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Ricerca di base sul colletto galleggiante e sulla scarpa galleggiante

I collari galleggianti e le scarpe galleggianti sono strumenti fondamentali nelle operazioni di cementazione, tipicamente utilizzati come set abbinato. Il colletto galleggiante e la scarpa galleggiante servono principalmente a guidare la corda dell'involucro senza problemi nel pozzo, regolare la galleggiabilità della corda dell'involucro durante la corsa e utilizzare la valvola di contropressione per evitare che il liquame di cemento scorra nuovamente nell'involucro. Consentono inoltre un controllo preciso dell'altezza del tappo di cementazione all'interno dell'involucro durante la cementazione, garantendo così la qualità della cementazione. Il collare galleggiante funge inoltre da sedile di atterraggio per le spine di cementazione. Il colletto galleggiante e la scarpa galleggiante sono installati sulla corda dell'involucro, con la scarpa galleggiante posizionata nella parte inferiore della corda dell'involucro e il colletto galleggiante situato da uno a due giunti sopra la scarpa galleggiante, collegati da fili.

Schematic diagram of float collar and float shoe installation and application
Struttura di base

La struttura del colletto galleggiante è fondamentalmente identica alla scarpa galleggiante, tranne per il fatto che la sua estremità inferiore presenta fili maschili per il collegamento dell'involucro. Il corpo della scarpa galleggiante è realizzato in acciaio strutturale legato, con l'estremità superiore collegata all'involucro e l'estremità inferiore costituita da un muso emisferico in cemento o metallo, che serve a guidare l'involucro durante la corsa. Una valvola di contropressione è installata internamente per impedire il riflusso del liquame di cemento e può essere perforata con una punta di PDC. I canali superiore e inferiore della valvola sono aperti al momento della consegna dalla fabbrica. Quando l'involucro viene inizialmente eseguito, non vi è alcuna resistenza dal fluido del pozzo alla scarpa galleggiante. La pressione del fango circolante spinge la testa della valvola verso il basso di un certo spostamento, facendo sì che i tre fermi all'estremità dello stelo della valvola si disinnestino automaticamente. Dopo che la pompa si ferma, la valvola viene premuta strettamente contro la sede della valvola dall'azione della molla, funzionando come valvola di ritegno.

Basic structure diagram of float collar and float shoe on a white background
Principio di funzionamento
  • Design della camera interna sigillata. Il design interno del colletto galleggiante e della scarpa galleggiante è costituito da una cavità sigillata, che è tipicamente installata nella parte inferiore della corda dell'involucro. Questa cavità viene sigillata quando viene eseguita nel pozzo per impedire l'ingresso di fluido di perforazione o altri fluidi, formando così una "tasca dell'aria" o un'area a bassa densità che fornisce ulteriore galleggiabilità all'intera corda dell'involucro.
  • Il principio fisico della galleggiabilità. Secondo il principio di Archimede, l'entità della galleggiabilità dipende dal peso del fluido spostato. Le sezioni sigillate del colletto galleggiante e della scarpa galleggiante riducono la pressione idrostatica che la corda dell'involucro deve sopportare, diminuendo significativamente il peso totale della corda nell'ambiente del pozzo e fornendo così assistenza al galleggiamento.
  • Funzione della valvola di ritegno. I collari galleggianti e le scarpe galleggianti sono generalmente dotati di valvole di ritegno. Queste valvole rimangono chiuse durante il processo di rodaggio della corda, impedendo al fluido di perforazione di entrare nelle cavità del colletto galleggiante e della scarpa galleggiante, aumentando così la galleggiabilità della corda dell'involucro.
Tipi di materiale:

I materiali per il collare galleggiante e la scarpa galleggiante sono specificati secondo l'API 5L.

I tipi di materiali comuni includono: J55, K55, N80, L80, P110

Tipo:
  • Scarpa galleggiante/colletto galleggiante con saldatura a testa alta
  • Scarpa galleggiante/colletto galleggiante da taglio
  • Scarpa galleggiante non rotante/collare galleggiante
  • Scarpa galleggiante in lega di alluminio/collare galleggiante
  • Colletto e scarpa galleggiante a sfera galleggiante
  • Scarpa galleggiante a doppia valvola/collare galleggiante
  • Scarpa galleggiante in cemento jet/up,
  • Scarpa galleggiante imbottita differenziale
Scarpa galleggiante/colletto galleggiante con saldatura a testa alta
  • Caratteristiche: L'estremità saldata utilizza un'interfaccia di saldatura di testa 30° e può essere saldata direttamente all'involucro. Il diametro esterno dell'accoppiamento dell'involucro saldato a testa a testa corrisponde a quello dell'involucro e l'estremità superiore è solo smussata, senza alcuna rientranza, consentendo la saldatura diretta all'involucro.
  • Corpo valvola e materiale della molla: La valvola unidirezionale è realizzata in materiale perforabile, con il corpo valvola costruito in resina fenolica e la molla in bronzo stagno.
  • Ambito di applicazione: Adatto per involucro superficiale di grande diametro 12-3/4 "– 30" e involucro tecnico poco profondo.
Butt weld float collar and float shoe on a white background
Scarpa galleggiante/colletto galleggiante con saldatura a testa alta
  • Caratteristiche: Nel contesto dei collari galleggianti e delle scarpe galleggianti, "stab-in" si riferisce specificamente a un metodo di installazione in cui il collegamento viene effettuato tramite un giunto pugnalato al sedile dell'involucro interno, fornendo vantaggi come risparmi sui costi, operazioni semplificate, e prestazioni di tenuta migliorate.
  • Corpo valvola e materiale della molla: La valvola unidirezionale è realizzata in materiale perforabile, con il corpo valvola costruito in resina fenolica e la molla in bronzo stagno.
  • Standard: La lavorazione e l'ispezione dei thread vengono eseguite in conformità con lo standard API 5B; le prestazioni complessive sono conformi ai requisiti API RP 10F IIIC.
  • Ambito di applicazione: Applicabile per cementazione monostadio di involucro superficiale di grande diametro e involucro tecnico, in grado di supportare un peso della corda di trapano di 30 tonnellate.
Stab-in float collar and float shoe on a white background
Scarpa galleggiante non rotante/collare galleggiante
  • Caratteristiche: Il design interno incorpora un profilo non rotante che, se utilizzato con una spina non rotante, impedisce la rotazione durante la cementazione della perforazione della spina e facilita la rimozione più facile. Il collare galleggiante non rotante e la scarpa galleggiante possono fissare i tappi sia superiori che inferiori, riducendo i tempi di perforazione della spina.
  • Corpo valvola e materiale della molla: La valvola unidirezionale (con una piastra non rotante e un tappo di gomma sulla parte superiore) è realizzata in materiale perforabile. Il corpo principale è costruito in resina fenolica e la molla è in bronzo di stagno.
  • Standard: La lavorazione e l'ispezione dei thread vengono eseguite in conformità con lo standard API 5B; le prestazioni complessive sono conformi ai requisiti API RP 10F IIIC.
  • Ambito di applicazione: Utilizzato principalmente per impedire la rotazione dell'involucro, garantire la qualità della cementazione e mantenere la stabilità del pozzo. È particolarmente adatto per pozzi direzionali, pozzi orizzontali e operazioni di perforazione in formazioni complesse.
Non-rotating float collar and float shoe on a white background
Scarpa galleggiante in lega di alluminio/collare galleggiante
  • Caratteristiche: La valvola unidirezionale è realizzata in materiale perforabile, il corpo principale è costruito in lega di alluminio 6061 e la molla è in bronzo di stagno.
  • Corpo valvola e materiale della molla: La valvola unidirezionale è realizzata in materiale perforabile, il corpo principale è costruito in lega di alluminio 6061 e la molla è in bronzo di stagno.
  • Standard: La lavorazione e l'ispezione dei thread vengono eseguite in conformità con lo standard API 5B; le prestazioni complessive sono conformi ai requisiti API RP 10F IIIC.
  • Ambito di applicazione: Adatto non solo per l'involucro tecnico generale e l'involucro di produzione, ma anche per pozzi profondi, pozzi ultra profondi e pozzi di processo speciali. La valvola unidirezionale può resistere a pressioni fino a 70 MPa.
Aluminum alloy float shoe/float collar on a white background
Colletto e scarpa galleggiante a sfera galleggiante
  • Caratteristiche: Impiega una valvola di ritegno a sfera galleggiante, che può includere un Valvola di contropressione, valvola di riempimento automatico e sfera di caduta. Il collare galleggiante a sfera galleggiante e la scarpa galleggiante sono strumenti di fondo pozzo critici utilizzati nelle operazioni di cementazione dei pozzi di petrolio e gas. La loro funzione principale è quella di fornire un effetto valvola di ritegno attraverso una struttura a sfera galleggiante integrata, garantendo l'affidabilità del funzionamento della corda dell'involucro, dell'iniezione di cemento e delle operazioni successive.
  • Ambito di applicazione: Adatto per pozzi verticali e pozzetti a bassa deviazione.
Float ball type float collar and float shoe on a white background
Scarpa galleggiante a doppia valvola/collare galleggiante
  • Caratteristiche: Sia la scarpa galleggiante che il collare galleggiante utilizzano una configurazione a doppia valvola.
  • Ambito di applicazione: Il design della doppia valvola migliora la sigillatura e la funzionalità, rendendolo particolarmente adatto per condizioni di pozzo complesse e operazioni di cementazione impegnative.
  • Corpo valvola e materiale della molla: La valvola unidirezionale è realizzata in materiale perforabile, con il corpo valvola costruito in resina fenolica e la molla in bronzo stagno.
  • Standard: La lavorazione e l'ispezione dei thread vengono eseguite in conformità con lo standard API 5B; le prestazioni complessive sono conformi ai requisiti API RP 10F IIIC.
  • Riempimento interno: Cemento. L'interno è riempito di cemento, utilizzante il cemento ad alto solfuro-resistente del pozzo di petrolio, che fornisce la buona perforabilità e la resistenza eccellente dell'erosione.
Double valve float collar and float shoe on a white background
Scarpa galleggiante in cemento jet/up,
  • Panoramica: Alcune scarpe galleggianti presentano anche prese diverse dal foro centrale rivolto verso il basso. Hanno anche fori sul lato che aiutano a rimuovere il fango dal buco vicino alla scarpa. Alcuni di questi fori dirigono il flusso verso l'alto, alcuni di lato e altri verso il basso.
  • Caratteristiche: Nelle scarpe galleggianti in cemento, il "getto di getto/su getto" si riferisce essenzialmente alla differenza nella direzione di iniezione del liquame di cemento.
  • Ambito di applicazione: Il getto si riempie dall'alto verso il basso ed è adatto per le operazioni convenzionali di pozzi poco profondi; il getto verso il basso si sposta dal basso verso l'alto ed è adatto per condizioni di pozzi profondi complessi.
Down jet / up jet cement float shoe on a white background
Scarpa galleggiante imbottita differenziale
  • Caratteristiche: La scarpa galleggiante di riempimento differenziale è dotata di una valvola differenziale. I collari galleggianti di riempimento differenziali e le scarpe galleggianti sono strumenti per petrolio e gas che consentono la misurazione del riempimento dell'involucro durante l'esecuzione del fondo fondo. Possono ridurre il tempo di funzionamento dell'involucro e diminuire la pressione di sovratensione della formazione.
  • Principio di funzionamento: Il collare galleggiante di riempimento differenziale consente di riempire l'involucro fino a 90% durante il processo di rodaggio. Il collare galleggiante di riempimento differenziale e la scarpa galleggiante di riempimento differenziale possono funzionare insieme; far cadere una palla consente di convertire entrambi i dispositivi in valvole di contropressione. Una sfera ponderata può essere fatta cadere dalla superficie per convertire la valvola in una valvola di cementazione unidirezionale.
Differential fill up float collar and float shoe on a white background