Մակերեւութային վերահսկվող ստորգետնյա անվտանգության փական (SCSSV)

Վերահսկիչ գիծ

Փոքր տրամագծով հիդրավլիկ գիծ, ​​որն օգտագործվում է անցքերի ավարտման սարքավորումները գործարկելու համար, ինչպիսիք են մակերեսային վերահսկվող ստորգետնյա անվտանգության փականը (SCSSV):Հսկիչ գծով շահագործվող համակարգերի մեծ մասը գործում է խափանումներից անվտանգ հիմունքներով:Այս ռեժիմում կառավարման գիծը մշտապես մնում է ճնշված:Ցանկացած արտահոսք կամ խափանում հանգեցնում է հսկիչ գծի ճնշման կորստի, որը փակում է անվտանգության փականը և ջրհորն անվտանգ դարձնում:

Մակերեւութային վերահսկվող ստորգետնյա անվտանգության փական (SCSSV)

Անվտանգության փական, որը շահագործվում է մակերևութային կայանքներից՝ արտադրական խողովակի արտաքին մակերեսին ամրացված հսկիչ գծի միջոցով:SCSSV-ի երկու հիմնական տեսակները տարածված են. լարային գծի հետբերվող, որի միջոցով հիմնական անվտանգության փականների բաղադրիչները կարող են գործարկվել և վերցվել սլիքլայնով, և խողովակի առբերման հնարավորություն, որտեղ անվտանգության փականի ամբողջ հավաքածուն տեղադրված է խողովակի պարանով:Կառավարման համակարգը գործում է խափանումներից անվտանգ ռեժիմով, հիդրավլիկ հսկողության ճնշումով, որն օգտագործվում է գնդիկի կամ կափույրի հավաքումը բաց պահելու համար, որը կփակվի, եթե հսկիչ ճնշումը կորչի:

Անվտանգության փական (Dsv)

Անցնող սարք, որը մեկուսացնում է հորանի ճնշումը և հեղուկները մակերեսային սարքավորումների վթարային կամ աղետալի խափանումների դեպքում:Անվտանգության փականների հետ կապված կառավարման համակարգերը սովորաբար դրված են խափանումներից անվտանգ ռեժիմով, այնպես, որ համակարգի ցանկացած ընդհատում կամ անսարքություն կհանգեցնի անվտանգության փականի փակմանը, որպեսզի ջրհորը ապահով լինի:Անվտանգության փականները տեղադրվում են գրեթե բոլոր հորերում և սովորաբար ենթակա են տեղական կամ տարածաշրջանային խիստ օրենսդրական պահանջների:

Արտադրության տող

Առաջնային խողովակը, որով ջրամբարի հեղուկները դուրս են գալիս մակերես:Արտադրական լարը սովորաբար հավաքվում է խողովակների և ավարտման բաղադրիչներով այնպիսի կոնֆիգուրացիայով, որը համապատասխանում է հորատանցքի պայմաններին և արտադրության եղանակին:Արտադրական պարանի կարևոր գործառույթն է ջրամբարի հեղուկի կոռոզիայից կամ էրոզիայից պաշտպանել հորատանցքի առաջնային խողովակները, ներառյալ պատյանը և երեսպատումը:

Ստորերկրյա անվտանգության փական (Sssv)

Անվտանգության սարք, որը տեղադրված է վերին հորատանցքում՝ վթարային իրավիճակի դեպքում արտադրող խողովակների վթարային փակումը ապահովելու համար:Առկա են ստորգետնյա անվտանգության փականի երկու տեսակ՝ մակերևութային կառավարվող և ստորգետնյա կառավարվող:Ամեն դեպքում, անվտանգության փականի համակարգը նախագծված է խափանումներից անվտանգ, այնպես, որ հորատանցքը մեկուսացված լինի համակարգի ցանկացած խափանման կամ մակերեսային արտադրության հսկողության կայանքների վնասման դեպքում:

Ճնշում:Մակերեւույթի վրա բաշխված ուժը, որը սովորաբար չափվում է ֆունտ ուժով մեկ քառակուսի դյույմով, կամ lbf/in2, կամ psi, ԱՄՆ նավթահանքային միավորներում:Ուժի մետրային միավորը պասկալն է (Pa), և դրա տատանումները՝ մեգապասկալ (MPa) և կիլոպասկալ (kPa):

Արտադրության խողովակ

Հորատանցք խողովակ, որն օգտագործվում է ջրամբարի հեղուկներ արտադրելու համար:Արտադրական խողովակը հավաքվում է ավարտական ​​այլ բաղադրիչների հետ՝ արտադրական շարանը կազմելու համար:Ցանկացած ավարտի համար ընտրված արտադրական խողովակը պետք է համապատասխանի հորատանցքի երկրաչափությանը, ջրամբարի արտադրության բնութագրերին և ջրամբարի հեղուկներին:

Պատյան

Մեծ տրամագծով խողովակն իջեցվել է բաց անցքի մեջ և ցեմենտացվել տեղում:Հորատանցքերի նախագծողը պետք է նախագծի պատյաններ, որպեսզի դիմանա մի շարք ուժերի, ինչպիսիք են փլուզումը, պայթելը և առաձգական ձախողումը, ինչպես նաև քիմիապես ագրեսիվ աղաջրերը:Պատյանների միացումների մեծ մասը պատրաստված է յուրաքանչյուր ծայրի վրա արական թելերով, իսկ իգական թելերով կարճ երկարությամբ պատյանների կցորդիչները օգտագործվում են պատյանների առանձին հոդերը միմյանց միացնելու համար, կամ պատյանների միացումները կարող են պատրաստվել մի ծայրում արական թելերով և կանացի թելերով: այլ.Պատյանները գործարկվում են քաղցրահամ ջրերի գոյացությունները պաշտպանելու, կորցրած վերադարձի գոտին մեկուսացնելու կամ զգալիորեն տարբեր ճնշման գրադիենտներով գոյացությունները մեկուսացնելու համար:Գործողությունը, որի ընթացքում պատյանը դրվում է հորատանցքի մեջ, սովորաբար կոչվում է «հոսող խողովակ»:Պատյանները սովորաբար արտադրվում են սովորական ածխածնային պողպատից, որը ջերմային մշակվում է տարբեր ամրություններով, բայց կարող է հատուկ պատրաստված լինել չժանգոտվող պողպատից, ալյումինից, տիտանից, ապակեպլաստե և այլ նյութերից:

Արտադրության փաթեթավորող.Սարք, որն օգտագործվում է օղակը մեկուսացնելու և արտադրական խողովակի պարանի հատակը ամրացնելու կամ ամրացնելու համար:Հասանելի է մի շարք արտադրական փաթեթավորող նմուշներ՝ համապատասխանելու հորատանցքի երկրաչափությանը և ջրամբարի հեղուկների արտադրության բնութագրերին:

Հիդրավլիկ փաթեթավորող.Փաթեթավորման տեսակ, որն օգտագործվում է հիմնականում արտադրական կիրառություններում:Հիդրավլիկ փաթեթավորողը սովորաբար դրվում է խողովակի պարանի միջոցով կիրառվող հիդրավլիկ ճնշման միջոցով, այլ ոչ թե մեխանիկական ուժի միջոցով, որը կիրառվում է խողովակի լարը մանիպուլյացիայի ենթարկելու միջոցով:

Սելբոր Փաքեր

Արտադրական փաթեթավորողի տեսակ, որն իր մեջ ներառում է կնիքների անցք, որն ընդունում է արտադրական խողովակի հատակին տեղադրված կնիքների հավաքածու:Sealbore փաթեթավորողը հաճախ տեղադրվում է մետաղալարով, որպեսզի հնարավոր լինի ճշգրիտ խորության հարաբերակցությունը:Այն կիրառությունների համար, որոնցում սպասվում է խողովակի մեծ շարժում, ինչը կարող է պայմանավորված լինել ջերմային ընդարձակման պատճառով, կնիքների փաթաթիչը և կնիքի հավաքումը գործում են որպես սայթաքող հանգույց:

Պատյան համատեղ:Պողպատե խողովակի երկարություն, ընդհանուր առմամբ մոտ 13 մ երկարություն, յուրաքանչյուր ծայրում պարուրակային կապով:Պատյանների միացումները հավաքվում են, որպեսզի ձևավորեն պատյանների պարան՝ ճիշտ երկարությամբ և ճշգրտությամբ այն հորատանցքի համար, որում այն ​​տեղադրված է:

Պատյանների դասարան

Ծածկույթի նյութերի ամրության նույնականացման և դասակարգման համակարգ:Քանի որ նավթահանքերի պատյանների մեծ մասը մոտավորապես նույն քիմիայից է (սովորաբար պողպատից) և տարբերվում է միայն կիրառվող ջերմային մշակմամբ, դասակարգման համակարգը նախատեսում է պատյանների ստանդարտ ամրություններ, որոնք պետք է արտադրվեն և օգտագործվեն հորատանցքերում:Անվանակարգի առաջին մասը՝ տառը, վերաբերում է առաձգական ուժին։Նշման երկրորդ մասը՝ թիվը, վերաբերում է մետաղի նվազագույն թողունակությանը (ջերմային մշակումից հետո) 1000 psi [6895 ԿՊա]:Օրինակ՝ J-55 պատյանն ունի նվազագույն զիջման ուժ՝ 55,000 psi [379,211 ԿՊա]:Պատյան P-110 դասակարգը նշանակում է ավելի բարձր ամրության խողովակ՝ 110,000 psi [758,422 ԿՊա] նվազագույն թողունակությամբ:Ցանկացած կիրառման համար պատյանների համապատասխան դասակարգումը սովորաբար հիմնված է ճնշման և կոռոզիայի պահանջների վրա:Քանի որ հորատանցքի նախագծողը մտահոգված է տարբեր բեռնման պայմաններում խողովակի զիջմամբ, պատյանների դասակարգումն այն թիվն է, որն օգտագործվում է հաշվարկների մեծ մասում:Բարձր ամրության պատյանների նյութերն ավելի թանկ են, ուստի պատյանների լարը կարող է ներառել երկու կամ ավելի պատյանների դասեր՝ ծախսերը օպտիմալացնելու համար՝ միաժամանակ պահպանելով համապատասխան մեխանիկական կատարումը պարանի երկարության վրա:Կարևոր է նաև նշել, որ, ընդհանուր առմամբ, որքան բարձր է զիջման ուժը, այնքան պատյանն ավելի հակված է սուլֆիդային սթրեսային ճեղքմանը (H2S-ի հետևանքով առաջացած ճեղքում):Հետևաբար, եթե ակնկալվում է H2S, հորի նախագծողը կարող է չկարողանալ օգտագործել խողովակային խողովակներ այնքան բարձր ուժով, որքան նա կցանկանա:

Հոդ. ժայռի մեջ կոտրված, ճեղքված կամ բաժանված մակերես, որի երկայնքով սահմանող հարթությանը զուգահեռ շարժում չի եղել:Որոշ հեղինակների կիրառումը կարող է ավելի կոնկրետ լինել. Երբ կոտրվածքի պատերը միմյանց մոտ նորմալ են շարժվել, կոտրվածքը կոչվում է հոդ:

Սայթաքող միացում. լողացող օֆշորային գործողությունների ժամանակ մակերեսի հեռադիտակային միացում, որը թույլ է տալիս նավը բարձրանալ (ուղղահայաց շարժում)՝ միաժամանակ պահպանելով բարձրացնող խողովակը դեպի ծովի հատակը:Քանի որ նավը բարձրանում է, սայթաքող հանգույցը դիտում է ներս կամ դուրս նույն չափով, այնպես, որ սայթաքող հանգույցից ներքև գտնվող բարձրացնողը համեմատաբար չի ազդում նավի շարժումից:

Լարային գիծ. Կապված է անտառահատումների ցանկացած ասպեկտի հետ, որն օգտագործում է էլեկտրական մալուխ՝ գործիքները հորատանցքի մեջ իջեցնելու և տվյալներ փոխանցելու համար:Լարային հատումները տարբերվում են չափումներից՝ հորատման ընթացքում (MWD) և ցեխի հատումից:

Drilling Riser. մեծ տրամագծով խողովակ, որը կապում է ստորջրյա BOP կույտը լողացող մակերեսային սարքաշարի հետ՝ ցեխը վերացնելու համար, վերադառնում է մակերես:Առանց բարձրացնողի, ցեխը պարզապես կթափվի կույտի վերևից դեպի ծովի հատակը:Բարձրացնողը կարող է դիտվել որպես ջրհորի անցքի ժամանակավոր երկարացում դեպի մակերես:

BOP

Հորատանցքի վերին մասում մեծ փական, որը կարող է փակվել, եթե հորատման խումբը կորցնի հսկողությունը ձևավորման հեղուկների նկատմամբ:Փակելով այս փականը (սովորաբար հեռակառավարվում է հիդրավլիկ շարժիչների միջոցով), հորատման բրիգադը սովորաբար վերականգնում է ջրամբարի կառավարումը, և այնուհետև կարող են սկսվել ցեխի խտությունը մեծացնելու ընթացակարգեր, մինչև հնարավոր լինի բացել BOP-ը և պահպանել ֆորմացիայի ճնշման կառավարումը:

BOP-ները գալիս են տարբեր ոճերի, չափերի և ճնշման գնահատականների:

Ոմանք կարող են արդյունավետորեն փակվել բաց հորանի վրա:

Ոմանք նախագծված են ջրհորի խողովակային բաղադրիչների շուրջը փակելու համար (հորատանցք, պատյան կամ խողովակ):

Մյուսները հագեցված են պողպատից կարծրացած կտրող մակերեսներով, որոնք իրականում կարող են կտրել հորատանցքը:

Քանի որ BOP-ները չափազանց կարևոր են անձնակազմի, սարքավորման և հորատանցքի անվտանգության համար, BOP-ները ստուգվում, փորձարկվում և վերանորոգվում են կանոնավոր ընդմիջումներով, որոնք որոշվում են ռիսկի գնահատման, տեղական պրակտիկայի, հորատի տեսակի և իրավական պահանջների համակցությամբ:BOP թեստերը տատանվում են կարևորագույն հորերի ամենօրյա ֆունկցիայի փորձարկումից մինչև ամսական կամ ավելի քիչ հաճախակի փորձարկումներ հորերի վրա, որոնք կարծում են, որ հորատանցքերի կառավարման խնդիրների ցածր հավանականություն ունեն:

Առաձգական ուժ. ուժը միավորի խաչմերուկի տարածքի վրա, որն անհրաժեշտ է նյութը բաժանելու համար:

Եկամտաբերություն. մեկ պարկ չոր ցեմենտի զբաղեցրած ծավալը ջրի և հավելումների հետ խառնվելուց հետո ցանկալի խտության ցեխի ձևավորման համար:Եկամտաբերությունը սովորաբար արտահայտվում է ԱՄՆ միավորներով որպես խորանարդ ֆուտ մեկ պարկի համար (ft3/sk):

Սուլֆիդային սթրեսի ճեղքում

Պողպատների և այլ բարձր ամրության համաձուլվածքների ինքնաբուխ փխրուն ձախողման տեսակ, երբ դրանք շփվում են խոնավ ջրածնի սուլֆիդի և այլ սուլֆիդային միջավայրերի հետ:Հատկապես զգայուն են գործիքների հոդերը, փչող սարքերի կարծրացած մասերը և փականների հարդարումը:Այդ իսկ պատճառով, ջրածնի սուլֆիդի գազի թունավորության ռիսկի հետ մեկտեղ, կարևոր է, որ ջրի ցեխը բացարձակապես զերծ մնա լուծելի սուլֆիդներից և հատկապես ջրածնի սուլֆիդից ցածր pH-ով:Սուլֆիդային լարվածության ճեղքումը կոչվում է նաև ջրածնի սուլֆիդային ճեղքում, սուլֆիդային ճեղքվածք, սուլֆիդային կոռոզիոն ճեղքվածք և սուլֆիդային սթրես-կոռոզիոն ճեղքվածք:Անվան փոփոխության պատճառը ձախողման մեխանիզմի համաձայնության բացակայությունն է։Որոշ հետազոտողներ համարում են սուլֆիդային սթրեսի ճեղքումը սթրես-կոռոզիոն ճաքի տեսակ, իսկ մյուսները համարում են ջրածնային փխրունության տեսակ:

Ջրածնի սուլֆիդ

[H2S] Արտասովոր թունավոր գազ H2S մոլեկուլային բանաձեւով:Ցածր կոնցենտրացիաների դեպքում H2S-ն ունի փտած ձվերի հոտ, իսկ ավելի բարձր՝ մահացու կոնցենտրացիաների դեպքում՝ առանց հոտի:H2S-ը վտանգավոր է աշխատողների համար, և համեմատաբար ցածր կոնցենտրացիաներում մի քանի վայրկյան ազդեցությունը կարող է մահացու լինել, բայց ավելի ցածր կոնցենտրացիաների ազդեցությունը կարող է նաև վնասակար լինել:H2S-ի ազդեցությունը կախված է ազդեցության տևողությունից, հաճախականությունից և ինտենսիվությունից, ինչպես նաև անհատի զգայունությունից:Ջրածնի սուլֆիդը լուրջ և պոտենցիալ մահացու վտանգ է, ուստի անհրաժեշտ է H2S-ի իրազեկումը, հայտնաբերումը և մոնիտորինգը:Քանի որ ջրածնի սուլֆիդ գազը առկա է ստորգետնյա որոշ գոյացություններում, հորատման և այլ օպերատիվ բրիգադները պետք է պատրաստ լինեն օգտագործելու հայտնաբերման սարքավորումներ, անձնական պաշտպանիչ սարքավորումներ, պատշաճ վարժանքներ և արտակարգ իրավիճակների ընթացակարգեր H2S-ին հակված տարածքներում:Ջրածնի սուլֆիդն առաջանում է օրգանական նյութերի տարրալուծման ժամանակ և որոշ հատվածներում առաջանում է ածխաջրածինների հետ։Այն մտնում է հորատման ցեխը ստորգետնյա գոյացություններից և կարող է առաջանալ նաև պահեստավորված ցեխի մեջ սուլֆատը նվազեցնող բակտերիաների կողմից:H2S-ը կարող է առաջացնել մետաղների սուլֆիդային-սթրես-կոռոզիոն ճեղքվածք:Քանի որ այն քայքայիչ է, H2S-ի արտադրությունը կարող է պահանջել թանկարժեք հատուկ արտադրական սարքավորումներ, ինչպիսիք են չժանգոտվող պողպատից խողովակները:Սուլֆիդները կարող են անվնաս նստել ջրային ցեխից կամ նավթային ցեխից՝ համապատասխան սուլֆիդային մաքրիչով մշակման միջոցով:H2S-ը թույլ թթու է, որը չեզոքացման ռեակցիաներում նվիրաբերում է ջրածնի երկու իոն՝ առաջացնելով HS- և S-2 իոններ։Ջրային կամ ջրային ցեխերում երեք սուլֆիդային տեսակները՝ H2S և HS- և S-2 իոնները դինամիկ հավասարակշռության մեջ են ջրի և H+ և OH- իոնների հետ։Երեք սուլֆիդային տեսակների միջև տոկոսային բաշխումը կախված է pH-ից:H2S-ը գերակշռում է ցածր pH-ում, HS-իոնը գերակշռում է միջին տիրույթի pH-ում, իսկ S2 իոնները գերակշռում են բարձր pH-ում:Այս հավասարակշռության իրավիճակում pH-ի անկման դեպքում սուլֆիդային իոնները վերադառնում են H2S:Սուլֆիդները ջրային ցեխի և նավթի ցեխի մեջ կարող են քանակապես չափվել Garrett Gas Train-ով` համաձայն API-ի կողմից սահմանված ընթացակարգերի:

Պատյաններ String

Պողպատե խողովակի հավաքված երկարություն, որը կազմաձևված է հատուկ հորատանցքին համապատասխանելու համար:Խողովակի հատվածները միացվում և իջեցվում են հորատանցքի մեջ, ապա ցեմենտացվում տեղում:Խողովակների միացումները սովորաբար մոտավորապես 12 մ երկարություն ունեն, յուրաքանչյուր ծայրում արական պարուրված է և միացված է կարճ երկարությամբ կրկնակի կին պարուրակավոր խողովակներով, որոնք կոչվում են ագույցներ։Երկար պատյանների լարերը կարող են պահանջել ավելի բարձր ամրության նյութեր պարանի վերին հատվածում, որպեսզի դիմակայեն լարային բեռին:Լարի ստորին հատվածները կարող են հավաքվել պատի ավելի մեծ հաստությամբ պատյանով, որպեսզի դիմակայեն խորության վրա հավանական ծայրահեղ ճնշումներին:Պատյանն աշխատում է հորատանցքին հարակից գոյացությունները պաշտպանելու կամ մեկուսացնելու համար: