Jak wybrać odpowiedni zawór do sprzętu wiertniczego, aby dostosować się do różnych warunków wiercenia?

W złożonej i wymagającej dziedzinie inżynierii wiertniczej, wybór właściwy Zawór sprzętu wiertniczego ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia płynnego przebiegu prac wiertniczych, poprawy wydajności i zapewnienia bezpieczeństwa.
Przede wszystkim należy wziąć pod uwagę głębokość i ciśnienie środowiska wiercenia. W przypadku płytkich studni w środowisku wiertniczym o stosunkowo niskim ciśnieniu, takich jak wiercenie niektórych małych studni cywilnych, można wybrać zwykłe zasuwy lub zawory odcinające. Zasuwy charakteryzują się niskim oporem płynu i stosunkowo pracochłonnym otwieraniem i zamykaniem, co może spełnić podstawowe wymagania dotyczące kontroli płynu w tak stosunkowo prostych warunkach wiercenia. Zawór odcinający ma lepsze uszczelnienie w stanie zamkniętym, co może zapobiec wyciekom wód gruntowych. Jednakże w przypadku wierceń głębokich odwiertów, takich jak odwierty naftowe o głębokości tysięcy metrów, i przy ogromnym ciśnieniu w odwiercie, potrzebne są specjalne wysokociśnieniowe zawory zwrotne i zawory bezpieczeństwa. Wysokociśnieniowe zawory zwrotne mogą zapewnić przepływ płynu wiertniczego tylko w jednym kierunku, zapobiegać przepływowi wstecznemu pod wysokim ciśnieniem i unikać szkód dla sprzętu i personelu. Zawór bezpieczeństwa otwiera się automatycznie, aby uwolnić ciśnienie, gdy ciśnienie przekroczy ustawioną wartość, zapewniając bezpieczeństwo i stabilność całego systemu wiertniczego. Na przykład na głębinowych platformach wiertniczych niezawodność zaworu bezpieczeństwa jest kluczową linią obrony zapobiegającą wypadkom związanym z wydmuchami. Gdy ciśnienie w odwiercie wzrośnie nienormalnie, zawór bezpieczeństwa może szybko zareagować, uwalniając ciśnienie i uniknąć katastrofalnych konsekwencji.
Po drugie, warunki geologiczne wierceń również wpływają na wybór zaworów. W utworach o stosunkowo stabilnej budowie geologicznej i umiarkowanej twardości skał wystarczające mogą okazać się zasuwy wykonane ze zwykłych materiałów. Jeśli jednak występuje w formacjach o złożonej budowie geologicznej i substancjach korozyjnych, takich jak niektóre formacje kwaśne lub formacje zawierające siarkę, należy wybrać zawory odporne na korozję. Zawory ze stali nierdzewnej lub zawory ze specjalnych stopów mają oczywiste zalety w tym środowisku. Są odporne na erozję substancji kwaśnych i siarczków, zapewniając żywotność i normalne funkcjonowanie zaworów. Na przykład w niektórych projektach wierceń geotermalnych, ponieważ gorąca woda podziemna może zawierać dużą ilość jonów korozyjnych, zastosowanie zaworów odpornych na korozję może skutecznie wydłużyć żywotność zaworów i zmniejszyć wzrost kosztów i opóźnienia w budowie spowodowane częstym otwieraniem zaworów. wymiana.
Ponadto ważne są również właściwości płynów podczas operacji wiertniczych. Jeśli płuczka wiertnicza zawiera dużo cząstek stałych, jak ma to miejsce w przypadku niektórych odwiertów gazu łupkowego, aby zapobiec wewnętrznemu zużyciu i zatykaniu zaworu, należy wybrać zawór o konstrukcji odpornej na zużycie i zapobiegającej zatykaniu. Na przykład zawór kulowy ze specjalną konstrukcją gniazda zaworu i powierzchnią uszczelniającą z węglika może skutecznie odciąć płyn zawierający cząstki stałe podczas obrotu i nie jest łatwo zatykany przez cząstki, zapewniając płynną kontrolę płynu.