Ang tradisyonal nga composite plug adunay mandrel, upper slip/cone, element, ug lower slip/cone. Ang mandrel mao ang mohatag sa istruktura sa plug nga "sakyan" sa ubang mga component ug adunay mga profile nga gi-machine niini o adunay dugang nga mga parte nga gilakip aron mapugngan ang mga component atol sa run in, setting, ug frac. Ang mga slip gidisenyo aron makig-uban sa cone aron kung pugson nga maghiusa ang mga slip molihok pagawas aron mahikap ang casing. Ang mga slip adunay gahi nga mga ngilit nga gidisenyo aron "mopaak" sa casing, nga mag-lock niini sa lugar. Ang mga slip mahimong usa ka bug-os nga singsing o indibidwal nga mga bahin nga gihiusa gamit ang usa ka matang sa banda. Bisan unsa pa, kini gidisenyo nga magpabilin nga magkauban hangtod nga ang setting sequence magbulag kanila nga magtugot kanila nga molihok pataas sa cone ug ibutang sa casing.
Para sa usa ka frac plug, nga gidisenyo aron lang mokupot sa presyur gikan sa ibabaw, ang ubos nga slip gidisenyo aron mokupot sa tibuok puwersa sa frac ug ang ibabaw nga slip gidisenyo aron magpabiling compressed ang plug, labi na ang elemento, human sa setting. Ang elemento gidisenyo aron mo-compress ubos sa setting force nga magmugna og seal tali sa ID sa casing wall ug sa mandrel. Kini nga seal maghatag sa isolation nga gikinahanglan aron mabulag ang well ngadto sa duha ka bahin aron ang zone sa ibabaw mahimong matratar nga discreetly. Para sa usa ka ball drop plug, ang bola ihulog gikan sa nawong ngadto sa yuta sa mandrel ug makompleto ang isolation.
Ang unang pagsulay sa performance sa usa ka composite plug mahitabo atol sa pump down operation. Alang niini nga sequence, ang composite plug gihimo hangtod sa wireline bottom hole assembly (BHA) nga naglakip sa plug, setting tool, ug perforating guns. Kini nga BHA ihulog paubos sa kickoff point sa usa ka horizontal well ug dayon gamiton ang mga pump aron i-deploy kini sa gituyo nga lokasyon niini. Atol niini nga operasyon, importante nga ang mga component magpabilin nga na-assemble. Ang mga slip kinahanglan nga magpabilin nga magkauban, kay kon dili, kini mokontak sa casing atol sa deployment, mobalhin pataas sa ilang cone, ug makahimo og preset nga event.
Kinahanglan usab nga magpabilin ang elemento sa lugar aron malikayan ang parehas nga mahitabo. Sa mga elemento sa goma, kini mahimong lisud. Ang tipikal nga 5.5” nga plug, pananglitan, adunay OD nga 4-3/8” ug ang casing adunay ID nga 4.778” nga nagbilin ug gamay nga gintang tali sa plug ug sa casing (.2” lang matag kilid). Depende kung unsa ka paspas ang paglihok sa plug ug sa flow rate sa pumped fluid, mahimong adunay daghang bypass sa palibot niini nga plug. Samtang modaghan kini nga bypass, kini makamugna og low-pressure zone sa palibot sa plug nga mahimong hinungdan nga ang elemento modako ug mokontak sa casing. Tungod niini, importante nga masabtan kung pila ka pluwido ang mo-bypass sa plug atol sa pag-deploy ug kadaghanan sa mga providers mohatag og mga giya kung unsa ka paspas ang paglihok sa plug sa lain-laing pump rates.
Ang pag-set sa plug gihimo gamit ang usa ka explosive setting tool. Ang mga detalye kung giunsa pagtrabaho ang duha ka pangunang klase sa setting tool makita sa miaging mga artikulo dinhi ug dinhi. Ang plug mandrel magpabilin nga static ug ang mga sangkap mapugos nga magkahiusa aron ma-set ang himan. Kasagaran ang elemento mo-compress, dayon ang mga slip mabuak, ug molihok pataas sa mga cone hangtod nga mapugos kini sa pagsulod sa casing ug ma-lock sa lugar. Kung ma-set na ang mga slip, ang kusog nga gihimo sa setting tool molapas sa shear force sa plug shear media ug ang setting tool mo-shear sa plug nga magbilin niini nga autonomous sa well. Pagkahuman sa pag-set, ang bahin sa mandrel makita sa ibabaw sa bag-ong na-compress nga mga sangkap. Ang gitas-on niining na-expose nga mandrel katumbas sa gidaghanon sa composite sa ibabaw nga slip nga na-assemble, dugang ang gitas-on sa stroke nga gikinahanglan aron ma-set ang himan.
Usa sa mga kritikal nga limitasyon sa disenyo sa composite plug mao ang stroke nga gikinahanglan aron ma-set ang himan. Kini nga gitas-on gikontrol sa stroke nga gihatag sa Baker Setting Tool, nga 5.875” para sa E4-10 ug 8.625” para sa E4-20. Kung ang himan nanginahanglan og dugang nga stroke kaysa niini, ang setting tool lagmit dili matangtang sa plug.
Ang performance sa upper slip, uban niining configuration, importante kaayo human dayon sa pag-set. Ang upper slip kinahanglan nga mopaak sa casing aron ma-lock ang compression ngadto sa element ug mapadayon ang seal. Kon ang upper slip dili molihok sumala sa disenyo, ang element maka-relax ug mawala ang imong seal. Ang makapainteres kay ang element adunay papel sa pagmintinar sa kaugalingon niining compression. Kon ang element wala maghimo og kontra nga pwersa ngadto sa upper cone, dili kini makapadayon sa suporta ubos sa slip nga gikinahanglan aron magpabiling konektado sa casing. Kung wala ang "back pressure" gikan sa compressed element, ang upper slip dili mopadayon sa iyang trabaho.
Human sa pag-set, ang wireline BHA gamiton sa pagbuslot sa casing ibabaw sa plug ug dayon kuhaon gikan sa well. Ang surface frac equipment i-rigging dayon. Para sa ball drop plug, kadaghanan sa gipadagan, usa ka bola ang ihulog gikan sa ibabaw. Inig-abot sa pinahigda nga bahin sa well, kini ibomba paubos aron modunggo sa plug, nga magbulag sa well ngadto sa duha ka seksyon. Kung modunggo na ang bola ug magsugod na ang frac, ang pressure mopugos sa mandrel paubos hangtod nga kini mo-interact sa ibabaw sa ibabaw nga slip. Kinahanglan nga ipadayon ang seal samtang kini mo-slide agi sa element.
Kini moresulta sa gitas-on sa mandrel sa ubos sa plug nga katumbas sa stroke ug sa ubos sa plug. Dili kini makaapekto sa setting o frac components sa performance sa plug apan makaapekto sa mill up.
Atol sa pagpukaw, adunay taas nga presyur nga gihatag sa ibabaw nga bahin sa plug, nga adunay mas ubos nga presyur sa ilawom sa plug. Kini nga kalainan sa presyur nagdikta kung giunsa ang pagdisenyo sa plug aron makasugakod sa mga pwersa nga gihatag. Sama sa imong makita sa ubos, ang presyur gikan sa frac gihatag sa bola, ug ang mandrel sa ibabaw sa elemento. Sa ubos sa bola ug sa elemento naa ra ang presyur gikan sa reservoir. Kini moresulta sa usa ka collapse pressure nga gihatag sa mandrel sa ibabaw sa seal. Sa seal, ang mandrel kinahanglan nga makasugakod sa collapse pressure ug sa compression sa elemento.
Ang ubos nga slip ug cone kinahanglan nga makasugakod sa mekanikal nga puwersa nga namugna sa elemento ug plug gikan sa kalainan sa presyur. Ang tighatag og plug kinahanglan mogamit sa gibag-on ug kusog sa materyal aron makab-ot ang usa ka plug nga molihok ubos niini nga mga kondisyon. Kasagaran, ang pagkapakyas sa usa ka tradisyonal nga frac plug gipahinabo sa pagkahugno sa ubos nga cone/mandrel nga hinungdan sa pagkawala sa ilang kagat sa ubos nga slip. Ang performance sa himan nagsalig sa kusog sa composite.
Laing gikabalak-an sa mga tigdesinyo mao ang performance sa elemento atol sa taas nga pressure ug temperatura. Ang elemento sa goma flexible ug mahimong mas flexible pa ubos sa init nga temperatura. Kung ang taas nga pressure idugang sa sagol, mahimo kini nga moresulta sa pag-agos sa elemento sa goma sa direksyon sa pressure. Daghan sa tradisyonal nga mga plug sa merkado ang adunay sistema sa pag-back up sa elemento nga gidisenyo aron molapad uban sa elemento samtang kini gibutang ug dayon maghatag istruktura aron mapadayon ang elemento sa lugar atol sa taas nga pressure phase sa frac.
Kon interesado ka sa Vigor Completion Tool Frac Plug Series o uban pang mga himan sa pag-drill ug pagkompleto para sa industriya sa lana ug gas, palihug ayaw pagpanuko sa pagkontak kanamo alang sa labing maayo nga suporta sa produkto ug teknikal nga suporta.
