چگونه یک BOP حلقوی در واقع از انفجار جلوگیری می کند؟

در قلمرو مهم کنترل چاه ، جلوگیری از جریان کنترل نشده مایعات تشکیل - یک انفجار - مهم است. از جمله موانع اساسی در پشته پیشگیری از انفجار (BOP) ، مشعل به عنوان یک خط اول دفاع منحصر به فرد همه کاره خدمت می کند. اما چگونه این تجهیزات تخصصی تجهیزات در واقع به عملکرد حیاتی خود دست می یابند؟

1. مؤلفه اصلی: واحد بسته بندی

در قلب یک BOP حلقوی یک مؤلفه قوی و doughnut شکل به نام واحد بسته بندی قرار دارد. این واحد از الاستومرهای انعطاف پذیر و تقویت شده ساخته شده است که برای مقاومت در برابر فشارهای شدید ، دما و قرار گرفتن در معرض مایعات حفاری و هیدروکربن ها طراحی شده است. بر خلاف BOP های نوع RAM ، که از بلوک های فولادی برای برشی یا مهر و موم استفاده می کنند ، BOP حلقوی کاملاً به تغییر شکل کنترل شده این عنصر الاستومری متکی است.

2. مکانیسم: فشار و مهر و موم کنترل شده

عملکرد حلقوی BOP به قدرت هیدرولیک وابسته است. هنگامی که یک هجوم احتمالی تشخیص داده می شود یا در طی روشهای کنترل چاه برنامه ریزی شده ، فشار هیدرولیک به محفظه های بسته شدن در بدن BOP هدایت می شود. این فشار بر مکانیسم پیستون عمل می کند.

• عمل پیستون: پیستون تحت فشار به سمت بالا حرکت می کند و نیرویی را بر روی ساختار تقویت کننده فولاد تعبیه شده در واحد بسته بندی اعمال می کند.

• انقباض شعاعی: این نیروی رو به بالا باعث می شود که کل واحد بسته بندی به صورت شعاعی به سمت مرکز چاه فشرده شود.

• تغییر شکل الاستومری: تغییر شکل الاستومر تقویت شده تحت این فشار بی حد و حصر کنترل شده. به سمت داخل جریان می یابد ، کاملاً محاصره هر آنچه در آن لحظه در چاه وجود دارد - خواه لوله مته ، یقه مته ، یک مفصل ابزار (نقاط اتصال ضخیم تر روی رشته مته) ، یک رشته پوشش یا حتی یک سوراخ باز (بدون لوله موجود).

• تشکیل مهر: الاستومر با جریان درونی یک مهر و موم محکم و حاوی فشار در اطراف اشکال نامنظم یا متفاوت در درون سوراخ ایجاد می کند. این مهر و موم فشار تشکیل در زیر پشته BOP را از تجهیزات سطح بالای آن جدا می کند.

3. جلوگیری از انفجار: مهار و کنترل

این مهر برای جلوگیری از انفجار چندین کارکرد مهم را انجام می دهد:

• توقف جریان: عملکرد اصلی این است که از نظر جسمی جریان صعودی مایعات تشکیل (روغن ، گاز ، آب) را با ایجاد یک سد فشار محکم متوقف کنید. این بلافاصله هجوم را متوقف می کند.

• حاوی فشار: پس از بسته شدن و مهر و موم ، BOP حلقوی به گونه ای طراحی شده است که حاوی فشار کامل چاه است که توسط شکل گیری زیر اعمال می شود. این مانع از آزاد شدن کنترل نشده هیدروکربن ها به سطح یا محیط می شود.

• کنترل خوب: با آب بندی در اطراف لوله مته (یا سایر لوله های دیگر) ، BOP حلقوی اجازه می دهد تا عملیات کنترل چاه بحرانی شروع شود. دریل ها می توانند با خیال راحت با استفاده از مانیفولد خفگی ضمن حفظ فشار ثابت سوراخ ، فرایندی که به عنوان روش "گردش و وزن بالا" شناخته می شود ، هجوم را از بین ببرند. همچنین می تواند عملیات "سلب" را تسهیل کند (حرکت رشته مته به صورت عمودی در حالی که چاه تحت فشار است).

• مهر و موم کردن سوراخ باز: در شرایطی که هیچ لوله ای در سوراخ وجود ندارد ، یک BOP حلقوی صالح می تواند یک مهر و موم کامل را در سراسر خود در چاه باز تشکیل دهد و کاملاً در چاه خاموش شود.

4. تطبیق پذیری و محدودیت ها

مزیت اصلی مشعل توانایی آن در مهر و موم موثر در طیف گسترده ای از اندازه ها و انواع لوله ها ، از جمله اشکال نامنظم مانند اتصالات ابزار و حتی در یک سوراخ باز است. این امر باعث می شود که در هنگام بروز هجوم ، دستگاه آب بندی اولیه بسیار ارزشمند باشد.

با این حال ، این تطبیق پذیری با محدودیت های عملیاتی همراه است:

• چرخش/حرکت لوله: در حالی که برخی از BOP های حلقوی مدرن امکان چرخش یا سلب محدود را فراهم می کنند ، چرخش مداوم یا تلافی پر سرعت رشته مته تحت فشار به طور کلی بدون خطر آسیب به واحد بسته بندی امکان پذیر نیست.

• محدودیت های فشار: اگرچه بسیار قوی ، BOP های حلقوی رتبه های فشار (فشار کار ، فشار آزمایش) را تعریف کرده اند که نباید از آن فراتر رود. قابلیت آب بندی آنها همچنین می تواند تحت تأثیر شرایط شدید چاه باشد.

• صداقت الاستومر: عملکرد به شرایط و سازگاری واحد بسته بندی الاستومریک با مایعات و دمای چاه وابسته است. آزمایش و نگهداری منظم ضروری است.

BOP حلقوی با استفاده از نیروی هیدرولیک برای تغییر شکل یک واحد بسته بندی الاستومریک خاص طراحی شده ، ایجاد یک مهر و موم فشار محکم در اطراف هر آنچه در چاه ، لوله ، مفصل ابزار یا سوراخ باز است ، جلوگیری می کند. این اقدام فوری جریان مایعات تشکیل را متوقف می کند ، حاوی فشار چاه خطرناک است و پنجره مهم مورد نیاز برای شروع روشهای ایمن و کنترل شده را فراهم می کند. توانایی منحصر به فرد آن در مهر و موم هندسه های متنوع باعث می شود Annular BOP یک مؤلفه ضروری و اصلی در استراتژی دفاعی لایه بندی شده از سیستم کنترل چاه هر عملیات حفاری. پیروی دقیق به رویه های عملیاتی ، آزمایش عملکرد منظم در هر استاندارد API (مانند API 53) و نگهداری دقیق برای اطمینان از قابلیت اطمینان آن در صورت نیاز بیشترین است. $ $