O lovitură devine o explozie în câteva minute. Fluidul de formare intră în sondă deoarece presiunea de formare a depășit presiunea hidrostatică a coloanei de noroi și, din acel moment, echipajul lucrează contra cronometru. Echipamentul care se află în acel decalaj este dispozitivul de prevenire a exploziilor, iar expresia „explozia BOP” descrie într-adevăr o singură întrebare: se va închide stiva și se va sigila înainte ca puțul să câștige?
Raspuns scurt: un dispozitiv de prevenire a exploziei oprește o explozie prin închiderea și etanșarea sondei la comandă — în jurul țevii de foraj cu berbeci de țeavă, peste o gaură deschisă cu berbeci oarbă, în jurul aproape orice formă cu un element inelar sau prin forfecarea țevii cu picior de forfecare. Liniile de sufocare și ucidere mențin o cale de curgere controlată deschisă la suprafață, astfel încât echipajul să poată circula noroiul cu greutatea ucidere. BOP-ul conține puțul; greutatea noroiului o omoară.
Eșecurile care contează rareori provin din concept. Acestea provin de la elementul de închidere greșit pentru conducta din gaură, elastomeri care nu au fost niciodată evaluați pentru temperatura sondei sau conținutul de H2S și teste de presiune care nu au reprodus niciodată condiții reale de închidere. Secțiunile de mai jos lucrează prin selectarea tipului, aranjarea stivei, specificația API 16A și capcanele de achiziție care apar după semnarea comenzii de achiziție.
Ce este un Blowout Preventer și ce nu poate face
Un dispozitiv de prevenire a erupțiilor este un ansamblu de supapă de înaltă presiune cu flanșă la capul sondei, proiectat pentru a închide și etanșa sonda la comandă hidraulică sau mecanică; API 16A este specificația de reglementare pentru echipamentele BOP de foraj și de întreținere a puțurilor.
Din punct de vedere mecanic, fiecare BOP îndeplinește patru sarcini:
- Sigilează orificiul în jurul sau peste orice se află în gaură - țeavă de foraj, carcasă, Kelly, cablu sau nimic.
- Păstrează o cale de circulație deschisă prin bobinele de evacuare și liniile de sufocare și ucidere, astfel încât puțul să poată fi circulat în timp ce este închis.
- Taie țeava când nici un element de etanșare nu îl poate angrena, folosind berbeci de forfecare.
- Menține presiunea suficient de lung pentru ca echipajul să îngreuneze noroiul, să-l pompeze pe sfoară și să omoare fântâna.
Ceea ce nu poate face este să elimine cauza loviturii. Un BOP care se închide perfect lasă încă puțul sub presiune, iar rezervorul este controlat de greutatea noroiului și de programul de circulație care urmează. Tratarea stivei ca un instrument de ucidere, mai degrabă decât un instrument de izolare, rămâne una dintre cele mai persistente concepții greșite în controlul binelui.
Locația stivei modelează și designul. Un stivă de suprafață se află deasupra mesei rotative, unde berbecii pot fi schimbati și inspectați pe podeaua instalației. O stivă submarină se așează pe fundul mării în interiorul unui cadru, adaugă o deconectare a ridicătorului marin și poduri de control redundante și face ca fiecare schimbare de elastomer să fie o operațiune bazată pe vas. Logica de închidere este aceeași; economia de întreținere nu sunt.
Inelar sau berbec: alegerea elementului de închidere
Alegeți elementul de închidere după țeava din orificiu și presiunea pe care trebuie să o țină, nu după ceea ce se întâmplă să fie pe raft.
Dispozitivele de prevenire inelare se închid în jurul oricărui lucru - țeavă, carcasă, kelly sau orificiu deschis - deoarece un piston hidraulic strânge un element elastomeric spre interior și elementul se conformează cu orice întâlnește. Această flexibilitate costă presiunea de lucru și îngustează fereastra de temperatură. Dispozitivele de prevenire a berbecului schimbă flexibilitatea pentru o presiune de lucru mai mare și o geometrie de etanșare fixă, motiv pentru care majoritatea stivelor le poartă ambele.
| Element de inchidere | Ce sigilează | Mișcarea țevii | Presiunea de lucru tipică | Note de teren |
|---|---|---|---|---|
| Inelar | Conductă, carcasă, Kelly sau orificiu deschis | Tolerează mișcarea lentă; suportă decaparea | 5.000–10.000 psi | Cea mai mare toleranță, cel mai îngust elastomer și fereastră de temperatură |
| Pipe ram | Un diametru exterior specific unei țevi | Conducta trebuie să fie staționară și centrată | 10.000–15.000 psi | Alezaj fix; berbecii cu alezaj variabil acoperă doar un interval mic de diametru exterior |
| berbec orb | Orificiu deschis fără țeavă | Niciuna | 10.000–15.000 psi | Nu se poate închide pe conductă; asociat frecvent cu un berbec de forfecare |
| Shear berbec | Taie țeava, then seals the bore | Niciuna; the pipe is destroyed | 10.000–15.000 psi | Forța de tăiere trebuie să se potrivească cu gradul țevii și grosimea peretelui |
Dispozitiv de prevenire a exploziilor inelare API 16A pentru controlul puțurilor Inelar BOP for API 16A well-control stacks; its flexible element closes around pipe, casing, kelly or open hole. Vizualizare produs → Un stivă de suprafață de lucru citește de obicei, de la capul sondei în sus: bobină de foraj cu prize de șoc și ucidere, una sau două cavități ram (țeavă plus oarbă sau forfecare), apoi inelarul de deasupra. Inelarul merge ultimul pentru că este cel mai tolerant element și cel pe care îl doriți să fie disponibil atunci când țeava este în mișcare sau sfoara nu este centrată.
API 16A Double Ram Blowout Preventer pentru controlul puțurilor BOP dublu berbec pentru etanșarea capului puțului, cu doi berbeci care se închid în jurul țevii sau carcasei pentru a forma o barieră în timpul presiunii anormale. Vizualizare produs → Două greșeli de dimensionare se repetă. Primul este selectarea unui orificiu de berbec numai pentru țeava de foraj, uitând că carcasa, o unealtă kelly sau o unealtă cu fir poate fi în gaură atunci când puțul trebuie închidere. Al doilea este stivuirea cavităților de 10.000 psi sub un inelar de 5.000 psi și presupunând că ansamblul este evaluat la un număr mai mic pe tot parcursul - capul sondei, bobina și colectorul au fiecare evaluare proprie, iar componenta cea mai slabă stabilește limita pentru întregul anvelopă de presiune.
Sisteme de control: Transformarea unei decizii într-un berbec închis
Fiecare element de închidere depinde de energia hidraulică stocată, astfel încât sistemul de control contează la fel de mult ca și fierul de călcat.
Sticlele acumulatoare, podurile de control, liniile pilot și panoul operator transformă o decizie într-un berbec închis în câteva secunde. Controlul modern BOP cu un singur ram s-a mutat către interfețe intuitive pentru operator, cu feedback privind poziția ram, citiri ale presiunii din galerie și logica de închidere secvențială, care scurtează distanța dintre recunoașterea unei lovituri și închiderea puțului. Detaliile practice sunt acoperite în această notă despre operare de la distanță BOP cu un singur berbec . Indiferent de interfață, verificați timpul de închidere și capacitatea acumulatorului față de cerințele sistemului de control pentru stiva dvs. și confirmați că siguranța înseamnă închidere, nu reținere.
Starea fluidului hidraulic este variabila silențioasă. Fluidul contaminat încetinește deplasarea pistonului, iar cursa lentă se citește ca o defecțiune a controlului în timpul unui test de funcționare, mai degrabă decât în timpul unei lovituri, care este singurul moment bun pentru a-l găsi.
Testare: Unde prevenirea exploziilor eșuează de obicei mai întâi
Cele mai multe defecțiuni BOP sunt găsite în timpul testării, nu în timpul unei lovituri, tocmai de aceea programul de testare depășește foaia de date.
Două teste răspund la două întrebări diferite. Testarea funcțională demonstrează că pistonul se deplasează și sistemul de control răspunde; testarea presiunii dovedește că etanșarea se menține la presiunea de lucru. Practica obișnuită, conform standardului API 53 și a politicii operatorului, este de a testa stiva de presiune atunci când este instalată, după orice schimbare a pistonului sau a etanșării, după o încercare de forfecare și pe un ciclu care de obicei nu depășește 21 de zile, cu teste funcționale efectuate la fiecare călătorie sau cel puțin săptămânal.
Instrumentul care face ca testarea presiunii să fie practică pe podeaua unei platforme este ciotul de testare. Se îndreaptă pe țeava de foraj, etanșează în interiorul orificiului de sub cavitatea testată și permite aplicarea presiunii de dedesubt, astfel încât fiecare cavitate, conexiunile inelare și de evacuare pot fi verificate independent, fără a trage sfoara.
Butuc de testare API 16A BOP pentru testarea presiunii Butuc de testare care etanșează în interiorul orificiului de sub o cavitate a berbecului, permițând testarea independentă a presiunii cavităților BOP, conexiunilor inelare și de evacuare. Vizualizare produs → Înregistrați ce a fost testat, la ce presiune, pentru cât timp și cu ce fluid. O diagramă de testare care arată aceeași presiune menținută pe fiecare cavitate, indiferent de rating, tinde să se prăbușească în urma auditului și nu spune următorului echipaj nimic despre locul unde se află de fapt sigiliul.
Lista de verificare a specificațiilor: Ce trebuie să confirmați pe un BOP API 16A
Două dispozitive de prevenire cu același alezaj și presiune nominală pot fi echipamente foarte diferite, deci confirmați acești parametri înainte de a compara cotațiile.
| Parametru | Ce să confirmi | Opțiuni tipice | De ce contează |
|---|---|---|---|
| Presiunea de lucru | Presiunea maximă anticipată de închidere plus marja | 3.000 / 5.000 / 10.000 / 15.000 psi | O stivă subdimensionată nu lasă marjă pentru o lovitură de gaz |
| Clasa de temperatură | Ei bine fluid și gamă ambientală la platformă | P, U, T și alte clase | În afara clasei, elastomerii se întăresc, se fisurează sau se extrudează |
| Nivelul specificațiilor produsului | Documentare și rigoare de calitate | PSL 1 la PSL 4 | PSL 3 și 4 sunt așteptate în serviciul critic și acru |
| Cerință de performanță | Testarea de validare a designului | PR1, PR2 | PR2 acoperă validarea la extreme de presiune și temperatură |
| Prize și flanșe | Potriviți-vă cu capul puțului, sufocați și ucideți colectoarele | Ieșiri API 6B și 6BX cu știfturi sau cu flanșe | Nepotrivirea duce la fabricarea pe teren și la căi suplimentare de scurgere |
| Serviciu acru | Conformitate NACE MR0175 pentru H2S | Da sau nu | Fisurarea la stres cu sulfuri nu dă niciun avertisment înainte de a eșua |
Riscurile de achiziție Cumpărătorii învață pe calea grea
Cele mai multe surprize neplăcute la o comandă BOP sunt mai degrabă comerciale și dimensionale decât metalurgice. Acestea sunt cele care merită incluse în specificație:
- Stivuirea evaluărilor. Un inelar de înaltă presiune pe o bobină de joasă presiune, sau invers, produce un ansamblu care poate fi utilizat doar la cel mai mic număr.
- Înlocuirea elastomerului. Garniturile pe bază de nitril, nitril hidrogenat, fluoroelastomer și politetrafluoretilenă se comportă diferit la temperatură scăzută și în gaz acru; cel mai ieftin compus care trece testul poate eșua în continuare în funcțiune.
- Lacune de documentare. Certificatele de material, numerele de căldură, diagramele testelor de presiune și trasabilitatea sunt diferența dintre o stivă care poate fi recertificată și una care nu.
- Berbeci de rezervă și sigilii. Disponibilitatea exactă a alezajului și a setului de etanșare după punerea în funcțiune este o întrebare de întreținere, nu una de achiziție.
- Perioada de graţie. Corpurile forjate, prelucrarea și mărturia monogramelor domină livrarea; o comandă urgentă înseamnă de obicei un corp existent, nu un proces mai rapid.
Prin urmare, aprovizionarea se reduce la disciplina documentației și capacitatea de prelucrare. Echipament de foraj pentru capul puțului Jiangsu produce BOP-uri inelare API 16A, cu un singur berbec și cu dublu, colectoare de sufocare și ucidere 16C, butuci de testare și fitinguri de înaltă presiune la unitatea sa Yancheng din Jiangsu, China - un site de 70.000 m² cu prelucrare CNC, sudare automată și vopsire automată, deținând licențe API Q1, API 16A și API 16A, monogramă și API 16C Aprobări de clasificare ABS, BV și CCS și certificare ISO 9001, 14001 și 45001. Compania este listată ca furnizor pentru CNPC, SINOPEC și CNOOC, ceea ce înseamnă că traseul său de documente este deja structurat în funcție de materialele companiei petroliere de stat și cerințele de testare. Pe o platformă care așteaptă o stivă certificată, acel traseu contează mai mult decât o broșură.
Întrebări frecvente
Poate un BOP să oprească singur o explozie?
Nu. Sigilează puțul de sondă și menține presiunea, dar puțul este ucis doar atunci când greutatea noroiului depășește presiunea de formare și circulația elimină afluxul. BOP-ul câștigă timp pentru ca acest lucru să se întâmple.
Ar trebui să se închidă mai întâi inelarul sau berbecii?
Nu există un răspuns universal. Mulți operatori folosesc inelarul pentru închiderea inițială sau decuparea atunci când țeava este în mișcare și se bazează pe berbeci pentru o etanșare tare la presiunea maximă de lucru. Secvența aparține procedurii de control al puțului și ar trebui să fie fixată înaintea puțurilor.
Cât de des ar trebui testat presiunea BOP?
Practica obișnuită este după instalare, după orice schimbare de berbec sau de etanșare, după o încercare de forfecare și pe un ciclu care în general nu depășește 21 de zile, cu teste de funcționare la fiecare călătorie sau cel puțin săptămânal. Reglementările locale și politica operatorului înlocuiesc orice număr general.
Ce presiune de lucru ar trebui să precizez?
Începeți de la presiunea maximă anticipată de închidere a suprafeței, adăugați o marjă, apoi asigurați-vă că capul puțului, bobina, BOP și colectorul au toate cotele de transport care se potrivesc. Evaluările mixte reduc în liniște întregul ansamblu la partea sa cea mai slabă.
Ce cauzează majoritatea defecțiunilor de etanșare BOP în funcționare?
Alegerea elastomerului și deteriorarea mecanică. Etanșările care văd rapid temperaturile sau concentrațiile de H2S în afara vârstei lor de clasă și un berbec închis pe un diametru exterior greșit al țevii pot rupe un element de etanșare la prima acționare.
Prevenirea erupțiilor se reduce la trei lucruri care pot fi verificate înainte ca instalația să se miște: elementul de închidere potrivit pentru țeavă și presiune, un sistem de control care se închide în mod fiabil din panou și un program de testare care reproduce condiții reale de închidere. Orice altceva - monograma, timpul de livrare, setul de berbec de rezervă - le acceptă pe cele trei. Obțineți corect configurația stivei și lista de verificare a specificațiilor, iar BOP-ul face singura treabă pentru care există: ține puțul suficient de mult pentru ca greutatea noroiului să câștige.
+86-0515-88429333
CONTACTAŢI-NE
