BOP Blowout Prevention: Hogyan tömíti el a kifúvásgátló a kutat fúrás közben

Egy rúgásból percek alatt leütés lesz. A képződményfolyadék azért kerül a fúrólyukba, mert a formáció nyomása az iszaposzlop hidrosztatikai nyomása fölé szegődött, és ettől kezdve a legénység az óra ellenében dolgozik. Az ebben a résben álló berendezés a kifújásgátló, és a "BOP blowout" kifejezés valójában egyetlen kérdést ír le: bezárul-e a verem, mielőtt a kút nyer?

Rövid válasz: a kifúvásgátló megállítja a kifúvást a fúrólyuk parancsra történő lezárásával és tömítésével – a fúrócső körül csőhengerekkel, nyitott lyukon át vakhengerekkel, szinte bármilyen forma körül gyűrű alakú elemmel, vagy a csövet nyíróhengerekkel egyenesen elnyírva. A fojtó- és ölővezetékek egy szabályozott áramlási útvonalat nyitva tartanak a felszín felé, így a legénység keringetheti az ölősúlyú iszapot. A BOP tartalmazza a kutat; a sársúly megöli.

A lényeges kudarcok ritkán származnak a koncepcióból. Ezek a lyukban lévő cső rossz záróeleméből, a kút hőmérsékletére vagy a H2S-tartalomra soha nem minősített elasztomerekből és a nyomáspróbákból származnak, amelyek soha nem reprodukálták a valós zárási körülményeket. Az alábbi szakaszok a típusválasztáson, a verem elrendezésén, az API 16A specifikáción és a beszerzési csapdákon dolgoznak, amelyek a beszerzési megrendelés aláírása után jelennek meg.

Mi az a kifújásgátló, és mire nem képes

A kifúvásgátló a kútfejhez karimás nagynyomású szelepegység, amely hidraulikus vagy mechanikus parancsra a fúrólyuk lezárására és tömítésére szolgál; Az API 16A a fúrás és a jól szervizelő BOP berendezések irányadó specifikációja.

Mechanikailag minden BOP négy feladatot lát el:

• Tömíti a furatot a furat körül vagy keresztben – fúrócső, burkolat, kelly, vezeték, vagy semmi.
• Nyitva tartja a keringési utat a kimeneti orsókon és a fojtó- és záróvezetékeken keresztül, így a kút keringethető, amíg be van zárva.
• Elvágja a csövet amikor egyetlen tömítőelem sem tud rákapcsolódni, nyíróhengerekkel.
• Tartja a nyomást elég hosszú ahhoz, hogy a legénység felnehezítse a sarat, lepumpálja a zsinórról, és megölje a kutat.

Amit nem tehet, az az, hogy megszünteti a rúgás okát. A tökéletesen záródó BOP továbbra is nyomás alatt hagyja a kútfúrást, a tározót pedig az iszapsúly és az azt követő keringési ütem szabályozza. A verem gyilkolóeszközként való kezelése, nem pedig elszigetelési eszköz, továbbra is az egyik legmakacsabb tévhit a kútszabályozás terén.

A halom elhelyezkedése is alakítja a dizájnt. A forgóasztal felett egy felületi köteg található, ahol a fúrótornyok padlóján cserélhetők és ellenőrizhetők. A tenger alatti köteg a tengerfenéken helyezkedik el egy kereten belül, hozzá egy tengeri felszálló kapcsolót és redundáns vezérlőegységeket, és minden elasztomer cserét hajó alapú műveletté tesz. A lezárási logika ugyanaz; a karbantartási gazdaságosság nem.

Gyűrűs vagy kos: A záróelem kiválasztása

A záróelemet a furatban lévő cső és az általa fenntartott nyomás alapján válassza ki, ne pedig a polcon lévők alapján.

A gyűrűs védőelemek bármit körülzárnak – cső, ház, lyuk vagy nyitott lyuk –, mert a hidraulikus dugattyú befelé szorítja az elasztomer elemet, és az elem mindenhez illeszkedik. Ez a rugalmasság üzemi nyomásba kerül, és szűkíti a hőmérsékleti ablakot. A nyomóhengerek a rugalmasságot magasabb üzemi nyomásra és rögzített tömítési geometriára cserélik, ezért a legtöbb köteg mindkettőt hordozza.

API 16A gyűrűs kifújásgátló a kútszabályozáshoz Gyűrűs BOP for API 16A well-control stacks; its flexible element closes around pipe, casing, kelly or open hole. Termék megtekintése →

A munkafelületi köteg a kútfejtől felfelé jellemzően a következőt írja: fúró orsó fojtó- és ütőnyílásokkal, egy vagy két nyomóüreg (cső plusz vak vagy nyíró), majd a gyűrű a tetején. A gyűrűs az utolsó, mert ez a legtoleránsabb elem, és az egyiket szeretné, ha a cső mozog, vagy a húr nincs középen.

API 16A Dupla Ram Blowout Preventer a kútszabályozáshoz Kéthengeres BOP a kútfej tömítéséhez, két nyomószárral, amely a cső vagy a ház körül záródik, hogy gátat képezzen abnormális nyomás esetén. Termék megtekintése →

Két méretezési hiba ismétlődik. Az első, hogy csak a fúrócsőhöz válasszunk egy nyomófuratot, megfeledkezve arról, hogy a kút lezárása esetén burkolat, kelly vagy vezetékes szerszám lehet a furatban. A második a 10 000 psi nyomású üregek egymásra rakása egy 5 000 psi nyomású gyűrű alá, és feltételezzük, hogy a szerelvényt mindvégig az alacsonyabb számra értékelik – a kútfej, a tekercs és az elosztó mindegyiknek megvan a saját besorolása, és a leggyengébb alkatrész szab határt a teljes nyomásburokra.

Vezérlőrendszerek: Döntés átalakítása zárt kosnyá

Minden záróelem a tárolt hidraulikus energiától függ, így a vezérlőrendszer ugyanolyan fontos, mint a vas.

Akkumulátoros palackok, vezérlődobozok, pilot vezetékek és a kezelőpanel másodpercek alatt zárt nyomószárrá alakítják a döntést. A modern, egykaros BOP-vezérlés az intuitív kezelői interfészek felé mozdult el, a nyomószár helyzetének visszajelzésével, az elosztó-nyomás-leolvasásokkal és a szekvenciális zárási logikával, ami lerövidíti a távolságot a rúgás felismerése és a kút bezárása között. A gyakorlati részleteket ebben a megjegyzésben tárgyaljuk. egy ramos BOP távvezérlés . Bármi is legyen az interfész, ellenőrizze a zárási időt és az akkumulátorkapacitást a verem vezérlőrendszer-követelményei szerint, és győződjön meg arról, hogy a hibabiztos bezárást, nem tartást jelent.

A hidraulikafolyadék állapota a csendes változó. A szennyezett folyadék lelassítja a dugattyú mozgását, és a lassú mozgás vezérlési hibának minősül a működési teszt során, nem pedig a rúgás során, ami az egyetlen alkalmas időpont a megtalálására.

Tesztelés: Ahol a kifújás megelőzése általában nem sikerül először

A legtöbb BOP-hibát a tesztelés során találják meg, nem pedig a rúgás során, ezért a tesztprogram meghaladja az adatlapot.

Két teszt két különböző kérdésre ad választ. A működés tesztelése igazolja, hogy a nyomószár mozog, és a vezérlőrendszer reagál; nyomáspróba bizonyítja, hogy a tömítés üzemi nyomáson is kitart. Az API 53 szabványt és a kezelői szabályzatot követve az általános gyakorlat az, hogy a köteg nyomáspróbáját felszerelve, bármilyen nyomószár vagy tömítés cseréje után, nyírási teszt után, és egy olyan cikluson keresztül, amely általában nem haladja meg a 21 napot, minden egyes útszakaszon vagy legalább hetente elvégzett működési tesztekkel.

Az eszköz, amely praktikussá teszi a nyomáspróbát a fúrótorony padlóján, a próbacsonk. Befut a fúrócsőbe, tömíti a furat belsejét a vizsgált üreg alatt, és lehetővé teszi alulról történő nyomás kifejtését, így minden nyomóüreg, a gyűrűs és a kimeneti csatlakozások egymástól függetlenül, a zsinór meghúzása nélkül ellenőrizhetők.

API 16A BOP tesztcsonk nyomásvizsgálathoz Tesztcsonk, amely tömít a furat belsejében egy nyomóüreg alatt, lehetővé téve a BOP üregek, a gyűrűs és a kimeneti csatlakozások független nyomáspróbáját. Termék megtekintése →

Jegyezze fel, mit vizsgáltak, milyen nyomáson, mennyi ideig és milyen folyadékkal. Az a tesztdiagram, amely minden üregben ugyanazt a nyomást mutatja, függetlenül a besorolástól, hajlamos összeomlani az ellenőrzés alatt, és semmit sem árul el a következő legénységnek arról, hogy valójában hol van a tömítés.

Specifikációs ellenőrzőlista: Mit kell ellenőrizni egy API 16A BOP esetén

Két azonos furatú és nyomásértékkel rendelkező védőelem nagyon eltérő lehet, ezért az árajánlatok összehasonlítása előtt ellenőrizze ezeket a paramétereket.

Beszerzési kockázatok A vevők keményen tanulnak

A legtöbb kellemetlen meglepetés a BOP megrendelés során inkább kereskedelmi és méretbeli, mintsem kohászati jellegű. Ezeket érdemes beleírni a specifikációba:

1. Értékelési halmozás. Az alacsony nyomású orsón lévő nagynyomású gyűrű, vagy fordítva, olyan szerelvényt hoz létre, amely csak a legkisebb számmal használható.
2. Elasztomer helyettesítés. A nitril, hidrogénezett nitril, fluorelasztomer és politetrafluor-etilén alapú tömítések eltérően viselkednek alacsony hőmérsékleten és savanyú gázban; a legolcsóbb vegyület, amely átmegy a teszten, továbbra is meghibásodhat.
3. Dokumentációs hiányosságok. Anyagtanúsítványok, hőszámok, nyomáspróba-táblázatok és nyomon követhetőség jelentik a különbséget az újratanúsítható és a nem minősíthető köteg között.
4. Tartalék kosok és tömítések. A pontos nyomófej furat és tömítőkészlet beüzemelés utáni elérhetősége karbantartási kérdés, nem beszerzési kérdés.
5. Átfutási idő. A kovácsolt testek, a megmunkálás és a monogramok dominálják a szállítást; a rohamrend általában egy meglévő testet jelent, nem egy gyorsabb folyamatot.

A beszerzés tehát a dokumentációs fegyelemtől és a megmunkálási képességtől függ. Jiangsu kútfejfúró berendezés API 16A gyűrűs, egyhengeres és kéthengeres BOP-okat, 16C fojtó- és záróelosztókat, próbacsonkokat és nagynyomású szerelvényeket gyárt a kínai Jiangsu-i yancshengi üzemben – egy 70 000 m²-es telephelyen CNC-megmunkálás, automatizált hegesztés és automatizált festés, API Q1, API16 monooldali licenccel és API1 6AA és API16. ABS, BV és CCS besorolási jóváhagyások és ISO 9001, 14001 és 45001 tanúsítványok. A cég a CNPC, a SINOPEC és a CNOOC beszállítójaként szerepel, ami azt jelenti, hogy a papírmunka már az állami olajtársaság anyag- és vizsgálati követelményei alapján épül fel. Egy minősített rakatra váró fúrótoronyon ez a nyomvonal többet számít, mint egy prospektus.

Gyakran Ismételt Kérdések

Meg tudja-e állítani a BOP önmagában a robbanást?

Nem. Lezárja a kútfuratot és megtartja a nyomást, de a kút csak akkor pusztul el, ha az iszap tömege meghaladja a formáció nyomását, és a keringés megszünteti a beáramlást. A BOP időt nyer arra, hogy ez megtörténjen.

A gyűrűs vagy a kosok zárjanak először?

Nincs egyetemes válasz. Sok kezelő a gyűrűt használja a kezdeti bezáráshoz vagy csupaszításhoz, amikor a cső mozog, és a munkahengerekre támaszkodik a kemény tömítéshez teljes üzemi nyomáson. A szekvencia a kútszabályozási eljáráshoz tartozik, és rögzíteni kell a kútfejek előtt.

Milyen gyakran kell egy BOP-t nyomástesztelni?

Az általános gyakorlat beszerelés után, bármilyen nyomóhenger vagy tömítés cseréje után, nyírási teszt után, és egy olyan ciklusban, amely általában nem haladja meg a 21 napot, működési tesztekkel minden út során vagy legalább hetente. A helyi szabályozás és a kezelői szabályzat felülír minden általános számot.

Milyen üzemi nyomást kell megadnom?

Kezdje a várható maximális felületi lezárási nyomással, adjon hozzá egy margót, majd győződjön meg arról, hogy a kútfej, az orsó, a BOP és az elosztó mindegyike megfelel a névleges értéknek. A vegyes besorolások csendben az egész szerelvényt a leggyengébb részre redukálják.

Mi okozza a legtöbb BOP pecsét meghibásodását a szolgáltatás során?

Elasztomer kiválasztása és mechanikai sérülések. Azok a tömítések, amelyek az osztályon kívüli hőmérsékletet vagy H2S-koncentrációt látják gyorsan, és a rossz külső átmérőjű csőre zárt nyomószár az első működtetéskor elszakíthatja a tömítőelemet.

A kifúvás megelőzése három olyan dologra vonatkozik, amelyek mind ellenőrizhetők, mielőtt a szerelék megmozdulna: a megfelelő záróelem a csőhöz és a nyomáshoz, a panelről megbízhatóan záródó vezérlőrendszer és egy tesztprogram, amely a valós bezárási körülményeket reprodukálja. Minden más – a monogram, az átfutási idő, a tartalék ramkészlet – ezt a hármat támogatja. Állítsa be helyesen a verem konfigurációját és a specifikációs ellenőrzőlistát, és a BOP elvégzi azt a feladatot, amelyre létezik: elég sokáig tartja a kutat ahhoz, hogy a sár súlya nyerjen.