مزایا و محدودیت های یک BOP حلقوی در مقایسه با یک BOP قوچ چیست؟

در زمینه دقیق کنترل چاه، پشته Blowout Preventer (BOP) خط اصلی دفاع در برابر انتشار هیدروکربن های کنترل نشده است. در حالی که انواع مختلفی از BOP ها وجود دارد، BOP حلقوی یک جزء حیاتی و همه کاره است.

درک عملکرد اصلی
یک BOP حلقوی طراحی شده است تا یک مهر و موم در فضای حلقوی بین سوراخ چاه و لوله (لوله مته، پوشش یا لوله) یا در صورت لزوم روی یک سوراخ باز ایجاد کند. عملکرد آن متکی بر یک واحد بسته بندی لاستیکی تقویت شده و دونات شکل است که به طور مکانیکی توسط فشار هیدرولیک به داخل فشرده می شود. این در تضاد با BOPهای نوع قوچ است که از قوچ های فولادی با عناصر لاستیکی برای آب بندی در اطراف اندازه های خاص لوله یا برش کامل لوله استفاده می کنند.

مزایای کلیدی BOP حلقوی
طراحی BOP حلقوی چندین مزیت عملیاتی متمایز را به همراه دارد:

انعطاف پذیری بی نظیر در آب بندی: مهم ترین مزیت آن توانایی آب بندی در اطراف طیف گسترده ای از قطر لوله ها، از جمله اشکال غیر استاندارد مانند کلی ها و اتصالات ابزار است. همچنین می تواند یک سوراخ چاه باز را بدون لوله کاملاً آب بندی کند. این امر نیاز به تعویض قوچ ها را در هنگام اجرای اندازه های مختلف لوله در داخل یا خارج از سوراخ از بین می برد و کارایی عملیاتی را افزایش می دهد.

قابلیت جداسازی پیشرفته: BOP حلقوی امکان "برهنه کردن" – حرکت کنترل شده لوله را از طریق جلوگیری کننده بسته فراهم می کند. این امکان پذیر است زیرا واحد بسته بندی الاستومری می تواند به آرامی منقبض و منبسط شود و اجازه می دهد لوله به صورت عمودی حرکت کند و در عین حال مهر و موم فشار را حفظ کند، عملکردی که برای اکثر جلوگیری کننده های نوع قوچ امکان پذیر نیست.

متمرکز کردن لوله: با بسته شدن واحد بسته بندی، به طور طبیعی لوله را در داخل سوراخ چاه متمرکز می کند. این یک ویژگی ایمنی حیاتی است، زیرا تضمین می کند که هر BOP از نوع رم بعدی که در زیر آن قرار دارد می تواند به طور موثر روی هدف مورد نظر خود بسته شود.

عملکرد به عنوان شیر اصلی: در شرایط خاص، BOP حلقوی می تواند به عنوان شیر اصلی چاه بسته استفاده شود، به ویژه در حین عملیات حفاری و کار که اندازه لوله اغلب تغییر می کند.

محدودیت ها و ملاحظات ذاتی
علیرغم تطبیق پذیری، BOP حلقوی دارای محدودیت های ذاتی است که حکم می کند باید بخشی از یک سیستم BOP انباشته باشد، نه یک راه حل مستقل.

رتبهبندی فشار پایینتر: به طور کلی، جلوگیریکنندههای حلقوی در مقایسه با BOPهای رم با اندازه مشابه، بهویژه در اندازههای سوراخ بزرگتر، حداکثر فشار کمتری دارند. کاربردهای فشار بالا اغلب نیاز به تکیه بر جلوگیری کننده های قوچ برای بسته شدن چاه نهایی دارند.

توانایی محدود با فشار دیفرانسیل بالا: عملیات سلب توسط فشار دیفرانسیل در سراسر جلوگیری کننده محدود می شود. فشارهای بالا اصطکاک قابل توجهی را روی لوله ایجاد می کند که می تواند سایش عناصر بسته بندی را تسریع کند و بدون تجهیزات تخصصی جداسازی را دشوار یا غیرممکن کند.

پوشیدن عنصر بسته بندی: عنصر بسته بندی الاستومری یک بخش مصرفی است. طول عمر آن با بستن و باز کردن مکرر، عملیات جداسازی و قرار گرفتن در معرض مواد ساینده یا سیالات چاه با دمای بالا کاهش می یابد. قوچ ها، به ویژه قوچ های کور/برشی، معمولاً برای آب بندی طولانی مدت روی سوراخ چاه بسته قوی تر هستند.

برای برش لوله یا آب بندی روی لوله چین دار طراحی نشده است: برخلاف قوچ برشی، BOP حلقوی نمی تواند لوله مته را برش دهد. اگر لوله به طور قابل توجهی تغییر شکل داده یا فرو بریزد، توانایی آب بندی آن نیز به خطر می افتد.

BOP حلقوی جایگزین مستقیمی برای جلوگیری کننده از نوع قوچ نیست. بلکه یک جزء مکمل است. نقاط قوت آن در انعطاف پذیری، قابلیت جداسازی و توانایی مدیریت طیف دینامیکی اندازه لوله ها نهفته است. محدودیت های آن در کنترل فشار و دوام عنصر به این معنی است که به بهترین وجه به عنوان بخشی از یک استراتژی کنترل چاه لایه ای به کار گرفته می شود.

یک پشته BOP قوی از نقاط قوت هر دو نوع استفاده می کند: BOP حلقوی به دلیل تطبیق پذیری و BOP های قوچ به دلیل یکپارچگی فشار بالا و توانایی برش لوله. درک این مزایا و محدودیت ها برای مهندسان و اپراتورها برای طراحی سیستم های کنترل چاه موثر و اجرای عملیات حفاری و تکمیل ایمن اساسی است.