Pesquisa básica sobre Float Collar e Float Shoe

Os colares flutuadores e os sapatos flutuadores são ferramentas críticas nas operações de cimentação, normalmente usadas como um conjunto combinado. O colar flutuante e o sapato flutuante servem principalmente para guiar a corda do invólucro suavemente no poço, ajustar a flutuabilidade da corda do invólucro durante a execução e utilizar a válvula de contrapressão para evitar que a pasta de cimento volte para o invólucro. Eles também permitem o controle preciso da altura do bujão de cimentação dentro do invólucro durante a cimentação, garantindo assim a qualidade da cimentação. O colar float também serve como assento de pouso para os plugues de cimentação. O colar do flutuador e a sapata do flutuador são instalados na corda da carcaça, com a sapata do flutuador posicionada na parte inferior da corda da carcaça e o colar do flutuador localizado uma a duas junções acima da sapata do flutuador, conectados por linhas.

Estrutura básica

A estrutura da gola flutuante é fundamentalmente idêntica à sapata flutuante, exceto que sua extremidade inferior possui roscas masculinas para conexão de revestimento. O corpo do sapato float é feito de aço estrutural de liga, com a extremidade superior conectada ao invólucro e a extremidade inferior compreendendo um nariz hemisférico de cimento ou metal, que serve para guiar o invólucro durante a corrida. Uma válvula de contrapressão é instalada internamente para evitar o refluxo da pasta de cimento e pode ser perfurada com um bit PDC. Os canais superior e inferior da válvula estão abertos após a entrega a partir da fábrica. Quando o invólucro é executado inicialmente, não há resistência do fluido do poço para o sapato float. A pressão da lama circulante empurra a cabeça da válvula para baixo por um certo deslocamento, fazendo com que as três travas na extremidade da haste da válvula se desengatem automaticamente. Após a parada da bomba, a válvula é pressionada firmemente contra o assento da válvula pela ação da mola, funcionando como uma válvula de retenção.

• Projeto selado câmara interna-A. O design interno da gola flutuante e da sapata flutuante consiste em uma cavidade selada, que normalmente é instalada na parte inferior da corda do invólucro. Esta cavidade é selada quando executada no poço para evitar a entrada de fluidos ou outros fluidos de perfuração, formando assim uma "carteira de ar" ou área de baixa densidade que fornece flutuabilidade adicional a toda a cadeia de revestimento.
• O princípio físico da flutuabilidade-A. De acordo com o princípio de Arquimedes, a magnitude da flutuabilidade depende do peso do fluido deslocado. As seções seladas do colar do flutuador e da sapata do flutuador reduzem a pressão hidrostática que a corda da carcaça deve suportar, diminuindo significativamente o peso total da corda no ambiente do poço e fornecendo assim a assistência da flutuabilidade.
• Função da válvula de retenção-A. Os colares flutuadores e os sapatos flutuadores são tipicamente equipados com válvulas de retenção. Essas válvulas permanecem fechadas durante o processo de execução da corda, impedindo que o fluido de perfuração entre nas cavidades do colar de flutuador e do sapato de flutuação, aumentando assim a flutuabilidade da corda de revestimento.

Os materiais para o colar float e sapato float são especificados de acordo com API 5L.

Tipos materiais comuns incluem: J55, K55, N80, L80, P110

• Butt Weld Float Sapato/Float Collar
• Stab-in Float Shoe/ Float Collar
• Não rotativo Float Shoe / Float Collar
• Alumínio Liga Float sapato/Float Collar
• Float Ball Type Float Collar & sapato
• Dupla válvula Float sapato/Float Collar
• Down Jet / Up Jet Cimento Float Sapato
• Sapato diferencial Float Fill-Up

Butt Weld Float Sapato/Float Collar

• Características: A extremidade soldada utiliza uma interface de solda de topo 30° e pode ser soldada diretamente ao invólucro. O diâmetro externo do acoplamento do invólucro soldado por topo corresponde ao do invólucro, e a extremidade superior é chanfrada apenas, sem qualquer recesso, permitindo a soldagem direta ao invólucro.
• Válvula corpo e mola material: A válvula unidirecional é feita de material perfurável, com o corpo da válvula construído de resina fenólica e a mola feita de bronze de estanho.
• Âmbito de aplicação: Adequado para 12-3/4 "– 30" carcaça de superfície de grande diâmetro e carcaça técnica rasa.

Butt Weld Float Sapato/Float Collar

• Características: No contexto de coleiras flutuantes e sapatos flutuadores, "stab-in” refere-se especificamente a um método de instalação no qual a conexão é feita através de uma junta de facada ao assento interno da carcaça, proporcionando vantagens como economia de custos, operações simplificadas e desempenho de vedação aprimorado.
• Válvula corpo e mola material: A válvula unidirecional é feita de material perfurável, com o corpo da válvula construído de resina fenólica e a mola feita de bronze de estanho.
• Padrão: A usinagem e inspeção de rosca são realizadas de acordo com o padrão API 5B; o desempenho geral está em conformidade com os requisitos API RP 10F IIIC.
• Âmbito de aplicação: Aplicável para cimentação de estágio único de invólucro de superfície de grande diâmetro e invólucro técnico, capaz de suportar um peso de 30 toneladas.

Não rotativo Float Shoe / Float Collar

• Características: O design interno incorpora um perfil não rotativo, que, quando usado com um plugue não rotativo, evita a rotação durante a perfuração do plugue de cimentação e facilita a remoção. O colarinho flutuante não rotativo e o sapato flutuante podem proteger os plugues superiores e inferiores, reduzindo o tempo de perfuração do plugue.
• Válvula corpo e mola material: A válvula unidirecional (com uma placa não rotativa e bujão de borracha na parte superior) é feita de material perfurável. O corpo principal é construído a partir de resina fenólica e a mola é feita de bronze estanho.
• Padrão: A usinagem e inspeção de rosca são realizadas de acordo com o padrão API 5B; o desempenho geral está em conformidade com os requisitos API RP 10F IIIC.
• Âmbito do aplicativo: Usado principalmente para evitar a rotação do invólucro, garantir a qualidade da cimentação e manter a estabilidade do poço. É especialmente adequado para poços direcionais, poços horizontais e operações de perfuração em formações complexas.

Alumínio Liga Float sapato/Float Collar

• Características: A válvula unidirecional é feita de material perfurável, o corpo principal é construído a partir de liga de alumínio 6061 e a mola é feita de bronze de estanho.
• Válvula corpo e mola material: A válvula unidirecional é feita de material perfurável, o corpo principal é construído a partir de liga de alumínio 6061 e a mola é feita de bronze de estanho.
• Padrão: A usinagem e inspeção de rosca são realizadas de acordo com o padrão API 5B; o desempenho geral está em conformidade com os requisitos API RP 10F IIIC.
• Âmbito de aplicação: Adequado não apenas para invólucro técnico geral e invólucro de produção, mas também para poços profundos, poços ultra profundos e poços de processo especiais. A válvula unidirecional pode suportar pressões de até 70 MPa.

Float Ball Type Float Collar & sapato

• Características: Ele emprega uma válvula de retenção tipo bola flutuante, que pode incluir a Válvula de pressão traseira, válvula de preenchimento automático e bola-A. O colar float bola tipo float e sapato float são ferramentas críticas downhole usadas em operações de cimentação de petróleo e gás. Sua principal função é fornecer um efeito de válvula de retenção através de uma estrutura esférica flutuante integrada, garantindo a confiabilidade do funcionamento da corda do invólucro, injeção de cimento e operações subsequentes.
• Âmbito de aplicação: Adequado para poços verticais e poços de baixo desvio.

Dupla válvula Float sapato/Float Collar

• Características: Tanto o sapato float e colar float utilizar uma configuração válvula dupla.
• Âmbito de aplicação: O design da válvula dupla melhora a vedação e a funcionalidade, tornando-a especialmente adequada para condições complexas de poços e operações de cimentação exigentes.
• Válvula corpo e mola material: A válvula unidirecional é feita de material perfurável, com o corpo da válvula construído de resina fenólica e a mola feita de bronze de estanho.
• Padrão: A usinagem e inspeção de rosca são realizadas de acordo com o padrão API 5B; o desempenho geral está em conformidade com os requisitos API RP 10F IIIC.
• Enchimento interno: Cimento. O interior é preenchido com cimento, utilizando cimento de poço de óleo resistente a sulfeto, que proporciona boa perfurabilidade e excelente resistência à erosão.

Down Jet / Up Jet Cimento Float Sapato

• Resumo: Alguns sapatos flutuadores também apresentam outras saídas além do orifício central voltado para baixo. Eles também têm buracos no lado que ajudam a remover a lama do buraco perto do sapato. Alguns desses buracos direcionam o fluxo para cima, alguns para o lado e alguns para baixo.
• Características: Em sapatas do flutuador do cimento, "jato para baixo/jato acima” refere-se essencialmente à diferença no sentido da injeção da pasta do cimento.
• Âmbito de aplicação: O jato acima enche de cima para baixo e é apropriado para operações rasas convencionais do poço; o jato para baixo desloca de baixo para cima e é apropriado para condições profundas complexas do poço.

Sapato diferencial Float Fill-Up

• Características: A sapata diferencial da bóia do enchimento é equipada com uma válvula diferencial. As coleiras flutuantes de enchimento diferencial e as sapatas flutuantes são ferramentas de óleo e gás que permitem a medição do preenchimento do invólucro durante a execução no poço. Eles podem reduzir o tempo de execução do invólucro e diminuir a pressão do surto.
• Princípio do trabalho: O colar diferencial do flutuador do enchimento-acima permite que a carcaça seja enchida até 90% durante o processo do corredor-em-furo. A gola flutuante diferencial de enchimento e a sapata flutuante de enchimento diferencial podem operar juntas; deixar cair uma bola permite que ambos os dispositivos sejam convertidos em válvulas de contrapressão. Uma bola ponderada pode ser deixada cair da superfície para converter a válvula em uma válvula de cimentação unidirecional.