Hogyan működik a kifújásgátló? BOP típusok, veremművelet és tesztelés

Hajnali 2 órakor egy nyugat-texasi szárazföldi fúrótoronyon az iszapgyűjtő azt látja, hogy a visszatérő áramlás két hordóval a szivattyú sebessége fölé emelkedik. A gázzal vágott iszap eléri a shakert, és a kút rúg. A beáramlás és az ellenőrizetlen kifújás között van egy védelmi vonal: a kifújásgátló (BOP), egy halom hidraulikus működtetésű szelep, amely a kútfejhez van csavarozva.

A kifújásgátló működésére a rövid válasz az, hogy hidraulikus nyomással lezárja a nagy teherbírású tömítőelemeket a fúrócső körül vagy a nyitott kútfúrás felett. A bezárás után a BOP lezárja a gyűrű alakú teret, áttereli a rúgást a fojtócsonkon, és időt ad a legénységnek arra, hogy kikeringessze a beáramló nehezebb sárt.

Mi az a kifújásgátló?

A kifúvásgátló egy speciális nagynyomású szelepegység, amely a kútfejre van szerelve az olaj- vagy gázkút tömítésére, vezérlésére és ellenőrzésére a fúrás, a befejezés és a munkavégzés során. Az API 16A meghatározza a felszíni és tenger alatti szolgáltatásban használt gyűrűs és kos gátlók tervezési, anyag- és vizsgálati követelményeit.

A BOP rendszer négy különböző feladatot lát el:

• Lezárja a gyűrűt a fúrócső vagy a ház körül, hogy megakadályozza a képződményfolyadékok felszínre jutását.
• Teljesen lezárja a kutat, amikor a fúrószál kikerült a furatból.
• Vészhelyzetben elnyírja a fúrócsövet és lezárja a kutat.
• A fúrólyuk folyadékot a fojtó- és ölővezetékeken vezeti át, így a legénység kontroll alatt tudja keringetni a rúgást.

Mivel egyetlen eszköz sem látja el megbízhatóan ezeket a funkciókat, a BOP valójában több, egymásra épülő elemtípusból álló rendszer.

Miből áll a BOP Stack

A BOP köteg a záróelemek, orsók és kimenetek függőleges szerelvénye, amely a kútfej tetején helyezkedik el. Egy felületi kötegben minden alkatrész meghatározott pozíciót foglal el, a burkolat fejétől felfelé haladva.

Egy tipikus felületi BOP-verem alulról felfelé történő elrendezése a következő sorrendet követi:

1. A burkolatfej csatlakozója a köteget a kútfejhez rögzíti.
2. Dupla nyomószár BOP, általában egy csőhenger alul és egy vaknyíró munkahenger felül.
3. Fúró orsó oldalsó kivezetésekkel a fojtó- és záróvonal csatlakozásokhoz.
4. Gyűrűs BOP, amely bármilyen méretű csövet, szerszámcsatlakozást vagy nyitott furatot tömít.
5. Felszálló adapter vagy csengőfej, amely a fúrószálat a kötegbe vezeti.

A tenger alatti rakatok megismétlik ezt a logikát a tengerfenék közelében, és egy alacsonyabb tengeri felszálló csomagot adnak hozzá, hogy a fúrótorony lekapcsolódhasson vészhelyzetben. Bár a köteg elrendezése a kút típusától és nyomásértékétől függően változik, az elv ugyanaz: minden alkatrész támogatja a többit.

Hogyan működik a gyűrűs kifújásgátló

A gyűrű alakú BOP úgy záródik, hogy egy fánk alakú gumi tömítőelemet befelé kényszerít a fúrócső körül. A hidraulikus zárónyomás belép a zárókamrába, és felfelé hajtja a dugattyút; a dugattyúprofil ezután összenyomja a tömítőelemet, így annak belső átmérője összezsugorodik, és tömítést képez a furatban lévő minden körül. Nyitási nyomás hatására a dugattyú visszahúzódik, és az elem teljes furatába ellazul.

Mivel a tömítőelem gumi, a gyűrű alakú védőelem tömítheti a fúrócsövet, a szerszámcsatlakozásokat, a fúróperemeket, a burkolatot és még egy nyitott lyukat is. Ez teszi az első védelmi vonalat a cső kioldása közben, és lehetővé teszi a személyzet számára, hogy nyomás alatt csupaszítsa a csövet. A kompromisszum egy alacsonyabb besorolású nyomás, mint a nyomóhengerek, jellemzően 3000-5000 psi felületi alkalmazásoknál, ezért a nyomószár BOP-ok alatta helyezkednek el a kötegben a nagyobb zárási nyomás érdekében.

A mi API 16A gyűrű alakú kifújásgátlók Helyszínen cserélhető tömítőegységekkel, kiegyensúlyozott hidraulikus kezelőkamrákkal és számos furatmérettel készülnek, hogy megfeleljenek a szokásos burkolat- és fúróprogramoknak.

Gyűrűs BOP Suppliers, Custom Annular BOP Company - Jiangsu Wellhead Drilling Eq A Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD a kínai gyűrűs BOP beszállító és az Annular BOP vállalat, egyedi gyártására specializálódtunk... Termék megtekintése →

Hogyan működik a kosmakifújásgátló

A nyomószár BOP úgy záródik, hogy két acél nyomótömböt vízszintesen a fúrólyuk közepe felé hajt, amíg a tömítések nem találkoznak a cső körül, vagy egymáshoz ütköznek a teljes lezárás érdekében. Mindegyik nyomószárat egy hidraulikus dugattyú mozgatja; a záró nyomás befelé nyomja a munkahengereket, a nyitónyomás pedig visszahúzza őket. Amikor a blokkok találkoznak, az elülső tömítés a csőfelülethez nyomódik, a felső tömítés pedig a motorháztetőhöz nyomódik, hogy megőrizze a szivárgásmentes akadályt.

A nyomószár típusa határozza meg a kútvezérlő funkciót:

• A csőhengerek egy adott méretű fúrócső körül tömítenek, miközben a csövet érintetlenül hagyják.
• A vakhengerek lezárják a nyitott lyukat, amikor a fúrószál kikerült a furatból.
• Vaknyíró hengerek vágják át a fúrócsövet, majd lezárják a kutat; ezek a végső vészlezárások.
• A változtatható furatú csőhengerek sokféle csőméretet fogadnak el a hengerblokkok cseréje nélkül.

A gyártók a ram BOP-okat szimpla, dupla vagy hármas konfigurációkban készítik, így egy köteg különböző magasságú cső-, vak- és nyíróképességek kombinációját hordozhatja. A miénk egyetlen ram BOP-ok és a kettős nyomószárú BOP-ok megfelelnek az API 16A szabványnak, kovácsolt acél testekkel, cserélhető tömítőcsomagokkal és 3000 és 15000 psi közötti nyomásértékekkel.

Single Ram BOP beszállítók, Custom Single Ram BOP Company – Jiangsu Wellhead Drill A Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD a kínai Single Ram BOP beszállítója és a Single Ram BOP vállalat. Termék megtekintése →

Vezérlőrendszerek és a fojtó elosztó szerepe

A kifújásgátló csak akkor zár be, ha a hidraulikafolyadék az akkumulátoregységből a kiválasztott alkatrész zárókamrájába áramlik. A fúró ezt a műveletet egy távoli vezérlőpanelről indítja el, amely általában a fúrótorony alján található, és amely pilotjeleket küld a BOP-köteg szelepáramköreinek.

Az akkumulátor nitrogénnel töltött palackokban tárolja az energiát, és körülbelül 3000 psi hidraulikus tápnyomást tart fenn a felszíni fúrótornyokon. Az API 16D teszteket határoz meg a zárási időre és a hidraulikus kapacitásra. Iránymutatásként a gyűrű alakú záróelemek legfeljebb 30 másodperc alatt, míg a nyomószárak 15-30 másodperc alatt zárnak a furatmérettől, az üzemi nyomástól és a köteg konfigurációjától függően. A tenger alatti BOP-ok ugyanezt az elvet használják, de a vezérlőjel az elektrohidraulikus multiplex podokon keresztül halad, és egy ROV képes bizonyos funkciókat végrehajtani végső tartalékként.

Amikor a BOP zárva van, a kútáramot a fojtóelosztón keresztül irányítják, amely a záróelemek alatti köteghez csatlakozik. Az elosztócső csökkenti a nyomást az állítható fojtótekercsekkel, így a legénység keringetheti a nehéz sárt, és elvezetheti a nyomást a biztonságos határértékek túllépése nélkül. Ez az oka annak, hogy a teljes csomag, beleértve a BOP stacket, az akkumulátort és a fojtó elosztó , együtt kell megadni és tesztelni.

Tesztelés: Miért nem lehet beállítani és elfelejteni egy BOP-t?

A BOP csak akkor megbízható, ha meghatározott ütemterv szerint működési és nyomáspróbát végeznek, és a BOP tesztcsonk ezt lehetővé teszi anélkül, hogy a kutat kockázatnak tenné ki. A tesztcsonk olyan rögzítőelem, amely tartja a BOP-t, csatlakoztatja azt egy tesztszivattyúhoz és a nyomásrögzítőhöz, és lehetővé teszi az egyes alkatrészek bezárását és nyomás alá helyezését, miközben a személyzet a szivárgást figyeli.

A tipikus tesztelési gyakorlat a következőket tartalmazza:

• Működésteszt 7 naponta vagy minden burkolati intervallumban, a fúrási program szerint.
• Nyomáspróba a névleges üzemi nyomásra az első telepítéskor.
• Alacsony nyomású teszt 200-300 psi nyomáson annak ellenőrzésére, hogy megfelelően tömíti-e az ülést.
• Nagynyomású teszt a verem névleges értékén, gyakran 10 000 és 15 000 psi között.

A teszt ellenőrzi az akkumulátort, a vezérlőáramköröket és a fojtóelosztót is, mivel a nem zárható BOP semmiben sem különbözik a BOP hiányától. A miénk BOP tesztcsonkok Úgy tervezték, hogy illeszkedjenek az API 16A karima mintázatokhoz, és támogatják mind a gyűrűs, mind a nyomószár típusú tesztelést függőleges vagy vízszintes helyzetben. Egy kapcsolódó cikk elmagyarázza, hogy a BOP-tesztcsonk miért vált a fúrócsapatok nélkülözhetetlen eszközévé.

BOP Tesztcsonk Szállítók, Egyedi BOP Tesztcsonk Vállalat – Jiangsu kútfejfúró A Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD a kínai BOP Test Stump beszállítója és a BOP Test Stump vállalat. Termék megtekintése →

Mit kell keresni egy BOP szállítónál

A BOP kiválasztása a kútprogrammal kezdődik, nem az árlistával. Igazítsa a névleges üzemi nyomást és a furatméretet a maximális várható felületi nyomáshoz, majd ellenőrizze, hogy a gyártó rendelkezik-e a vonatkozó API-licencekkel.

A legfontosabb vásárlási ellenőrzések a következők:

• API 16A monogram gyűrűs és nyomós BOP-okon.
• API Q1 minőségirányítási rendszer és dokumentált tesztek.
• H2S vagy CO2 szolgáltatásra alkalmas díszítőanyagok, mint például a HH, EE vagy FF kárpitok.
• A fúrási környezetnek megfelelő hőmérséklet-besorolás.
• Tartalék tömítéskészletek és vevőszolgálati támogatás elérhetősége.

A tanúsított gyártó házon belüli tesztelési lehetőségekkel csökkenti a beszerzési kockázatot, mivel ugyanaz a gyár képes szállítani a szívatócsonkot, a tesztcsonkot és a cseretömítéseket egyetlen integrált csomagként.

Gyakran Ismételt Kérdések

Milyen gyorsan zár a kifújásgátló?

Az API-követelmények általában azt írják elő, hogy a gyűrűs BOP-ok 30 másodpercen belül vagy kevesebben, a ram-BOP-k pedig 15-30 másodperc alatt zárjanak be, mérettől és névleges nyomástól függően. A zárási idő az akkumulátor kapacitásától és a hidraulikus vezérlőrendszertől ugyanúgy függ, mint magától a BOP-tól, ezért mindkettőt együtt kell tesztelni.

Mi a különbség a csőhengerek és a vaknyíró hengerek között?

A csőhengerek egy meghatározott méretű fúrócső körül tömítenek, és a csövet érintetlenül hagyják, így szükség esetén a keringés folytatódhat. A vaknyíró hengerek átnyomják a fúrócsövet, elnyírják, majd lezárják a keletkező nyílást. A legtöbb köteg mindkettőt tartalmazza, mivel a csőhengerek védik a kutat normál működés közben, a vaknyíró hengerek pedig végső vészkorlátként szolgálnak.

A kifújásgátló lezárhat egy nyitott lyukat?

Igen. A gyűrűs BOP teljesen bezárhat egy nyitott kútfúrás felett, és a vakhengerek vagy vaknyíró hengerek ugyanazt a teljes zárást biztosítják, amikor a fúrószál kikerül a furatból. A legénység a helyzet és a fúrósor helyzete alapján választja ki a megfelelő zárószerkezetet.