Una guia completa de les classes de packer V6-V0 (1a part): comprensió del codi de classificació dels "guardians de segellat" de fons de pou des de la perspectiva de l'estàndard API 11D1

Al "camp de batalla subterrani" de l'extracció de petroli i gas,empaquetadorssón els "guardians del segellat" que protegeixen la seguretat del pou. Poden aïllar les pressions de diferents formacions, evitar el flux creuat de fluids i suportar càrregues de columna, servint com a eines bàsiques per garantir l'estabilitat de tot el procés de perforació, finalització de pous i producció de petroli. Tanmateix, les condicions del fons del pou varien dràsticament: alguns pous tenen una temperatura de només desenes de graus Celsius, mentre que altres superen els 200 °C; alguns tenen una pressió estable, mentre que altres experimenten fluctuacions freqüents; alguns contenen petroli cru convencional, mentre que altres contenen "bèsties" corrosives com el sulfur d'hidrogen (H₂S).

La norma API 11D1 per a eines de fons de pou en la indústria del petroli i el gas natural (packers i taps de pont) especifica clarament que les classes de packers augmenten en nivell de rendiment de V6 a V0: com més petit sigui el nombre, més estrictes seran els requisits de rendiment. V6 és el "nivell d'entrada bàsic" i V0 és el "nivell de rendiment definitiu", i cada classe correspon a estàndards de prova clars i escenaris aplicables.

Avui, us ajudarem a aclarir les diferències principals entre aquestes 7 classes i a evitar conceptes erronis en la selecció de l'envasador.

Lògica bàsica de la classificació de classes a l'API 11D1

Molta gent confon l'ordre de les classes d'obturador. El punt clau a recordar és que el disseny de classes de l'API 11D1 segueix el principi de "com més petit sigui el nombre, més completa serà l'avaluació". Un augment del nivell de classe significa que els elements de prova afegeixen gradualment condicions estrictes (com ara cicles de temperatura, càrregues axials, segellat de gasos i ambients corrosius) a la prova de segellat estàtic simple inicial.

L'essència d'aquesta classificació és la "coincidència a demanda": no només evita el malbaratament de costos causat per l'ús d'equips d'alta gamma en pous convencionals, sinó que també prevé accidents de seguretat derivats de l'ús d'equips de baixa classe en pous extrems.

Classe V6: "Soldats de guarnició" de nivell inicial amb estàndards bàsics definits pels fabricants

Significat tècnic

La classe V6 és la classe de verificació de disseny més baixa per a obturadors. Els seus mètodes de prova i criteris d'acceptació els defineixen els mateixos fabricants. L'API 11D1 només especifica un marc bàsic (per exemple, la fiabilitat de configuració, les proves de càrrega de cisallament) i no té indicadors de rendiment obligatoris unificats. El seu posicionament principal és "complir els requisits bàsics de segellat en escenaris senzills específics".

Condicions de pou aplicables per a la classe V6

• Pous poc profunds (profunditat del pou normalment1.000 metres);
• Pressió de treball ≤20 MPa (aproximadament 200 kg);
• Temperatura de treball ≤80 °C;
• Medi: aigua dolça, petroli cru convencional;
• Sense càrregues dinàmiques (per exemple, sense operacions de reparació de pous ni d'estimulació, amb la cadena completament estacionària);
• Escenaris típics: pous d'injecció d'aigües poc profundes a terra, obturació temporal de pous abandonats.

Requisits de prova per a la classe V6

No s'imposen requisits de prova obligatoris; les proves es poden dur a terme d'acord amb els estàndards establerts pels fabricants. Normalment, una prova de pressió de treball nominal es realitza a temperatura ambient, que requereix un segellat estàtic durant 10 minuts sense fuites. No hi ha cap requisit per a proves de cicles de temperatura, proves de càrrega dinàmica ni verificació del segellat de gas.

Classe V5: Versió bàsica "Soldats de patrulla" — Garantia mínima per al segellat de líquids

Significat tècnic

Sobre la base de la Classe V6, la Classe V5 afegeix proves unificades de segellat de líquids. És el "llindar mínim de rendiment" obligatori especificat per l'API 11D1, amb la seva avaluació principal centrada en la fiabilitat del segellat estàtic en un medi líquid.

Condicions de pou aplicables per a la classe V5

• Pous de poca profunditat a mitjana profunditat (profunditat del pou: 1.000-2.000 metres);
• Pressió de treball ≤34,5 MPa (aproximadament 350 kg);
• Temperatura de treball ≤93 °C;
• Medi: líquids com el petroli cru i l'aigua salada;
• Condicions de treball estables, amb rang de fluctuació de pressió10% de la pressió nominal;
• Escenaris típics: fase de producció de petroli de pous de petroli convencionals a terra, pous de desenvolupament amb inundació no gasosa.
• Requisits de prova per a la classe V5 (indicadors bàsics de l'API 11D1)
• Prova de pressió estàtica líquida: mantenir la pressió a la pressió nominal durant 15 minuts sense fuites de líquid;
• Prova de fiabilitat d'ajust: utilitzeu ±10% de la força d'ajust nominal per a la prova per garantir l'expansió efectiva dels segells;

Sense proves de cicles de temperatura ni proves de càrrega axial;

No cal verificar el segellat de gas (només es considera el medi líquid).

Classe V4: "Sentinelles" de versió avançada capaces de suportar càrregues axials

Significat tècnic

Sobre la base de la Classe V5, la Classe V4 afegeix proves de càrrega axial. Pot adaptar-se a les forces axials causades per l'expansió/contracció de la corda i el pes propi, i la seva millora principal rau en la millora de "la resistència a la deformació dels segells".

Condicions de pou aplicables per a la classe V4

• Profunditat del pou: 2.000-3.000 metres;
• Pressió de treball ≤69 MPa (aproximadament 700 kg);
• Temperatura de treball ≤121 °C;
• Medi: mescla de petroli, gas i aigua, amb una pressió parcial de CO₂ ≤1 MPa;
• Existeixen càrregues axials menors (per exemple, expansió/contracció tèrmica de la corda, vibracions menors);
• Escenaris típics: fase de producció de pous de bombament convencionals i pous de gas no fracturats.

Requisits de prova per a la classe V4

• Superar totes les proves de classe V5;
• Prova de càrrega axial: aplicar una força axial de ±50 kN (per simular l'expansió/contracció de la corda) i mantenir la pressió durant 15 minuts sense fuites;
• Prova de cicles líquids: realitzeu 10 cicles de pujada i baixada de pressió a la pressió nominal, garantint un segellat eficaç;
• Les proves de segellat de gasos i les proves de cicles de temperatura encara no són necessàries.

Classe V3: "Proteccions" de versió millorada adequades per a condicions de fluctuació de temperatura

Significat tècnic

Sobre la base de la Classe V4, la Classe V3 afegeix proves de cicles de temperatura. Pot adaptar-se a la contracció/expansió dels segells causada pels canvis freqüents de temperatura al fons del pou, convertint-la en una classe clau per a "la transició de pous convencionals a pous complexos".

Condicions de pou aplicables per a la classe V3

• Pous de mitjana a profunda profunditat (3.000-4.000 metres);
• Pressió de treball ≤103 MPa (aproximadament 1.050 kg);
• Temperatura de treball ≤150 °C (rang de fluctuació de temperatura ≤50 °C);
• El medi conté una petita quantitat de gas (relació gas-oil ≤500), amb una pressió parcial de CO₂ ≤2 MPa;
• Existeixen fluctuacions duals de temperatura/pressió (per exemple, pous de flux intermitent);
• Escenaris típics: fase de desenvolupament de pous de gas poc profunds i pous convencionals de petroli en jaciments compactes.

Requisits de prova per a la classe V3

• Superar totes les proves de classe V4;
• Prova de cicles de temperatura: Realitzeu 3 cicles entre -29 °C i la temperatura nominal, mantenint la pressió durant 30 minuts després de cada procés d'escalfament/refredament sense fuites;
• Prova de cicle de pressió: realitzeu 100 cicles del 0 al 80% de la pressió nominal, garantint un rendiment de segellat estable;

Les proves encara utilitzen principalment un medi líquid, sense cap requisit obligatori de segellat amb gas.

Contacte:Jessie Zhou

Mòbil/Whatsapp:+0086-18109206861
Correu electrònic:energy@landrilltools.com