جلوگیری از فوران BOP: چگونه یک جلوگیری کننده از فوران چاه را در حین حفاری مهر می کند

یک ضربه در عرض چند دقیقه تبدیل به یک ضربه می شود. سیال سازند به این دلیل وارد چاه می شود که فشار سازند بالاتر از فشار هیدرواستاتیک ستون گل است و از آن لحظه خدمه بر خلاف ساعت کار می کنند. تجهیزاتی که در آن شکاف قرار دارند، مانع از انفجار هستند، و عبارت "BOP blowout" واقعاً یک سوال را توضیح می دهد: آیا پشته بسته می شود و قبل از اینکه چاه برنده شود، مهر و موم می شود؟

پاسخ کوتاه: یک جلوگیرنده فوران با بستن و آب بندی سوراخ چاه به دستور - در اطراف لوله مته با قوچ های لوله، در سراسر یک سوراخ باز با قوچ های کور، تقریباً در اطراف هر شکلی با یک عنصر حلقوی، یا با برش مستقیم لوله با قوچ های برشی، فوران را متوقف می کند. خطوط خفه کردن و کشتن یک مسیر جریان کنترل شده را به سطح باز نگه می دارند تا خدمه بتوانند گل و لای با وزن کشنده را به گردش درآورند. BOP شامل چاه است. وزن گل آن را می کشد

شکست هایی که اهمیت دارند به ندرت از این مفهوم ناشی می شوند. آنها از عنصر بسته شدن اشتباه برای لوله در سوراخ، الاستومرهایی که هرگز برای دمای چاه یا محتوای H2S رتبه بندی نشده بودند، و آزمایش های فشاری که هرگز شرایط خاموشی واقعی را بازتولید نکردند، می آیند. بخش‌های زیر از طریق انتخاب نوع، ترتیب پشته، مشخصات API 16A و تله‌های خریدی که پس از امضای سفارش خرید ظاهر می‌شوند، کار می‌کنند.

جلوگیری از انفجار چیست و چه کاری نمی تواند انجام دهد

جلوگیری از انفجار یک مجموعه دریچه فشار بالا است که به سر چاه متصل شده و برای بستن و مهر و موم کردن سوراخ چاه بر اساس فرمان هیدرولیکی یا مکانیکی طراحی شده است. API 16A مشخصات حاکم برای حفاری و خدمات خوب تجهیزات BOP است.

از نظر مکانیکی، هر BOP چهار کار را انجام می دهد:

• سوراخ را مهر و موم می کند اطراف یا در سراسر هر چیزی که در سوراخ است - لوله مته، پوشش، کلی، سیم، یا اصلاً هیچ چیز.
• یک مسیر گردش خون را باز نگه می دارد از طریق قرقره های خروجی و خطوط خفگی و کشنده، بنابراین می توان در حین بسته بودن چاه به گردش در آمد.
• لوله را قطع می کند هنگامی که هیچ عنصر آب بندی نمی تواند آن را درگیر کند، با استفاده از قوچ های برشی.
• فشار نگه می دارد به اندازه‌ای طولانی باشد که خدمه گل را سنگین کنند، آن را به سمت پایین پمپ کنند و چاه را بکشند.

کاری که نمی تواند انجام دهد این است که علت ضربه را از بین ببرد. یک BOP که کاملاً بسته می‌شود همچنان چاه را تحت فشار قرار می‌دهد و مخزن توسط وزن گل و برنامه گردشی که به دنبال آن است کنترل می‌شود. در نظر گرفتن پشته به عنوان یک ابزار کشتار به جای یک ابزار مهار، یکی از دائمی ترین تصورات غلط در کنترل چاه باقی مانده است.

محل پشته نیز طراحی را شکل می دهد. یک پشته سطحی بالای میز دوار قرار دارد، جایی که قوچ ها را می توان در کف دکل تعویض و بازرسی کرد. یک پشته زیردریایی در بستر دریا در داخل یک قاب قرار می‌گیرد، یک جداکننده رایزر دریایی و غلاف‌های کنترل اضافی اضافه می‌کند و باعث می‌شود هر الاستومری تغییر کند یک عملیات مبتنی بر کشتی. منطق بسته شدن یکسان است. اقتصاد تعمیر و نگهداری نیست.

حلقوی یا رام: انتخاب عنصر بسته شدن

عنصر بسته شدن را توسط لوله در سوراخ و فشاری که باید نگه دارد، انتخاب کنید، نه بر اساس آنچه روی قفسه است.

محافظ های حلقوی در اطراف هر چیزی - لوله، محفظه، کلی یا سوراخ باز - بسته می شوند زیرا یک پیستون هیدرولیک یک عنصر الاستومری را به داخل فشرده می کند و عنصر با هر چیزی که به آن برخورد می کند مطابقت دارد. این انعطاف پذیری فشار کاری را به همراه دارد و پنجره دما را باریک می کند. جلوگیری کننده های Ram انعطاف پذیری را با فشار کاری بالاتر و هندسه آب بندی ثابت عوض می کنند، به همین دلیل است که اکثر پشته ها هر دو را دارند.

API 16A Annular Blowout Preventer برای کنترل چاه حلقوی BOP for API 16A well-control stacks; its flexible element closes around pipe, casing, kelly or open hole. مشاهده محصول →

یک پشته سطح کار معمولاً از سر چاه به بالا می‌خواند: قرقره حفاری با خروجی چوک و کش، یک یا دو حفره قوچ (لوله به علاوه کور یا برش)، سپس حلقوی در بالا. حلقوی آخر می شود زیرا متحمل ترین عنصر و عنصری است که می خواهید در هنگام حرکت لوله یا مرکز نبودن رشته در دسترس باشد.

API 16A Double Ram Blowout Preventer برای کنترل چاه دو قوچ BOP برای آب بندی سر چاه، با دو قوچ که در اطراف لوله یا محفظه بسته می شوند تا در هنگام فشار غیرعادی یک مانع ایجاد کنند. مشاهده محصول →

دو اشتباه در اندازه گیری تکرار می شود. اولین مورد، انتخاب یک سوراخ قوچ فقط برای لوله مته است، فراموش می‌کنیم که در زمانی که چاه نیاز به بسته شدن دارد ممکن است پوشش، یک ابزار سیمی یا سیمی در سوراخ باشد. دومی قرار دادن حفره‌های 10000 psi زیر یک حلقه‌ای 5000 psi است و با فرض اینکه مجموعه به عدد پایین‌تر در سرتاسر طبقه‌بندی می‌شود - سر چاه، قرقره و منیفولد هر کدام دارای رتبه‌بندی خاص خود هستند و ضعیف‌ترین جزء محدودیت را برای کل پوشش فشار تعیین می‌کند.

سیستم های کنترل: تبدیل یک تصمیم به یک رام بسته

هر عنصر بسته به انرژی هیدرولیک ذخیره شده بستگی دارد، بنابراین سیستم کنترل به اندازه آهن اهمیت دارد.

بطری های انباشته، غلاف های کنترل، خطوط پیلوت و پنل اپراتور تصمیم را در چند ثانیه به یک رام بسته تبدیل می کند. کنترل BOP تک رام مدرن به سمت واسط های بصری اپراتور با بازخورد موقعیت رم، بازخوانی فشار منیفولد و منطق بسته شدن متوالی حرکت کرده است که فاصله بین تشخیص ضربه و بستن چاه را کوتاه می کند. جزئیات عملی در این یادداشت پوشش داده شده است. عملکرد از راه دور BOP تک رام . رابط کاربری هر چه که باشد، زمان بسته شدن و ظرفیت انباشته را در برابر الزامات سیستم کنترلی برای پشته خود بررسی کنید و تأیید کنید که Failsafe به معنای بستن است، نه نگه داشتن.

شرایط سیال هیدرولیک متغیر آرام است. سیال آلوده حرکت پیستون را کند می کند و حرکت آهسته به عنوان یک خطای کنترل در طول تست عملکرد خوانده می شود نه در هنگام ضربه، که تنها زمان مناسب برای یافتن آن است.

آزمایش: جایی که پیشگیری از انفجار معمولاً ابتدا با شکست مواجه می شود

بیشتر خطاهای BOP در حین تست یافت می‌شوند، نه در حین ضربه، دقیقاً به همین دلیل است که برنامه آزمایشی از دیتاشیت بیشتر است.

دو آزمون به دو سوال متفاوت پاسخ می دهد. تست عملکرد ثابت می کند که رم حرکت می کند و سیستم کنترل پاسخ می دهد. آزمایش فشار ثابت می کند که آب بندی در فشار کاری باقی می ماند. روش معمول، پیروی از استاندارد API 53 و خط مشی اپراتور، آزمایش فشار پشته در هنگام نصب، پس از هر گونه تغییر رم یا آب بندی، پس از آزمایش برشی، و در سیکلی است که معمولاً از 21 روز تجاوز نمی کند، با تست های عملکردی که در هر سفر یا حداقل هر هفته انجام می شود.

ابزاری که آزمایش فشار را در کف دکل عملی می کند، کنده آزمایشی است. روی لوله مته اجرا می شود، داخل سوراخ زیر حفره مورد آزمایش را آب بندی می کند و اجازه می دهد تا فشار از زیر اعمال شود، بنابراین هر حفره قوچ، اتصالات حلقوی و خروجی را می توان به طور مستقل بدون کشیدن رشته بررسی کرد.

استامپ تست API 16A BOP برای تست فشار کنده آزمایشی که داخل سوراخ زیر یک حفره قوچ را می‌بندد و امکان تست فشار مستقل حفره‌های BOP، اتصالات حلقوی و خروجی را فراهم می‌کند. مشاهده محصول →

آنچه را که آزمایش شده، با چه فشاری، چه مدت و با چه مایعی مورد آزمایش قرار گرفته است، یادداشت کنید. نمودار آزمایشی که فشار یکسانی را که روی هر حفره بدون در نظر گرفتن درجه بندی اعمال می‌شود نشان می‌دهد، تحت ممیزی فرو می‌ریزد و به خدمه بعدی چیزی در مورد مکان واقعی آب‌بند نمی‌گوید.

چک لیست مشخصات: آنچه باید در API 16A BOP تأیید شود

دو پیشگیرنده با درجه سوراخ و فشار یکسان می توانند قطعات بسیار متفاوتی از تجهیزات باشند، بنابراین قبل از مقایسه قیمت، این پارامترها را تأیید کنید.

خطرات تدارکات خریداران راه سخت را یاد می گیرند

بیشتر سورپرایزهای ناخوشایند در سفارش BOP، تجاری و ابعادی هستند تا متالورژی. اینها مواردی هستند که ارزش نوشتن در مشخصات را دارند:

1. دسته بندی رتبه بندی. حلقوی پرفشار روی یک قرقره کم فشار یا بالعکس، مجموعه ای تولید می کند که فقط در کمترین تعداد قابل استفاده است.
2. جایگزینی الاستومر مهر و موم های نیتریل، نیتریل هیدروژنه، فلوئوروالاستومر و پلی تترافلوئورواتیلن در دمای پایین و گاز ترش رفتار متفاوتی دارند. ارزان‌ترین ترکیبی که این آزمایش را پشت سر می‌گذارد، همچنان می‌تواند در خدمت شکست بخورد.
3. شکاف های اسنادی گواهی های مواد، شماره حرارت، نمودارهای تست فشار و قابلیت ردیابی تفاوت بین پشته ای است که می تواند مجدداً تأیید شود و پشته ای که نمی تواند.
4. قوچ و مهر و موم یدکی. در دسترس بودن حفره رم و کیت مهر و موم دقیق پس از راه اندازی یک سوال تعمیر و نگهداری است نه خرید.
5. زمان سرب. بدنه‌های جعلی، ماشین‌کاری و مشاهده تک‌نگاری بر تحویل غالب است. دستور عجله معمولاً به معنای بدن موجود است، نه یک فرآیند سریعتر.

بنابراین منبع یابی به نظم و انضباط مستندسازی و قابلیت ماشینکاری خلاصه می شود. تجهیزات حفاری سر چاه جیانگ سو BOPهای حلقوی API 16A، تک رام و دو رام، منیفولدهای خفه کردن و کشنده 16C، کنده های آزمایشی و اتصالات فشار بالا را در تاسیسات Yancheng خود در جیانگ سو، چین - سایتی به مساحت 70000 متر مربع با ماشینکاری CNC، جوشکاری خودکار، رنگ آمیزی خودکار PI16 APIA، API16 خودکار تولید می کند. و مجوزهای مونوگرام API 16C در کنار تاییدیه های طبقه بندی ABS، BV و CCS و گواهینامه ISO 9001، 14001 و 45001. این شرکت به‌عنوان تامین‌کننده CNPC، SINOPEC و CNOOC فهرست شده است، به این معنی که مسیر کاغذی آن در حال حاضر بر اساس مواد و الزامات آزمایشی شرکت نفت دولتی ساخته شده است. در دکلی که منتظر یک پشته تایید شده است، آن مسیر بیش از یک بروشور اهمیت دارد.

سوالات متداول

آیا BOP می تواند به خودی خود یک انفجار را متوقف کند؟

خیر. چاه را آب بندی می کند و فشار را حفظ می کند، اما چاه تنها زمانی از بین می رود که وزن گل از فشار تشکیل بیشتر شود و گردش جریان جریان را از بین ببرد. BOP زمان می‌خرد تا این اتفاق بیفتد.

ابتدا حلقوی بسته شود یا رام؟

هیچ پاسخ جهانی وجود ندارد. بسیاری از اپراتورها از حلقوی برای بسته شدن یا جداسازی اولیه هنگام حرکت لوله استفاده می کنند و برای آب بندی سخت در فشار کاری کامل به رم ها متکی هستند. توالی مربوط به روش کنترل چاه است و باید قبل از اسپود چاه ثابت شود.

هر چند وقت یکبار یک BOP باید تست فشار شود؟

روش معمول پس از نصب، پس از هر تغییر رم یا آب بند، پس از آزمایش برش، و در یک چرخه که معمولاً از 21 روز تجاوز نمی کند، با آزمایش عملکرد در هر سفر یا حداقل هفتگی است. مقررات محلی و خط مشی اپراتور هر شماره عمومی را لغو می کند.

چه فشار کاری را باید مشخص کنم؟

از حداکثر فشار پیش‌بینی‌شده برای بسته شدن سطح شروع کنید، یک حاشیه اضافه کنید، سپس مطمئن شوید که سر چاه، قرقره، BOP و منیفولد همگی دارای رتبه‌بندی‌هایی هستند که مطابقت دارند. رتبه‌بندی‌های مختلط کل مجموعه را به ضعیف‌ترین بخش کاهش می‌دهند.

چه چیزی باعث بیشتر خرابی مهر و موم BOP در سرویس می شود؟

انتخاب الاستومر و آسیب مکانیکی مهر و موم هایی که دماها یا غلظت های H2S خارج از کلاس خود را سریع می بینند، و یک قوچ بسته شده روی قطر بیرونی اشتباه لوله می تواند یک عنصر آب بندی را در اولین حرکت پاره کند.

پیشگیری از فوران به سه چیز مربوط می شود که همه آنها را می توان قبل از حرکت دکل تأیید کرد: عنصر بسته شدن مناسب برای لوله و فشار، یک سیستم کنترلی که به طور قابل اعتماد از پانل بسته می شود و یک برنامه آزمایشی که شرایط خاموش واقعی را بازتولید می کند. همه چیزهای دیگر - مونوگرام، زمان تحویل، مجموعه رم یدکی - از این سه پشتیبانی می کنند. پیکربندی پشته و چک لیست مشخصات را به درستی دریافت کنید، و BOP همان کاری را که برای آن وجود دارد انجام می دهد: به اندازه کافی چاه را نگه می دارد تا وزن گل برنده شود.