Как правильно выбрать клапан для бурового оборудования, чтобы адаптировать его к различным условиям бурения?

В сложной и непростой области бурового машиностроения выбор правильного Клапан бурового оборудования имеет решающее значение для обеспечения бесперебойного хода буровых работ, повышения эффективности и обеспечения безопасности.
Прежде всего, следует учитывать глубину и давление среды бурения. Для неглубоких скважин с условиями бурения относительно низкого давления, например, при бурении некоторых небольших гражданских водяных скважин, можно выбрать обычные задвижки или запорные клапаны. Задвижки обладают характеристиками низкого сопротивления жидкости и относительно экономичного открытия и закрытия, что может удовлетворить основные требования к контролю жидкости в таких относительно простых условиях бурения. Запорный клапан имеет лучшую герметизацию в закрытом состоянии, что позволяет предотвратить утечку грунтовых вод. Однако при бурении глубоких скважин, таких как скважины глубиной в тысячи метров при бурении нефти, и огромном забойном давлении необходимы специальные обратные клапаны высокого давления и предохранительные клапаны. Обратные клапаны высокого давления могут гарантировать, что буровой раствор может течь только в одном направлении, предотвратить обратный поток под высоким давлением и избежать вреда для оборудования и персонала. Предохранительный клапан автоматически открывается для сброса давления, когда давление превышает заданное значение, обеспечивая безопасность и стабильность всей буровой системы. Например, на глубоководных нефтяных буровых платформах надежность предохранительного клапана является ключевой линией защиты для предотвращения аварийных ситуаций, связанных с выбросами нефти. В случае аномального повышения давления в скважине предохранительный клапан может быстро среагировать, чтобы сбросить давление и избежать катастрофических последствий.
Во-вторых, на выбор задвижек влияют и геологические условия бурения. В пластах с относительно стабильной геологией и умеренной твердостью пород может быть достаточно задвижек, изготовленных из обычных материалов. Однако, если речь идет о пластах со сложной геологией и агрессивными веществами, таких как некоторые кислые пласты или серосодержащие пласты, необходимо выбирать клапаны с коррозионной стойкостью. Клапаны из нержавеющей стали или клапаны из специального сплава имеют очевидные преимущества в этой среде. Они могут противостоять эрозии кислотных веществ и сульфидов, обеспечивая срок службы и нормальную работу клапанов. Например, в некоторых проектах геотермального бурения, поскольку подземная горячая вода может содержать большое количество агрессивных ионов, использование устойчивых к коррозии клапанов может эффективно продлить срок службы клапанов и снизить увеличение затрат и задержки строительства, вызванные частым использованием клапанов. замена.
Кроме того, важным фактором также являются свойства буровых растворов. Если буровой раствор содержит много твердых частиц, как, например, при бурении некоторых сланцевых газов, чтобы предотвратить внутренний износ и засорение клапана, следует выбрать клапан с износостойкой и противозасоряющейся конструкцией. Например, шаровой кран со специальной конструкцией седла клапана и твердосплавной уплотнительной поверхностью может эффективно отсекать жидкость, содержащую твердые частицы, во время вращения, и не застревает частицами, обеспечивая плавное управление жидкостью.