Das Setzen eines Brückenstopfens, eines Zementhalters oder eines Produktionspackers erfordert eine kontrollierte Axialkraft, die in der Tiefe ausgeübt wird: Zu wenig Kraft führt dazu, dass die Gleitstücke nicht gesetzt werden und die Dichtung nicht mit Energie versorgt wird, während zu viel Kraft dazu führen kann, dass Komponenten abscheren oder das Futterrohr beschädigt wird. Pulverladungswerkzeuge sind die traditionelle Antwort, aber sie bringen Einschränkungen bei der Handhabung, Lagerung und dem Transport von Sprengstoffen mit sich, die die Kosten und das Risiko erhöhen. Ein hydraulisches Setzwerkzeug ersetzt die Brennladung durch unter Druck stehende Flüssigkeit und ermöglicht dem Bediener eine wiederholbare, vorhersehbare Setzsequenz. Die Dienstleistungen für Komplettierungstools wurden im Jahr 2026 auf über 4 Milliarden US-Dollar geschätzt, außerdem nimmt die Interventionsaktivität zu und die Verlagerung hin zu nicht-explosiven Einsatzmethoden beschleunigt sich.
Hydraulische Kolben- und Kraftvervielfachung
Bei der Schlauchförderung wird eine Kugel fallen gelassen und von der Oberfläche aus Druck ausgeübt: Das Werkzeug beginnt seinen Hub bei etwa 3,0 MPa und beendet das Setzen und Lösen bei 18–20 MPa, wodurch der Pumpendruck in Kolbenweg und Schubkraft umgewandelt wird.
Elektrohydraulische Versionen integrieren einen Motor, einen Ölbehälter, eine Hochdruckpumpe und einen Hydraulikzylinder in einer Baugruppe, sodass das gleiche Kraftprofil von einem kabelgebundenen Batteriepaket ohne Bohrinselpumpe geliefert werden kann.
Die Kolbenbohrung und die Hublänge legen die Kraftkapazität fest; Werkzeuge mit großem-Durchmesser erzeugen Setzkräfte in der Größenordnung von 60.000 Pfund, während der Außendurchmesser klein genug bleibt, um durch den Komplettierungsstrang zu passen.
Druckfenster und Scherfreigabe einstellen
Scherstifte oder Scherbolzen sind der Freigabemechanismus: Das Setzwerkzeug trennt sich nur dann vom Bohrlochgerät, wenn die Kolbenkraft den kalibrierten Scherwert überschreitet, was zu einer wiederholbaren Trennung am Ende des Hubs führt.
Die Konstruktion ist druckausgeglichen, sodass der Bohrlochdruck die effektive Setzkraft nicht verändert. Ein interner Druckausgleichsanschluss gleicht den Ringdruck am Kolben aus.
Der Nennarbeitsdruck für gängige Werkzeuge beträgt 15.000 psi (103 MPa) bei einem Temperaturbereich von 400 Grad F, und das Werkzeug muss diesen Wert beibehalten, während die Einstellkammer unter vollem Druck steht.
Dichtungssystem bei extremen Temperaturen
Die Kolbendichtungen sehen die volle Differenz zwischen dem inneren Einstelldruck und dem Ringraum; HNBR-, FKM- und Aflas-Dichtungen werden je nach Bohrlochflüssigkeit ausgewählt, mit einer Härte nahe 90 Shore A und einem Arbeitsbereich von -20 °F bis 400 °F.
Anti-Stützringe und mehrstufige Druckbarrieren verhindern, dass das Elastomer unter Spitzendruck in die Zwischenräume fließt, wo die meisten Ausfälle von Einstellwerkzeugen entstehen.
Die Nitrid-Oberflächenbehandlung des Kolbens und des Gehäuses verbessert die Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit, ohne dass sich Abmessung bildet, und verlängert so die Lebensdauer des Werkzeugs zwischen den Nachbearbeitungen.
Einsatzmodi: Schläuche, Kabelleitungen und Traktoren
Bei Rohren gleitet das Setzwerkzeug über das Rohr und wird durch Oberflächenpumpen aktiviert, was für tiefe Bohrlöcher geeignet ist, in denen die Spannung der Leitungen begrenzt ist.
Bei elektrischen Leitungen setzt ein batteriebetriebenes Elektro--Werkzeug das Gerät ohne Funkstille oder Sprenggenehmigungen ein, und bei traktorbetriebenen Förderläufen sind die Setzvorgänge in stark abweichenden Bohrlöchern in etwa 4 Stunden abgeschlossen, im Vergleich zu 15 Stunden oder mehr bei der Bohrgestänge-Fördertechnik.
Derselbe Werkzeugkörper kann durch den Austausch von Adaptersätzen für verschiedene Gerätegrößen abgerichtet werden, so dass ein Bestand eine Reihe von Stecker- und Packer-Außendurchmesserklassen abdeckt.
Vorhersehbarer Schlaganfall und Notauslösung
Eine kalibrierte Hublänge, typischerweise 6 bis 8 Zoll bei Standardwerkzeugen, stellt sicher, dass die Gleitstücke, das Element und der Sicherungsring vor dem Lösen vollständig unter Spannung stehen; Ein Öldämpfer steuert die Setzgeschwindigkeit und dämpft den Trennstoß.
Sekundäre Druckentlastungs- und Notentriegelungsfunktionen ermöglichen ein sicheres Ziehen des Werkzeugs, wenn das Bohrlochgerät nicht eingestellt werden kann, wodurch ein Festklemmen des Werkzeugstrangs verhindert und ein sauberer Bergungslauf ermöglicht wird.
Hydraulische Setzwerkzeuge bieten die gleiche Funktion zum Setzen von Barrieren wie Pulverladungen, allerdings mit einem Bruchteil des Logistik- und Sicherheitsaufwands. Wenn Setzkraft, Druckfenster und Dichtungen zusammen konstruiert werden, erzielen Bediener wiederholbare Setzerfolge in tiefen, heißen und abgelenkten Bohrlöchern.
Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an China Vigor unter info@vigorpetroleum.com oder rufen Sie +0086 29 81161513. an.
Über China Vigor
China Vigor Drilling Oil Tools And Equipment Co., Ltd. ist ein führender Hersteller und Lieferant hochwertiger Öl- und Gas-Bohrloch- und Komplettierungswerkzeuge. Vigor wurde 2008 gegründet und verfügt über die Zertifizierungen API Q1, API 7-1, API 5B, API 11D1 sowie die Standards ISO 9001, SGS und NACE MR0175/ISO 15156.
