Comment tester la force de restauration d'un centralisateur d'enveloppe de ressort d'arc?

Le centralisateur de ressort d'arc est conçu pour cimenter primaire et appliqué dans les puits verticaux, déviés et horizontaux où la basse force commençante et la force de restauration élevée sont exigées.

La force de restauration est un paramètre clé qui mesure la qualité de Centralisateurs de ressort d'arc. Ici, nous aimerions présenter brièvement ce qu'est la force de restauration, les dispositifs et les échantillons requis pour Essai de force de rétablissement, Procédures d'essai et résultats.

La force de restauration fait référence à la force exercée par un centreur contre le tubage pour le maintenir à l'écart de la paroi du puits de forage. La valeur de force de rappel varie à mesure que la méthode d'installation change.

Échantillons et préparation du banc d'essai

• Échantillons
  Obtenez au moins 6 centreurs prototypes bien préparés pour les tests de vérification de conception et de processus. Tous les centralisateurs utilisés doivent être conformes aux exigences de performance du tableau 1.
• Banc d'essai
  Le banc d'essai permet l'application de charges verticales et est capable de mesurer ces charges et déplacements verticaux.
  Exemple d'équipement d'essai de force de rétablissement de centralisateur d'enveloppe

  Centralisateur d'enveloppe rétablissant l'essai de force

• Instrumentation
  L'instrumentation du banc d'essai doit permettre des lectures de déplacement de 1,6mm (1/16 ") ou moins.
• Précision
  • La précision des mesures de la charge doit être à moins de 5% de la valeur mesurée.
  • La précision des mesures de déplacement doit être de 0,8mm (1/32 po).
  • Tous les appareils de mesure doivent être étalonnés au moins une fois par an.
• Tuyau d'essai
  • Tuyau intérieur
    Le tuyau intérieur (figure 1) doit être plus long que le centreur à l'état fléchi et plus long que le tuyau extérieur. Le diamètre extérieur du tube intérieur doit être dans les tolérances indiquées dans la norme ISO 11960 pour les tuyaux sans renversement. Les bavures ou les défauts similaires doivent être enlevés.
    Les surfaces situées aux extrémités du tuyau intérieur, en dehors de la longueur devant être couverte par le centreur et les autres composants d'essai, sont exemptées des exigences ci-dessus.
  • Tuyau extérieur
    Le tuyau extérieur (figure 1) doit être plus long que le ressort d'arc du centralisateur à l'état fléchi. Le diamètre intérieur du tuyau extérieur doit être égal à la taille du trou pour lequel le centreur est conçu. La tolérance doit être comprise entre-0,8mm et + 3,2mm (-1/31 "à + 1/8"). Les bavures ou les défauts similaires doivent être enlevés.
    L'extrémité de la conduite extérieure (autre que l'extrémité supérieure utilisée pour les essais de force de démarrage), au-delà de la longueur couverte par le centreur lorsqu'il est fléchi pendant l'essai de force de rappel, est exemptée des exigences ci-dessus.

Procédures d'essai de la force de rétablissement

1. Lors de l'exécution de l'essai, la déviation horizontale du tuyau intérieur et du tuyau extérieur doit être de 5 °.
2. Avant de collecter les données de force pour le test, fléchissez tous les ressorts d'arc 12 fois.
3. Appliquez une force externe au tuyau externe, de sorte qu'il soit transféré au tuyau interne verticalement par le point de contact du centreur dans le tuyau externe.
4. Appliquer la charge et enregistrer la lecture charge-flèche à un minimum de 1,6mm (1/16 po) par incréments jusqu'à trois fois (± 5%), la force de rappel minimale a été obtenue, voir Figure 2. La distance parcourue pour obtenir un écartement de 67% doit être déterminée pour chaque position d'essai.
5. Répétez le processus, testez le centreur jusqu'à ce que chaque ressort et chaque ensemble de ressorts aient été testés en position 1 et 2, comme indiqué sur la figure 3.
6. Calculez la charge totale à chaque déflexion en compensant la masse du tuyau et des accessoires en déplacement.
7. Préparer la courbe charge-déflexion finale en utilisant la moyenne arithmétique des lectures de force aux déflexions correspondantes. La force de rétablissement doit être déterminée à partir de cette courbe à un rapport d'éloignement de 67%.

La force de rappel minimale pour un rapport d'allongement de 67% ne doit pas être inférieure aux valeurs indiquées au tableau 1. Voir Détermination des exigences de force de rétablissement énumérées ci-dessous pour la dérivation des exigences.

Détermination des exigences en matière de force de rétablissement

• Les observations sur le terrain indiquent que l'écart du trou par rapport à la verticale varie en moyenne de zéro à environ 60 °. Par conséquent, un écart moyen de 30 ° est utilisé pour calculer les exigences de force de rappel.
  Pour les diamètres de tubage de 273mm (10-3/4 ") à 508mm (20"), lorsque les cordes de tubage sont généralement placées dans des sections de trous relativement verticales, la force de rappel minimale ne doit pas être inférieure à:
  FR = W sin 30 = 0.5 W
  Où
  FR est la force de rappel minimale, exprimée en newtons;
  W est le poids de 12,19 m (40 pi) de tubage linéaire de masse moyenne, exprimé en newtons.
• Pour les diamètres de tubage de 114mm (4-1/2 ") à 244mm (9-5/8"), lorsque les cordes de tubage sont généralement placées dans les sections de trou déviées, la force de rappel minimale ne doit pas être inférieure à:
  FR = 2W sin 30 = W

Le centralisateur d'enveloppe de ressort d'arc reconstituant l'essai de force sera exécuté selon les conditions ci-dessus.