چگونه یک Blowout Preventer کار می کند؟ انواع BOP، عملیات پشته و آزمایش

در ساعت 2 بامداد در یک دکل زمینی در غرب تگزاس، گل‌بردار می‌بیند که جریان برگشتی دو بشکه از نرخ پمپ بالاتر می‌رود. گل بریده گاز به شیکر می رسد و چاه در حال لگد زدن است. بین این هجوم و فوران کنترل نشده یک خط دفاعی قرار دارد: جلوگیری از انفجار (BOP)، مجموعه ای از دریچه های هیدرولیکی که به سر چاه پیچ شده اند.

پاسخ کوتاه به نحوه عملکرد یک جلوگیری کننده فوران این است که با استفاده از فشار هیدرولیک، عناصر آب بندی سنگین را در اطراف لوله مته یا روی سوراخ چاه باز می بندد. پس از بسته شدن، BOP فضای حلقوی را می‌بندد، ضربه را از طریق یک منیفولد چوک منحرف می‌کند و به خدمه زمان می‌دهد تا هجوم را با گل سنگین‌تر به گردش درآورند.

جلوگیری از انفجار چیست؟

جلوگیری از انفجار یک مجموعه تخصصی دریچه فشار بالا است که برای آب بندی، کنترل و نظارت بر چاه نفت یا گاز در حین عملیات حفاری، تکمیل و کار بر روی سر چاه نصب می شود. API 16A طراحی، مواد و الزامات آزمایشی را برای بازدارنده‌های حلقوی و رام مورد استفاده در خدمات سطحی و زیردریایی تعریف می‌کند.

یک سیستم BOP چهار کار مجزا را انجام می دهد:

• حلقه را در اطراف لوله مته یا محفظه آب بندی می کند تا از رسیدن سیالات تشکیل به سطح جلوگیری کند.
• هنگامی که رشته مته از سوراخ خارج شد، چاه را کاملاً آب بندی می کند.
• قیچی لوله حفاری و آب بندی چاه در مواقع اضطراری.
• مایعات چاه را از طریق خطوط خفه و کش هدایت می کند تا خدمه بتوانند ضربه را تحت کنترل به گردش درآورند.

از آنجا که هیچ دستگاه واحدی همه این عملکردها را به طور قابل اعتماد انجام نمی دهد، یک BOP در واقع سیستمی از چندین نوع جزء است که به صورت پشته مرتب شده اند.

پشته BOP از چه چیزی تشکیل شده است

پشته BOP مجموعه ای عمودی از پیشگیرانه ها، قرقره ها و خروجی ها است که در بالای سر چاه قرار می گیرد. در یک پشته سطحی، هر جزء موقعیت خاصی را اشغال می کند و از سر پوشش به بالا کار می کند.

آرایش پایین به بالا یک پشته BOP سطح معمولی از این ترتیب پیروی می کند:

1. رابط سر پوشش پشته را به سر چاه قفل می کند.
2. دو قوچ BOP، معمولا یک قوچ لوله در زیر و یک قوچ برشی کور در بالا.
3. قرقره حفاری با خروجی های جانبی برای اتصالات چوک و کش.
4. BOP حلقوی که روی هر اندازه لوله، اتصال ابزار یا سوراخ باز مهر و موم می شود.
5. آداپتور رایزر یا نوک زنگی که رشته مته را به داخل پشته هدایت می کند.

پشته‌های زیردریایی این منطق را در نزدیکی بستر دریا تکرار می‌کنند و یک بسته خیز دریایی پایین‌تر اضافه می‌کنند تا دکل بتواند در مواقع اضطراری قطع شود. اگرچه آرایش پشته با نوع چاه و درجه فشار متفاوت است، اصل یکسان است: هر جزء از اجزای دیگر پشتیبانی می کند.

چگونه یک حلقوی Blowout Preventer کار می کند

یک BOP حلقوی با فشار دادن یک عنصر بسته بندی لاستیکی شکل دونات به داخل در اطراف لوله مته بسته می شود. فشار بسته شدن هیدرولیک وارد محفظه بسته شدن می شود و پیستون را به سمت بالا می راند. سپس پروفیل پیستون، عنصر بسته‌کننده را فشرده می‌کند تا قطر داخلی آن منقبض شود و اطراف هر چیزی را که در سوراخ است تشکیل دهد. هنگامی که فشار باز کردن اعمال می شود، پیستون جمع می شود و المنت به سمت سوراخ کامل خود شل می شود.

از آنجایی که عنصر آب‌بندی لاستیکی است، یک محافظ حلقوی می‌تواند روی لوله مته، اتصالات ابزار، یقه‌های مته، پوشش و حتی یک سوراخ باز آب‌بندی کند. این آن را به اولین خط دفاعی در هنگام قطع لوله تبدیل می کند و همچنین به خدمه اجازه می دهد لوله را تحت فشار جدا کنند. میزان فشار پایین‌تر از رم‌های بازدارنده است، معمولاً 3000 تا 5000 psi برای کاربردهای سطحی، به همین دلیل است که ram BOPها در زیر آن در پشته قرار می‌گیرند تا فشار خاموش شدن بالاتری داشته باشند.

API 16A ما جلوگیری از فوران حلقوی با واحدهای بسته بندی قابل تعویض در میدان، محفظه های عملیاتی هیدرولیک متعادل، و طیف وسیعی از اندازه های سوراخ برای مطابقت با برنامه های معمولی پوشش و حفاری ساخته شده اند.

BOP حلقوی Suppliers, Custom Annular BOP Company - Jiangsu Wellhead Drilling Eq Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co.، LTD تامین کننده BOP حلقوی چین و شرکت حلقوی BOP است، ما در تولید سفارشی A ... مشاهده محصول →

چگونه یک Ram Blowout Preventer کار می کند

یک ram BOP با راندن دو بلوک قوچ فولادی به صورت افقی به سمت مرکز چاه بسته می شود تا زمانی که مهر و موم آنها در اطراف لوله یا در برابر یکدیگر برای بسته شدن کامل به هم برسند. هر بلوک قوچ توسط یک پیستون هیدرولیک حرکت می کند. فشار بسته شدن قوچ ها را به سمت داخل هل می دهد و فشار باز شدن آنها را جمع می کند. هنگامی که بلوک ها به هم می رسند، مهر و موم جلو بر روی سطح لوله فشرده می شود و مهر و موم بالایی روی درپوش فشار می آورد تا مانع نشتی شود.

نوع رم عملکرد کنترل خوب را تعیین می کند:

• قوچ های لوله در اطراف یک لوله مته خاص مهر و موم می شوند در حالی که لوله را دست نخورده باقی می گذارند.
• قوچ‌های کور روی یک سوراخ باز می‌بندند وقتی رشته مته از سوراخ خارج می‌شود.
• قوچ های برشی کور لوله مته را بریده و سپس چاه را آب بندی می کنند. اینها آخرین راه حل تعطیلی اضطراری هستند.
• رم های لوله با سوراخ متغیر طیف وسیعی از اندازه های لوله را بدون تغییر بلوک های قوچ می پذیرند.

سازندگان BOPهای ram را به صورت یک، دو یا سه پیکربندی می‌سازند تا یک پشته بتواند ترکیبی از قابلیت‌های لوله، کور و برشی را در ارتفاع‌های مختلف حمل کند. ما تک رم BOP و دو رم BOP با API 16A با بدنه های فولادی آهنگری، بسته های آب بندی قابل تعویض و درجه بندی فشار از 3000 تا 15000 psi مطابقت دارند.

تامین کنندگان تک رام BOP، شرکت سفارشی تک رام BOP - حفاری سر چاه جیانگ سو Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD تامین کننده Single Ram BOP چین و شرکت Single Ram BOP است، ما در تولید cu... مشاهده محصول →

سیستم های کنترل و نقش منیفولد خفگی

یک محافظ فوران تنها زمانی بسته می شود که سیال هیدرولیک از یک واحد انباشته به داخل محفظه بسته شدن قطعه انتخاب شده جریان یابد. حفاری این عمل را از یک پنل کنترل از راه دور، که معمولاً در کف دکل قرار دارد، آغاز می کند، که سیگنال های آزمایشی را به مدارهای شیر در پشته BOP می فرستد.

این انباشته انرژی را در بطری های نیتروژن دار ذخیره می کند و فشار تامین هیدرولیک حدود 3000 psi را روی دکل های سطحی حفظ می کند. API 16D تست هایی را برای زمان بسته شدن و ظرفیت هیدرولیک مشخص می کند. به عنوان یک راهنما، پیشگیری کننده های حلقوی در 30 ثانیه یا کمتر بسته می شوند، در حالی که پیشگیری کننده های رم بسته به اندازه سوراخ، فشار عملیاتی و پیکربندی پشته در 15 تا 30 ثانیه بسته می شوند. BOPهای زیردریایی از همان اصل استفاده می کنند، اما سیگنال کنترل از طریق غلاف های مولتی پلکس الکتروهیدرولیک حرکت می کند، و یک ROV می تواند عملکردهای خاصی را به عنوان پشتیبان نهایی انجام دهد.

هنگامی که BOP بسته می شود، جریان چاه از طریق منیفولد چوک، که به پشته زیر پیشگیرنده ها متصل می شود، هدایت می شود. منیفولد فشار را از طریق چوک های قابل تنظیم کاهش می دهد تا خدمه بتوانند گل سنگین را به گردش درآورند و فشار ضربه را بدون تجاوز از حد ایمن تخلیه کنند. به همین دلیل است که کل بسته، از جمله پشته BOP، انباشت کننده، و منیفولد خفه کردن ، باید مشخص و با هم تست شوند.

تست: چرا BOP تنظیم و فراموش نمی شود؟

یک BOP تنها در صورتی قابل اعتماد است که بر اساس یک برنامه زمانبندی ثابت، تست عملکرد و فشار تست شده باشد، و یک کنده تست BOP این کار را بدون در معرض خطر قرار دادن چاه ممکن می سازد. استامپ آزمایشی وسیله‌ای است که BOP را نگه می‌دارد، آن را به پمپ تست و ضبط کننده فشار متصل می‌کند و اجازه می‌دهد تا هر جزء بسته شود و تحت فشار قرار گیرد در حالی که خدمه نشت‌ها را کنترل می‌کنند.

تمرین معمولی تست شامل موارد زیر است:

• تست عملکرد هر 7 روز یا در هر فاصله پوششی، بر اساس برنامه حفاری.
• تست فشار برای فشار کاری نامی در نصب اولیه.
• تست فشار کم در 200 تا 300 psi برای بررسی صحت آب بندی صندلی.
• تست فشار بالا در درجه بندی پشته، اغلب 10000 تا 15000 psi.

این آزمایش همچنین آکومولاتور، مدارهای کنترل و منیفولد چوک را تأیید می کند، زیرا یک BOP که نمی تواند بسته شود، با هیچ BOP هیچ تفاوتی ندارد. ما کنده های تست BOP طراحی شده اند تا با الگوهای فلنج API 16A مطابقت داشته باشند و از آزمایش نوع حلقوی و رم در جهت عمودی یا افقی پشتیبانی می کنند. یک مقاله مرتبط توضیح می دهد که چرا کنده آزمایشی BOP به ابزاری ضروری برای خدمه حفاری تبدیل شد.

تامین کنندگان استامپ تست BOP، شرکت سفارشی استامپ تست BOP - مته سر چاه جیانگ سو Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD تامین کننده BOP Test Stump چین و شرکت BOP Test Stump است، ما در تولید cu... مشاهده محصول →

در یک تامین کننده BOP به دنبال چه چیزی باشید

انتخاب BOP با برنامه چاه شروع می شود، نه با لیست قیمت. فشار کاری نامی و اندازه سوراخ را با حداکثر فشار سطح مورد انتظار مطابقت دهید و سپس بررسی کنید که سازنده مجوزهای API مربوطه را دارد.

چک های خرید کلیدی عبارتند از:

• مونوگرام API 16A روی BOP حلقوی و رم.
• سیستم مدیریت کیفیت API Q1 و سوابق تست مستند.
• تریم مواد مناسب برای سرویس H2S یا CO2، مانند تریم های HH، EE، یا FF.
• درجه حرارت متناسب با محیط حفاری.
• در دسترس بودن کیت مهر و موم یدکی و پشتیبانی خدمات پس از فروش.

یک سازنده گواهی شده با امکانات تست داخلی، خطر خرید را کاهش می دهد زیرا همان کارخانه می تواند منیفولد چوک، کنده تست و مهرهای جایگزین را به عنوان یک بسته یکپارچه عرضه کند.

سوالات متداول

جلوگیری از انفجار با چه سرعتی بسته می شود؟

الزامات API معمولاً بسته به اندازه و فشار نامی بسته به اندازه و فشار نامی بسته به BOPهای حلقوی در 30 ثانیه یا کمتر و BOPهای ram در 15 تا 30 ثانیه بسته می شود. زمان بسته شدن به ظرفیت باتری و سیستم کنترل هیدرولیک به اندازه خود BOP بستگی دارد، بنابراین هر دو باید با هم آزمایش شوند.

تفاوت بین رام های لوله و رام های برشی کور چیست؟

قوچ های لوله در اطراف اندازه مشخصی از لوله مته مهر و موم می شوند و لوله را دست نخورده می گذارند، بنابراین در صورت نیاز می توان گردش را ادامه داد. قوچ های برشی کور از طریق لوله مته فشار می آورند، آن را برش می دهند و سپس دهانه حاصل را آب بندی می کنند. اکثر پشته ها شامل هر دو می شوند، زیرا قوچ های لوله در طول عملیات عادی از چاه محافظت می کنند و قوچ های برشی کور به عنوان مانع اضطراری نهایی عمل می کنند.

آیا یک مانع از فوران می تواند روی یک سوراخ باز مهر و موم کند؟

بله. یک BOP حلقوی می تواند به طور کامل روی یک چاه باز بسته شود و قوچ های کور یا قوچ های برش کور همان بسته شدن کامل را هنگامی که رشته مته از سوراخ خارج می شود ایجاد می کنند. خدمه بر اساس موقعیت و موقعیت رشته مته، دستگاه بستن مناسب را انتخاب می کنند.