คำอธิบายหลุมผลิตก๊าซ: ส่วนประกอบ อัตราแรงดัน และเคล็ดลับในการเลือก

หัวหลุมผลิตก๊าซคือแผงกั้นความดันพื้นผิวที่ผูกเชือกของท่อทุกเส้นไว้ในปล่องที่ปิดสนิท ทำหน้าที่รับน้ำหนักของท่อ และทำให้ต้นคริสต์มาสมีหน้าแปลนสำหรับร่อนลง จะถูกเลือกก่อนที่ข้อต่อท่อแรกจะทำงานและไม่ค่อยมีการเปลี่ยนแปลงหลังจากนั้น ดังนั้นขนาดช่องจ่ายน้ำที่ไม่ถูกต้องหรือข้อกำหนดด้านบริการเปรี้ยวที่ไม่ได้รับสามารถติดตามบ่อได้ตลอดอายุการผลิต

การทดสอบภาคปฏิบัติมีคำถามสามข้อ: ส่วนประกอบสามารถรักษาแรงกดพื้นผิวสูงสุดที่คาดการณ์ไว้ได้หรือไม่ สามารถปิดผนึกวงแหวนแต่ละอันแยกกันได้หรือไม่ และสามารถใช้ BOP ปลั๊กทดสอบ หรืองานแบบมีสายบนส่วนประกอบนั้นโดยไม่ต้องใช้อะแดปเตอร์โดยไม่มีการสำรองไว้หรือไม่ หากคำตอบคือไม่ แสดงว่าหัวหลุมผลิตไม่ได้ระบุไว้ ไม่ว่าเหล็กจะดีแค่ไหนก็ตาม

สิ่งต่อไปนี้ครอบคลุมงานที่หัวหลุมผลิตก๊าซให้บริการ การจัดเรียงชิ้นส่วนต่างๆ อย่างไร เหตุใดหน้าที่ก๊าซจึงยากกว่าหน้าที่น้ำมัน วิธีอ่านพิกัด และการตรวจสอบเพื่อตัดสินว่าการซื้อจะได้ผลที่ไซต์แท่นขุดเจาะหรือไม่

จริงๆ แล้วหลุมผลิตก๊าซทำหน้าที่อะไร

หัวหลุมผลิตก๊าซทำงานสี่งานในเวลาเดียวกัน และแต่ละงานมีแนวโน้มที่จะล้มเหลวในแบบของตัวเอง

• ระบบกันสะเทือน ไม้แขวนปลอกจะถ่ายน้ำหนักของเชือกที่หุ้มซึ่งมักจะมีน้ำหนักหลายร้อยตัน เข้าสู่ส่วนหัวของปลอก และจากที่นั่นไปยังตัวนำและพื้นห้องใต้ดิน
• การปิดผนึกวงแหวน สายท่อทุกเส้นจะถูกปิดผนึกออกจากจุดถัดไปเพื่อให้สามารถตรวจสอบความดันและไล่ลมออกต่อวงแหวน แทนที่จะเคลื่อนขึ้นไปด้านหลังท่อ
• การควบคุมความดัน ปึก หน้าแปลน สตั๊ด และช่องทางออกจะทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันพื้นผิวหลักระหว่างการขุดเจาะ การทำให้เสร็จสมบูรณ์ และการผลิต
• อินเทอร์เฟซ ขนาดโถและหน้าแปลนด้านบนเป็นตัวกำหนดว่า BOP ใด ที่แขวนท่อแบบใด และต้นไม้ชนิดใดที่จะพอดี ซึ่งทำให้หัวหลุมผลิตมีส่วนต่อประสานทางกลพอๆ กับภาชนะรับความดัน

ในระหว่างการขุดเจาะ หัวหลุมผลิตจะอยู่ที่ครึ่งล่างของปล่องควบคุมหลุมโดยมีหน้าแปลน BOP อยู่ด้านบน หลังจากเสร็จสิ้น ต้นไม้จะเข้ามาควบคุมการไหลและหัวหลุมผลิตจะกลายเป็นรากฐานถาวรที่อยู่ด้านล่าง หน้าที่แก๊สไม่ได้เปลี่ยนบทบาทเหล่านั้น มันยกระดับมาตรฐานการปิดผนึกที่พวกเขาต้องปฏิบัติตาม

ส่วนประกอบหลุมผลิตก๊าซ จากล่างขึ้นบน

หัวหลุมผลิตก๊าซแบบทั่วไปจะเรียงซ้อนกันในลำดับที่ตายตัว: หัวของท่อ, ที่แขวนท่อ, แกนของท่อ, แกนของหัวท่อ, ที่แขวนของท่อ และต่อด้วยต้นไม้ โดยมีวาล์วและอะแดปเตอร์มาอุดช่องว่างระหว่างกัน

หัวปลอกเป็นฐานของชุดประกอบ มันถูกเชื่อมหรือเกลียวเข้ากับโครงพื้นผิว ถือที่แขวนอันแรก และมีช่องสำหรับเข้าถึงวงแหวนและการตรวจสอบแรงดัน เนื่องจากมีการเซ็ตตัวในคอนกรีตตั้งแต่เนิ่นๆ จำนวนทางออกและขนาดหน้าแปลนจึงเป็นการตัดสินใจที่ยากที่สุดที่จะย้อนกลับในภายหลัง

หัวปลอกสำหรับการประกอบฐานหลุมผลิต ส่วนประกอบฐานของหลุมผลิตที่ถือโครงแขวนชิ้นแรก และมีช่องทางเข้าวงแหวนและช่องตรวจวัดความดัน ดูผลิตภัณฑ์ →

ที่แขวนปลอกทำสองสิ่งพร้อมกัน: จับและรองรับเชือกของปลอก และผนึกวงแหวนรอบๆ ไม้แขวนเสื้อแบบสลิปจะลงจอดและนำกลับได้เร็วกว่า ไม้แขวนแมนเดรลมักนิยมใช้ในกรณีที่ต้องตรวจสอบการปิดผนึกและคาดเดาน้ำหนักได้ เหนือสิ่งเหล่านั้น หลอดส่วนหัวของปลอกจะเพิ่มจุดแขวนและช่องจ่ายเพิ่มเติมเมื่อมีสายเข้ามามากขึ้น

แกนม้วนของหัวท่อทำเครื่องหมายการเปลี่ยนจากการเจาะจนเสร็จสิ้น และที่แขวนท่อด้านในจะแขวนท่อและปิดผนึกวงแหวนการผลิต วาล์วแรงดันต้านที่ขันเข้ากับที่แขวนช่วยให้ BOP หลุดออกมาในขณะที่บ่อแยกจากด้านบน ซึ่งเป็นอุปกรณ์เสริมชิ้นหนึ่งที่ทีมงานจะสังเกตเห็นได้มากที่สุดเมื่อหายไป

จะช่วยเปรียบเทียบช่วงที่สมบูรณ์มากกว่าชิ้นส่วนเดียวเพราะว่า แอสเซมบลีหลุมผลิต จะดีพอๆ กับอินเทอร์เฟซระหว่างกันเท่านั้น แกนสเปเซอร์ที่สั้น 30 มม. จะใช้เวลาในแท่นขุดเจาะมากกว่าชิ้นส่วนนั้น

เหตุใดหน้าที่ก๊าซในหลุมผลิตจึงยากกว่าหน้าที่น้ำมัน

ก๊าซมีการให้อภัยน้อยกว่าน้ำมันมาก ดังนั้นหัวหลุมผลิตก๊าซจึงพิจารณาจากความหนาแน่นของซีลเป็นอันดับแรกและระดับแรงดันเป็นอันดับสอง

ก๊าซมีความหนืดต่ำและมีแรงตึงผิวต่ำ ดังนั้นจึงจะผ่านเส้นทางรั่วที่น้ำมันดิบจะอุดตันด้วยขี้ผึ้งหรืออิมัลชัน รอยขีดข่วนบนรูซีลที่กักของเหลวไว้อาจทำให้ก๊าซร้องไห้อย่างต่อเนื่องนานหลายปี เนื่องจากก๊าซจะขยายตัวอย่างรุนแรงเมื่อความดันลดลง การรั่วไหลของมวลเพียงเล็กน้อยจึงกลายเป็นปริมาตรขนาดใหญ่ที่พื้นผิว ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการจำกัดก๊าซแทนที่จะเป็นเพียงการจำกัดแรงดันจึงเป็นภาษาข้อกำหนดที่เหมาะสม

• อุณหภูมิ. แรงดันตกคร่อมโช้คจะทำให้ด้านท้ายน้ำเย็นลงอย่างรวดเร็ว และโลหะที่เย็นที่สุด (ไม่ใช่อุณหภูมิของถังเก็บ) จะควบคุมระดับอุณหภูมิ การแข็งตัวของยางจากการเปราะเย็นและอีลาสโตเมอร์ที่แข็งตัวเริ่มต้นขึ้นที่นั่น
• บริการเปรี้ยว แม้แต่ปริมาณไฮโดรเจนซัลไฟด์เพียงเล็กน้อยก็สามารถดันวัสดุไปสู่สภาพเปรี้ยวได้ ซึ่งนำมาซึ่งขีดจำกัดความแข็ง เคมีที่ผ่านการรับรอง และประเภทวัสดุที่แตกต่างกัน
• การปั่นจักรยาน. บ่อที่ถูกปิดและรีสตาร์ทบ่อยครั้งจะบรรจุและยกเลิกการบรรจุซีลซ้ำๆ ซึ่งเป็นข้อกำหนดที่แตกต่างจากบ่อที่ผลิตอย่างต่อเนื่องมานานหลายทศวรรษ
• ให้ความชุ่มชื้น ก๊าซเปียกบวกกับช่องระบายความร้อนสามารถก่อตัวไฮเดรตในวาล์ววงแหวนขนาดเล็กและท่ออุปกรณ์ ซึ่งเป็นคำถามเกี่ยวกับการออกแบบมากกว่าข้อผิดพลาดในการทำงาน

ผลที่ตามมาในทางปฏิบัติคือซีลหลุมผลิตก๊าซมักจะทำจากโลหะต่อโลหะหรือมีส่วนประกอบเป็นโลหะ และซีลอีลาสโตเมอร์จะถูกเลือกโดยมีส่วนประกอบของก๊าซอยู่ในมือ แทนที่จะเลือกจากตารางทั่วไป

การอ่านค่าพิกัด: ความดัน อุณหภูมิ วัสดุ และระดับข้อมูลจำเพาะ

ตัวเลขสี่ตัวระบุข้อกำหนดเฉพาะของหลุมผลิตก๊าซส่วนใหญ่ ได้แก่ พิกัดแรงดันใช้งาน ระดับอุณหภูมิ ประเภทวัสดุ และระดับข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์

แรงดันใช้งานที่กำหนดคือเพดานสำหรับการประกอบ ไม่ใช่สำหรับอ่างเก็บน้ำ กอง 5,000 psi บนบ่อที่สามารถสร้างแรงดันปิดได้ 8,000 psi นั้นไม่มีส่วนเพิ่มเลย และการแปรผันของอุทกสถิตตลอดอายุการใช้งานของบ่อแทบจะไม่ทำให้ช่องว่างนั้นเล็กลง สำหรับบ่อก๊าซ 10,000 psi เป็นแพลตฟอร์มการทำงานทั่วไป และ 15,000 psi จะปรากฏในบริเวณที่มีทั้งความดันและอุณหภูมิสูง

ส่วนประกอบสองชิ้นอาจดูเหมือนกันและแตกต่างกันหลายพันดอลลาร์ในระดับข้อกำหนดล้วนๆ ความแตกต่างดังกล่าวแสดงอยู่ในใบรับรองโรงงาน ความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับของชิ้นส่วนที่มีแรงดันทุกชิ้น และจำนวนรายการที่ได้รับการทดสอบจริงแทนที่จะตรวจสอบด้วยตาเปล่า

หลุมผลิตและต้นคริสต์มาส: ที่จุดหนึ่งสิ้นสุดและอีกจุดหนึ่งเริ่มต้นขึ้น

หลุมผลิตเป็นฐานรากถาวร ต้นคริสต์มาสคือปล่องวาล์วที่ควบคุมการไหลด้านบน

มีการติดตั้งหลุมผลิตในขณะที่เจาะหลุมและคงอยู่กับที่ตลอดอายุของสนาม แผนผังได้รับการติดตั้งเมื่อเสร็จสิ้นและสามารถถอดออก เปลี่ยนหรืออัปเกรดได้ในระหว่างการดำเนินการ ต้นไม้บรรทุกมาสเตอร์วาล์ว วิงวาล์ว โช้คและเกจ หลุมผลิตจะรับน้ำหนักของท่อและท่อและซีลวงแหวน ความสับสนทั้งสองนำไปสู่ข้อผิดพลาดในการจัดซื้อแบบคลาสสิกในการซื้อต้นไม้ที่มีระดับแรงดันที่เหมาะสมและหน้าแปลนด้านบนไม่ถูกต้อง

บ่อน้ำก๊าซที่มีสายท่อสองเส้นจำเป็นต้องมีต้นไม้แบบเจาะคู่ และต้องสั่งซื้อไม้แขวน แกน และต้นไม้เป็นชุดเดียว แทนที่จะประกอบจากสามแหล่ง

ต้นไม้คริสต์มาสแบบท่อคู่สำหรับการผลิตบ่อก๊าซ ต้นคริสต์มาสแบบเจาะคู่สำหรับบ่อก๊าซแบบท่อสองสาย สร้างขึ้นตามข้อกำหนด API 6A โดยมีพิกัดแรงดันตั้งแต่ 2000 ถึง 20000 PSI ดูผลิตภัณฑ์ →

การติดตั้งคือจุดเริ่มต้นของปัญหาส่วนใหญ่

การรั่วไหลของหลุมผลิตส่วนใหญ่จะย้อนกลับไปถึงการติดตั้งมากกว่าที่อุปกรณ์ และเกือบทั้งหมดมาจากสาเหตุซ้ำๆ เพียงไม่กี่อย่าง

• ซีลรูที่เหลือด้วยกรวด สี หรือมีรอยขีดข่วนจากที่คีบโซ่ พื้นผิวการปิดผนึกทำงานได้หนึ่งในพันนิ้ว
• ไม้แขวนหล่นลงโดยไม่ตรวจสอบการวางตำแหน่ง ดังนั้นซีลจึงมีพลังงานไม่เท่ากันและน้ำหนักบรรทุกอยู่ที่ด้านใดด้านหนึ่ง
• สตั๊ดถูกขันด้วยความรู้สึก แทนที่จะใช้อุปกรณ์ที่ผ่านการสอบเทียบและลำดับที่บันทึกไว้
• ไม่มีการทดสอบแรงดันวงแหวนแต่ละครั้งก่อนเจาะรองเท้า ซึ่งช่วยลดโอกาสในการแก้ไขรอยรั่วในราคาถูก
• ความสูงของปึกซ้อน BOP ไม่ได้ตรวจสอบกับสปูล ดังนั้นหน้าแปลนสุดท้ายจะไม่ประกอบกัน

แกนม้วนของท่อเป็นจุดที่รายละเอียดเหล่านี้มาบรรจบกัน เนื่องจากจะต้องยอมรับ BOP ในระหว่างที่เสร็จสมบูรณ์และต้นไม้หลังจากนั้นที่อินเทอร์เฟซเดียวกัน

หลอดหัวแกนเพื่อความสมบูรณ์และการเชื่อมต่อแบบต้นไม้ แกนม้วนของท่อที่รับ BOP ในระหว่างการก่อสร้างเสร็จและต้นไม้หลังจากนั้น โดยมีรูปแบบต่างๆ สำหรับ ESP และการตั้งค่าท่อคู่ ดูผลิตภัณฑ์ →

ปลั๊กทดสอบที่ทำงานในที่แขวนท่อ บวกกับบุชชิ่งที่เก็บไว้ในขณะที่เครื่องมืออยู่ในรู ช่วยป้องกันความเสียหายสองรูปแบบที่พบบ่อยที่สุดในการติดตั้งใหม่

การระบุและการซื้อหลุมผลิตก๊าซ: รายการตรวจสอบที่ใช้งานได้จริง

ซื้อจากแผนผังหลุมด้านนอก ไม่ใช่จากแค็ตตาล็อกด้านใน และชำระส่วนต่อประสานก่อนราคา

1. ซองดัน. ความดันพื้นผิวสูงสุดที่คาดไว้บวกส่วนต่างที่ระบุไว้ ไม่ใช่ความดันอ่างเก็บน้ำในปัจจุบัน
2. ซองอุณหภูมิ อุณหภูมิอ่างเก็บน้ำสำหรับส่วนบน การทำความเย็นแบบโช้ค และสภาวะแวดล้อมสำหรับส่วนล่าง
3. การเชื่อมต่อ ขนาดและน้ำหนักของปลอก ฐานเชื่อมหรือเกลียว ขนาดทางออก และตรงกับ BOP และหน้าแปลนต้นไม้
4. วัตถุดิบและบริการเปรี้ยว องค์ประกอบของแก๊สก่อน จากนั้นจึงระบุประเภทวัสดุ ขีดจำกัดความแข็ง และข้อกำหนดใดๆ สำหรับเคมีที่ผ่านการรับรอง
5. ปรัชญาการปิดผนึก การปิดผนึกขั้นต้นระหว่างโลหะกับโลหะพร้อมสารสำรองอีลาสโตเมอร์เป็นทางเลือกปกติสำหรับแก๊ส ถามว่าตราประทับมีคุณสมบัติอย่างไร
6. เอกสารประกอบ ใบรับรองวัสดุ การตรวจสอบย้อนกลับของชิ้นส่วนที่มีแรงดัน และดูว่ามีการใช้อักษรย่อภายใต้ใบอนุญาตหรือไม่
7. เครื่องมือและอะไหล่ วาล์วกันแรงดัน เครื่องมือดึง ปลั๊กทดสอบ บูชกันสึก และชุดซีล ควรเสนอราคาพร้อมกับปึก ไม่ใช่หลังจากที่ลงสู่พื้น
8. การบริการและระยะเวลารอคอย ใครเข้าร่วมในการแต่งหน้าครั้งแรก และไม้แขวนเสื้อสำรองสามารถเข้าถึงสถานที่ห่างไกลได้เร็วแค่ไหน

การบำรุงรักษาและการตรวจสอบ

หัวหลุมผลิตก๊าซต้องการการดูแลเพียงเล็กน้อย แต่สิ่งที่ต้องการนั้นเฉพาะเจาะจงและกำหนดเวลามากกว่าที่จะเกิดปฏิกิริยา

ความดันวงแหวนควรได้รับการบันทึกเป็นประจำ เนื่องจากการเพิ่มขึ้นช้าๆ ของวงแหวนด้านนอกมักเป็นสัญญาณแรกที่มองเห็นได้ของปัญหาซีล การทดสอบการทำงานของวาล์วและการอัดจาระบีเป็นไปตามช่วงเวลาของผู้ผลิต และสตั๊ดหน้าแปลนสมควรได้รับการตรวจสอบแรงบิดหลังจากรอบการระบายความร้อนครั้งแรกและเป็นระยะๆ หลังจากนั้น ในกรณีที่บ่อน้ำอยู่ห่างไกลหรือไม่มีคนควบคุม การตรวจสอบหลุมผลิตแบบเรียลไทม์ เปลี่ยนการปัดเศษแบบแมนนวลเหล่านั้นให้เป็นเส้นแนวโน้มที่ส่งสัญญาณเตือนเป็นเวลานานก่อนที่แรงกดดันที่เพิ่มขึ้นจะกลายเป็นอันตราย

คำถามที่พบบ่อย

หัวหลุมผลิตและหัวท่อแตกต่างกันอย่างไร?

หัวท่อคือส่วนด้านล่างของหัวหลุมผลิต ซึ่งเชื่อมต่อกับท่อที่พื้นผิวและถือไม้แขวนอันแรก หัวหลุมผลิตเป็นส่วนประกอบที่สมบูรณ์ ตั้งแต่ส่วนหัวของปลอกขึ้นไปจนถึงแกนม้วนและไม้แขวนไปจนถึงหน้าแปลนด้านบนที่ต้นไม้ตกลงไป

หัวหลุมผลิตก๊าซควรมีระดับแรงดันเท่าใด

จับคู่พิกัดกับแรงกดพื้นผิวสูงสุดที่คาดไว้กับระยะขอบที่บันทึกไว้ โดยทั่วไปบ่อก๊าซจะใช้อุปกรณ์ขนาด 10,000 psi โดยจะย้ายไปที่ 15,000 psi ซึ่งทั้งความดันและอุณหภูมิสูง และอัตราที่ต่ำกว่าเฉพาะในกรณีที่แรงดันในการปิดมีจำกัดอย่างแท้จริง

สามารถซ่อมแซมหัวหลุมผลิตก๊าซโดยไม่ทำให้หลุมตายได้หรือไม่?

งานบางอย่างสามารถทำได้ทันที เช่น การเปลี่ยนวาล์วที่ปีกนก หรือการติดตั้งวาล์วกันแรงดันเพื่อแยกบ่อจากด้านบน สิ่งใดก็ตามที่เกี่ยวข้องกับซีลแขวนหรือวงแหวนของปลอก โดยปกติแล้วจะต้องฆ่าหรือแยกบ่อน้ำก่อน

เหตุใดจึงเลือกใช้ซีลระหว่างโลหะกับโลหะสำหรับบริการแก๊ส

เนื่องจากก๊าซผ่านความไม่สมบูรณ์ของอีลาสโตเมอร์ซึ่งของเหลวไม่ผ่าน และเนื่องจากซีลโลหะสามารถยึดเกาะได้ดีกว่าภายใต้วงจรความร้อนและการใช้งานที่ยาวนาน ซีลอีลาสโตเมอร์ยังคงมีบทบาทอยู่ แต่โดยปกติแล้วจะเป็นอุปสรรครองมากกว่าเป็นตัวกั้นหลัก

ควรทดสอบวาล์วหลุมผลิตบ่อยแค่ไหน?

ช่วงเวลาการทดสอบเป็นไปตามข้อบังคับท้องถิ่นและนโยบายของผู้ปฏิบัติงาน แทนที่จะเป็นกฎสากลเดียว กฎในทางปฏิบัติคือ ช่วงเวลาควรสั้นพอที่จะจับมาสเตอร์วาล์วที่รั่วก่อนที่จะกลายเป็นสิ่งกีดขวางเพียงอย่างเดียว

หลุมผลิตก๊าซเป็นกองเหล็กที่ดูเรียบง่ายและมีหน่วยความจำที่ยาวผิดปกติ ทุกการตัดสินใจที่ทำในขั้นตอนข้อกำหนด ตั้งแต่ขนาดทางออกไปจนถึงประเภทซีลจนถึงระดับข้อกำหนด ยังคงมองเห็นได้ในอีกสิบหรือยี่สิบปีต่อมา และโดยปกติจะเป็นช่วงเวลาที่สะดวกน้อยที่สุด การได้รับอินเทอร์เฟซ ปรัชญาการปิดผนึก และเอกสารประกอบตั้งแต่เริ่มต้นนั้นถูกกว่าการแก้ไขระหว่างการทำงานมาก