Blowout Prevention Guide: Kuinka BOP-pinot toimivat, testaus ja API-valinta

Puhalluksen esto on yhdistelmä porausnesteen valvontaa, kaivon hallintatoimenpiteitä ja mekaanisia esteitä, jotka estävät muodostusnesteen valumisen hallitsemattomasti ulos kaivosta. Järjestelmän ydin on BOP-pino, joukko korkeapainesulkulaitteita, jotka on asennettu kaivon päähän. Potku tapahtuu, kun muodostuspaine voittaa mutapatsaan hydrostaattisen paineen; räjähdys on hallitsematon tulos, kun potkua ei hillitä. BOP-pino on viimeinen mekaaninen puolustuslinja, mikä tekee siitä tärkeän lukeman porausmiehistöille, kaivoinsinööreille ja hankintatiimeille.

Tässä oppaassa kerrotaan, mikä aiheuttaa räjähdyksen, kuinka kukin BOP-pinon osa reagoi, miten laitteita testataan ja huolletaan ja mitä tulee ottaa huomioon räjähdysten estojärjestelmää valittaessa.

Mikä on puhallus ja mikä sen laukaisee?

Purkaus on öljyn, kaasun tai veden hallitsematon vapautuminen kaivosta, joka tapahtuu, kun ensisijainen este - porausmutapatsas - ei enää kohdista tarpeeksi hydrostaattista painetta muodostelman hillitsemiseksi.

Porausliete painotetaan siten, että sen hydrostaattinen paine ylittää hieman porattavien muodostumien paineen. Kun tämä tasapaino menetetään, muodostusnesteet tulevat porausreikään ja aiheuttavat potkun. Yleisiä laukaisimia ovat:

• Mudan paino liian alhainen porattavaan muodostuspaineeseen.
• Swabbing, joka vetää nestettä pois kaivosta, kun poranauhaa vedetään liian nopeasti.
• Menetetty verenkierto, kun muta karkaa läpäisevälle alueelle ja nestetaso laskee.
• Kohtaat odottamattoman korkean paineen tai epänormaalin paineen vyöhykkeen.
• Myöhäinen potkun havaitseminen tai hidas toimintavaste.

Potku ei ole vielä räjähdys. Jos se havaitaan ja suljetaan nopeasti, kaivo voidaan kierrättää puhtaana ja painottaa takaisin. Jos jätetään huomiotta, kaasu ja sytytysnesteet nousevat, laajenevat ja voivat purkaa reiän, jolloin pintalaitteet voivat ylikuormittua. Tämä eskaloituminen on juuri se, mitä räjähdysten esto on suunniteltu keskeyttämään.

Kuinka BOP-pino estää räjähdyksiä

BOP-pino estää puhalluksen sulkemalla porausreiän mekaanisesti pinnalla tai merenpohjassa, jolloin miehistölle jää aikaa palauttaa ensisijainen kaivon hallinta. Se tekee tämän rengasmaisten ja mäntätyyppisten estäjien kerroksellisella yhdistelmällä, jota tukevat korkeapaineputket ja hydraulinen ohjausjärjestelmä.

Komponentit toimivat yhtenä, nopeasti aktivoituna järjestelmänä. Kun miehistö havaitsee potkun, he sulkevat yhden tai useamman estolaitteen paineen pidättämiseksi kaivon sisällä ja käyttävät sitten kuristus- ja tappolinjoja potkun kierrättämiseen ja mutapainon vaihtamiseen.

Rengasmaiset estoaineet

Rengasmainen esto on pinon joustavin tiivistyselementti: se voi sulkea poraputken, työkaluliitosten, kotelon ympärille ja jopa tiivistää avoimen reiän. Kumipakkauselementtiä puristetaan sisäänpäin hydraulipaineella mukautumaan kaivon reiässä olevaan tilaan, mikä tekee siitä nopeimman yleiskäyttöisen tiivistyslaitteen porakoneessa.

Rengasmainen puhalluksenestolaite joustavalla tiivisteellä nopeaan kaivonhallintaan Tämä rengasmainen BOP käyttää kumitiivistettä erilaisten putkien ympärille tiivistämiseen, mikä tarjoaa nopean, yleiskäyttöisen sulkemisen lautaille. Se on suunniteltu vakaaseen suorituskykyyn korkeapaineisissa ympäristöissä, vaikka sitä ei ole tarkoitettu pitkäaikaiseen paineenpitoon ilman painintukea. Näytä tuote →

Rengasmaiset estimet sijoitetaan yleensä pinon yläosaan, joten ne ovat ensimmäinen elementti, joka sulkeutuu ja viimeinen avautuu. Ne sietävät rajoitettua pyörimistä ja irrottamista, mutta niitä ei ole suunniteltu pitämään painetta loputtomiin – niiden alla olevat männät kantavat kuorman pitkien sammutusten aikana. Katso tarkemmin, kuinka modernit mallit parantavat tiivistyksen luotettavuutta, katso kuinka rengasmainen BOP-suorituskyky edistää teknologista innovaatiota .

Ram-tyyppiset estoaineet

Mäntäsuojat käyttävät parillisia teräslohkoja tai päitä, jotka työntyvät yhteen vastakkaisilta puolilta tiivistääkseen tai leikkaamaan poranauhan läpi. Jokainen painintyyppi on rakennettu tiettyä työtä varten, joten pinossa on yleensä vähintään kolme niitä.

Double Ram BOP kaksoistiivisteellä tilankäyttöä varten Tässä kaksoissylinterissä BOP yhdistyy kaksi mäntäsarjaa, kuten putki ja sokkoleikkuri, mikä tarjoaa kaksoistiivistyksen kompaktilla korkeudella. Se reagoi nopeasti paineen muutoksiin muodostaen luotettavan kaivonpään esteen, joka sopii erilaisiin poraustöihin ja vähentää liitoskohtia. Näytä tuote →

Tyypillisessä maapinossa kaksoissylinterissä on kaksi mäntäsarjaa, usein putkimäntä ja sokkolippumäntä, mikä säästää korkeutta ja vähentää liitoskohtia. Käytettävissä on erilaisia ​​käyttövaihtoehtoja laitteen kokoonpanosta riippuen.

Tukilaitteet, jotka täydentävät hyvin hallinnan

Mikään BOP ei sulje ulospuhallusta itsestään – ympäröivä jakoputki ja ohjausjärjestelmät tekevät sulkemisesta turvallisen ja tehokkaan.

• Rikastinsarja: sarja säädettäviä ja kiinteitä kuristimia, jotka ohjaavat nesteet hyvin hallitun rajoituksen läpi, jotta vastapainetta voidaan ylläpitää, kun miehistö kierrättää potkua.
• Tappajakosarja: halkaisijaltaan pienempi linja, joka pumppaa raskasta mutaa suoraan BOP:n alla olevaan kaivoon hydrostaattisen paineen palauttamiseksi.
• Akkuyksikkö: joukko esiladattuja hydraulipulloja, joka varastoi tarpeeksi energiaa sulkeakseen jokaisen estolaitteen, vaikka laitteiston teho katoaisi.
• Ohjauspaneelit: etäasemat lautan lattialla ja varapaikka, jossa porakone ja työkalun työntäjä voivat käyttää kutakin estolaitetta itsenäisesti.

Rikastin jakoputki tarkkaan porauspaineen säätöön Tämä rikastinsarja käyttää kuristusventtiilejä ohjaamaan porausreiän painetta porauksen ja lopettamisen aikana. Se on mitoitettu vastaamaan BOP-pinopainetta, mikä varmistaa turvallisen paineenrajoitusreitin. Sen suunnittelu sisältää erilaisia ​​venttiilityyppejä, jotka sopivat erilaisiin kaivon ohjausskenaarioihin. Näytä tuote →

Kuristimen ja pysäytysjakoputket on mitoitettu samalle työpaineelle kuin BOP-pino, koska niistä tulee kaivon paineenrajoitusreitti lopetustoimenpiteen aikana. Yhteensopivien paineluokittelujen, laippojen ja venttiilien suojusten jakotukkien valitseminen on yhtä tärkeää kuin itse BOP:n valinta.

Testaus ja ylläpito: BOP:n toimivuuden osoittaminen

BOP, jota ei ole koskaan testattu, on suunnitelma, ei suoja. Toimintatesteillä ja painetesteillä on osoitettava, että jokainen estolaite avautuu, sulkeutuu, tiivistää ja pitää paineen täsmälleen suunnitellulla tavalla ennen kaivon turvotusta ja säännöllisin väliajoin sen jälkeen.

Toimintatestit Varmista, että männät sulkeutuvat ja tiivistyvät oikean kokoisen putken ympärillä, rengasmainen tiiviste aktivoituu ja ohjausjärjestelmä reagoi vaadittujen sekuntien sisällä. Painetestit suorita matalapainetesti (yleensä 200–300 psi) ja sen jälkeen täysi nimellistyöpaine, koska elementti voi tiivistää korkeassa paineessa mutta vuotaa alhaisella paineella. Tästä syystä erillinen BOP-testikanto on välttämätön laitteiston laitteisto: miten BOP-testin kannosta tuli välttämätön räjähdysten ehkäisyssä selittää sen roolin sinettien tarkistamisessa ennen kuin BOP koskaan näkee kaivonpään.

Alalla yleinen käytäntö on painetestaa BOP 14–21 päivän jaksolla sekä ennen kotelokengän poraamista ja minkä tahansa korjauksen jälkeen. Tiivisteet, tiivistimet ja paininlohkot kuluvat jokaisen sulkemisen yhteydessä, joten elastomeerien säännöllinen tarkastus ja vaihto on normaali osa BOP:n omistusta. Jokaisen testin dokumentointi muodostaa myös valvojien ja kaivonomistajien vaatiman kirjausketjun.

Kuinka valita puhalluksenestojärjestelmä

BOP:n valinta alkaa työpaineluokituksesta ja porauskoosta, jotka vastaavat kaivon suunnitelmaa, minkä jälkeen otetaan huomioon mäntäkokoonpano, sulkuyksikkö ja materiaalin säätö odotettujen nesteiden ja lämpötilojen mukaan.

• Työpaineluokitus: sovittaa BOP:n pintapaineeseen, jonka kaivo voi realistisesti tuottaa, 2 000 psi:stä matalissa kaivoissa aina 15 000 psi:iin syvissä korkeapaineisissa säiliöissä.
• Poran koko: pystysuoran aukon on läpäistävä suurin sen läpi kulkeva terä, kotelo tai työkalu, yleensä tuumina mitattuna.
• Ram täydennys: valitse putkisylinterit odotettavissa oleville lankakokoille, vähintään yksi sokea- tai sokkoliikkasarja ja harkitse vaihtelevan halkaisijan mäntiä, joissa käytetään useita kokoja.
• Sulkemisaika: akun ja ohjausjärjestelmän on suljettava jokainen esto API:n määrittämien aikarajojen sisällä, tyypillisesti 30 sekuntia tai vähemmän.
• Materiaali ja H2S-verhoilu: hapan palvelu vaatii rikkivetyä kestäviä materiaaleja ja elastomeerejä, jotka on mitoitettu odotetulle lämpötila-alueelle.
• Sertifiointi: etsi API 16A -monogrammilaitteita, API Q1 -laatujärjestelmää ja kolmannen osapuolen todentamista sellaisilta tahoilta kuin ABS, BV tai CCS, jos projektin tekniset tiedot sitä edellyttävät.

Ram-kokoonpano tulee aina suunnitella kaivoohjelman pahimman tapauksen merkkijonon ympärille, ei yleisimmän. Jos kaivosuunnitelma muuttaa muodostusta tai kotelointiohjelmia kesken kurssin, BOP-pino tulee tarkistaa uudelleen.

Usein kysytyt kysymykset

Nopeat vastaukset kysymyksiin, joita toiminnan ja hankintatiimit kysyvät useimmiten puhalluksen ehkäisystä.

Mitä eroa on BOP:lla ja kaivonpäällä?

Kaivonpää tukee kotelon sarjoja ja sisältää painetta porauksen aikana, kun taas BOP istuu kaivon päällä ja tarjoaa sulkemiskyvyn. Tuotannon aikana BOP poistetaan ja sen tilalle tulee joulukuusi.

Kuinka nopeasti BOP sulkeutuu?

API:n suosittelemat sulkemisajat ovat yleensä 30 sekuntia tai vähemmän rengasmaisille ja mäntäsuojaimille; monet nykyaikaiset hydraulijärjestelmät sulkevat yksittäiset sylinterit reilusti alle 10 sekunnissa. Varaajassa on oltava riittävästi varastoitua energiaa sulkeakseen kaikki estimet, vaikka laitteen virta olisi katkaistu.

Voiko maksutaso estää kaikki mahdolliset räjähdykset?

Ei. BOP on vain niin tehokas kuin sen testaus, huolto ja miehistön vastaus. Huomaamaton potku, heikko testi tai kulunut pakkaus voi heikentää järjestelmän tiivistyskykyä. Blowout-torjunta on järjestelmä: koulutetut ihmiset, luotettavat menettelyt ja testatut laitteet toimivat yhdessä.

Kuinka usein BOP testataan?

Vakiokäytäntö on painetesti vähintään 14–21 päivän välein porauksen aikana, useammin tehtävä toimintatesti (usein joka vuoro tai viikoittain) ja täydellinen painekoe ennen kotelokengän poraamista tai minkä tahansa pinoon tehtävien toimenpiteiden jälkeen.