ฟังก์ชั่นของวาล์วสำลัก Wellhead คืออะไร？

ในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนและมีเดิมพันสูงของการผลิตน้ำมันและก๊าซการควบคุมพลังงานอันยิ่งใหญ่ของอ่างเก็บน้ำใต้ผิวดินเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง ในบรรดาส่วนประกอบที่สำคัญที่ติดตั้งที่ Wellhead, วาล์วสำลัก มีบทบาทที่ขาดไม่ได้ในการรับรองความปลอดภัยความมั่นคงและประสิทธิภาพ

ฟังก์ชั่นหลัก: การควบคุมและการควบคุม

ที่แกนกลางฟังก์ชั่นของวาล์วสำลักคือการควบคุมอัตราการไหลและลดความดันของของเหลวที่เกิดจากบ่อน้ำ เมื่อน้ำมันและก๊าซถูกนำไปสู่พื้นผิวพวกเขาจะอยู่ภายใต้แรงกดดันของอ่างเก็บน้ำที่สูงมาก การอนุญาตให้แรงกดดันนี้ไม่ จำกัด เข้าไปในโรงงานผลิตพื้นผิวจะไม่ปลอดภัยและไม่สามารถใช้งานได้

วาล์วสำลักทำหน้าที่เป็นปากที่เข้มงวดทำให้เกิดแรงดันลดลงระหว่างความดันบ่อสูงและความดันต่ำของเส้นการไหลของพื้นผิวและตัวแยก ข้อ จำกัด ที่ควบคุมนี้มีวัตถุประสงค์ที่สำคัญหลายประการ:

1. กฎระเบียบการไหล: มันจัดการอัตราการผลิตของบ่อน้ำช่วยให้ผู้ประกอบการสามารถผลิตในระดับที่ดีที่สุดที่เพิ่มการกู้คืนและสอดคล้องกับแนวทางการจัดการด้านกฎระเบียบหรืออ่างเก็บน้ำ

2. การควบคุมความดัน: ช่วยปกป้องอุปกรณ์พื้นผิวปลายน้ำ (เช่นตัวคั่นและเครื่องทำความร้อน) จากการสัมผัสกับแรงดันที่เต็มไปด้วยความดันเต็มรูปแบบป้องกันความเสียหายและสร้างความมั่นใจว่าสภาพการทำงานที่ปลอดภัย

3. การควบคุมแรงดันหลุมด้านล่างที่ไหล: โดยการควบคุมความดันที่พื้นผิววาล์วสำลักจะควบคุมความดันที่ด้านล่างของบ่อน้ำ นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการป้องกันความเสียหายของอ่างเก็บน้ำเช่นการผลิตทรายหรือการรวมกันของน้ำ

4. การป้องกันการเตะและการระเบิด: ในระหว่างการขุดเจาะหรือควบคุมได้ดีวาล์วสำลักเป็นองค์ประกอบสำคัญของระบบการป้องกันการระเบิด (BOP) มันถูกใช้เพื่อหมุนเวียนการไหลบ่าเข้ามาของของเหลวในการก่อตัว (เตะ) อย่างปลอดภัยโดยการใช้แรงดันกลับพื้นผิว

ประเภทหลักของวาล์วสำลัก Wellhead

วาล์วสำลักแบ่งออกเป็นสองประเภทตามวิธีการปรับของพวกเขา:

1. สำลักเชิงบวก (ช็อคคงที่)

• การออกแบบ: สิ่งเหล่านี้เป็นโช้คที่ไม่สามารถปรับได้ด้วยปากขนาดคงที่

• ฟังก์ชั่น: พวกเขาให้ค่าคงที่ความดันลดลงและอัตราการไหลที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

• แอปพลิเคชัน: โดยทั่วไปแล้วจะใช้โช้คในเชิงบวกในสภาพที่มั่นคงและคาดการณ์ได้ซึ่งต้องการอัตราการไหลที่สอดคล้องกัน พวกเขาเป็นเรื่องง่ายแข็งแกร่งและราคาไม่แพง แต่ขาดความยืดหยุ่น

2. สำลักปรับได้

• การออกแบบ: วาล์วเหล่านี้ช่วยให้ผู้ประกอบการสามารถเปลี่ยนแปลงขนาดของปากเพื่อปรับอัตราการไหลและความดันลดลง การออกแบบหลักสองประการคือ:

  • เข็มและที่นั่ง: เข็มเรียวเคลื่อนเข้าและออกจากที่นั่งค่อยๆเปลี่ยนพื้นที่ไหล การออกแบบนี้ช่วยให้สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำ

  • ถั่วและกรง: กรงที่มีรูพรุนมีปลั๊กเลื่อนหรือปลั๊กที่เปิดเผยตัวเลขและขนาดของรูที่แตกต่างกันไปยังกระแสการไหล การออกแบบนี้มักจะทนต่อการกัดเซาะจากวัสดุที่มีการขัด

• แอปพลิเคชั่น: ช็อคที่ปรับได้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับบ่อน้ำที่มีแรงกดดันที่ผันผวนในระหว่างการดำเนินการทำความสะอาดอย่างดีหรือสำหรับสถานการณ์ใด ๆ ที่ต้องใช้การจัดการการไหลที่ใช้งานอยู่

ความแตกต่างเพิ่มเติมสามารถทำได้โดยใช้วิธีการกระตุ้น: ช็อกด้วยตนเอง (ดำเนินการโดย handwheel) และช๊อคอัตโนมัติ (ทำงานโดยระบบไฮดรอลิกหรือไฟฟ้ามักจะรวมเข้ากับระบบควบคุมดิจิตอล)

แอปพลิเคชั่นสำคัญทั่ววงจรชีวิตที่ดี

วาล์วสำลักถูกใช้ในช่วงต่าง ๆ ของชีวิตของบ่อน้ำ:

• การขุดเจาะ: เป็นส่วนหนึ่งของระบบควบคุมบ่อน้ำเพื่อจัดการการเตะ

• เสร็จสิ้นและทำความสะอาดอย่างดี: ใช้เพื่อควบคุมการไหลกลับเริ่มต้นช่วยให้สามารถกำจัดของเหลวที่เสร็จสมบูรณ์ได้อย่างปลอดภัยและความดันของอุปกรณ์พื้นผิวอย่างค่อยเป็นค่อยไป

• การผลิต: ขั้นตอนหลักที่ควบคุมการไหลและความดันในการผลิตรายวัน

• การทดสอบที่ดี: ใช้เพื่อจัดการอัตราการไหลอย่างแม่นยำเพื่อวัดผลการผลิตและอ่างเก็บน้ำที่ดี

• การกระตุ้นที่ดี: ควบคุมการไหลกลับหลังจากการแตกหักแบบไฮดรอลิกหรือการกระตุ้นการกระตุ้นอื่น ๆ

ข้อควรพิจารณาที่สำคัญ: การกัดเซาะและวัสดุ

ความท้าทายที่สำคัญสำหรับวาล์วสำลักคือการกัดเซาะ การไหลความเร็วสูงของของเหลวซึ่งมักจะมีอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเช่นทรายสามารถสึกหรอส่วนประกอบภายใน (การตัดแต่ง) ได้อย่างรวดเร็วการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพของสำลักและนำไปสู่ความล้มเหลว ดังนั้นการเลือกวัสดุจึงสำคัญ การตัดแต่งสำลักมักทำจากวัสดุที่ทนต่อการกัดเซาะสูงเช่นทังสเตนคาร์ไบด์หรือเซรามิกเพื่อเพิ่มอายุการใช้งาน ทางเลือกระหว่างเข็มและที่นั่งหรือการออกแบบกรงและถั่วนั้นได้รับอิทธิพลจากการผลิตทรายที่คาดหวังและเงื่อนไขการกัดกร่อน

คำถามที่พบบ่อย (คำถามที่พบบ่อย)

ถาม: อะไรคือความแตกต่างระหว่างวาล์วสำลักและวาล์วควบคุม?
ตอบ: ในขณะที่การไหลของการควบคุมทั้งวาล์วสำลักได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการบริการที่รุนแรงการจัดการหยดแรงดันสูงและการไหลของหลายเฟสที่อาจขัดได้ (น้ำมัน, ก๊าซ, น้ำ, ทราย) วัตถุประสงค์หลักของมันคือการสร้างการลดแรงดันที่สำคัญ โดยทั่วไปแล้ววาล์วควบคุมจะใช้สำหรับการควบคุมการไหลหรือความดันที่เพิ่มขึ้นในสภาพที่รุนแรงน้อยกว่าในสภาพที่รุนแรงของการหายใจไม่ออก

ถาม: มีการกำหนดขนาดการหายใจที่ถูกต้องอย่างไร?
ตอบ: ขนาดของสำลักถูกกำหนดผ่านการคำนวณทางวิศวกรรมที่เข้มงวดขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ที่ดี: ความดันที่ไหลเวียนของด้ามความดันดาวน์สตรีมที่ต้องการคุณสมบัติของของเหลว (อัตราส่วนก๊าซต่อน้ำมันความหนืด) และอัตราการไหลของเป้าหมาย มันเป็นการตัดสินใจที่สำคัญที่สมดุลวัตถุประสงค์การผลิตที่มีความสมบูรณ์ของอุปกรณ์

ถาม: อะไรคือสัญญาณของวาล์วสำลักที่เสื่อมสภาพ?
ตอบ: ตัวชี้วัดที่สำคัญรวมถึงการไม่สามารถรักษาการไหลหรือความดันที่มีเสถียรภาพเสียงนกหวีดที่ผิดปกติหรือเสียงกัดกร่อนและการเปลี่ยนแปลงที่มองเห็นได้ในแรงกดดันของอุปกรณ์พื้นผิวที่ไม่สามารถนำมาประกอบกับพฤติกรรมของอ่างเก็บน้ำ จำเป็นต้องมีการตรวจสอบและตรวจสอบเป็นประจำ

ถาม: วาล์วสำลักสามารถเปลี่ยนได้โดยไม่ต้องปิดบ่อน้ำหรือไม่?
ตอบ: ใช่ผ่านการใช้งานของสองบล็อกและล็อค (DBB) ที่มีวาล์วหลักสองวาล์วและวาล์ว Swab บนต้นคริสต์มาส สิ่งนี้จะช่วยให้วาล์วสำลักหนึ่งวาล์วถูกแยก, กดและแทนที่ในขณะที่บ่อน้ำไหลผ่านการหายใจไม่ออกรอง

วาล์วสำลัก Wellhead เป็นมากกว่าข้อ จำกัด ง่ายๆ มันเป็นอุปกรณ์ป้องกันพื้นฐานทางวิศวกรรมและจุดควบคุมที่ช่วยให้การผลิตไฮโดรคาร์บอนที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ จากการจัดการแรงกดดันอ่างเก็บน้ำอันยิ่งใหญ่ไปจนถึงการปรับอัตราการไหลให้เหมาะสมฟังก์ชั่นของมันมีความสำคัญตลอดชีวิตของบ่อน้ำ การทำความเข้าใจประเภทแอพพลิเคชั่นและหลักการทางวิศวกรรมที่อยู่เบื้องหลังการดำเนินงานเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับมืออาชีพในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ