¿Cómo probar la fuerza de restauración de un centralizador de la cubierta de la primavera del arco?

El centralizador de resorte de arco está diseñado para cementación primaria y se aplica en pozos verticales, desviados y horizontales donde se requiere una fuerza de inicio baja y una fuerza de restauración alta.

Restaurar la fuerza es un parámetro clave que mide la calidad de Centralizadores de resorte de arco... Aquí, nos gustaría presentar brevemente cuál es la fuerza de restauración, los dispositivos y las muestras necesarias para Prueba de fuerza de restauración, Procedimientos de prueba y resultados.

La fuerza de restauración se refiere a la fuerza ejercida por un centralizador contra la carcasa para mantenerla alejada de la pared del pozo. El valor de la fuerza de restauración varía a medida que cambia el método de instalación.

Muestras y preparación del soporte de prueba

• Muestras
  Obtenga al menos 6 prototipos de centralizador bien preparados para las pruebas de diseño y verificación de procesos. Todos los centralizadores utilizados deberán cumplir los requisitos de rendimiento del cuadro 1.
• Soporte de prueba
  El banco de pruebas permite la aplicación de cargas verticales y es capaz de medir estas cargas y desplazamientos verticales.
  Ejemplo de centralizador de carcasa que restaura el equipo de prueba de fuerza

  Centralizador de carcasa que restaura la prueba de fuerza

• Instrumentación
  La instrumentación del banco de pruebas permitirá lecturas de desplazamiento de 1,6mm (1/16 ") o menores.
• Exactitud
  • La precisión de las mediciones de carga estará dentro del 5% del valor medido.
  • La precisión de las mediciones de desplazamiento será de 0,8mm (1/32 ").
  • Todos los dispositivos de medición se calibrarán al menos una vez al año.
• Tubería de prueba
  • Tubería interior
    El tubo interior (Figura 1) será más largo que el centralizador en el estado flexionado y más largo que el tubo exterior. El diámetro exterior del tubo interior estará dentro de las tolerancias mostradas en ISO 11960 para el tubo no trastornado. Se eliminarán las rebabas o defectos similares.
    Las superficies en los extremos de la tubería interior, fuera de la longitud que debe cubrir el centralizador y otros componentes de prueba, están exentas de los requisitos anteriores.
  • Tubería exterior
    La tubería exterior (Figura 1) será más larga que el resorte de arco centralizador en el estado flexionado. El diámetro interior de la tubería exterior será igual al tamaño del orificio para el que está diseñado el centralizador. La tolerancia estará comprendida entre-0,8mm y + 3,2mm (-1/31 "a + 1/8"). Se eliminarán las rebabas o defectos similares.
    El extremo de la tubería exterior (que no sea el extremo superior utilizado para las pruebas de fuerza de inicio), más allá de la longitud cubierta por el centralizador cuando se flexiona durante la prueba de fuerza de restauración, está exento de los requisitos anteriores.

Restaurar procedimientos de prueba de fuerza

1. Al realizar la prueba, la desviación horizontal de la tubería interior y la tubería exterior estará dentro de los 5 °.
2. Antes de recopilar los datos de fuerza para la prueba, flexione todos los resortes de proa 12 veces.
3. Aplique una fuerza externa a la tubería externa, de modo que se transfiera a la tubería interna verticalmente a través del punto de contacto del centralizador dentro de la tubería externa.
4. Aplique la lectura de carga y deflexión de carga y registro a un mínimo de incrementos de 1,6mm (1/16 ") hasta que tres veces (± 5%), se haya obtenido la fuerza de restauración mínima, consulte la Figura 2. Se determinará la distancia de desplazamiento para obtener un 67% de separación para cada posición de ensayo.
5. Repita el proceso, pruebe el centralizador hasta cada resorte y cada conjunto de resortes se haya probado en las posiciones 1 y 2, como se muestra en la Figura 3.
6. Calcule la carga total en cada deflexión compensando la masa de la tubería móvil y los accesorios.
7. Prepare la curva de carga-deflexión final utilizando el promedio aritmético de las lecturas de fuerza en las desviaciones correspondientes. La fuerza de restauración se determinará a partir de esta curva en una relación de separación del 67%.

La fuerza de recuperación mínima para una relación de separación del 67% no será inferior a los valores que se muestran en el cuadro 1. Consulte Determinación de los requisitos de fuerza de restauración que se enumeran a continuación para conocer la derivación de los requisitos.

Determinación de la restauración de los requisitos de fuerza

• Las observaciones de campo indican que la desviación del agujero de la vertical en un promedio varía de cero a aproximadamente 60 °. Por lo tanto, se utiliza una desviación promedio de 30 ° para calcular los requisitos de fuerza de restauración.
  Para los diámetros de carcasa de 273mm (10-3/4 ") a 508mm (20"), donde las cuerdas de carcasa generalmente se colocan en secciones de orificio relativamente verticales, la fuerza de restauración mínima no será inferior a:
  FR = W pecado 30 = 0,5 W
  Donde
  FR es la fuerza de restauración mínima, expresada en newtons;
  W es el peso de 12,19 m (40 pies) de carcasa de masa lineal media, expresado en newtons.
• Para los diámetros de la carcasa de 114mm (4-1/2 ") a 244mm (9-5/8"), donde las cuerdas de la carcasa generalmente se colocan en las secciones de los orificios desviados, la fuerza de restauración mínima no será inferior a:
  FR = 2W pecado 30 = W

La prueba de fuerza de restauración del centralizador de la carcasa del muelle de proa se realizará en estricta conformidad con los requisitos mencionados anteriormente.