ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัด เป็นชุดประกอบที่ผสานรวมและปรับพื้นที่ให้เหมาะสม ซึ่งรวมหัวปลอก หัวท่อ และต้นคริสต์มาสไว้ในหน่วยเดียวที่มีรายละเอียดต่ำ โดยลดพื้นที่ในการติดตั้งลง 40 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ ลดเวลาการขึ้นแท่นขุดเจาะได้มากถึง 50 เปอร์เซ็นต์ และลดต้นทุนโดยรวมของหลุมผลิตเมื่อเปรียบเทียบกับระบบซ้อนองค์ประกอบหลายองค์ประกอบทั่วไป เดิมทีพัฒนาขึ้นสำหรับแพลตฟอร์มนอกชายฝั่งที่มีข้อจำกัดด้านพื้นที่ดาดฟ้าอย่างรุนแรง เทคโนโลยีหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดได้ขยายอย่างรวดเร็วไปสู่การเล่นที่แหวกแนวบนบก สถานที่ห่างไกลในอาร์กติก และการใช้งานใต้ทะเล ซึ่งประสิทธิภาพการติดตั้ง การลดน้ำหนัก และการรบกวนพื้นผิวน้อยที่สุดถือเป็นลำดับความสำคัญในการปฏิบัติงานที่สำคัญ
คู่มือนี้จะอธิบายวิธีการ ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัด งาน การกำหนดค่าที่พร้อมใช้งาน วิธีเปรียบเทียบกับหัวหลุมทั่วไปในด้านประสิทธิภาพและราคา และสิ่งที่ผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องประเมินก่อนที่จะระบุหนึ่งรายการสำหรับโปรแกรมหลุมถัดไป
ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดทำงานอย่างไร
ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดทำงานโดยการผสานรวมฟังก์ชันที่หัวหลุมทั่วไปกระจายไปยังส่วนประกอบที่ประกอบอย่างอิสระหลายชิ้นเข้าไว้ในตัวเครื่องที่ออกแบบล่วงหน้าเพียงตัวเดียว ขจัดการเชื่อมต่อแบบหน้าแปลนตรงกลาง และลดจำนวนเส้นทางการรั่วไหลที่อาจเกิดขึ้นจาก 6 เป็น 12 เหลือ 2 เป็น 4
ในกองหลุมผลิตแบบดั้งเดิม ส่วนประกอบต่อไปนี้จะถูกประกอบตามลำดับในตำแหน่ง: หัวปลอกตัวนำ หัวปลอกพื้นผิว หัวปลอกกลาง (ถ้ามี) แกนม้วนของหัวท่อ ที่แขวนท่อ และต้นคริสต์มาส การเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบแต่ละอย่างต้องใช้ข้อต่อหน้าแปลนแยกกันกับปะเก็นวงแหวนโลหะ พื้นผิวการซีลที่ต้องทำความสะอาดและตรวจสอบ และสลักเกลียวที่ต้องใช้แรงบิดแยกกันตามข้อกำหนด ชั้นวางที่ได้จะมีความสูงถึง 3 ถึง 6 เมตร และต้องใช้เครนยกหลายตัวโดยใช้เวลาในการยกแท่นขุดเจาะ 2 ถึง 4 วัน
ก ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัด แทนที่ชุดประกอบตามลำดับนี้ด้วยตัวเครื่องแบบโมโนบอร์หรือแบบมัลติรูที่ผ่านเครื่องจักรมาแล้ว โดยมีที่แขวนปลอก ที่แขวนท่อ และพอร์ตการเข้าถึงวงแหวนทั้งหมดอยู่ภายในตัวเครื่องที่บรรจุแรงดันเพียงอันเดียว คุณสมบัติการออกแบบที่สำคัญ ได้แก่ :
- โปรไฟล์ที่แขวนปลอกแบบรวม -- ตัดเฉือนโดยตรงในรูตัวเรือน ขจัดส่วนประกอบแกนแขวนที่แยกจากกันและซีลใบหน้าที่เกี่ยวข้อง
- ความสามารถในการติดตั้งแบบเที่ยวเดียว -- สายปลอกสามารถลงและปิดผนึกได้ในทริปเดียว แทนที่จะต้องแยกทริปตามขนาดปลอก
- ซีลแพ็คปิดแบบแยกส่วน -- การผนึกวงแหวนระหว่างสายของปลอกจะถูกกระตุ้นด้วยกลไกหรือไฮดรอลิกภายในรูของตัวเรือนขนาดกะทัดรัด โดยคงการแยกตัวโดยไม่ต้องมีข้อต่อหน้าแปลนภายนอก
- ส่วนประกอบย่อยที่ได้รับการทดสอบล่วงหน้า -- การทดสอบแรงดันของหน่วยขนาดกะทัดรัดทั้งชุดเกิดขึ้นที่โรงงานผลิตก่อนจัดส่ง โดยมีบันทึกการทดสอบเป็นเอกสาร ดังนั้นการทดสอบแรงดันภาคสนามจึงเป็นการตรวจสอบมากกว่าการตรวจสอบคุณสมบัติ
- พอร์ตการตรวจสอบหลุมผลิตแบบรวม -- การตรวจสอบแรงดันวงแหวน การฉีดสารเคมี และจุดเชื่อมต่อเกจดาวน์โฮลถูกสร้างขึ้นในตัวตัวเรือน แทนที่จะเพิ่มเป็นชิ้นส่วนสปูลแยกต่างหาก
ผลลัพธ์ที่ได้คือชุดประกอบหลุมผลิตที่อยู่เหนือแนวศูนย์กลางของหลุมเจาะ 0.6 ถึง 1.2 เมตรในการกำหนดค่าต่างๆ เทียบกับ 2.5 ถึง 5 เมตรสำหรับระบบซ้อนแบบทั่วไป ในขณะที่ให้พิกัดแรงดันที่เท่ากันสูงถึง 15,000 psi (1,034 บาร์) และการปฏิบัติตามข้อกำหนดบริการ H2S เต็มรูปแบบตาม NACE MR0175
ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดประเภทใดบ้างที่ใช้ในอุตสาหกรรม
การกำหนดค่าระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดหลักสี่แบบถูกนำมาใช้กับการปฏิบัติงานด้านน้ำมันและก๊าซ ได้แก่ หัวหลุมขนาดกะทัดรัดบนพื้นผิวสำหรับการใช้งานบนบกและบนแท่น หัวหลุมขนาดกะทัดรัดใต้ทะเลสำหรับการผลิตน้ำลึก ระบบขนาดกะทัดรัดแบบโมดูลาร์สำหรับแผ่นหลายหลุม และหัวหลุมขนาดกะทัดรัดแบบรูบางสำหรับการสำรวจและประเมินหลุม
1. ระบบหลุมผลิตพื้นผิวขนาดกะทัดรัด
หัวหลุมผลิตพื้นผิวขนาดกะทัดรัดเป็นรูปแบบที่มีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายมากที่สุด ซึ่งใช้กับการเล่นบนบกแบบแหวกแนวและแพลตฟอร์มนอกชายฝั่งแบบคงที่ซึ่งมีความสูงของปล่องต่ำจะช่วยลดภาระทางโครงสร้างบนพื้นหลุมผลิตได้โดยตรง และลดความยุ่งยากในการเข้าถึงเครนระหว่างการดำเนินการปรับปรุง
หัวหลุมผลิตพื้นผิวมาตรฐานขนาดกะทัดรัดรองรับสายปลอกได้สองถึงสี่สายภายในตัวเครื่องเดียว โดยมีขนาดรูที่กำหนดตั้งแต่ 7-1/16 นิ้ว ถึง 13-5/8 นิ้ว และพิกัดแรงดันใช้งานตั้งแต่ 3,000 ถึง 15,000 psi ในการดำเนินงานแผ่นหลายหลุมในอ่าง Permian ผู้ปฏิบัติงานได้รายงานการลดเวลาการขุดเจาะจากเฉลี่ย 36 ชั่วโมงสำหรับหัวหลุมทั่วไปเป็น 14 ถึง 18 ชั่วโมงด้วยระบบขนาดกะทัดรัด ซึ่งช่วยประหยัดเวลาได้อย่างมากในโปรแกรมแผ่นหลุม 20 ถึง 40 หลุม
2. ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดใต้ทะเล
หัวหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดใต้ทะเลได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเป็นพิเศษสำหรับการติดตั้งบนพื้นทะเล โดยที่ความสูงและน้ำหนักที่ลดลงจะช่วยลดภาระทางโครงสร้างบนแม่แบบใต้ทะเลได้โดยตรง และลดข้อกำหนดการเข้าถึงด้านข้างของเรือเจาะและเรือกึ่งดำน้ำในระหว่างการดำเนินการ
โดยทั่วไปแล้วตัวเรือนหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดใต้ทะเลจะผลิตจากเหล็กกล้าคาร์บอนอัลลอยด์ต่ำพร้อมการหุ้มโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อน (CRA) บนพื้นผิวของรูภายใน เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของตัวเรือน 18-3/4 นิ้วเป็นมาตรฐานสำหรับการใช้งานในน้ำลึก รองรับพิกัดแรงดันสูง/อุณหภูมิสูง (HPHT) สูงถึง 15,000 psi และ 350 องศาฟาเรนไฮต์ จำนวนส่วนประกอบที่ลดลงของระบบขนาดกะทัดรัดมีคุณค่าอย่างยิ่งใต้ทะเล เนื่องจากการเชื่อมต่อเพิ่มเติมแต่ละครั้งแสดงถึงเส้นทางการรั่วไหลที่อาจมีราคาแพงและใช้เวลานานในการแก้ไขที่ระดับความลึกของน้ำ 1,000 ถึง 3,000 เมตร
3. ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดแบบโมดูลาร์สำหรับแผ่นหลุมหลายหลุม
ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดแบบโมดูลาร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อการติดตั้งเป็นชุดบนพื้นที่ที่มีแผ่นหลายหลุม โดยมีอินเทอร์เฟซมาตรฐานที่ช่วยให้สามารถเคลื่อนย้ายแท่นขุดเจาะ อุปกรณ์ที่สมบูรณ์ และต้นคริสต์มาสเดียวกันจากบ่อหนึ่งไปอีกบ่อหนึ่งได้โดยไม่ต้องกำหนดค่าใหม่
การกำหนดมาตรฐานเป็นคุณค่าหลักของหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดแบบแยกส่วนในโปรแกรมการเจาะแผ่น เมื่อทั้ง 20 หลุมบนแผ่นเดียวใช้ตัวเรือนหัวหลุมขนาดกะทัดรัดที่เหมือนกันซึ่งมีโครงแขวนเดียวกัน อะแดปเตอร์หัวท่อเดียวกัน และรูปทรงตัวเชื่อมต่อแบบต้นไม้เดียวกัน เจ้าหน้าที่แท่นขุดเจาะสามารถดำเนินการตามขั้นตอนการติดตั้งจากหน่วยความจำของกล้ามเนื้อ -- ลดข้อผิดพลาดในขั้นตอน เวลาในการตรวจสอบ และเวลาที่ไม่มีประสิทธิผล (NPT) ต่อหลุม ผู้ปฏิบัติงานในโรงผลิตหิน Eagle Ford และ Marcellus ได้บันทึกการลด NPT ลง 15 ถึง 25 เปอร์เซ็นต์ต่อการติดตั้งบนหลุมผลิต โดยการเปลี่ยนจากส่วนประกอบแบบผสมทั่วไปไปเป็นโปรแกรมหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดที่ได้มาตรฐาน
4. หลุมผลิตขนาดกะทัดรัดแบบ Slim-Hole สำหรับบ่อสำรวจ
หลุมผลิตขนาดกะทัดรัดที่มีรูบางรองรับโปรแกรมปลอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าที่ใช้ในหลุมสำรวจ โดยที่การประเมินการก่อตัวมีความสำคัญมากกว่าโครงสร้างพื้นฐานการผลิต ทำให้มีความสามารถในการกักเก็บแรงดันเต็มรูปแบบในตัวเรือนที่สามารถติดตั้งและดึงกลับคืนมาได้ด้วยแท่นขุดเจาะที่มีขนาดเล็กกว่าและมีต้นทุนต่ำกว่า โดยทั่วไประบบขนาดกะทัดรัดแบบรูบางจะรองรับท่อการผลิตขนาด 4-1/2 นิ้ว ถึง 7 นิ้ว ที่มีแรงดันใช้งานสูงถึง 10,000 psi และน้ำหนักเบา โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 800 ถึง 1,800 กก. เทียบกับ 3,000 ถึง 8,000 กก. สำหรับหัวหลุมผลิตทั่วไปขนาดเต็ม ทำให้สามารถขนส่งโดยเฮลิคอปเตอร์ไปยังสถานที่สำรวจระยะไกลได้
ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดเทียบกับหลุมผลิตทั่วไป: การเปรียบเทียบแบบเต็ม
ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดมีประสิทธิภาพเหนือกว่าหัวหลุมทั่วไปอย่างต่อเนื่องในด้านความเร็วการติดตั้ง รอยเท้า จำนวนเส้นทางการรั่วไหล และต้นทุนการติดตั้งทั้งหมด ในขณะที่หัวหลุมทั่วไปยังคงรักษาข้อได้เปรียบในด้านความสามารถในการซ่อมแซมภาคสนาม และความเข้ากันได้กับอุปกรณ์ดั้งเดิมที่เสร็จสมบูรณ์
| พารามิเตอร์ | ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัด | กองหลุมผลิตแบบธรรมดา |
| ความสูงของกอง | 0.6 -- 1.5 ม | 2.5 -- 6.0 ม |
| เวลาขุดเจาะ | 12-20 ชม | 24-48 ชม |
| จำนวนเส้นทางการรั่วไหลที่อาจเกิดขึ้น | 2-4 | 6-14 |
| น้ำหนัก (ระบบทั่วไป 10,000 psi) | 1,200 -- 2,500 กก | 3,000 -- 7,000 กก |
| ทดสอบแรงดันจากโรงงาน? | ใช่ (ประกอบเต็ม) | ระดับส่วนประกอบเท่านั้น |
| มีแรงดันใช้งานสูงสุด | มากถึง 15,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | สูงถึง 20,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว |
| ความสามารถในการซ่อมแซมภาคสนาม | จำกัด (เปลี่ยนที่อยู่อาศัย) | สูง (สลับส่วนประกอบ) |
| ความเข้ากันได้กับอุปกรณ์รุ่นเก่า | ต้องใช้แกนอะแดปเตอร์ | สูง (หน้าแปลนมาตรฐาน) |
| ต้นทุนการติดตั้งทั้งหมด (สัมพันธ์) | ลดลง 15-30% | พื้นฐาน |
| แอปพลิเคชั่นที่ดีที่สุด | การขุดเจาะแผ่น นอกชายฝั่ง พื้นที่ห่างไกล | HPHT ที่ซับซ้อน ฟิลด์ดั้งเดิม |
ตารางที่ 1: การเปรียบเทียบระหว่างระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดกับกองหลุมผลิตทั่วไปในพารามิเตอร์การดำเนินงานและประสิทธิภาพที่สำคัญ
ข้อกำหนดทางเทคนิคที่สำคัญของระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดมีอะไรบ้าง
ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดได้รับการระบุในมิติทางเทคนิคหลักหกมิติ: อัตราแรงดันในการทำงาน ขนาดรู การรองรับโปรแกรมของท่อ ระดับอุณหภูมิ เกรดวัสดุ และสภาพแวดล้อมการบริการ โดยแต่ละมิติจะต้องจับคู่อย่างแม่นยำกับสภาพอ่างเก็บน้ำของหลุมและการออกแบบที่สมบูรณ์
| ข้อมูลจำเพาะ | ช่วงมาตรฐาน | ช่วง HPHT | มาตรฐานการปกครอง |
| ความกดดันในการทำงาน | 3,000 -- 10,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | 10,000 -- 15,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว | กPI 6A / ISO 10423 |
| ระดับอุณหภูมิ | K (-60 ถึง 82 C) / L (-46 ถึง 82 C) | P (-29 ถึง 180 องศาเซลเซียส) | กPI 6A |
| รูตัวเรือน (ระบุ) | 7-1/16 นิ้ว -- 11 นิ้ว | 13-5/8 นิ้ว -- 18-3/4 นิ้ว | กPI 6A |
| คลาสวัสดุ | กA (general) / BB (H2S service) | DD / EE / FF (เปรี้ยว/CO2) | กPI 6A / NACE MR0175 |
| ระดับข้อกำหนดผลิตภัณฑ์ | พีเอสแอล 1 / พีเอสแอล 2 | PSL 3 / PSL 3G / PSL 4 | กPI 6A |
| ขนาดปลอกที่รองรับ | 2 สาย (พื้นผิวตัวนำ) | 3-4 สาย (โปรแกรมเต็ม) | การออกแบบเฉพาะเจาะจงอย่างดี |
ตารางที่ 2: ช่วงข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดภายใต้เงื่อนไขการบริการมาตรฐานและแรงดันสูง/อุณหภูมิสูง (HPHT) โดยมีมาตรฐานที่บังคับใช้
เหตุใดระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดจึงได้รับการยอมรับในการเล่นที่แหวกแนว?
เศรษฐศาสตร์ของการเจาะแผ่นอิเล็กโทรดแหวกแนว โดยที่หลุม 20 ถึง 40 หลุมใช้ตำแหน่งพื้นผิวเดียวกันและประสิทธิภาพของแท่นขุดเจาะช่วยขับเคลื่อนต้นทุนการพัฒนาภาคสนามโดยตรง ทำให้ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดกลายเป็นข้อกำหนดเริ่มต้นสำหรับผู้ปฏิบัติงานหลักในลุ่มน้ำ Permian, Bakken, Eagle Ford และ Marcellus เนื่องจากเวลาต่อหลุมและการประหยัดต้นทุนประกอบกันอย่างมากในระดับแผ่น
พิจารณาโปรแกรมแผ่น 30 หลุม หากการติดตั้งหลุมผลิตของแต่ละหลุมใช้เวลา 36 ชั่วโมงด้วยระบบธรรมดา และ 16 ชั่วโมงด้วยระบบขนาดกะทัดรัด เวลารวมทั่วทั้งแผ่นจะประหยัดเวลาได้ 600 ชั่วโมงแท่นขุดเจาะ ในอัตราวันที่ 25,000 เหรียญสหรัฐฯ สำหรับแท่นขุดเจาะบนบกสมัยใหม่ ซึ่งเท่ากับ 625,000 เหรียญสหรัฐฯ ในการประหยัดต้นทุนแท่นขุดเจาะโดยตรงจากการเลือกหัวหลุมผลิตเพียงอย่างเดียว ก่อนที่จะพิจารณาถึงการยกเครนที่ลดลง การทดสอบแรงดันที่น้อยลง ต้นทุนการขนส่งที่ลดลง (หน่วยที่มีขนาดกะทัดรัดน้ำหนักเบาลง) และลดการสัมผัสด้านความปลอดภัยจากขั้นตอนการประกอบที่ง่ายขึ้น
กdditional drivers of compact wellhead adoption in unconventional operations include:
- การลดรอยเท้าทางสิ่งแวดล้อม -- ความสูงของปล่องที่ต่ำกว่าจะช่วยลดผลกระทบที่พื้นผิวที่มองเห็นได้ และทำให้การป้องกันและรั้วหลุมผลิตง่ายขึ้น ซึ่งสนับสนุนความมุ่งมั่นด้านสิ่งแวดล้อมของผู้ปฏิบัติงานในพื้นที่ที่มีความละเอียดอ่อน
- เรขาคณิตการเจาะแผ่น -- หัวหลุมขนาดกะทัดรัดจะพอดีกับช่องว่างที่จำกัดระหว่างหัวหลุมที่อยู่ติดกันบนแผ่นหลายหลุม ซึ่งความสูงของปล่องแบบธรรมดาจะสร้างความเสี่ยงในการรบกวนระหว่างการทำงานของเครน
- กutomated manufacturing quality -- ตัวเรือนขนาดกะทัดรัดที่กลึงด้วยอุปกรณ์ CNC เพื่อให้มีพิกัดความเผื่อต่ำ (โดยทั่วไปคือ IT7 หรือดีกว่าสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางของรู) ให้การลงจอดและการปิดผนึกของไม้แขวนเสื้อที่ทำซ้ำได้มากกว่ากองซ้อนทั่วไปที่ประกอบภาคสนาม
- ลดความซับซ้อนของสินค้าคงคลัง -- SKU ของหลุมผลิตมาตรฐานขนาดกะทัดรัดเพียงหน่วยเดียวสามารถแทนที่หมายเลขชิ้นส่วนส่วนประกอบทั่วไปได้หลายสิบรายการ ลดความซับซ้อนในการจัดซื้อ คลังสินค้า และการจัดการห่วงโซ่อุปทาน
ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดได้รับการติดตั้งและใช้งานอย่างไร
การติดตั้งระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดเป็นไปตามลำดับที่มีความคล่องตัวเมื่อเปรียบเทียบกับหัวหลุมทั่วไป: ตัวเรือนวางอยู่บนตัวนำ สายไฟของปลอกถูกรันและแขวนตามลำดับภายในตัวเรือนเดี่ยว ซีลแบบแยกออกได้รับพลังงาน และอะแดปเตอร์หัวท่อและต้นคริสต์มาสเชื่อมต่อกัน ทั้งหมดนี้ใช้อุปกรณ์หยิบเครนน้อยกว่าและมีทีมงานติดตั้งน้อยกว่าที่ระบบทั่วไปต้องการ
ขั้นตอนที่ 1 - การติดตั้งที่อยู่อาศัย
ตัวเรือนหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดจะถูกติดตั้งบนปลอกตัวนำหลังจากที่ตัวนำถูกยึดด้วยซีเมนต์เข้าที่ สำหรับระบบพื้นผิวที่มีขนาดกะทัดรัด ตัวเรือนจะถูกร้อยเกลียวหรือเชื่อมเข้ากับตัวนำโดยใช้การเชื่อมต่อที่ตัดเฉือนไว้ล่วงหน้าที่โรงงานของผู้ผลิตตัวเรือน โดยปกติแล้ว ตัวเรือนจะลงจอดและปรับระดับด้วยเครนตัวเดียวที่ใช้เวลานาน 30 ถึง 60 นาที
ขั้นตอนที่ 2 - การแขวนเชือกปลอก
เชือกปลอกแต่ละเส้นจะถูกร้อยผ่านรูตัวเรือนขนาดกะทัดรัดและปักลงในโครงไม้แขวนเสื้อที่เหมาะสมซึ่งกลึงเข้าไปในตัวเรือน การวางแนวของไม้แขวนเสื้อได้รับการยืนยันโดยเครื่องหมายอ้างอิงบนตัวไม้แขวนเสื้อซึ่งอยู่ในแนวเดียวกันกับเครื่องหมายที่สอดคล้องกันบนตัวเครื่อง ซึ่งช่วยให้มองเห็นได้ชัดเจนว่าไม้แขวนเสื้อลงสู่พื้นอย่างถูกต้องก่อนที่แท่นขุดเจาะจะคลายความตึง การปิดผนึกแบบแยกส่วนระหว่างสายปลอกจะถูกตั้งค่าโดยกลไก (โดยการหมุนหรือน้ำหนัก) หรือโดยไฮดรอลิกผ่านพอร์ตในตัวตัวเรือน
ขั้นตอนที่ 3 - การทดสอบแรงดัน
ซีลวงแหวนของปลอกแต่ละอันและซีลรูหลักได้รับการทดสอบแยกกันโดยใช้ช่องทดสอบที่สร้างไว้ในตัวตัวเรือนขนาดกะทัดรัด แรงดันทดสอบจะถูกใช้ตาม API 6A และขั้นตอนการทดสอบหลุมผลิตเฉพาะเจาะจง โดยมีแรงดันคงอยู่เป็นเวลา 15 นาทีต่อการปิดผนึกต่อข้อกำหนดของผู้ปฏิบัติงานส่วนใหญ่ เนื่องจากตัวเครื่องขนาดกะทัดรัดได้รับการทดสอบจากโรงงานว่าเป็นชุดประกอบทั้งชุด ผลการทดสอบภาคสนามจึงแทบจะสรุปผลได้เกือบทุกครั้ง การทดสอบภาคสนามที่ล้มเหลวจะบ่งชี้ถึงข้อผิดพลาดในการติดตั้งมากกว่าข้อบกพร่องจากการผลิตส่วนประกอบอย่างน่าเชื่อถือ
ขั้นตอนที่ 4 - การเชื่อมต่อต้นคริสต์มาส
ต้นคริสต์มาสเชื่อมต่อกับเรือนหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดผ่านอะแดปเตอร์หัวท่อ (THA) หรือโดยตรงผ่านตัวเชื่อมต่อต้นไม้แบบแยกส่วน ขึ้นอยู่กับการออกแบบระบบ โดยทั่วไประบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดจะใช้ตัวเชื่อมต่อแบบแคลมป์เดี่ยวหรือการเชื่อมต่อแบบเกลียวที่ส่วนต่อประสานของต้นไม้ แทนที่จะเป็นข้อต่อหน้าแปลนแบบเต็มหน้า ซึ่งช่วยลดจำนวนสลักเกลียวและปะเก็นที่ต้องการ และลดเวลาในการติดตั้งต้นไม้ลงได้ 30 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับการเชื่อมต่อแบบหน้าแปลนต้นไม้แบบทั่วไป
ผู้ปฏิบัติงานควรประเมินอะไรก่อนเลือกระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัด
ก่อนที่จะตัดสินใจใช้ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัด ผู้ปฏิบัติงานต้องประเมินปัจจัยความเข้ากันได้ที่สำคัญ 5 ประการ ได้แก่ รูปทรงของโปรแกรมปลอกหลุม ความดันอ่างเก็บน้ำและอุณหภูมิ สภาพแวดล้อมการติดตั้งบนพื้นผิวหรือใต้ทะเล ความสมบูรณ์และความเข้ากันได้ของเครื่องมือในการปรับปรุง และสถานะการอนุมัติตามกฎระเบียบของเทคโนโลยีหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดในเขตอำนาจศาลที่ปฏิบัติงาน
- เรขาคณิตของโปรแกรมปลอก - โครงสร้างขนาดกะทัดรัดต้องรองรับขนาดสายเคสที่วางแผนไว้ทั้งหมด โดยมีระยะห่างระหว่างสายในแนวรัศมีเพียงพอ บ่อน้ำที่มีสายปลอกตรงกลางซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเล็กกว่าปลอกผิวเพียง 1/2 นิ้ว อาจไม่พอดีกับรูตัวเรือนขนาดกะทัดรัดมาตรฐาน
- ซองแรงดันและอุณหภูมิ -- ยืนยันว่าระดับอุณหภูมิ API 6A ของระบบขนาดกะทัดรัดและระดับแรงดันใช้งานนั้นเกินแรงดันบนหลุมผลิตสูงสุดที่คาดการณ์ไว้และอุณหภูมิปิดพื้นผิวสูงสุด โดยมีอัตราความปลอดภัยขั้นต่ำ 10 เปอร์เซ็นต์
- ความเข้ากันได้ของเครื่องมือที่สมบูรณ์ -- ปลั๊ก frac เครื่องบรรจุหีบห่อ และเครื่องมือสายไฟที่ทำงานในระหว่างการแตกหักด้วยไฮดรอลิกหรือการบันทึกการผลิตจะต้องผ่านรูหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดโดยไม่มีการรบกวน ตรวจสอบว่าการเจาะทะลุขั้นต่ำของระบบขนาดกะทัดรัดตรงตามข้อกำหนดของชุดเครื่องมือที่สมบูรณ์ทั้งหมด
- การเข้าถึงเวิร์คโอเวอร์ -- หัวหลุมทั่วไปช่วยให้สามารถเปลี่ยนส่วนประกอบแต่ละชิ้นในภาคสนามได้ ตัวเรือนขนาดกะทัดรัดที่เกิดการซีลล้มเหลวมักจะต้องมีการเปลี่ยนตัวเรือนโดยสมบูรณ์ ซึ่งอาจหมายถึงการดึงบ่อ - ประเมินว่าโปรไฟล์ความสามารถในการซ่อมแซมภาคสนามของระบบขนาดกะทัดรัดนั้นเป็นที่ยอมรับสำหรับอายุการใช้งานการผลิตที่คาดหวังของหลุมและความถี่ในการทำงานหรือไม่
- การอนุมัติตามกฎข้อบังคับ -- ในเขตอำนาจศาลบางแห่ง ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดจะต้องได้รับการอนุมัติเป็นรายบุคคลจากหน่วยงานกำกับดูแลก่อนการติดตั้ง ยืนยันว่าหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดที่เลือกได้รับการอนุมัติที่จำเป็น (เช่น BSEE ในอ่าวเม็กซิโกของสหรัฐอเมริกา HSE ในทะเลเหนือของสหราชอาณาจักร) ก่อนการจัดซื้อ
คำถามที่พบบ่อย: ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัด
คำถามที่ 1: ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดสามารถใช้กับหลุมที่มีอยู่ซึ่งแต่เดิมเจาะด้วยหัวหลุมทั่วไปได้หรือไม่
การแปลงหลุมที่มีอยู่จากหลุมผลิตแบบธรรมดาเป็น ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัด เป็นไปได้ในทางเทคนิคแต่ไม่ค่อยประหยัดเมื่อใช้ชุดติดตั้งเพิ่มเติมแบบสแตนด์อโลน สถานการณ์การแปลงที่ใช้งานได้จริงมากที่สุดคือในระหว่างการปรับปรุงครั้งใหญ่ซึ่งจำเป็นต้องดึงต้นคริสต์มาสและสายท่ออยู่แล้ว ณ จุดนั้น ตัวเรือนของหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดสามารถทดแทนแกนม้วนของหัวท่อแบบธรรมดาได้ โดยที่ตัวนำและหัวของปลอกพื้นผิวยังคงอยู่ในสภาพที่สามารถใช้งานได้ ผู้ปฏิบัติงานส่วนใหญ่ใช้ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดกับโปรแกรมหลุมใหม่แทนการปรับปรุงหลุมที่มีอยู่เดิม
คำถามที่ 2: ระยะเวลารอคอยโดยทั่วไปสำหรับระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดเทียบกับส่วนประกอบทั่วไปคือเท่าไร
ระบบหลุมผลิตมาตรฐานขนาดกะทัดรัดจากผู้ผลิตที่จัดตั้งขึ้น โดยทั่วไปจะมีเวลารอคอยสินค้า 8 ถึง 16 สัปดาห์สำหรับอุปกรณ์ PSL 1 และ PSL 2 หัวหลุมผลิตแบบกำหนดเองหรือ HPHT ขนาดกะทัดรัดที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับบริการ PSL 3G หรือ PSL 4 อาจต้องใช้เวลา 20 ถึง 36 สัปดาห์ เนื่องจากการทดสอบ NDE เพิ่มเติม เอกสารการตรวจสอบย้อนกลับ และข้อกำหนดการรับรองวัสดุ ในทางตรงกันข้าม ส่วนประกอบของหลุมผลิตแบบทั่วไปมักจะมีจำหน่ายจากสต็อกของผู้จัดจำหน่ายภายใน 2 ถึง 6 สัปดาห์ ทำให้ระบบแบบเดิมได้เปรียบด้านเวลานำสำหรับโปรแกรมการขุดเจาะเร่งด่วนหรือโดยไม่ได้วางแผนไว้ ผู้ปฏิบัติงานที่ดำเนินโครงการเจาะแผ่นระยะไกลควรวางแผนการจัดซื้อหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดล่วงหน้า 6 ถึง 12 เดือนเพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงตามกำหนดเวลา
คำถามที่ 3: ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดเหมาะสำหรับหลุมก๊าซเปรี้ยวที่มี H2S สูงหรือไม่
ใช่ -- ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัด มีจำหน่ายในการกำหนดค่าบริการเปรี้ยวเต็มรูปแบบที่สอดคล้องกับ NACE MR0175 / ISO 15156 ตัวเรือนขนาดกะทัดรัดสำหรับบริการเปรี้ยวใช้เหล็กกล้าโลหะผสมต่ำที่มีความแข็งจำกัด (โดยทั่วไปคือ HRC 22 สูงสุด) วงแหวนซีลโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อน และซีลยางที่จัดทำขึ้นเพื่อความเข้ากันได้กับ H2S คลาสวัสดุ DD, EE หรือ FF ต่อ API 6A กำหนดความสามารถในการให้บริการที่มีรสเปรี้ยว ผู้ปฏิบัติงานในชั้นหินที่ประกอบด้วย H2S ในพื้นที่เพอร์เมียน ตะวันออกกลาง และทะเลเหนือระบุหัวหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดสำหรับบริการเปรี้ยวเป็นประจำด้วยความมั่นใจเช่นเดียวกับอุปกรณ์บริการเปรี้ยวทั่วไป
คำถามที่ 4: ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดจัดการการจัดการแรงดันวงแหวนระหว่างการผลิตได้อย่างไร
ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัด รวมถึงพอร์ตการเข้าถึงวงแหวนเฉพาะที่กลึงเข้าไปในตัวตัวเรือนสำหรับวงแหวนของปลอกแต่ละอัน โดยทั่วไปคือ NPT ขนาด 2 นิ้วหรือ 1 นิ้วหรือพอร์ตแบบหน้าแปลนที่ให้การเข้าถึงวงแหวน A, B และ C ตามความต้องการของการออกแบบหลุม เกจวัดแรงดันวงแหวน วาล์วฉีดสารเคมี และวาล์วไล่เลือดออก เชื่อมต่อกับพอร์ตเหล่านี้โดยใช้ข้อต่อแบบเดียวกับอุปกรณ์เข้าถึงวงแหวนหลุมผลิตทั่วไป API 90 และข้อกำหนดด้านกฎระเบียบสำหรับการตรวจติดตามแรงดันเคสซิ่งแบบยั่งยืน (SCP) ได้รับการแก้ไขอย่างครบถ้วนด้วยการออกแบบพอร์ตวงแหวนหลุมผลิตขนาดกะทัดรัด โดยไม่มีการลดความสามารถในการตรวจสอบเมื่อเปรียบเทียบกับระบบทั่วไป
คำถามที่ 5: ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดและระบบหลุมผลิตทั่วไปมีราคาแตกต่างกันอย่างไร
ต้นทุนเงินทุนของก ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัด โดยทั่วไปฮาร์ดแวร์จะสูงกว่าชุดส่วนประกอบหลุมผลิตทั่วไปที่มีพิกัดเทียบเท่ากัน 10 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งสะท้อนถึงความแม่นยำในการตัดเฉือนที่สูงขึ้นและต้นทุนการประกอบในโรงงาน อย่างไรก็ตาม เมื่อคำนวณต้นทุนการติดตั้งทั้งหมดแล้ว รวมถึงเวลาแท่นขุดเจาะ การทำงานของเครน การทดสอบแรงดัน และการตรวจสอบ ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดจะมีราคาถูกกว่าระบบทั่วไปถึง 15 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ต่อหลุมอย่างต่อเนื่อง โดยปกติแล้วจุดคุ้มทุนจะถึงหลุมที่สามหรือสี่ของโปรแกรมแผ่น หลังจากนั้นหลุมที่เพิ่มเข้ามาแต่ละหลุมจะให้ความได้เปรียบด้านต้นทุนเต็มรูปแบบของวิธีการแบบกะทัดรัด
คำถามที่ 6: มาตรฐานอุตสาหกรรมใดบ้างที่ควบคุมการออกแบบและการผลิตระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัด
ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัด อยู่ภายใต้มาตรฐานหลักเดียวกันกับหัวหลุมทั่วไป: กPI 6A (ISO 10423) ซึ่งครอบคลุมข้อกำหนดสำหรับอุปกรณ์หลุมผลิตและต้นคริสต์มาส รวมถึงข้อกำหนดด้านวัสดุ ความคลาดเคลื่อนของมิติ ขั้นตอนการทดสอบแรงดัน และข้อกำหนดการจัดการคุณภาพในทุกระดับ PSL มาตรฐานที่บังคับใช้เพิ่มเติม ได้แก่ API 6AF สำหรับการทดสอบอัคคีภัยของอุปกรณ์หลุมผลิต, NACE MR0175 / ISO 15156 สำหรับคุณสมบัติวัสดุบริการที่มีฤทธิ์เปรี้ยว และ API 90 สำหรับการจัดการแรงดันของปลอกวงแหวน หัวหลุมใต้ทะเลขนาดกะทัดรัดยังปฏิบัติตาม API 17D (ISO 13628-4) เพิ่มเติมสำหรับอุปกรณ์หัวหลุมใต้ทะเลและอุปกรณ์ต้นคริสต์มาส ผู้ปฏิบัติงานควรตรวจสอบว่าระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดใดๆ ที่อยู่ระหว่างการพิจารณามีใบอนุญาต API 6A monogram ในปัจจุบันจากผู้ผลิต
บทสรุป: กรณีศึกษาของระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดในโครงการหลุมสมัยใหม่
ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัด ได้ย้ายจากโซลูชันเฉพาะสำหรับข้อจำกัดด้านพื้นที่นอกชายฝั่ง ไปสู่ตัวเลือกข้อกำหนดหลักสำหรับการขุดเจาะแผ่นบนบก การผลิตใต้ทะเล การสำรวจระยะไกล และความสำเร็จที่แหวกแนว การผสมผสานระหว่างเวลาการติดตั้งที่ลดลง เส้นทางการรั่วไหลที่น้อยลง ต้นทุนการติดตั้งโดยรวมที่ลดลง คุณภาพที่ได้รับการรับรองจากโรงงาน และขนาดพื้นผิวที่เล็กลง ทำให้เป็นกรณีทางเทคนิคและเศรษฐกิจที่น่าสนใจที่กองหลุมผลิตแบบธรรมดาต้องดิ้นรนเพื่อให้เข้ากับโปรแกรมหลุมที่ทันสมัยที่สุด
พื้นที่ที่เหลือซึ่งหัวหลุมทั่วไปยังคงรักษาข้อได้เปรียบที่แท้จริง เช่น การใช้งาน Ultra-HPHT ที่สูงกว่า 15,000 psi ความเข้ากันได้ของสนามแบบเดิม และสถานการณ์ที่ต้องการส่วนประกอบที่ซ่อมแซมได้ในภาคสนาม นั้นมีจริงแต่แคบลงเรื่อยๆ เนื่องจากเทคโนโลยีหัวหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดยังคงพัฒนาความสามารถด้านแรงดันและอุณหภูมิต่อไป
สำหรับผู้ปฏิบัติงานที่วางแผนโปรแกรมหลุมใหม่ กระบวนการประเมินไม่ควรเริ่มต้นด้วยการถามว่าระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดสามารถใช้งานได้หรือไม่ แต่โดยการระบุข้อจำกัดทางเทคนิคเฉพาะ เช่น รูปทรงของโปรแกรมเคส ซองแรงดัน ข้อกำหนดเครื่องมือที่สมบูรณ์ และบริบทด้านกฎระเบียบ ซึ่งกำหนดว่าการกำหนดค่าหัวหลุมผลิตขนาดกะทัดรัดแบบใดเป็นข้อกำหนดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการออกแบบหลุมแต่ละหลุม ในกรณีส่วนใหญ่ การประเมินนั้นจะยืนยันว่าก ระบบหลุมผลิตขนาดกะทัดรัด เป็นทางเลือกที่เหมาะสม
