Urbšanas urbumu galvas instrumenti: pieci "sargi", kas aizsargā naftas un gāzes ieguvi

Naftas un dabasgāzes ieguvē urbšanas operācijas ir augsta riska un ļoti tehnisks pamatprocess. Kā kritiskam mezglam, kas savieno pazemes naftas un gāzes rezervuārus ar virszemes sistēmām, urbšanas galvas drošība un stabilitāte tieši nosaka darbību panākumus vai neveiksmi. Urbšanas galvas instrumenti kā pamataprīkojums šajā jomā veic vairākas misijas, piemēram, spiediena kontroli, šķidruma vadību un drošības nodrošināšanu. Šajā rakstā uzmanība pievērsta pieciem neaizstājamiem instrumentiem urbšanas galvas operācijās — izlaušanās novēršanas ierīcei (BOP), apvalka galvai, Ziemassvētku eglītei, aizrīšanās un slēgšanas kolektoram un novirzītājam —, lai atklātu to funkcijas un tehniskos noslēpumus.

.

I. Izlūšanas novēršanas ierīce (BOP): Urbumu kontroles drošības “galvenā aizsardzības līnija”

Funkcija: Izplūšanas novēršanas ierīce ir vissvarīgākā drošības ierīce urbšanas operācijās, un tās galvenais uzdevums ir novērst izplūšanu (nekontrolētu pazemes augstspiediena šķidrumu izplūdi). Anomāla spiediena krituma vai ārkārtas situāciju gadījumā urbuma galviņa var ātri aizvērties, veidojot hermētisku barjeru.

Struktūra un veidi

• Gredzenveida BOP: Nodrošina dinamisko blīvējumu (blīvēšanu urbšanas caurules griešanās laikā), gredzenveidā saspiežot gumijas serdi, pielāgojoties dažāda izmēra urbšanas instrumentiem.
• Cilindra cilindrs BOP: Aprīkots ar bīdes cilindriem (kas spēj pārgriezt urbšanas caurules) un aklajiem cilindriem (pilnībā noslēdzot aku), tiek izmantots cietai noslēgšanai ekstremālās situācijās.

Pielietojuma scenāriji: Augsta riska scenārijos, piemēram, dziļūdens urbšanā un augstspiediena gāzes urbumos, BOP kaudze parasti sastāv no vairākiem BOP komplektiem, kas sakrauti kopā, strādājot ar hidraulisko vadības sistēmu, lai panāktu ātru reaģēšanu.

II. Apvalka vāks: Urbuma konstrukcijas “nesošais pamats”

Funkcija: Apvalka galva, kas uzstādīta virs virsmas apvalka, veic divus galvenos uzdevumus:

1. Sekojošo apvalkcauruļu virkņu svara atbalstīšana: Daudzslāņu apvalkcaurules (virszemes apvalkcaurule, starpapvalks, ražošanas apvalkcaurule) tiek pakāpeniski piekārtas caur apvalkcaurules galvu, veidojot stabilu urbuma struktūru.
2. Gredzenveida spiediena blīvēšana: spiediena savstarpējās mijiedarbības novēršana starp dažādiem apvalka slāņiem, lai nodrošinātu urbuma integritāti.

Dizaina iezīmes

• Parasti savieno ar atlokiem vai skavām, lai atvieglotu uzstādīšanu un apkopi.
• Aprīkots ar iekšējiem blīvēšanas mezgliem un spiediena pārbaudes portiem, lai regulāri pārbaudītu blīvējuma veiktspēju.

Veidi

Klasificēts viengabala apvalkgalvās un kombinētās apvalkgalvās, pamatojoties uz urbuma dziļumu un veidošanās apstākļiem.

III. Ziemassvētku eglīte: “Viedā pārslēgšanās” naftas un gāzes ieguvei

Funkcija: Ziemassvētku eglīte ir vadības ierīce, kas tiek uzstādīta urbuma galvgalī pēc urbuma pabeigšanas, ko izmanto, lai regulētu naftas un gāzes ieguvi, veiktu darbības lejup pa urbumu (piemēram, gāzes iesmidzināšanu, paskābināšanu) un uzraudzītu urbuma stāvokli.

Galvenās sastāvdaļas

• Galvenais vārsts: kontrolē galvenās šķidruma pārejas atvēršanu un aizvēršanu.
• Droseļvārsts: regulē plūsmu un spiedienu, lai novērstu cauruļu eroziju.
• Drošības vārsts: automātiski izslēdz šķidrumu ārkārtas situācijās.
• Spiediena mērinstrumenti un sensori: pārraida reāllaika datus par urbuma galvām.

Klasifikācija

Pamatojoties uz spiediena vērtējumiem, klasificētas zema spiediena Ziemassvētku eglītēs (<35 MPa) un augsta spiediena Ziemassvētku eglītēs (>70 MPa). Dziļūdens Ziemassvētku eglītēm ir nepieciešamas arī korozijizturīgas un augsta spiediena izturīgas īpašības.

IV. Aizrīšanās un nogalināšanas kolektors: spiediena regulēšanas “precīzs tīkls”

Funkcija: Izmantojot droseļvārstu un cauruļvadu kombināciju, tas veic divas galvenās darbības:

1. Aizrīšanās: regulē pretspiedienu urbuma kontroles darbību laikā, lai līdzsvarotu formācijas spiedienu.
2. Nogalināšana: Sūknē urbumā augsta blīvuma urbšanas šķidrumu, lai nomāktu triecienus vai izvirdumus.

Tehniskie jaunumi

• Pieņem daudzpakāpju droseļvārsta konstrukciju, lai pielāgotos dažādām plūsmas un spiediena prasībām.
• Aprīkots ar tālvadības sistēmu, lai samazinātu manuālas darbības riskus.
• Kolektora izkārtojumam jāatbilst API standartiem, lai nodrošinātu efektīvu reaģēšanu ārkārtas situācijās.

V. Novirzītājs: seklā urbšanas “ātrās evakuācijas kanāls”

Funkcija: Virszemes urbšanas laikā (pirms BOP uzstādīšanas) novirzītājs var ātri novadīt urbuma pārplūdi uz drošu zonu (piemēram, degšanas bedri), lai novērstu negadījumus, ko izraisa pēkšņa sekla gāzes noplūde.

Darbības princips

• Nodrošina normālas urbšanas darbības, izmantojot rotējošu blīvēšanas ierīci, vienlaikus saglabājot novirzīšanas eju gaidīšanas režīmā.
• Tiklīdz tiek konstatēta pārplūde, hidrauliskā sistēma nekavējoties aktivizējas, lai atvērtu novirzes vārstu.

Pielietojuma scenāriji: Jūras urbšanas platformas, purvainas teritorijas un citas videi jutīgas teritorijas.

Tehnoloģiskā evolūcija un nākotnes tendences

Naftas un gāzes izpētei paplašinoties, aptverot sarežģītus laukus, piemēram, īpaši dziļas akas, slānekļa gāzes un dabasgāzes hidrātu ieguvi, urbumu galvas instrumenti attīstās, virzoties uz intelektu, augstu spiediena izturību (>140 MPa) un augstu temperatūras izturību (>200 ℃). Piemēri:

• Digitālais BOP: integrēts ar spiediena sensoriem un mākslīgā intelekta algoritmiem, lai nodrošinātu automātisku agrīno brīdināšanu un aku slēgšanu.
• Viegla kompozītmateriāla korpusa galva: samazina svaru un uzlabo izturību pret koroziju.
• Pilnībā elektriska Ziemassvētku eglīte: aizstāj tradicionālo hidraulisko vadību, lai pielāgotos dziļūdens un arktiskajai videi.

Kontaktpersona: Džesija Džou

Mobilais tālrunis/WhatsApp: +0086-18109206861

Email: energy@landrilltools.com