Wie sieht die Qualifikationsprüfung für Brückensteckverdichter der Klasse V0 aus?

Bei der Erschließung und Förderung von Erdgasquellen sind die Anforderungen an die Bohrlochkontrolle und den Arbeitsschutz strenger als bei Erdölförderanlagen. Ein Schlüsselaspekt ist hierbei die hermetische Abdichtungsleistung.Packers—Komponenten, die als primäre Dichtungselemente bei Bohrlochfertigstellungswerkzeugen dienen.

Angesichts des Einflusses von Faktoren wie komplexer Strangbelastung und Temperaturschwankungen während der Erdgasförderung auf die Dichtungs- und Verankerungsleistung von Packern klassifiziert die Norm ISO 14310 (entspricht API 11D1) Zertifizierungen für Packer in Erdgasbohrungen in drei Klassen. Die Klasse V0, die Gasmediumprüfungen, axiale Belastung, Temperaturwechseltests und spezielle Kriterien zur Vermeidung von Blasenbildung umfasst, ist die komplexeste und technisch anspruchsvollste Zertifizierungsklasse.

Produkte mit V0-Zertifizierung dienen sowohl der Gewährleistung einer sicheren Erdgasförderung als auch der umfassenden Darstellung der technischen Kompetenz von Herstellern von Bohrlochwerkzeugen. Zu den kürzlich eingeführten ausländischen Packern undBrückensteckerBei allen Produkten wird die V0-Funktion als Hauptmerkmal hervorgehoben; allerdings haben inländische Hersteller noch keine Produkte der gleichen Klasse offiziell auf den Markt gebracht.

Neben rationalem Produktdesign und präziser, sorgfältiger Fertigung ist die Einrichtung von Laborprüfsystemen und Prüfrahmen ein entscheidender Bestandteil für V0-zertifizierte Produkte. Das Leistungsprüfsystem für die Qualifizierung von V0-Packern wird primär für Zertifizierungsprüfungen der API-Klassen V0 und niedriger eingesetzt. Es erstellt Kennliniendiagramme für Packer und bildet zusammen mit den Prüfberichten eine wichtige Grundlage für die Beantragung der V0-Zertifizierung solcher Produkte.

Nun wollen wir uns mit dem Leistungsprüfungssystem für die Qualifizierung und Zertifizierung von Packern der Klasse V0 vertraut machen.

Tragwerksplanung

Diese Systemstruktur ist für die Prüfzertifizierung der Klasse V0 ausgelegt und unterstützt auch Prüfzertifizierungen niedrigerer Klassen (z. B. V1–V3). Das Prüfsystem besteht im Wesentlichen aus Komponenten wie Prüfvorrichtungen, hydraulischen und pneumatischen Prüfsystemen, Blasendetektionssystemen und Temperaturwechselsystemen. Die folgende Tabelle zeigt die Systemstruktur und die Hauptkomponenten der einzelnen Systeme.

In allen zuvor genannten Teilsystemen ist eine speziell angefertigte Testvorrichtung erforderlich, um die Installation, Fixierung und Einstellung des Werkzeugs zu ermöglichen, verschiedene Testbedingungen zu erfüllen und die Testergebnisse zu validieren.

Vorkonfigurierte Rohrleitungsadapter für Testzwecke sind in die Vorrichtung integriert und ermöglichen den Anschluss an entsprechende Testleitungen während der Experimente. Diese Vorrichtung unterstützt relevante Druckprüfungen (pneumatisch/hydraulisch) unter Umgebungs-, Hoch- und Tieftemperaturbedingungen.

Anforderungen an die Werkzeugsystemkonstruktion

Im Werkzeugsystem wird eine zusätzliche Gehäuseschicht außerhalb des Testgehäuses für die Mediumzirkulation bei Hoch- und Tieftemperaturtests angebracht. Dies gewährleistet eine stabile Testtemperatur im Gehäuse und erhöht die Sicherheit. Ein ausbalancierter Kolbenmechanismus kann zur Steuerung der axialen Belastung des Testwerkzeugs mittels hydraulischer Schaltung ausgelegt werden. Sicherheitsventile werden in allen Testleitungen installiert, um die Sicherheit des Testprozesses zu gewährleisten.

Für Gas- und Blasendetektionsprüfungen müssen in der Rohrleitung Vorrichtungen wie Blasendetektoren, Druckentlastungsventile und Sicherheitsventile installiert werden, um die Sicherheit des Personals während der Prüfung zu gewährleisten. Bei der Blasendetektion wird eine Vakuumpumpe in die Rohrleitung eingebaut, um ein Vakuum aufrechtzuerhalten und so die Genauigkeit der Blasendetektion sicherzustellen.

Hochdruck- und Hochtemperatur-Prüfverfahren

1.Schließen Sie die Steuerleitung an, legen Sie den Nenndruck an und setzen Sie den Packer.

2.Schließen Sie den Temperaturzyklus-Rohrleitungsadapter an die Heißölpumpe an, starten Sie die Zirkulation und erreichen Sie die Testtemperatur.

3.Schließen Sie die Hydraulikpumpe an den Hydraulik-/Pneumatik-Rohrleitungsadapter an, erhöhen Sie den Druck schrittweise auf den Prüfdruck, führen Sie eine Druckhaltephase durch und prüfen Sie, ob die Druckhaltebedingungen den Anforderungen entsprechen.

4.Schließen Sie die Hydraulikpumpe an den Hydraulik-/Pneumatik-Rohrleitungsadapter an, erhöhen Sie den Druck schrittweise auf den Prüfdruck, führen Sie eine Druckhaltephase durch und prüfen Sie, ob die Druckhaltebedingungen den Anforderungen entsprechen.

5.Verbinden Sie die Gasquelle über den Druckverstärker mit dem Hydraulik-/Pneumatik-Rohrleitungsadapter, erhöhen Sie den Druck schrittweise auf den Prüfdruck, halten Sie den Druck und beobachten Sie das Detektionsergebnis des Blasendetektors, um zu prüfen, ob es den Anforderungen entspricht.

6.Verbinden Sie die Gasquelle über den Druckverstärker mit dem Hydraulik-/Pneumatik-Rohrleitungsadapter, erhöhen Sie den Druck schrittweise auf den Prüfdruck, halten Sie den Druck und beobachten Sie das Detektionsergebnis des Blasendetektors, um zu prüfen, ob es den Anforderungen entspricht.

Hochdruck- und Tieftemperatur-Prüfverfahren

Verbinden Sie den Temperaturzyklus-Rohrleitungsadapter mit dem Kaltgassystem, starten Sie die Umwälzpumpe und erreichen Sie die Testtemperatur; die übrigen Schritte sind die gleichen wie oben beschrieben.

Lastapplikationsverfahren

Nach Erreichen des Nennprüfdrucks und Abschluss der Druckstabilisierung wird Druck auf den oberen und unteren Teil des Kolbenadapters ausgeübt, um diesen in axiale Lasten in unterschiedliche Richtungen umzuwandeln.

Leistungsbereich

Nach Abschluss aller festgelegten Prüfungen wird ein Prüfbericht erstellt und auf Basis der Prüfergebnisse ein Leistungsdiagramm für den Packer erstellt. Nachfolgend ein Beispieldiagramm eines hydraulisch gesetzten, rückholbaren Packers mit einem Nenndruck von 7500 psi und einer Scherkraft von 40.000 lb.

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