Cum funcționează un dispozitiv de prevenire a exploziilor? Tipuri BOP, operare stivă și testare

La 2 a.m., pe o platformă terestră din West Texas, observatorul de noroi vede fluxul de retur urcând cu doi barili peste rata pompei. Noroiul tăiat cu gaz ajunge la agitator, iar fântâna bate cu piciorul. Între acest aflux și o explozie necontrolată se află o linie de apărare: dispozitivul de prevenire a exploziilor (BOP), un teanc de supape acționate hidraulic fixate cu șuruburi la capul sondei.

Răspunsul scurt la modul în care funcționează un dispozitiv de prevenire a erupțiilor este că închide elementele de etanșare rezistente în jurul țevii de foraj sau peste sonda deschisă, folosind presiunea hidraulică. Odată închis, BOP etanșează spațiul inelar, deviază lovitura printr-un colector de sufocare și oferă echipajului timp să circule în afara afluxului cu noroi mai greu.

Ce este un dispozitiv de prevenire a exploziilor?

Un dispozitiv de prevenire a erupțiilor este un ansamblu specializat de supapă de înaltă presiune montat pe capul sondei pentru a etanșa, controla și monitoriza un puț de petrol sau gaz în timpul operațiunilor de forare, finalizare și reparare. API 16A definește cerințele de proiectare, materiale și testare pentru dispozitivele de prevenire inelare și berbec utilizate în serviciul de suprafață și submarin.

Un sistem BOP îndeplinește patru sarcini distincte:

• Sigilează inelul din jurul țevii de foraj sau carcasei pentru a împiedica fluidele de formare să ajungă la suprafață.
• Sigilează complet puțul atunci când șirul de foraj iese din gaură.
• Foarfece țeava de foraj și etanșează puțul în caz de urgență.
• Dirija fluidele din puțul de foraj prin liniile de sufocare și ucidere, astfel încât echipajul să poată circula lovitura sub control.

Deoarece niciun dispozitiv nu îndeplinește toate aceste funcții în mod fiabil, un BOP este de fapt un sistem de mai multe tipuri de componente aranjate ca o stivă.

În ce constă o stivă BOP

O stivă BOP este ansamblul vertical de dispozitive de prevenire, bobine și ieșiri care se află deasupra capului sondei. Într-un stivă de suprafață, fiecare componentă ocupă o anumită poziție, lucrând de la capul carcasei în sus.

Aranjamentul de jos în sus al unei stive tipice de suprafață BOP urmează această secvență:

1. Conectorul capului carcasei blochează stiva pe capul sondei.
2. BOP dublu ram, de obicei un ram de țeavă dedesubt și un berbec de forfecare oarbă deasupra.
3. Bobină de foraj cu ieșiri laterale pentru conexiuni de sufocare și oprire.
4. BOP inelar care etanșează orice dimensiune de țeavă, îmbinare a sculei sau orificiu deschis.
5. Adaptor de ridicare sau niplu cu clopoțel care ghidează șirul de foraj în stiva.

Stivele submarine repetă această logică în apropierea fundului mării și adaugă un pachet de ridicare marin inferior, astfel încât platforma să se poată deconecta în timpul unei urgențe. Deși aranjamentul stivei variază în funcție de tipul puțului și de presiunea nominală, principiul este identic: fiecare componentă le susține pe celelalte.

Cum funcționează un dispozitiv de prevenire a erupțiilor inelare

Un BOP inelar se închide forțând un element de umplere din cauciuc în formă de gogoși spre interior în jurul țevii de foraj. Presiunea hidraulică de închidere intră în camera de închidere și antrenează un piston în sus; profilul pistonului stoarce apoi elementul de etanșare, astfel încât diametrul său interior să se micșoreze și să formeze o etanșare în jurul a ceea ce se află în orificiu. Când se aplică presiunea de deschidere, pistonul se retrage și elementul se relaxează înapoi la pasul complet.

Deoarece elementul de etanșare este din cauciuc, un dispozitiv de prevenire inelar poate etanșa țeava de foraj, îmbinările sculei, gulerele de foraj, carcasa și chiar și o gaură deschisă. Acest lucru îl face prima linie de apărare în timpul declanșării conductei și, de asemenea, permite echipajului să dezlipească conducta sub presiune. Compartimentul este o presiune mai scăzută decât dispozitivele de prevenire a berbecului, de obicei 3.000 până la 5.000 psi pentru aplicații la suprafață, motiv pentru care BOP-urile berbecului stau sub acesta în stivă pentru o presiune de închidere mai mare.

API-ul nostru 16A dispozitive de prevenire a exploziilor inelare sunt construite cu unități de ambalare înlocuibile pe teren, camere de operare hidraulice echilibrate și o gamă de dimensiuni ale alezajului pentru a se potrivi cu programele comune de carcasă și foraj.

BOP anular Suppliers, Custom Annular BOP Company - Jiangsu Wellhead Drilling Eq Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD este furnizori China anulare BOP și companie anular BOP, suntem specializați în producție personalizată... Vizualizare produs →

Cum funcționează un dispozitiv de prevenire a erupțiilor de berbec

Un BOP berbec se închide prin antrenarea a două blocuri de berbec de oțel orizontal spre centrul sondei până când etanșările lor se întâlnesc în jurul țevii sau unul împotriva celuilalt pentru o închidere completă. Fiecare bloc de berbec este deplasat de un piston hidraulic; presiunea de închidere împinge berbecii spre interior, iar presiunea de deschidere îi retrage. Când blocurile se întâlnesc, etanșarea frontală se comprimă pe suprafața țevii, iar etanșarea superioară apasă pe capotă pentru a menține o barieră etanșă.

Tipul de berbec determină funcția de control al puțului:

• Vehiculele pentru țevi se etanșează în jurul unei anumite dimensiuni ale țevii de foraj, lăsând țeava intactă.
• Berbecii oarbe etanșează peste o gaură deschisă atunci când garnitura de foraj iese din gaură.
• Berbeci de forfecare oarbă taie țeava de foraj și apoi etanșează puțul; acestea sunt închiderea de urgență de ultimă instanță.
• Berbecii pentru țevi cu orificiu variabil acceptă o gamă de dimensiuni de țevi fără a schimba blocurile de țevi.

Producătorii construiesc BOP-uri ram ca configurații simple, duble sau triple, astfel încât o stivă poate transporta o combinație de țevi, oarbe și capacități de forfecare la diferite înălțimi. Al nostru BOP-uri cu un singur ram și BOP-urile cu piston dublu îndeplinesc API 16A cu corpuri din oțel forjat, pachete de etanșare înlocuibile și niveluri de presiune de la 3.000 la 15.000 psi.

Furnizori BOP Single Ram, Companie BOP Personalizat Single Ram - Foraj pentru cap de sondă Jiangsu Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD este furnizori din China Single Ram BOP și compania Single Ram BOP, suntem specializați în producție... Vizualizare produs →

Sisteme de control și rolul colectorului de șoc

Un dispozitiv de prevenire a exploziilor se închide numai atunci când fluidul hidraulic de la o unitate de acumulator curge în camera de închidere a componentei selectate. Sondorul declanșează această acțiune de la un panou de control de la distanță, situat de obicei pe podeaua instalației, care trimite semnale pilot către circuitele supapelor de pe stiva BOP.

Acumulatorul stochează energie în sticle încărcate cu azot și menține o presiune de alimentare hidraulică de aproximativ 3.000 psi pe platformele de suprafață. API 16D specifică teste pentru timpul de închidere și capacitatea hidraulică. Ca orientare, dispozitivele de prevenire inelare se închid în 30 de secunde sau mai puțin, în timp ce dispozitivele de prevenire a berbecului se închid în 15 până la 30 de secunde, în funcție de dimensiunea alezajului, presiunea de funcționare și configurația stivei. BOP-urile submarine folosesc același principiu, dar semnalul de control se deplasează prin podurile multiplex electro-hidraulice, iar un ROV poate opera funcții specifice ca rezervă finală.

Când BOP este închis, fluxul sondei este redirecționat prin colectorul de sufocare, care se conectează la stiva de sub dispozitive de prevenire. Distribuitorul reduce presiunea prin șocuri reglabile, astfel încât echipajul să poată circula noroiul greu și să elimine presiunea de lovire fără a depăși limitele de siguranță. Acesta este motivul pentru care întregul pachet, inclusiv stiva BOP, acumulatorul și colector de sufocare , trebuie specificate și testate împreună.

Testare: de ce un BOP nu este stabilit și uitat

Un BOP este de încredere numai dacă este testat funcțional și testat la presiune pe un program fix, iar un ciot de testare BOP face posibil acest lucru fără a expune puțul la riscuri. Un butuc de testare este un dispozitiv de fixare care ține BOP, îl conectează la o pompă de testare și un înregistrator de presiune și permite fiecărei componente să fie închisă și presurizată în timp ce echipajul monitorizează scurgerile.

Practica tipică de testare include:

• Test de funcționare la fiecare 7 zile sau la fiecare interval de tubaj, conform programului de foraj.
• Test de presiune la presiunea nominală de lucru la instalarea inițială.
• Test de joasă presiune la 200 până la 300 psi pentru a verifica dacă etanșările sunt așezate corect.
• Test de înaltă presiune la nivelul stivei, adesea 10.000 până la 15.000 psi.

Testul verifică, de asemenea, acumulatorul, circuitele de control și galeria de șoc, deoarece un BOP care nu poate fi închis nu diferă deloc de nici un BOP. Al nostru cioturi de testare BOP sunt proiectate pentru a se potrivi cu modelele de flanșe API 16A și suportă atât testarea de tip inelar, cât și de tip ram în orientări verticale sau orizontale. Un articol similar explică de ce ciotul de testare BOP a devenit un instrument indispensabil pentru echipajele de foraj.

Furnizori de cioturi de testare BOP, Companie personalizată de cioturi de testare BOP - Foraj pentru capul puțului Jiangsu Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD este furnizori din China BOP Test Stump și compania BOP Test Stump, suntem specializați în producție... Vizualizare produs →

Ce să cauți la un furnizor BOP

Alegerea unui BOP începe cu programul puțului, nu cu lista de prețuri. Potriviți presiunea de lucru nominală și dimensiunea alezajului cu presiunea de suprafață maximă așteptată, apoi verificați dacă producătorul deține licențele API relevante.

Verificările cheie de achiziție includ:

• Monograma API 16A pe BOP-urile inelare și ram.
• Sistemul de management al calității API Q1 și înregistrările documentate ale testelor.
• Materiale de tăiere potrivite pentru service H2S sau CO2, cum ar fi trimurile HH, EE sau FF.
• Evaluare de temperatură care se potrivește mediului de foraj.
• Disponibilitatea de kituri de etanșare de rezervă și asistență pentru serviciul post-vânzare.

Un producător certificat cu instalații de testare interne reduce riscul de achiziție, deoarece aceeași fabrică poate furniza colectorul de șoc, butucul de testare și garniturile de schimb ca un singur pachet integrat.

Întrebări frecvente

Cât de repede se închide un dispozitiv de prevenire a erupțiilor?

Cerințele API cer de obicei ca BOP-urile inelare să se închidă în 30 de secunde sau mai puțin, iar BOP-urile ram în 15 până la 30 de secunde, în funcție de dimensiune și presiunea nominală. Timpul de închidere depinde de capacitatea acumulatorului și de sistemul de control hidraulic la fel de mult ca și de BOP în sine, așa că ambele trebuie testate împreună.

Care este diferența dintre berbecii pentru țevi și berbecii de forfecare oarbă?

Vehiculele pentru țevi se etanșează în jurul unei anumite dimensiuni a țevii de foraj și lasă țeava intactă, astfel încât circulația să poată continua dacă este necesar. Berbecii de forfecare oarbă împing prin țeava de foraj, o forfecă și apoi sigilează deschiderea rezultată. Majoritatea stivelor le includ pe ambele, deoarece berbecii pentru țevi protejează puțul în timpul operațiunilor normale, iar berbecii de forfecare oarbă servesc drept barieră finală de urgență.

Poate un dispozitiv de prevenire a erupțiilor să sigileze o gaură deschisă?

Da. Un BOP inelar se poate închide complet peste o sondă deschisă, iar berbecii oarbă sau berbecii de forfecare oarbă asigură aceeași închidere completă atunci când garnitura de foraj iese din gaură. Echipajul selectează dispozitivul de închidere adecvat în funcție de situație și de poziția garniturii de foraj.