旋转防喷器 RCD 的操作性能试验

2023-03-01 0 编辑:威尼斯在线app下载 | 市场部

旋转防喷器(rotating control device;RCD)是一种允许钻柱(如钻杆、套管等)在井口压力下旋转和轴向移动,可通过胶芯密封钻柱以保持压力的钻通设备。今天大家来学习关于旋转防喷器操作性能试验的内容。

1、总则

1.1 要求

所有试验应符合表 1 的规定。

1.2 程序

操作性能试验应在环境温度下用水模拟井内流体。除非另有说明,关闭压力应为制造商推荐的压力,且不应超过液压控制系统的设计工作压力。制造商可参见附录 A 的程序进行验证,并将试验程序和结果形成书面文件。

1.3 验收准则

除承压起下钻试验外,所有验证压力完整性试验的验收准则应为无可见渗漏。

1.4 比例换算

如尺寸和工作压力可以按比例换算,应符合表 1 的规定。制造商应将其形成技术文件。

表 1 操作性能试验和按比例换算的验收方法

表 1 操作性能试验和按比例换算的验收方法.jpg

2、RCD试验程序

2.1 总则

安全程序应符合制造商书面程序。

2.2 RCD试验要求

不同类型的 RCD 试验要求见表 2。试验程序可参见附录 A。

表 2 RCD试验程序

表 2 RCD试验程序.jpg

2.3 额定静压试验

本试验应验证 RCD 的额定静压值。文件记录应包括井口压力、试验芯轴尺寸,旋转总成的型号和零件号,以及承受井口压力的符合制造商书面规范的所有内密封件和外密封件等。

2.4 额定动压试验

本试验应验证 RCD 的额定动压值达到制造商规定的井口压力值并且达到相应的转速至少 100h。文件记录应包括井口压力、试验芯轴尺寸、试验芯轴和旋转总成的旋转速度,旋转总成的型号和零件号,以及承受井口压力的符合制造商书面规范的所有内密封件和外密封件等。

2.5 胶芯拆装试验

本试验用于验证在不影响 RCD 操作性能的情况下,RCD 反复更换胶芯的能力。本试验包括拆装胶芯和每拆装 20 次进行一次额定静压试验。文件应包括失效时的拆装循环数或 100 次装拆循环数,取其首先达到者。

2.6 额定压力起下钻试验

本试验用于验证在制造商所规定的起下钻额定压力下至少起下 400 个钻具接头时,指定类型 RCD 密封胶芯起下钻额定压力值。文件记录应包括井口压力和温度、芯轴尺寸和钻具接头直径,试验流体以及胶芯型式和零件编号。

2.7 承压起下钻寿命试验

本试验是额定压力起下钻试验的补充,本试验用芯轴和工具接头通过密封胶芯时,液体渗漏不超过 3.8L/min(1 ga1/min),以确定主动型和(或)被动型密封胶芯保持控制井口压力的能力。该起下钻试验应根据最大井口压力(制造商规定的起下钻额定压力)进行,以验证胶芯适应特定的承压起下钻压力。

文件内容包括:

a)试验期间的井口压力;

b)试验期间的井内流体;

c)芯轴尺寸、长度和钻具接头的几何尺寸(见表 1);

d)起下钻速度记录;

e)出现渗漏时通过的钻具接头数或通过 1000 个钻具接头数[应安装带有一个模拟 18° API 5-inch 钻具接头的 88.9mm(3??in)OD 外径试验芯轴],取其首先达到者;

f)试验期间实测的从井内带出的液体量;

g)试验期间温度情况记录(芯轴周围环境和表面温度)。

2.8 疲劳试验

本试验应验证在主动型旋转防喷器反复关闭和开启后保持 0.34MPa~0.83MPa(50psi~120psi)压力和额定静压密封的能力。文件应包括:

a)每完成 20 次开关循环,30min 后胶芯的内径;

b)密封失效时的循环数或 364 次开关循环和 52 次压力循环,取其首先达到者。

2.9 密封性能试验

本试验应验证在井口压力增至额定动压的情况下为保持主动型旋转防喷器密封所需的实际关闭压力和最大允许转速。本试验应分别在有钻柱芯轴和空井的情况下(非旋转)进行,试验的钻柱芯轴尺寸应按制造商规定,且为胶芯密封的最小钻柱外径。主动密封胶芯试验包括三部分:

a)恒定井压试验。本试验应确定有试验芯轴时保持井口压力密封所需的实际关闭压力,文件应包括井口压力及对应的关闭压力记录。

b)恒定关闭压力试验。本试验应确定在给定关闭压力下,主动型旋转防喷器密封试验芯轴时所能承受的最大井口压力。文件应包括井口压力及对应的关闭压力记录。

c)全封关闭压力试验。要求对所有制造商规定具有 CSO 能力的 RCD 进行本试验。本试验用于确定在 50% 的额定工作压力下,全封闭井口所需的关闭压力。文件记录应包括井口压力对应的关闭压力。

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