Ušće plinske bušotine površinska je tlačna barijera koja povezuje svaki konop zaštitne cijevi u jedan zapečaćeni niz, nosi opterećenje zaštitne cijevi i daje božićnom drvcu prirubnicu na koju može sletjeti. Odabire se prije pokretanja prvog zaštitnog spoja i rijetko se mijenja nakon toga, tako da jedna pogrešna veličina izlaza ili propušteni zahtjev za kiselinom može pratiti bušotinu tijekom cijelog proizvodnog vijeka.
Praktični test se svodi na tri pitanja: može li sklop izdržati maksimalni predviđeni površinski pritisak, može li zabrtviti svaki prsten neovisno i može li se na njemu izvoditi BOP, ispitni utikač ili žični posao bez adaptera koje nitko nema? Ako je bilo koji odgovor negativan, ušće bušotine je premalo specificirano, koliko god čelik bio dobar.
Ono što slijedi pokriva poslove koje ušće plinske bušotine obavlja tijekom rada, kako se slažu njegovi dijelovi, zašto je plinska pristojba teža od nafte, kako čitati ocjene i provjere koje odlučuju hoće li kupnja uspjeti na gradilištu.
Što izvorište plinske bušotine zapravo radi
Ušće plinske bušotine obavlja četiri posla u isto vrijeme, a svaki ima tendenciju kvara na svoj način.
- Suspenzija. Vješalice za zaštitne cijevi prenose težinu zaštitnog niza, često nekoliko stotina tona, u glavu zaštitne cijevi, a odatle u provodnik i pod podruma.
- Brtvljenje prstena. Svaki niz zaštitne cijevi je zabrtvljen od sljedećeg tako da se tlak može pratiti i ispuštati po prstenu umjesto da migrira iza cijevi.
- Zadržavanje tlaka. Sklop, njegove prirubnice, klinovi i izlazi čine primarnu površinsku barijeru tijekom bušenja, završetka i proizvodnje.
- sučelje. Dimenzije zdjele i gornje prirubnice odlučuju koji će BOP, koji nosač cijevi i koje stablo odgovarati, što čini ušće bušotine mehaničkim sučeljem jednako kao i tlačnu posudu.
Tijekom bušenja, ušće je donja polovica kontrolnog sklopa bušotine s BOP-om prirubnicom na vrhu. Nakon završetka, stablo preuzima kontrolu protoka, a ušće bušotine postaje trajni temelj ispod njega. Carina na plin ne mijenja te uloge; podiže standard brtvljenja koji moraju ispuniti.
Komponente plinske bušotine, od dna do vrha
Ušće konvencionalne plinske bušotine slaže se fiksnim redoslijedom: glava zaštitne cijevi, vješalica zaštitne cijevi, kalem glave zaštitne cijevi, kalem za glavu cijevi, vješalica za cijevi, a zatim stablo, s ventilima i adapterima koji ispunjavaju praznine između.
Glava kućišta je osnova sklopa. Zavaren je ili navučen na površinsko kućište, nosi prvi držač i osigurava izlaze za pristup prstenu i nadzor tlaka. Budući da se rano ugrađuje u beton, njegov broj izlaza i veličina prirubnice najteže su kasnije promijeniti odluku.
Glava kućišta za sklop baze ušća bušotine Osnovna komponenta ušća bušotine koja nosi prvu vješalicu za kućište i osigurava pristup prstenu i izlaze za praćenje tlaka. Pogledajte proizvod → Nosač zaštitne cijevi radi dvije stvari odjednom: hvata i podupire konop zaštitne cijevi i brtvi prsten oko nje. Slip-type vješalice se brže spuštaju i ponovno slijeću; vješalice za trn često se preferiraju tamo gdje brtva mora biti provjerljiva, a opterećenje predvidljivo. Iznad njih, špule s glavom kućišta dodaju točke za vješanje i dodatne otvore kako ulazi više žica.
Kalem glave cijevi označava prijelaz od bušenja do završetka, a vješalica cijevi unutar nje objesi cijevi i brtvi proizvodni prsten. Protitlačni ventil uvrnut u vješalicu omogućuje BOP-u da se skine dok bunar ostaje izoliran odozgo, što je ono što pomoćno osoblje najviše primjećuje kada nedostaje.
| komponenta | Primarni posao | Što odlučuje o pristajanju |
|---|---|---|
| Glava kućišta | Veže ušće bušotine za površinsko kućište, nosi prvu vješalicu | Veličina i težina kućišta, zavarivanje ili navojni spoj, broj izlaza i veličina |
| Vješalica za kućište | Ovješava kolonu zaštitne cijevi i brtvi njen prsten | Tip klizača ili trna, vrsta kućišta, brtva od elastomera ili metala |
| Glava kućišta spool | Dodaje kapacitet vješanja i dodatne otvore u prstenastom prostoru | Koliko žica ostaje, raspored izlaza, ukupna visina |
| Kalem s glavom cijevi | Prijelazi od bušenja do završetka | Gornja prirubnica koja mora odgovarati i BOP-u i kasnijem stablu |
| Vješalica za cijevi | Ovješava cijevi i brtvi proizvodni prsten | Veličina i navoj cijevi, jednostruki ili dvostruki niz, ESP zazor |
| Povratni ventil | Izolira bunar odozgo dok je BOP uklonjen | Profil navoja u vješalici, radni pritisak, alat za vađenje |
| Križ s nitnama i adapter | Usmjerava protok i prilagođava prirubnicu sučeljima navoja | Uzorak svornjaka, tip prirubnice, tolerancija visine hrpe |
Pomaže usporedba cijelog asortimana, a ne pojedinačnih dijelova, jer sklopovi ušća bušotine su dobri onoliko koliko su dobra sučelja između njih. Kalem s odstojnikom koji je kratak od 30 mm koštat će više od samog dijela.
Zašto je carina na plin teža na ušću bušotine nego na naftu
Plin mnogo manje oprašta od nafte, tako da se ušće plinske bušotine prvo ocjenjuje na temelju nepropusnosti brtve, a zatim na temelju tlaka.
Plin ima nisku viskoznost i nisku površinsku napetost, pa će proći kroz put curenja koji bi sirova nafta začepila voskom ili emulzijom. Ogrebotina preko provrta brtve koja zadržava tekućinu može godinama neprekidno ispuštati plin. Budući da se plin također snažno širi s padom tlaka, curenje vrlo male mase postaje veliki volumen na površini, zbog čega je nepropusnost za plin, a ne samo nepropusnost za pritisak pravi jezik specifikacije.
- Temperatura. Pad tlaka preko prigušnice naglo hladi nizvodnu stranu, a najhladniji metal, a ne temperatura rezervoara, upravlja temperaturnom klasom. Hladna krtost i otvrdnuti elastomeri počinju tamo.
- Kisela usluga. Čak i skroman sadržaj sumporovodika može gurnuti materijal u kiselu upotrebu, što donosi granice tvrdoće, certificiranu kemiju i drugu klasu materijala.
- Biciklizam. Bušotine koje se često zatvaraju i ponovno pokreću opetovano učitavaju i uklanjaju brtve; to je drugačiji zahtjev od bušotine koja se kontinuirano proizvodi desetljeće.
- Hidratizira. Vlažni plin plus hladan izlaz mogu stvoriti hidrate u malim prstenastim ventilima i vodovima instrumenata, što je pitanje dizajna, a ne greška u radu.
Praktična posljedica je da su brtve na ušću plinske bušotine obično metal-na-metal ili potpomognute metalnim elementom, a elastomerne brtve se biraju prema sastavu plina, a ne prema generičkoj tablici.
Čitanje ocjena: tlak, temperatura, materijal i razina specifikacije
Četiri broja određuju većinu specifikacija plinske bušotine: nazivni radni tlak, temperaturna klasa, klasa materijala i razina specifikacije proizvoda.
Nazivni radni tlak je strop za sklop, a ne za spremnik. Snop od 5000 psi na bušotini koji može izgraditi tlak zatvaranja od 8000 psi uopće nema granice, a hidrostatske varijacije tijekom životnog vijeka bušotine rijetko čine taj jaz manjim. Za plinske bušotine, 10 000 psi je uobičajena radna platforma, a 15 000 psi pojavljuje se tamo gdje su i tlakovi i temperature visoki.
| Parametar | Tipične opcije | Što mijenja na mjestu |
|---|---|---|
| Radni tlak | 2.000 do 20.000 psi u standardnim koracima | Debljina stijenke, tip prirubnice, veličina klina, masa cijelog niza |
| Temperaturni razred | Od umjerene usluge do produženih klasa hladnoće i visoke temperature | Žilavost materijala, smjesa za brtvljenje, prihvatljive temperature ispitivanja |
| Klasa materijala | Opća služba kroz teške klase službe | Materijal obruba, granice tvrdoće, opterećenje certifikacije |
| Razina specifikacije | Razine od 1 do 4 | Obim ispitivanja bez razaranja, sljedivost i dokumentacija |
| Zahtjev izvedbe | Standardna ili viša biciklistička klasa | Je li brtvljenje dokazano ponovljenim ciklusima pritiska i temperature |
Dva sklopa mogu izgledati identično i razlikovati se za tisuće dolara isključivo u razini specifikacije. Ta se razlika očituje u certifikatima tvornice, sljedivosti svakog dijela koji je pod pritiskom i koliko je stavki stvarno testirano, a ne vizualno pregledano.
Izvor bunara i božićno drvce: gdje jedno završava, a drugo počinje
Ušće je trajni temelj; božićno drvce je sklop ventila koji kontrolira protok iznad njega.
Ušće bušotine se ugrađuje dok se bušotina buši i ostaje na svom mjestu do kraja vijeka polja. Drvo se postavlja po završetku i može se ukloniti, zamijeniti ili nadograditi tijekom remonta. Stablo nosi glavne ventile, krilne ventile, prigušnicu i mjerače; ušće bušotine nosi opterećenja kućišta i cijevi te brtve prstena. Brkajući to dvoje dovodi do klasične pogreške pri nabavi kupnje stabla s pravim stupnjem tlaka i pogrešnom gornjom prirubnicom.
Plinske bušotine s dva niza cijevi trebaju stablo s dva otvora, a vješalica, kalem i stablo moraju se naručiti kao jedan set, a ne sastaviti iz tri izvora.
Božićno drvce s dvije cijevi za proizvodnju plinskih bušotina Božićno drvce s dva otvora za plinske bušotine s dva niza cijevi, izgrađeno prema API Spec 6A s ocjenama tlaka od 2000 do 20000 PSI. Pogledajte proizvod → Instalacija je mjesto gdje većina problema počinje
Većina istjecanja na ušću izvire iz instalacije, a ne iz opreme, a gotovo sva dolaze iz nekoliko ponovljenih uzroka.
- Zabrtvite rupe ostavljene pijeskom, bojom ili ogrebotinom od kliješta lanca; brtvene površine rade u tisućinkama inča.
- Vješalice su pale bez provjere poravnanja, tako da se brtva neravnomjerno napaja i teret sjedi na jednoj strani.
- Klinovi zategnuti na osjećaj umjesto pomoću kalibrirane opreme i dokumentiranog slijeda.
- Nema pojedinačnog tlačnog ispitivanja prstena prije bušenja papuče, što uklanja mogućnost jeftinog uklanjanja curenja.
- Visina slaganja BOP-a nije provjerena u odnosu na kalem, tako da posljednja prirubnica neće nadoknaditi.
Kalem glave cijevi je mjesto gdje se ovi detalji spajaju, jer mora prihvatiti BOP tijekom završetka i stablo nakon toga, na istom sučelju.
Kalem glave cijevi za završetak i sučelje stabla Kalem s glavom cijevi koji prihvaća BOP tijekom dovršetka i stablo nakon toga, s varijantama za ESP i postave s dvostrukom cijevi. Pogledajte proizvod → Probni čep postavljen u nosač cijevi, plus čahura za habanje koja se drži na mjestu dok su alati u otvoru, sprječava dva najčešća oblika oštećenja na novoj instalaciji.
Određivanje i kupnja ušća plinske bušotine: praktični popis za provjeru
Kupujte od izvora prema van, a ne od kataloga prema unutra, i odredite sučelja prije cijene.
- Omotnica tlaka. Maksimalni predviđeni površinski tlak plus navedena margina, a ne trenutni tlak u ležištu.
- Temperaturna ovojnica. Temperatura rezervoara za gornji kraj, hlađenje prigušnice i uvjeti okoline za donji kraj.
- Veze. Veličine i težine kućišta, zavarene ili navojne baze, veličine izlaza i podudaranje s BOP-om i prirubnicama stabla.
- Materijal i kisela usluga. Prvo sastav plina, zatim klasa materijala, ograničenja tvrdoće i svi zahtjevi za certificiranu kemiju.
- Filozofija pečata. Primarno brtvljenje metal na metal s pomoćnim elastomerom je uobičajeni izbor za plin; pitajte kako je pečat kvalificiran.
- Dokumentacija. Certifikati o materijalima, sljedivost dijelova koji sadrže pritisak i je li monogram primijenjen prema licenci.
- Alat i rezervni dijelovi. Protitlačni ventili, alati za vraćanje, ispitni čepovi, habajuće čahure i kompleti brtvi trebali bi se kotirati s dimnjakom, a ne nakon što sleti.
- Usluga i rok isporuke. Tko dolazi na prvo šminkanje i koliko brzo rezervna vješalica može stići na udaljeno mjesto.
Održavanje i nadzor
Ušće plinske bušotine zahtijeva malo pažnje, ali ono što treba je specifično i planirano, a ne reaktivno.
Tlakove prstena treba rutinski bilježiti, budući da je polagani porast na vanjskom prstenu često prvi vidljivi znak problema s brtvljenjem. Testovi rada ventila i podmazivanje slijede intervale proizvođača, a vijci prirubnice zaslužuju provjeru zakretnog momenta nakon prvog toplinskog ciklusa i povremeno nakon toga. Gdje su bunari udaljeni ili bez posade, praćenje ušća bušotine u stvarnom vremenu pretvara te ručne krugove u liniju trenda koja diže uzbunu mnogo prije nego porast tlaka postane opasnost.
Često postavljana pitanja
Koja je razlika između glave bušotine i glave zaštitne cijevi?
Glava zaštitne cijevi je donji dio glave bušotine, povezan s površinskom zaštitom i nosi prvu vješalicu. Ušće bušotine je kompletan sklop, od glave kućišta preko kalema i vješalica do gornje prirubnice na koju pada drvo.
Koji nazivni tlak treba imati ušće plinske bušotine?
Uskladite ocjenu s maksimalnim očekivanim površinskim tlakom s dokumentiranom marginom. Plinske bušotine obično koriste opremu od 10 000 psi, prelazeći na 15 000 psi gdje su i tlak i temperatura visoki, i nižu vrijednost samo tamo gdje je tlak zatvaranja stvarno ograničen.
Može li se ušće plinske bušotine popraviti bez zatvaranja bušotine?
Neki se radovi mogu obaviti uživo, kao što je promjena ventila na krilnom izlazu ili ugradnja povratnog ventila za izolaciju bunara odozgo. Sve što uključuje viseću brtvu ili prsten zaštitne cijevi obično zahtijeva da se bušotina prvo zatvori ili izolira.
Zašto je brtva metal na metal poželjna za plinski servis?
Zato što plin prolazi kroz nesavršenosti elastomera koje tekućine ne prolaze i zato što metalne brtve bolje podnose temperaturne cikluse i dugu upotrebu. Elastomerne brtve i dalje imaju ulogu, ali obično kao sekundarna barijera, a ne primarna.
Koliko često treba testirati ventile na glavi bušotine?
Intervali testiranja slijede lokalne propise i politiku operatera, a ne jedno globalno pravilo. Praktično pravilo je da interval treba biti dovoljno kratak da uhvati glavni ventil koji curi prije nego što postane jedina prepreka.
Ušće plinske bušotine je hrpa čelika jednostavnog izgleda s neobično dugom memorijom. Svaka odluka donesena u fazi specifikacije, od veličine ispusta preko tipa brtve do razine specifikacije, još uvijek je vidljiva na bušotini deset ili dvadeset godina kasnije, i obično u najneprikladnijem trenutku. Dobivanje sučelja, filozofije brtvljenja i dokumentacije odmah na početku daleko je jeftinije od njihovog ispravljanja tijekom popravka.
