Principio de funcionamiento de la válvula de derivación FDF: Mecanismo de circulación de emergencia
Concepto operativo fundamental
La válvula de derivación FDF funciona según un principio de activación diferencial por presión, proporcionando una vía de flujo alternativa cuando se bloquea la circulación normal a través de la broca.
Mecanismo de doble modo de funcionamiento
1. Modo de perforación normal - Válvula cerrada
| Componente | Estado | Función |
| Flujo principal | Abrir | 100% boquillas de paso de broca |
| Puertos de derivación | Sellado cerrado | Se mantiene la estanqueidad metal-metal |
| Pistón de activación | Equilibrado hidráulicamente | Se mantiene en la posición superior por la fuerza de un muelle |
| Presión diferencial | Por debajo del umbral (500-800 psi) | La válvula permanece en la posición por defecto |
Proceso de trabajo:
El fluido de perforación fluye libremente a través del cuerpo de la herramienta
Pérdida de presión mínima (normalmente 50-100 psi)
El mecanismo de muelle mantiene la fuerza ascendente sobre el pistón
Todo el fluido sale por las boquillas de la broca
2. Modo de derivación de emergencia - Válvula abierta
| Condición desencadenante | Mecanismo de activación | Acción resultante |
| Taponamiento de la boquilla | Aumento de la presión diferencial | El pistón se mueve hacia abajo |
| Diferencial de más de 800 psi | Compresión del muelle | Puertos descubiertos |
| Obstrucción del flujo | La fuerza hidráulica vence al muelle | Trayectoria alternativa establecida |
Secuencia de activación:
Aumento de presión: Las boquillas se taponan, la presión aumenta aguas arriba.
Movimiento del pistón: La presión diferencial mueve el pistón hacia abajo
Exposición de puertos: puertos de derivación descubiertos a una longitud de carrera específica
Desviación del flujo: El fluido se redirige a través de los puertos laterales
Circulación reanudada: Flujo continuo mantenido a pesar del taponamiento de la broca
Componentes clave y sus funciones
-Conjunto de pistón diferencial
Diseño con resorte: El muelle precalibrado determina la presión de activación
Juntas equilibradas: Las juntas dobles evitan la activación prematura
Mecanismo de golpeo: El movimiento controlado garantiza la apertura positiva del puerto
-Sistema de desviación del caudal
Puertos laterales: Estratégicamente dimensionados para un área de flujo adecuada (150-300% diámetro interior de la tubería)
Canales de flujo: Geometría optimizada para una turbulencia mínima
Protección contra la erosión: Insertos de carburo de tungsteno en zonas de alta velocidad.
Parámetros técnicos de activación
Ajustes de presión
| Aplicación | Presión de activación | Restablecer presión |
| Perforación convencional | 500-800 psi | 200-400 psi |
| Pozos de alta presión | 800-1200 psi | 400-600 psi |
| Ajustes personalizados | Ajustable 300-1500 psi | Reducción proporcional |
Características de rendimiento
Tiempo de respuesta: 2-5 segundos desde el pico de presión hasta el caudal máximo
Capacidad de caudal: 80-100% de capacidad de bombeo a través de los puertos laterales
Pérdida de presión: 100-200 psi a través del sistema de derivación
