BOP Blowout Prevention: Kuinka läpipurkauksenestoaine tiivistää kaivon porauksen aikana

Potkusta tulee räjähdys muutamassa minuutissa. Muodostenestettä tulee porausreikään, koska muodostuspaine on noussut mutapatsaan hydrostaattisen paineen yläpuolelle ja siitä hetkestä lähtien miehistö työskentelee kelloa vasten. Tuossa raossa oleva laitteisto on puhalluksen estäjä, ja ilmaus "BOP-blowout" kuvaa todella yhtä kysymystä: sulkeutuuko pino ja sulkeutuuko pino ennen kuin kaivo voittaa?

Lyhyt vastaus: puhalluksenestolaite pysäyttää puhalluksen sulkemalla ja tiivistämällä porausreiän käskystä - poraputken ympärille putkisylintereillä, avoimen reiän poikki sokeilla männillä, lähes minkä tahansa muodon ympärillä rengasmaisella elementillä tai leikkaamalla putkea suoraan leikkaussylintereillä. Kuristus- ja tappolinjat pitävät hallitun virtausreitin avoimena pintaan, jotta miehistö voi kierrättää tappavaa mutaa. BOP sisältää kaivon; mutapaino tappaa sen.

Tärkeät epäonnistumiset tulevat harvoin käsitteestä. Ne ovat peräisin reiässä olevan putken väärästä sulkuelementistä, elastomeereistä, joita ei koskaan arvioitu kaivon lämpötilan tai H2S-pitoisuuden suhteen, ja painetesteistä, jotka eivät koskaan toistaneet todellisia sulkemisolosuhteita. Alla olevissa osioissa käsitellään tyypin valintaa, pinojärjestelyä, API 16A -spesifikaatiota ja hankintaloukkuja, jotka tulevat esiin ostotilauksen allekirjoittamisen jälkeen.

Mikä on ja mitä se ei voi tehdä

Puhalluksenestolaite on korkeapaineventtiilikokoonpano, joka on laippattu kaivon päähän ja joka on suunniteltu sulkemaan ja tiivistämään porausreiän hydraulinen tai mekaaninen komento; API 16A on porauksen ja hyvin huollettavien BOP-laitteiden hallitseva eritelmä.

Mekaanisesti jokainen BOP suorittaa neljä työtä:

• Tiivistä reiän reiän ympärillä tai poikki - porausputki, kotelo, kelly, lanka tai ei mitään.
• Pitää kiertotien auki ulostulokelojen ja kuristus- ja tappolinjojen läpi, jotta kaivoa voidaan kierrättää sen ollessa suljettuna.
• Leikkaa putken kun mikään tiivistyselementti ei voi kytkeytyä siihen, käyttämällä leikkaussylintereitä.
• Kestää painetta tarpeeksi kauan, jotta miehistö voi punnita mutaa, pumpata sitä alas ja tappaa kaivon.

Mitä se ei voi tehdä, on poistaa potkun syytä. Täydellisesti sulkeutuva BOP jättää porausreiän edelleen painettuna, ja säiliötä ohjaa mutapaino ja sitä seuraava kiertoaikataulu. Pinon käsitteleminen tappavana työkaluna suojaustyökalun sijaan on edelleen yksi pysyvimmistä väärinkäsityksistä kaivonhallinnassa.

Pinon sijainti muokkaa myös suunnittelua. Pyörivän pöydän yläpuolella on pintapino, jossa männät voidaan vaihtaa ja tarkastaa lautan lattialla. Merenalainen pino istuu merenpohjassa kehyksen sisällä, lisää merenkulun nousuputken katkaisijan ja redundantteja ohjausyksiköitä ja tekee jokaisesta elastomeerin vaihdosta aluspohjaisen toimenpiteen. Sulkemislogiikka on sama; ylläpitotalous ei ole.

Rengasmainen tai ram: sulkuelementin valitseminen

Valitse sulkuelementti reiässä olevan putken ja sen paineen perusteella, älä sen mukaan, mitä hyllyssä sattuu olemaan.

Rengassuojat sulkeutuvat kaiken ympärille – putken, kotelon, kellyn tai avoimen reiän – koska hydraulimäntä puristaa elastomeerielementin sisäänpäin ja elementti mukautuu siihen, mitä se kohtaa. Tämä joustavuus maksaa työpainetta ja kaventaa lämpötilaikkunaa. Pussin estimet vaihtavat joustavuuden korkeampaan työpaineeseen ja kiinteään tiivistysgeometriaan, minkä vuoksi useimmissa pinoissa on molemmat.

API 16A rengasmaisen puhalluksen estäjä kaivon hallintaan Rengasmainen BOP for API 16A well-control stacks; its flexible element closes around pipe, casing, kelly or open hole. Näytä tuote →

Tyypillisesti työpinnan pino lukee kaivon päästä ylöspäin: porauskela kuristus- ja tappoaukoilla, yksi tai kaksi paininonteloa (putki plus sokka tai leikkuri), sitten rengasmainen päällä. Rengas on viimeinen, koska se on sietävin elementti ja se, jonka haluat olevan saatavilla, kun putki liikkuu tai lanka ei ole keskellä.

API 16A Double Ram Blowout Preventer kaivon hallintaan Kaksoismäntä BOP kaivon pään tiivistämiseen, jossa kaksi mäntää sulkeutuu putken tai kotelon ympärille muodostaen esteen epänormaalin paineen aikana. Näytä tuote →

Kaksi kokovirhettä toistuu. Ensimmäinen on puskureiän valinta vain poraputkelle, unohtamatta, että kotelo, kelly tai lankatyökalu voi olla reiässä, kun kaivo on suljettava. Toinen on 10 000 psi:n onteloiden pinoaminen 5 000 psi:n rengasmaisen alle ja olettaen, että kokoonpano on kauttaaltaan mitoitettu pienempään numeroon – kaivonpäällä, puolalla ja jakoputkella on kullakin oma arvonsa, ja heikoin komponentti asettaa rajan koko paineverholle.

Ohjausjärjestelmät: Päätöksen muuttaminen suljetuksi pussiksi

Jokainen sulkuelementti riippuu varastoidusta hydraulisesta energiasta, joten ohjausjärjestelmä on yhtä tärkeä kuin rauta.

Akkupullot, ohjausyksiköt, ohjauslinjat ja käyttöpaneeli muuttavat päätöksen suljetuksi männiksi sekunneissa. Nykyaikainen yksisylinterinen BOP-ohjaus on siirtynyt kohti intuitiivisia käyttöliittymiä, joissa on painimen asennon palaute, jakoputken painelukemat ja sekvensoitu sulkemislogiikka, mikä lyhentää potkun tunnistamisen ja kaivon sulkemisen välistä etäisyyttä. Käytännön yksityiskohdat käsitellään tässä huomautuksessa. yhden ramman BOP-etäkäyttö . Riippumatta käyttöliittymästä, tarkista sulkemisaika ja akun kapasiteetti pinosi ohjausjärjestelmän vaatimusten mukaisesti ja varmista, että vikaturvallisuus tarkoittaa sulkemista, ei pidätystä.

Hydraulinesteen tila on hiljainen muuttuja. Likaantunut neste hidastaa männän liikettä, ja hidas liike on hallintahäiriö toimintatestin aikana eikä potkun aikana, mikä on ainoa oikea hetki löytää se.

Testaus: Missä puhalluksen esto yleensä epäonnistuu ensin

Suurin osa BOP-virheistä löydetään testauksen aikana, ei potkun aikana, minkä vuoksi testiohjelma painaa enemmän kuin tietolehti.

Kaksi testiä vastaa kahteen eri kysymykseen. Toimintatestaus osoittaa, että painin liikkuu ja ohjausjärjestelmä reagoi; painetestaus osoittaa, että tiiviste kestää käyttöpaineen. Yleinen käytäntö API-standardia 53 ja käyttäjän käytäntöjä noudattaen on painetestaa pino, kun se on asennettu, minkä tahansa mäntä- tai tiivisteen vaihdon jälkeen, leikkaustestin jälkeen ja syklin aikana, joka ei yleensä ylitä 21 päivää, ja toimintatestit suoritetaan joka matkalla tai vähintään viikoittain.

Työkalu, joka tekee painetestauksesta käytännöllistä lautan lattialla, on testikanto. Se kulkee poraputkeen, tiivistää porauksen sisällä testattavan ontelon alapuolella ja mahdollistaa paineen kohdistamisen alhaalta, joten jokainen paininonkalo, rengasmainen ja poistoliitännät voidaan tarkastaa itsenäisesti ilman narua vetämällä.

API 16A BOP-testituki painetestausta varten Testikanto, joka tiivistää reiän sisään paininontelon alapuolelle, mikä mahdollistaa BOP-onteloiden, rengasmaisten ja ulostuloliitäntöjen riippumattoman painetestauksen. Näytä tuote →

Kirjaa ylös, mitä testattiin, millä paineella, kuinka kauan ja millä nesteellä. Testikaavio, joka näyttää saman paineen jokaisessa ontelossa luokittelusta riippumatta, pyrkii romahtamaan tarkastuksen aikana, eikä se kerro seuraavalle miehistölle mitään sinetin todellisesta sijainnista.

Teknisten tietojen tarkistuslista: Mitä on vahvistettava API 16A BOP:ssa

Kaksi estolaitetta, joilla on sama reikä ja paine, voivat olla hyvin erilaisia laitteita, joten varmista nämä parametrit ennen tarjousten vertailua.

Hankintojen riskit Ostajat oppivat kovalla tavalla

Useimmat epämiellyttävät yllätykset BOP-tilauksessa ovat pikemminkin kaupallisia ja mittasuhteita kuin metallurgisia. Nämä ovat ne, jotka kannattaa kirjoittaa spesifikaatioon:

1. Luokituksen pinoaminen. Korkeapainerengas matalapaineisella kelalla tai päinvastoin tuottaa kokoonpanon, jota voidaan käyttää vain pienimmällä määrällä.
2. Elastomeerin vaihto. Nitriili-, hydrattu nitriili-, fluoroelastomeeri- ja polytetrafluorieteenipohjaiset tiivisteet käyttäytyvät eri tavalla matalissa lämpötiloissa ja hapan kaasussa; halvin yhdiste, joka läpäisee testin, voi silti epäonnistua käytössä.
3. Dokumentaatioaukot. Materiaalisertifikaatit, lämpöluvut, painetestikaaviot ja jäljitettävyys ovat ero pinon, joka voidaan sertifioida uudelleen, ja sellaisen pinon välillä, jota ei voi.
4. Varapainat ja tiivisteet. Tarkan paininreiän ja tiivistesarjan saatavuus käyttöönoton jälkeen on huoltokysymys, ei hankintakysymys.
5. läpimenoaika. Taotut rungot, koneistus ja monogrammi todistavat toimitusta hallitsevan; kiiretilaus tarkoittaa yleensä olemassa olevaa kehoa, ei nopeampaa prosessia.

Hankinta perustuu siis dokumentointikuriin ja koneistuskykyyn. Jiangsun kaivonpään porauslaitteet valmistaa API 16A rengasmaisia, yksisylinterisiä ja kaksoissylintereitä BOP:ita, 16C kuristus- ja tappojakoputkia, testauskantoja ja korkeapaineliittimiä Yanchengin tehtaallaan Jiangsussa, Kiinassa – 70 000 m²:n tontilla, jossa on CNC-työstöä, automatisoitua hitsausta ja automatisoitua maalausta, joilla on API Q1, API1 6A ja API 6A monoside -lisenssit. ABS-, BV- ja CCS-luokitushyväksynnät sekä ISO 9001-, 14001- ja 45001-sertifikaatit. Yritys on listattu CNPC:n, SINOPECin ja CNOOC:n toimittajaksi, mikä tarkoittaa, että sen paperityöpolku on jo rakennettu valtion öljy-yhtiön materiaali- ja testivaatimusten mukaan. Sertifioitua pinoa odottavalla lautalla tuo polku on tärkeämpi kuin esite.

Usein kysytyt kysymykset

Voiko BOP pysäyttää räjähdyksen yksinään?

Ei. Se tiivistää kaivon ja pitää paineen, mutta kaivo kuolee vain, kun mudan paino ylittää muodostumispaineen ja kierto poistaa sisäänvirtauksen. BOP ostaa aikaa tämän toteuttamiseen.

Pitäisikö renkaan vai pässien sulkeutua ensin?

Ei ole universaalia vastausta. Monet käyttäjät käyttävät rengasta ensimmäiseen sulkemiseen tai irrotukseen putken liikkuessa ja luottavat männeihin kovaa tiivistettä varten täydellä käyttöpaineella. Järjestys kuuluu kaivon hallintamenettelyyn ja se tulee kiinnittää ennen kaivon naarmuja.

Kuinka usein BOP tulisi testata?

Yleinen käytäntö on asennuksen jälkeen, minkä tahansa mäntä- tai tiivisteen vaihdon jälkeen, leikkaustestin jälkeen ja jaksolla, joka ei yleensä ylitä 21 päivää, toimintatestejä joka ajo tai vähintään viikoittain. Paikalliset määräykset ja operaattorikäytännöt ohittavat kaikki yleiset numerot.

Mikä työpaine minun tulee määrittää?

Aloita suurimmasta odotetusta pinnan sulkemispaineesta, lisää marginaali ja varmista sitten, että kaivon pää, puola, BOP ja jakotukki vastaavat toisiaan. Sekalaiset arvot vähentävät hiljaa koko kokoonpanon heikoimpaan kohtaan.

Mikä aiheuttaa useimmat BOP-tiivisteen viat käytössä?

Elastomeerin valinta ja mekaaniset vauriot. Tiivisteet, jotka näkevät luokkansa ulkopuolisia lämpötiloja tai H2S-pitoisuuksia nopeasti, ja väärään putken ulkohalkaisijaan suljettu painin voi repiä tiivisteelementin ensimmäisellä käyttökerralla.

Purkamisen esto perustuu kolmeen asiaan, jotka kaikki voidaan varmistaa ennen laitteiston liikkumista: oikea putken ja paineen suljinelementti, paneelista luotettavasti sulkeutuva ohjausjärjestelmä ja todelliset sulkuolosuhteet toistava testiohjelma. Kaikki muu - monogrammi, läpimenoaika, varapainatussarja - tukee näitä kolmea. Määritä pinokokoonpano ja teknisten tietojen tarkistuslista oikein, ja BOP tekee sen yhden tehtävän, jota varten se on olemassa: se pitää kaivoa tarpeeksi kauan, jotta mutapaino voittaa.