Как хранение и обращение влияют на надежность цементировочного оборудования

Хранение и обращение могут повлиять на надежность цементировочного оборудования больше, чем ожидают большинство бригад. Опорный башмак или опорный муфта, прошедшие заводские испытания под давлением, могут выйти из строя на буровой площадке, если их резьба повреждена, уплотнительные поверхности подверглись коррозии из-за влаги, внутренние части клапана загрязнены грязью или корпус погнут из-за небрежного подъема. Эластомерные уплотнения со временем стареют, защитные колпачки иногда снимаются слишком рано, а инструменты, оставленные на открытом воздухе, впитывают дождь, пыль и перепады температур в течение нескольких недель перед установкой. Поскольку опорное оборудование является односторонним барьером давления, любое ухудшение состояния между заводом и буровой площадкой напрямую приводит к утечкам, заклиниванию клапанов и неудачным испытаниям под давлением в самый неподходящий момент. В этой статье объясняются основные риски хранения и обращения, почему они важны для работы в скважине и как защитить опорные башмаки и опорные муфты с момента их отгрузки с завода до момента их сборки на буровой установке.

Каковы основные риски хранения и обращения с опорным оборудованием?

Между заводским испытательным стендом и буровой установкой опорное оборудование проходит через множество рук: его упаковывают, перевозят грузовиками, хранят на складах и площадках, отправляют на морские платформы и, наконец, поднимают на буровую. Каждый этап несет в себе риск, и повреждение не всегда очевидно. Упавшая коробка может расколоть направляющий нос из цемента или алюминия; цепь, пропущенная через внутреннюю полость, может погнуть клетку клапана; а вилочный погрузчик может поцарапать плечо соединения, которое впоследствии не будет герметичным.

Влага — самый тихий враг. Опорные башмаки и муфты содержат обработанные седла, пружины, шарики и эластомерные уплотнения. Влажность и дождь вызывают ржавчину на черных металлах, а продукты коррозии становятся мусором, который затем удерживает клапан открытым или разрушает седло. Сами уплотнения деградируют: эластомеры могут затвердевать, размягчаться или набухать в зависимости от температуры, влажности и воздействия химикатов или озона. Резьбы, которые должны выдерживать крутящий момент при сборке и герметизировать соединение, уязвимы к ударам и коррозии в тот момент, когда их защитные колпачки сняты.

Загрязнение одинаково опасно. Грязь, песок, цементная пыль и вода могут попасть через открытые концы и осесть в механизме клапана. Экстремальные температуры также имеют значение: сильная жара ускоряет старение уплотнений, а замораживание может расколоть воду, попавшую внутрь узла. Наконец, прошедшее время работает против пользователя. Заводские испытания по API Spec 10F подтверждают работоспособность оборудования в момент отгрузки; они не могут защитить клапан от года плохого хранения впоследствии.

Повреждение резьбы заслуживает особого внимания, потому что оно проявляется поздно. Поцарапанная или погнутая резьба может все еще легко вставляться и вращаться, только чтобы заклинить или протечь под крутящим моментом при сборке или давлением в скважине. Премиальные соединения с металло-металлической герметизацией особенно чувствительны, и даже резьбы API LTC, STC и BTC должны быть защищены на том же уровне. Одна поцарапанная резьба может означать бракованную трубу, ожидание замены и бригаду обсадных труб, простаивающую за дневную ставку. Вот почему входной контроль, дисциплина хранения и осторожное обращение являются частью реального срока службы оборудования.

Почему хранение и обращение определяют надежность в скважине

Опорное оборудование выходит из строя двумя способами: оно протекает, когда должно герметизировать, или заклинивает, когда должно открываться и закрываться. Оба сбоя могут начаться на складе или в грузовике задолго до того, как инструмент будет собран на буровой. Поскольку стоимость полевого сбоя измеряется временем работы буровой, потерянными барьерами и восстановительным цементированием, защита оборудования между работами — это не уборка; это инженерия надежности, которая защищает цементирование, колонну обсадных труб и график бурения.

• Защита резьбы сохраняет целостность соединения. Неповрежденные резьбы собираются с правильным крутящим моментом, герметизируются под давлением и отсоединяются без заклинивания, в то время как поврежденные резьбы вызывают перекос резьбы, утечки в соединении и дорогостоящие задержки на буровой площадке.
• Контроль влажности защищает уплотнительные поверхности. Сухое хранение обеспечивает чистоту седел, пружин и элементов клапана от ржавчины, поэтому клапан полностью закрывается при первой попытке обратного потока после цементирования.
• Защита от ударов сохраняет геометрию. Направляющий нос, клетка клапана и уплотнительные поверхности зависят от точных размеров; погнутый корпус или треснувший нос могут препятствовать полному закрытию или отводить поток во время цементирования.
• Контроль загрязнения предотвращает заклинивание и утечки клапанов. Чистые внутренние части означают, что заслонка, шарик или конус каждый раз попадают на свое седло, без мусора, удерживающего элемент открытым или разрушающего уплотнительную поверхность.

Последствия пренебрежения следуют знакомому шаблону на буровой площадке: оборудование не проходит предмонтажные испытания под давлением, бригада ждет замены, программа обсадных работ задерживается, а вышедший из строя инструмент возвращается на инспекцию с указанием причины в отчете, связанной с обращением или хранением. В агрессивных или коррозионных средах ставки еще выше, поскольку поверхностная коррозия может создавать точки зарождения, которые компрометируют компоненты, выбранные для работы по NACE MR0175 / ISO 15156. Повреждения при обращении часто являются скрытыми: инструмент все еще выглядит новым, в то время как треснувший нос или деформированная клетка клапана ждут своего часа, чтобы выйти из строя под нагрузкой в скважине, именно поэтому инспекция должна проводиться до сборки оборудования, а не после его извлечения из скважины.

Шаблон повторяется везде, где перемещаются инструменты: оборудование, хранящееся на открытом воздухе рядом с буровой, подверженное воздействию соленого тумана на судах снабжения морских платформ или трясущееся в кузове грузовика, прибывает с поврежденными резьбами или загрязненными клапанами. Каждый из этих сбоев можно предотвратить с помощью тех же основных мер контроля, описанных в следующем разделе.

Хорошая практика также защищает документацию. Оборудование, хранящееся и обрабатываемое должным образом, сохраняет свою идентификацию, сертификаты испытаний и прослеживаемость, что важно для систем качества, соответствующих API Spec Q1 или ISO 9001, и для аудиторского следа, который операторы и подрядчики по бурению ожидают от квалифицированного поставщика опорного оборудования.

Как хранить, обращаться и защищать цементировочное опорное оборудование

Практическая программа защиты охватывает пять этапов, от приемного дока до момента сборки инструмента в колонну обсадных труб. Каждая мера контроля недорога по сравнению со стоимостью отказа опорного оборудования, и вместе они устраняют виды отказов, которые проявляются во время предмонтажных испытаний под давлением.

Проверяйте каждую сборку при получении

Сравните поставку с упаковочным листом и заказом на покупку, а также подтвердите размер, тип соединения и серийные номера. Убедитесь, что защитные колпачки на месте и надежно закреплены, затем проверьте резьбы, внутреннюю полость, направляющий нос и клетку клапана на наличие вмятин, ржавчины или трещин. Убедитесь, что клапан удерживает в одном направлении и свободно открывается в другом, и просмотрите сертификат испытаний и записи. Сфотографируйте любые повреждения, немедленно сообщите о них и никогда не принимайте инструмент с видимыми следами удара или отсутствующей документацией. Если сертификат не соответствует серийному номеру, поместите инструмент в карантин до тех пор, пока поставщик не подтвердит его историю.

Храните в чистом, сухом, защищенном месте

Храните опорное оборудование в помещении или под навесом, на поддонах или стеллажах, вдали от химикатов, воды и грязи. Оставляйте заглушки и защитные колпачки установленными, по возможности контролируйте влажность и избегайте штабелирования тяжелых предметов на инструментах. Вращайте запасы по принципу «первым пришел — первым ушел», чтобы уплотнения не старели сверх срока годности, и поддерживайте чистоту в зоне хранения, чтобы грязь и песок не попадали в открытые клапаны. Закрытый стеллаж с мягкими седлами является минимальным стандартом для длительного хранения.

Поднимайте и транспортируйте с помощью сертифицированного оборудования

Используйте стропы, траверсы или подъемные зажимы с достаточной грузоподъемностью в предназначенных точках подъема. Никогда не пропускайте цепи через внутреннюю полость или вокруг направляющего носа, и никогда не роняйте и не тащите инструменты. Закрепите каждую сборку в ложементах или мягких седлах для транспортировки, чтобы она не могла катиться или смещаться, защитите ее от падающих предметов и так же осторожно разгружайте на буровой площадке. Планируйте подъем так, чтобы инструмент никогда не раскачивался рядом с персоналом или другим оборудованием. Несколько минут осторожной такелажной работы предотвращают повреждения, которые не может устранить никакое испытание под давлением.

Защищайте резьбы и уплотнения до момента сборки

Держите защитные колпачки установленными до тех пор, пока соединение не будет очищено и вставлено, затем проверьте резьбы в последний раз. Очистите их одобренным методом и растворителем, нанесите правильную резьбовую смазку для соединения, будь то API модифицированная или премиальная спецификация, и соберите с крутящим моментом или оборотами, рекомендованными для соединения. Избегайте волочения носа по полу буровой, защищайте эластомерные уплотнения от растворителей и тепла, и заменяйте старые уплотнения в соответствии с рекомендациями производителя перед тем, как инструмент будет опущен в скважину. Подтвердите рекомендуемый крутящий момент при сборке из таллуш-листа и запишите его в отчет о работе.

Ведение полной документации и прослеживаемости

Сохраняйте сертификат и отчеты об испытаниях, которые обычно выдаются в соответствии с квалификацией API Spec 10F, вместе с прослеживаемостью серийного номера для каждой сборки. Отслеживайте срок годности эластомерных компонентов, записывайте каждую инспекцию и отчет о повреждениях, и передавайте результаты обратно в вашу процедуру хранения. При сомнениях в состоянии инструмента проконсультируйтесь с поставщиком, а не используйте оборудование сомнительной истории, поскольку надежность в день цементирования закладывается за месяцы до этого. Короткая инспекция сейчас всегда стоит меньше, чем неудачное испытание под давлением позже.

Часто задаваемые вопросы

Как долго можно хранить опорное оборудование до его проверки?

Большинство производителей рекомендуют проверять эластомерные уплотнения и функцию клапана, когда оборудование хранилось в течение длительного периода, часто более двенадцати месяцев. Уплотнения стареют даже на чистых складах, поэтому функциональная проверка и, при необходимости, испытание под давлением перед установкой являются надежным правилом. Следуйте документированным рекомендациям поставщика по сроку годности каждого компонента.

Какой ущерб наносит влага опорному башмаку или опорной муфте?

Влага вызывает ржавчину на обработанных седлах, пружинах и элементах клапана, а продукты коррозии становятся мусором, который может удерживать клапан открытым или разрушать уплотнительные поверхности. Вода также может ухудшать состояние эластомерных уплотнений и, если она замерзает, раскалывать корпуса или направляющие носы. Сухое, закрытое хранение с установленными заглушками и защитными колпачками является основной защитой от этого повреждения.

Почему защитные колпачки должны оставаться установленными до момента сборки?

Резьбы соединений — это прецизионные поверхности. Без защитных колпачков они подвергаются ударным повреждениям, загрязнению и коррозии, которые вызывают перекос резьбы, заклинивание или утечки во время сборки. Поврежденная резьба может выглядеть приемлемой на первый взгляд, но выйти из строя под действием крутящего момента или давления в скважине, поэтому колпачки остаются на месте до тех пор, пока резьбы не будут очищены и соединение не будет готово к установке.

Может ли экстремальная жара или холод при хранении повредить опорное оборудование?

Да. Длительное воздействие тепла ускоряет старение эластомерных уплотнений и может размягчать резьбовые компаунды, а замораживание может расколоть любую воду, попавшую внутрь узла. Быстрые перепады температуры способствуют конденсации и ржавчине. Храните оборудование в затененном, вентилируемом, сухом месте, а не оставляйте его на открытой площадке на недели.

Как безопасно поднимать и транспортировать опорное оборудование?

Используйте стропы или траверсы с достаточной грузоподъемностью в предназначенных точках подъема и никогда не пропускайте цепи через внутреннюю полость или вокруг направляющего носа. Закрепите инструменты в ложементах или мягких седлах для транспортировки, чтобы они не могли катиться или смещаться, и так же осторожно разгружайте на буровой площадке, чтобы избежать ударных повреждений, которые могут быть невидимы.

Что должна проверить бригада буровой при прибытии опорного оборудования?

Проверьте упаковочный лист по заказу, подтвердите размер, соединение и серийные номера, а также осмотрите защитные колпачки, резьбы, внутреннюю полость и направляющий нос на наличие повреждений. Убедитесь, что клапан удерживает в одном направлении и открывается в другом, просмотрите сертификат испытаний и храните оборудование под навесом до момента сборки колонны.

Заключение

Опорное оборудование отрабатывает свою стоимость в последние минуты цементирования, но его надежность определяется за месяцы до этого, на складе и в грузовике. Резьбы, которые защищены, уплотнения, которые остаются сухими, внутренние части клапана, которые остаются чистыми, и корпуса, которые никогда не падают, будут герметизировать, когда это потребуют испытания под давлением. Дисциплина проста: проверять при получении, хранить под навесом, поднимать сертифицированным оборудованием, оставлять колпачки на месте и документировать все. Включите эти шаги в свою стандартную процедуру, обучите бригады, которые работают с инструментами, и проверьте каждую сборку перед ее установкой в колонну. Когда вам потребуется руководство по сроку хранения, интервалам проверки или замене старых компонентов, наша команда инженеров готова помочь вам. Свяжитесь с нами, чтобы обсудить план защиты вашего запаса цементировочного опорного оборудования.