Nút chặn giếng tự tiêu được làm từ vật liệu mới, được sử dụng như một công cụ phân đoạn bịt kín giếng khoan tạm thời trong quá trình nứt vỡ và tái tạo giếng khoan ngang.
Nút bịt cầu răng tự tiêu chủ yếu gồm 3 phần: thân nút bịt, cơ cấu neo và gioăng. Thân nút bịt được làm từ vật liệu tự tiêu có độ bền cao, bao gồm ống trung tâm, hình nón, vòng bảo vệ và các khớp nối. Cơ cấu neo được làm từ vật liệu tự tiêu làm chất mang, và bề mặt được xử lý bằng bột hợp kim, hạt hợp kim hoặc hạt gốm. Gioăng là cao su hoặc nhựa tự tiêu.
1. Các thành phần của nút bịt cầu răng tự tiêu
Các loại nút bịt cầu răng tự tiêu chủ yếu được làm từ hợp kim magie-nhôm cường độ cao hoặc vật liệu polymer. Hợp kim magie-nhôm chủ yếu bao gồm magie, có mật độ thấp (khoảng 1,8~2,0g/cm³), đồng thời có hoạt tính hóa học cao nên dễ bị hòa tan trong môi trường ẩm ướt.
Tốc độ hòa tan của hợp kim magie-nhôm chủ yếu liên quan đến nhiệt độ chất lỏng và nồng độ Cl; nhiệt độ càng cao, tốc độ hòa tan càng nhanh; nồng độ Cl càng cao, lớp màng thụ động trên bề mặt hợp kim càng bị phá hủy nhanh hơn; độ dẫn điện của chất lỏng càng tốt, tốc độ hòa tan càng nhanh.
2. Cơ chế neo nút cầu răng tự tiêu
Gạch neo nút cầu tự tan khác với gạch gang thông thường và gạch composite, ngoài việc cần cung cấp lực neo vỏ giếng và lực khóa xi lanh đáng tin cậy, mà còn phải có khả năng tự tan tốt và khả năng thu hồi lại thành dạng đã xả.
3. Van xả gioăng nút bịt cầu răng tự tan
Dụng cụ đóng nắp thủy lực Baker 20# sẽ đóng nút chặn cầu hòa tan vào dụng cụ vỏ giếng. Quá trình thử nghiệm nút chặn cầu và dụng cụ đóng nắp được thực hiện khớp nhau, nút chặn cầu được đóng thành công và không bị tuột tay, áp suất tuột tay là 12,3MPa (tương đương với lực siết tay khoảng 155kN), đường cong lực siết tay được thể hiện trong hình.
4. Hiệu suất làm kín áp suất của nút bịt cầu răng tự tiêu
Để kiểm chứng hiệu suất làm kín áp suất ở nhiệt độ cao của nút chặn cầu tự tiêu, người thợ khoan đã lắp đặt thiết bị thí nghiệm nhiệt độ cao và nung nóng đến 93°C. Sau khi nhiệt độ ổn định, áp suất được tăng dần lên 70 MPa. Áp suất được ổn định trong 24 giờ và sau đó duy trì trong 15 phút. Có sự giảm áp suất rõ rệt và đường cong thử nghiệm áp suất được thể hiện trong hình vẽ. Kết quả thử nghiệm cho thấy hiệu suất làm kín áp suất của nút chặn cầu đáp ứng được yêu cầu của công tác khoan nứt vỡ tại chỗ.
5. Thời gian hoạt động của nút bịt cầu răng tự tiêu
Thời gian làm việc tối đa là khoảng thời gian từ khi nút chặn cầu được đưa vào giếng đến khi tiến hành nứt vỡ thủy lực. Theo mô hình xây dựng giếng khí đá phiến hiện có, thời gian làm việc tối đa của nút chặn cầu tự tan là 24 giờ, đáp ứng được nhu cầu thi công tại chỗ các giếng khí đá phiến, nghĩa là từ thời điểm nút chặn cầu tự tan được đưa vào giếng, việc nứt vỡ thủy lực có thể được thực hiện trong vòng 24 giờ. Bất kỳ thử nghiệm hiệu năng nào đối với nút chặn cầu tự tan đều có thể được tiến hành dựa trên giới hạn thời gian làm việc 24 giờ này.
Thời gian đăng bài: 22/09/2023
5-1203, Khu công nghiệp Dahua, Số 2 Đường Yunshui, Khu phát triển công nghệ cao, Xi'an, 710065, Trung Quốc
86-13609153141
