MOCS 工具操作手册汇编

MOCS工具操作手册国民油井钻井/修井事业部是世界上最大的井下工具和设备独立供应商。

我们拥有专业的技术来优化BHA选择和性能，支持全球超过80个国家，150多个地区。

我们拥有完整的井下钻柱组合解决方案及相关工具，主要包括：• 钻头• 钻井马达• 井眼扩大器• 钻井工具及相关产品• 取芯服务• 打捞工具• 修井及完井工具• 车间服务设备• 先进的钻井方案我们以提供高性能和高可靠度产品为荣。

我们的目标是始终领先客户的需求，提高客户的经济效益，成为客户策略不可或缺的一部分。

前言国民油井多次开关循环堵漏短节（MOCS）允许钻井液在工具处向环空或通过BHA向钻头流动间无限次转换。

这种投球激活的工具被证明可以为许多条件下的应用带来附加价值的一款工具。

技术规格过流面积和球尺寸可根据需要进行更换。

-1- 当钻井液密度等于8.3磅/加仑-2- 工具内没有投球-3- 流向环空，而不会流向MOCS工具下的BHA-4- 流过钻头-5- 一种高温度密封装置可将耐温提高至450°F-6- 可使用1.44”球-7- 可使用2.25”球-8- 可使用2.38”球-9- 当钻井液密度等于8.3磅/加仑可夹持部位和操作说明大钳/链钳可夹持区域见下图。

只允许在工具的上部和下部接头处施加扭矩。

不能对MOCS工具内部连接处施加额外的扭矩。

禁止卸开工具内部连接扣。

在现场对这些内部连接进行卸扣可能会引起人身伤害。

定义MOCS工具通过一次投球来激活；未投球前工具是不能进行转换的。

MOCS工具两种转换位置为：•旁通模式– MOCS将钻柱内所有流体传递至环空。

没有流体流向钻头。

•非旁通模式– MOCS工具将所有流体向下传递至钻头。

装配和布置MOCS在钻柱中的位置取决于BHA和应用要求。

施工前，需要客户提交一份“施工前调查表”。

NOV将这些数据输入到MOCS Hydraulics软件进行计算。

软件得出的报告会给出MOCS工具在旁通和非旁通模式下立管压力的差别，这样NOV就可以根据实际应用情况进行优选，以达到最佳效果。

注意：MOCS工具以上所有工具的内径必须大于投球至少1/8”，以保证球能顺利到达MOCS工具。

如果还有其他需要投球的工具存在，在投球前必须进行确认。

地面测试在MOCS工具入井前，NOV推荐在地面进行快速测试，以保证工具工作正常：1. 将MOCS工具连接到钻柱上，并上好扣2. 在将MOCS下放过转盘面之前，调整工具外孔方向，并下放至转盘面以下1英尺，钻台上任何人不能与工具外孔在一条线上。

3. 开泵，排量提升至正常钻进时排量，确保MOCS工具下钻前没有流体从外孔流出。

如果在测试期间在外孔处发现有泄漏，那该工具就不适合入井，选用备用的MOCS工具入井。

返回发现有泄漏的工具进行检查。

工具激活排量激活排量定义为使MOCS工具发生转换的最小排量。

为了使MOCS工具转换至旁通和非旁通模式，需要排量达到或超过该排量值。

为保持MOCS目前所处的位置，必须保持该排量。

激活排量受泥浆比重影响。

下表显示的是不同尺寸MOCS工具的激活排量。

注意：该表没有考虑泥浆泵的效率，所以实际应用中要比推荐值增加10%。

剪切销钉根据MOCS水力计算软件得出的参数报告，可以根据情况在MOCS工具内安装一个剪切销钉。

对于大排量的情况，剪切销钉可防止在球没到位前MOCS提前激活。

剪切销钉在近激活排量时剪切（假设已经投球）。

所有带销钉的MOCS工具在被激活后，必须返回NOV车间进行检修。

对于排量和立管压力都比较有限的情况，可以不安装剪切销钉，以保证工具能进行转换。

标准结构MOCS工具激活程序步骤1：非激活模式当MOCS工具入井后，在未投球前，其处于非激活模式。

在投球前，正常钻进，没有特殊考虑；MOCS此时的作用类似于钻铤。

MOCS工具外径上的旁通孔关闭，流体直接流至钻头。

当需要激活工具时，在投球前，提升泵排量至激活排量，记录立管压力。

步骤2：转换至旁通模式当第一次需要转换至旁通位置时，按如下步骤来激活MOCS工具：1. 将球通过钻柱投入；2. 泵送球至MOCS工具上。

当球下行至中途时，降低排量至低于200gpm，以保证球座不会发生损坏。

3. 当球成功坐到位后，立管压力会明显增加75psi或更高。

为了能将MOCS工具转换至旁通位置，提高泵排量等于或高于激活排量。

当发现立管压力明显下降，就说明成功转换至旁通模式（一定要观测到该立管压力变化）。

立管压力的下降，是因为旁通位置是MOCS工具流动面积最大的时刻。

步骤3：转换至非旁通模式当MOCS工具处于旁通模式，需要转换至非旁通模式，停泵至少60秒。

这会使MOCS工具进入重置位置。

重置位置定义：MOCS工具在旁通和非旁通位置之间转换时的中间位置。

当停泵或者排量非常低（低于100gpm）时，就进入重置位置。

、60秒钟后，提高泵排量至激活排量或更高。

会发现立管压力上升，证明MOCS工具进入非旁通模式。

旁通和非旁通模式之间立管压力的差值应该跟MOCS水力学计算软件得出的值相近。

如果要继续钻进，必须先将MOCS工具转换至非旁通模式。

如果BHA的压降很小，而钻头的过流面积很大，那么旁通和非旁通之间的压差就很小，很难确定。

在这种情况下，NOV将在MOCS工具上安装一个喷嘴，以保证在地面能够观测到一个至少250psi的立管压力信号。

因此，在工具入井前的检查表是非常重要的。

MOCS工具结构MOCS工具有不同的转换结构，不同的转换结构在旁通和非旁通之间转换时的转换顺序不同。

1：1 -- 1旁通/1非旁通结构这是标准的转换结构，本文中描述的就是这种结构。

每次停泵就会发生旁通/非旁通的转换。

•旁通开泵•重置位置停泵•非旁通开泵•重置位置停泵•重复上述步骤3：1 – 3旁通/1非旁通结构每次非旁通位置都经历3次旁通位置。

•旁通开泵•重置位置停泵•旁通开泵•重置位置停泵•旁通开泵•重置位置停泵•非旁通开泵•重置位置停泵•重复上述步骤2：2 – 2旁通/2非旁通结构这种结构是在转换至下一种模式前，当前模式都要连续经历2次。

•旁通开泵•重置位置停泵•旁通开泵•重置位置停泵•非旁通开泵•重置位置停泵•非旁通开泵•重置位置停泵•重复上述步骤如果MOCS工具位于内径小于球外径+1/8”的钻柱以下时，必须在地面度MOCS工具进行激活。

注意：每次接单根的时候，都要将MOCS工具转换至非旁通模式；当球已坐至MOCS工具上，停泵或将泵排量降至低于75gpm。

如果想继续钻进，必须将MOCS工具转换至非旁通模式。

操作注意事项转换时注意记录立管压力当MOCS处于旁通和非旁通状态时，记录立管压力SPP很重要，因为这将直接反映工具处于何种状态：•当立管压力SPP下降，说明MOCS处于旁通模式•当立管压力SPP上升，说明MOCS处于非旁通模式钻进时接单根钻进时，MOCS必须处于非旁通位置，以保证泥浆全部流过钻头。

如果钻井和循环过程中必须停泵接单根，需执行如下程序：1. 停泵。

MOCS处于重置模式下。

2. 接单根3. 开泵，以等于或高于激活排量循环至少60秒。

这将会使MOCS转换至旁通模式，这将不能用于正常钻进。

记录此时的立管压力。

4. 停泵至少60秒。

5. MOCS进入重置模式。

6. 开泵，提高排量等于或高于激活排量。

这将使MOCS转换至非旁通模式。

此时记录的立管压力SPP应高于此前记录的立管压力，说明MOCS进入非旁通模式，恢复到正常钻进状态。

旁通模式的最小排量为了使MOCS进入旁通位置，排量应达到或超过激活排量。

进入旁通模式以后，可以适当降低排量（如下述所示）也会保持在旁通位置。

如果不能保证最小排量达到如下要求，MOCS将会转换回RESET位置。

如下的信息可以用作是MOCS防止进入RESET模式的检测方法：•如果是泵入泥浆，排量仅可以降低至激活排量的90%•如果是泵入堵漏材料，由于其相对较高的密度，排量可以降低至激活排量的80%恢复至非激活模式如果需要重新恢复井筒的内径，必须使用电缆打捞磁铁将球取出。

该磁铁具有一个¾”的抽油杆公扣接头。

取出球后，MOCS的环空阀孔保持在关闭状态。

该磁铁与MOCS工具（包括2个球）一同发送至井场。

注意：磁铁上的发货标牌在入井前必须取掉。

地面取球当MOCS出井后，按照如下程序来取出球。

如果MOCS工具垂直放置：•连接打捞磁铁至磁铁提升杆•将连接好的磁铁通过MOCS工具母扣端放入，捞住球。

•将磁铁和球提出MOCS工具。

如果MOCS工具必须放平：•将MOCS放平，注意MOCS工具母扣端不能正对人•用一根杆子，从MOCS工具底部将球捅出。

注意：在取球的时候人身体的任何部位都不要暴露在母扣端。

MOCS工具起出后再次入井如果下述内容没有发生的话，MOCS工具可以继续入。

如果发生以下内容，MOCS工具必须返回NOV车间进行检修：•通过MOCS泵入堵漏材料•MOCS工具上安装了剪切销钉，且投球激活了工具•如果MOCS工具出井后，放置了超过了3天如果MOCS工具没有经历如上述情况，其可以再次入井，直至达到工具的使用寿命（见下表）注意：如果不按照这些手册进行操作，可能会引起工具故障或者当大排量循环时导致MOCS工具发生钻井液漏失的情况。

温度和转速对MOCS工具使用寿命的影响下图显示的是基于井下温度和钻柱转速的钻井液循环通过MOCS的最大使用寿命。

如果钻井方案超过了图中情况（例如：175RPM，300小时），就不推荐在这种环境下下入MOCS工具。

堵漏材料程序重要提示：当泵入堵漏材料时，MOCS工具不能处于非旁通模式下。

因为这将会使MOCS以下的工具暴露在堵漏材料中，将会给BHA和/或钻头带来高的损坏风险。

必须保证80%或更高的液流从旁通流出，否则会弄脏BHA。

推荐采用如下的步骤，以确保堵漏材料远离MOCS以下的BHA工具（见如下图示）1. 按照循环堵漏材料的排量进行正常的钻井液循环，记录立管压力。

2. 激活MOCS工具，转换至旁通位置。

3. 当MOCS确认是旁通模式后，同时开启阀B/关闭阀A（见下图）。

如果同时操作不允许的话，保持两个阀都开启，然后关闭阀A。

4. 此时可以泵入堵漏材料进入环空了。

5. 如果不再需要泵入堵漏材料了，继续泵入干净的钻井液，直到堵漏材料被完全替出钻柱为止（或进行一个循环周的循环）。

6. 继续泵入常规钻井液，关闭阀A；然后关闭阀B（见下图）。

如果在泵入堵漏材料的过程中发生意外的停泵（或者是排量低于激活排量的80%），按如下步骤操作：1. 如果泵还没有完全停，停掉泵。

2. 关闭阀B，同时开启阀A。

这将防止更多的堵漏材料进入钻柱3. 重新开泵，达到激活排量。

这将使MOCS工具转换至非旁通模式。

4. 停泵至少60秒，然后再开泵至激活排量。

这将转换MOCS工具恢复至旁通模式。

5. 当确认MOCS工具进入旁通模式后（立管压力明显降低），关闭阀A，同时开启阀B，以允许堵漏材料继续进入管柱。