Prevenirea erupțiilor este o combinație de monitorizare a fluidului de foraj, proceduri de control al puțurilor și bariere mecanice care oprește curgerea necontrolată a fluidului de formare dintr-o sondă. Miezul acelui sistem este stiva de prevenire a erupțiilor (BOP), un set de dispozitive de închidere de înaltă presiune montate pe capul sondei. O lovitură are loc atunci când presiunea de formare depășește presiunea hidrostatică a coloanei de noroi; o explozie este rezultatul necontrolat atunci când acea lovitură nu este inclusă. Stiva BOP este linia mecanică finală de apărare, ceea ce o face citirea esențială pentru echipele de foraj, inginerii de sondă și echipele de achiziții.
Acest ghid explică ce cauzează o explozie, cum reacționează fiecare parte a unei stive BOP, cum este testat și întreținut echipamentul și ce trebuie luat în considerare atunci când alegeți un sistem de prevenire a exploziilor.
Ce este o explozie și ce o declanșează?
O explozie este o eliberare necontrolată de petrol, gaz sau apă dintr-un puț care are loc atunci când bariera primară - coloana de noroi de foraj - nu mai exercită suficientă presiune hidrostatică pentru a reține formația.
Nămolul de foraj este ponderat astfel încât presiunea sa hidrostatică să depășească puțin presiunea formațiunilor care se forează. Când echilibrul este pierdut, fluidele de formare intră în sondă și creează o lovitură. Declanșatoarele obișnuite includ:
- Greutatea noroiului este prea mică pentru presiunea de formare forată.
- Tamponarea, care trage fluidul din puț atunci când garnitura de foraj este trasă prea repede.
- Pierderea circulației, când noroiul scapă într-o zonă permeabilă și nivelul lichidului scade.
- Întâlnirea unei zone neașteptate de înaltă presiune sau presiune anormală.
- Detectare tardivă a loviturii sau răspuns operațional lent.
O lovitură nu este încă o explozie. Dacă este detectat și închis rapid, puțul poate fi circulat curat și ponderat înapoi. Dacă sunt ignorate, gazul și fluidele de brichetă se ridică, se extind și pot descărca orificiul, moment în care echipamentul de suprafață poate fi copleșit. Această escaladare este exact ceea ce prevenirea exploziilor este menită să întrerupă.
Cum o stivă BOP previne exploziile
O stivă BOP previne o explozie prin etanșarea mecanică a sondei la suprafață sau pe fundul mării, oferind echipajului timp pentru a restabili controlul primar al sondei. Face acest lucru cu o combinație stratificată de dispozitive de prevenire inelare și de tip berbec, susținute de conducte de înaltă presiune și un sistem de control hidraulic.
Componentele funcționează ca un sistem unic, activat rapid. Când echipajul detectează o lovitură, închid unul sau mai multe dispozitive de prevenire pentru a reține presiunea în interiorul puțului, apoi folosesc liniile de sufocare și ucidere pentru a circula lovirea și a înlocui greutatea noroiului.
Prevenitoare inelare
Un dispozitiv de prevenire inelar este cel mai flexibil element de etanșare din stiva: se poate închide în jurul țevii de foraj, îmbinărilor sculei, carcasei și chiar sigilează o gaură deschisă. Un element de ambalare din cauciuc este strâns spre interior prin presiunea hidraulică pentru a se conforma cu orice se află în sondă, făcându-l cel mai rapid dispozitiv de etanșare de uz general de pe o platformă.
Dispozitiv de prevenire a erupțiilor inelare cu etanșare flexibilă pentru control rapid al puțurilor Acest BOP inelar folosește un pacher de cauciuc pentru a etanșa în jurul diferitelor tuburi, oferind o închidere rapidă, de uz general, pentru platforme. Este proiectat pentru o performanță stabilă în medii de înaltă presiune, deși nu este conceput pentru menținerea presiunii prelungite fără suport de berbec. Vizualizare produs → Prevenitoarele inelare sunt de obicei poziționate în partea de sus a stivei, astfel încât acestea sunt primul element care se închide și ultimul care se deschide. Ele tolerează o rotație limitată și decuparea, dar nu sunt proiectate pentru a menține presiunea la infinit - un set de berbeci sub ei transportă sarcina în timpul închiderii prelungite. Pentru o privire mai atentă asupra modului în care modelele moderne îmbunătățesc fiabilitatea etanșării, consultați modul în care performanța inelar BOP conduce inovația tehnologică .
Prevenitori de tip berbec
Dispozitivele de prevenire a berbecului folosesc blocuri de oțel pereche, sau berbeci, care se împing împreună din părți opuse pentru a etanșa în jurul sau a tăia șirul de foraj. Fiecare tip de berbec este construit pentru o anumită lucrare, astfel încât o stivă transportă de obicei cel puțin trei dintre ele.
BOP dublu ram cu barieră de etanșare dublă pentru eficiența spațiului Acest berbec dublu BOP combină două seturi de berbeci, cum ar fi țeavă și forfecare oarbă, pentru a oferi etanșare dublă la o înălțime compactă. Răspunde rapid la schimbările de presiune, formând o barieră fiabilă a capului de sondă, care se potrivește diverselor operațiuni de foraj și reduce punctele de conectare. Vizualizare produs → | Tip berbec | Împotriva ce se sigilează | Utilizare tipică |
|---|---|---|
| Berbeci pentru țevi | Țeava de foraj de o dimensiune nominală | Ținerea puțului în jurul sforii în timpul închiderii normale. |
| Berbeci cu alezaj variabil | Mai multe dimensiuni de țeavă într-un interval | Ajustarea la diferite dimensiuni de șir fără a schimba berbecii. |
| Berbeci orbi | O sondă deschisă - fără conductă | Sigilarea puțului atunci când șirul de foraj iese din gaură. |
| Berbeci de forfecare (orbi de forfecare). | Taie țeava de foraj, apoi sigilează | Închidere de ultimă soluție, în special pentru deconectările de urgență în larg. |
Într-o stivă tipică de teren, un dispozitiv de prevenire a berbecului dublu conține două seturi de berbeci, adesea un berbec de țeavă și un berbec de forfecare oarbă, ceea ce economisește înălțimea și reduce punctele de conectare. Sunt disponibile diferite opțiuni de operare, în funcție de configurația platformei.
Echipamente de sprijin care completează controlul puțului
Niciun BOP nu închide o explozie de la sine - colectorul și sistemele de control din jur sunt cele care fac o închidere sigură și eficientă.
- Distribuitor de sufocare: un set de șocuri reglabile și fixe, care direcționează fluidele de puț printr-o restricție controlată, astfel încât contrapresiunea să poată fi menținută în timp ce echipajul circulă cu piciorul.
- Ucideți colectorul: o linie de diametru mai mic care pompează noroi greu direct în puțul de sub BOP pentru a restabili presiunea hidrostatică.
- Unitate de acumulare: un banc de sticle hidraulice preîncărcate care stochează suficientă energie pentru a închide fiecare dispozitiv de prevenire, chiar dacă puterea platformei este pierdută.
- Panouri de control: stații la distanță de pe podeaua instalației și o locație de rezervă care permite perforatorului și împingătorului de scule să acționeze fiecare dispozitiv de prevenire în mod independent.
Colector de sufocare pentru reglarea precisă a presiunii în puț Acest colector de șoc folosește supape de accelerație pentru a controla presiunea din sondă în timpul operațiunilor de foraj și de ucidere. Este evaluat pentru a se potrivi cu presiunea din stiva BOP, asigurând o cale sigură de reținere a presiunii. Designul său include diferite tipuri de supape pentru a se adapta diferitelor scenarii de control al puțurilor. Vizualizare produs → Distribuitoarele de sufocare și oprire sunt evaluate la aceeași presiune de lucru ca și stiva BOP, deoarece devin calea de reținere a presiunii din puț în timpul unei proceduri de ucidere. Alegerea colectoarelor cu valori nominale de presiune, flanșe și garnituri de supapă potrivite este la fel de importantă ca și alegerea BOP în sine.
Testare și întreținere: dovedirea lucrărilor BOP
Un BOP care nu a fost niciodată testat este un plan, nu protecție. Testele de funcționare și testele de presiune trebuie să demonstreze că fiecare dispozitiv de prevenire se deschide, se închide, etanșează și menține presiunea exact așa cum a fost proiectat, înainte de stropirea puțului și la intervale regulate după aceea.
Teste funcționale confirmați că berbecii se închid și etanșează în jurul dimensiunii corecte a țevii, packerul inelar se activează, iar sistemul de control răspunde în câteva secunde necesare. Teste de presiune aplicați un test de presiune joasă (de obicei 200–300 psi) urmat de presiunea nominală maximă de lucru, deoarece un element poate etanșa la presiune înaltă, dar se poate scurge la presiune scăzută. Acesta este motivul pentru care un ciot de testare BOP dedicat este o piesă indispensabilă a echipamentului instalației: modul în care ciotul de testare BOP a devenit esențial pentru prevenirea erupțiilor explică rolul pe care îl joacă în verificarea etanșărilor înainte ca BOP să vadă vreodată capul sondei.
Practica obișnuită în industrie este de a testa presiunea BOP pe un ciclu de 14 până la 21 de zile, plus înainte de găurirea sabotului carcasei și după orice reparație. Garniturile, garniturile și blocurile piston se uzează la fiecare închidere, astfel încât inspecția și înlocuirea regulată a elastomerilor este o parte normală a proprietății BOP. Documentarea fiecărui test formează, de asemenea, traseul de audit cerut de autoritățile de reglementare și de proprietarii puțurilor.
Cum să alegi un sistem de prevenire a exploziilor
Selectarea unui BOP începe cu valoarea nominală a presiunii de lucru și dimensiunea găurii care se potrivesc cu planul sondei, apoi ia în considerare configurația berbecului, unitatea de închidere și tăierea materialului pentru fluidele și temperaturile așteptate.
- Presiunea de lucru nominală: potriviți BOP-ul cu presiunea de suprafață pe care o poate genera în mod realist, de la 2.000 psi pentru puțuri de mică adâncime până la 15.000 psi pentru rezervoare adânci, de înaltă presiune.
- Dimensiunea alezajului: deschiderea verticală trebuie să treacă de cel mai mare bit, carcasă sau unealtă care va trece prin ea, de obicei măsurată în inci.
- complement berbec: alegeți berbeci pentru țevi pentru dimensiunile anticipate ale șirului, cel puțin un set de forfecare oarbă sau oarbă și luați în considerare berbeci cu alezaj variabil în care sunt executate mai multe dimensiuni.
- Ora de aproape: acumulatorul și sistemul de control trebuie să închidă fiecare dispozitiv de prevenire în limitele de timp specificate de API, de obicei 30 de secunde sau mai puțin.
- Material și finisaj H2S: Serviciul acru necesită materiale rezistente la hidrogen sulfurat și elastomeri evaluați pentru intervalul de temperatură așteptat.
- Certificare: căutați echipamente cu monogramă API 16A, un sistem de calitate API Q1 și verificare de la terți de la organisme precum ABS, BV sau CCS, acolo unde specificațiile proiectului o cer.
| Evaluare (psi) | Aplicație tipică |
|---|---|
| 2.000 – 3.000 | Fântâni de teren puțin adânc, formațiuni de joasă presiune, unele operațiuni de reparații. |
| 5.000 | Producție și foraj standard pe uscat, multe puțuri cu platformă. |
| 10.000 | Sonde terestre adânci și de înaltă presiune, majoritatea stivelor submarine din larg. |
| 15.000 | Puțuri ultra-profunde, la temperatură înaltă și la presiune înaltă. |
Configurația RAM ar trebui să fie întotdeauna planificată în jurul celui mai rău caz șir din programul well, nu în cel mai comun. Dacă planul sondei modifică formarea sau programele de tubaj la jumătatea cursului, stiva BOP ar trebui reevaluată.
Întrebări frecvente
Răspunsuri rapide la întrebările pe care operațiunile și echipele de achiziții le pun cel mai adesea despre prevenirea erupțiilor.
Care este diferența dintre un BOP și un cap de puț?
Capul sondei susține șirurile de tubaj și conține presiune în timpul forării, în timp ce BOP se află deasupra capului sondei și oferă capacitatea de închidere. În timpul producției, BOP-ul este îndepărtat și un brad de Crăciun îi ia locul.
Cât de repede se închide un BOP?
Timpii de închidere recomandati de API sunt, în general, de 30 de secunde sau mai puțin pentru dispozitivele de prevenire inelare și berbec; multe sisteme hidraulice moderne închid berbecii individuali în mai puțin de 10 secunde. Acumulatorul trebuie să conțină suficientă energie stocată pentru a închide toate dispozitivele de prevenire chiar și atunci când instalația este oprită.
Poate un BOP să prevină orice posibilă explozie?
Nu. BOP este la fel de eficient ca testarea, întreținerea și răspunsul echipajului. O lovitură care rămâne nedetectată, un test slab sau un pacher uzat pot reduce capacitatea sistemului de a sigila. Prevenirea exploziilor este un sistem: oameni instruiți, proceduri de încredere și echipamente testate care lucrează împreună.
Cât de des este testat BOP?
Practica standard este un test de presiune cel puțin la fiecare 14 până la 21 de zile în timpul forării, un test de funcționare mai frecvent (deseori în fiecare schimb sau săptămânal) și un test complet de presiune înainte de găurirea sabotului carcasei sau după orice intervenție la stiva.
+86-0515-88429333
CONTACTAŢI-NE
