อธิบายระบบไฮดรอลิกของ BOP: ขนาดตัวสะสม อัตราส่วนการปิด และเวลาตอบสนอง

ระบบไฮดรอลิก BOP เป็นพลังงานที่สะสมไว้ ของไหล และเส้นทางการควบคุมที่ขับเคลื่อนองค์ประกอบการปิดผนึกของตัวป้องกันการระเบิดกับแรงดันของหลุมเจาะ เมื่อปริมาตรของตัวสะสม อัตราส่วนการปิด และขนาดเส้นไม่ถูกต้อง สแตกสามารถผ่านการทดสอบเปลือกทั้งหมดบนใบรับรองและยังคงปิดช้าเกินไป หรือปิดโดยไม่ปิดผนึกในระหว่างการเตะจริง

คำตอบเชิงปฏิบัติข้อแรก: ตัวสะสมขนาดจากปริมาตรการกระจัดที่แท้จริงของทุกฟังก์ชันบนสแต็ก ตรวจสอบอัตราส่วนการปิดที่แรงดันในการปิดสูงสุดที่คุณคาดหวัง และวัดเวลาปิดบนหน่วยที่ติดตั้งแทนที่จะเชื่อถือเอกสารข้อมูล ทุกสิ่งทุกอย่างในบทความนี้จะอธิบายว่าทำไมตัวเลขทั้งสามนี้จึงมีความสำคัญและปฏิกิริยาโต้ตอบกันอย่างไร

จริงๆ แล้วระบบไฮดรอลิกของ BOP ครอบคลุมถึงอะไร

ระบบไฮดรอลิก BOP เป็นวงจรส่งกำลังแบบปิดที่มีสี่ส่วน และทั้งสี่ส่วนจะต้องมีขนาดเท่ากัน ระบบจะกักเก็บพลังงาน สร้างแรงดัน กระจายการไหล และแปลงกระแสที่ไหลเป็นแรงทางกลบนตัวป้องกัน

• การจัดเก็บพลังงาน: ขวดสะสมไนโตรเจนที่ชาร์จล่วงหน้า ซึ่งโดยปกติแล้วจะเป็นแหล่งพลังงานเพียงแหล่งเดียวในระหว่างที่ไฟฟ้าดับ
• การสร้างแรงดัน:
ปั๊มหน่วยปิดและตัวควบคุมที่ชาร์จขวดและรักษาแรงดันของระบบ
• การกระจายสินค้า: ท่อร่วม วาล์วควบคุม ตัวควบคุม แผง และสายไฮดรอลิกลงในแต่ละฟังก์ชัน
• การกระตุ้น: กระบอกสูบทำงานบนตัวป้องกันรูปวงแหวนและตัวป้องกันตัวกระทุ้ง รวมถึงสกรูล็อคบนยูนิตที่มีอยู่

วิธีคิดที่เป็นประโยชน์: ระบบจะต้องส่งมอบปริมาตรที่กำหนด ที่ความดันที่กำหนด ภายในเวลาที่กำหนด ในขณะที่แท่นขุดเจาะสูญเสียพลังงานและอากาศของอุปกรณ์ไปแล้ว การตัดสินใจออกแบบทุกครั้งควรได้รับการตัดสินจากสถานการณ์เดียว

โดยตรง ควบคุมโดยนักบิน และควบคุมใต้ทะเล

ชั้นพื้นผิวมักจะใช้การควบคุมไฮดรอลิกนำร่อง เนื่องจากจะทำให้ท่อแรงดันสูงสั้น และเคลื่อนย้ายปริมาตรนำร่องเพียงเล็กน้อยไปยังแผงระยะไกล การควบคุมไฮดรอลิกโดยตรงนั้นง่ายและช้าลง และปัจจุบันส่วนใหญ่จะพบในหน่วยควบคุมการทำงานขนาดเล็ก

เหตุใดระบบใต้ทะเลจึงดูแตกต่างออกไป

กองใต้ทะเลใช้การควบคุมไฮดรอลิกโดยอ้อม โดยที่แรงดันนำร่องเดินทางลงจากพ็อดควบคุมจากสะดือไปยังใต้ทะเล และวาล์วลำดับที่รับของเหลวจากขวดสะสมในท้องถิ่น เหตุผลก็คือระยะทาง: การดันปริมาตรการสั่งงานเต็มที่ผ่านท่อหลายร้อยเมตรจะช้าเกินไปและจะสูญเสียแรงกดดันต่อการเสียดสีมากเกินไป การตอบสนองใต้ทะเลยังต้องคำนึงถึงส่วนหัวของอุทกสถิตด้วย ดังนั้นฟังก์ชันที่ปิดภายในไม่กี่วินาทีบนบกอาจต้องใช้เวลาเผื่อนอกชายฝั่งนานขึ้น

อัตราส่วนการปิดบัญชี: จำนวนที่ตัดสินใจว่า Ram จะปิดผนึกหรือไม่

อัตราส่วนการปิดคือความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันของหลุมเจาะที่ตัวป้องกันต้องยึดไว้กับแรงดันไฮดรอลิกที่จำเป็นในการปิด และเป็นรูปไฮดรอลิกที่มีประโยชน์มากที่สุดเพียงตัวเดียวในปึกทั้งหมด ในทางปฏิบัติ อัตราส่วนคือประมาณความดันของหลุมเจาะหารด้วยแรงดันใช้งานไฮดรอลิกที่มีในกระบอกสูบ หลังจากปล่อยให้เกิดการสูญเสียในแนวท่อและแรงเสียดทานของซีล

ตัวอย่างง่ายๆ: ด้วยแรงดันปิด 10,000 psi และ 1,500 psi ที่กระบอกสูบ ram อัตราการทำงานจะอยู่ที่ประมาณ 6.7:1 หากความเสียดทานและการสูญเสียในแนวท่อกินถึง 200 psi อัตราส่วนประสิทธิผลจะลดลง และตัวกระทุ้งอาจไปถึงท่อโดยไม่ได้ปิดผนึกจนสุด นั่นคือเหตุผลที่ผู้ปฏิบัติงานรักษาแรงดันของกระบอกสูบไว้ใกล้กับด้านบนของแถบรัดของผู้ผลิต แทนที่จะเป็นค่าต่ำสุด และเหตุใดสายควบคุมที่มีขนาดเล็กกว่าปกติจึงเป็นอันตรายอย่างแท้จริงในการควบคุมอย่างดี แทนที่จะเป็นความไม่สะดวก

แหวนวงแหวนสมควรได้รับหมายเหตุแยกต่างหาก: เนื่องจากองค์ประกอบต้องบีบทับทุกอย่างตั้งแต่ท่อเจาะไปจนถึงเคลลี่ ความต้องการไฮดรอลิกจึงเป็นปัญหาด้านปริมาตรพอๆ กับปัญหาแรงดัน ลักษณะการปิดผนึกขององค์ประกอบนั้นมีรายละเอียดเพิ่มเติมในการดูนี้ ประสิทธิภาพการปิดผนึก BOP วงแหวน .

BOP วงแหวน JIANGSU WELLHEAD DRILLING EUIPMENT CO., LTD. ก่อตั้งขึ้นในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2548 และเป็นองค์กรการผลิตที่มีเทคโนโลยีสูงระดับชาติที่ผสมผสานการวิจัยและพัฒนา การผลิต การขาย ... ดูผลิตภัณฑ์ →

ขนาดสะสมและปริมาตรของเหลวที่ใช้งานได้

ปริมาตรของตัวสะสมถูกกำหนดโดยจำนวนฟังก์ชันที่คุณต้องการปิดตามลำดับ ไม่ใช่ตามขนาดทางกายภาพของหน่วยปิดที่ลื่นไถล ความล้มเหลวทั่วไปคือการนับขวดแทนที่จะนับของเหลวที่ใช้งานได้

การปฏิบัติที่ใช้ API 16D ถือเป็นจุดยึดที่สมเหตุสมผล: ของเหลวที่ใช้งานได้ควรมีอย่างน้อย 1.5 เท่าของปริมาตรการกระจัดรวมของฟังก์ชันทั้งหมดที่จะสั่งการจากตัวสะสม โดยมีค่าเผื่อเพิ่มเติมสำหรับระบบควบคุมเอง ของไหลที่ใช้งานได้คือสิ่งที่เหลืออยู่หลังจากการชาร์จล่วงหน้าและหลังจากแรงดันขั้นต่ำที่จำเป็นในการปิดฟังก์ชันไว้ ดังนั้นจึงมีปริมาตรต่ำกว่าปริมาตรขวดที่ระบุเสมอ

• โดยปกติการอัดฉีดล่วงหน้าจะอยู่ที่ประมาณ 1,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ไนโตรเจนบนระบบ 3,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ตรวจสอบโดยที่ปั๊มหยุดทำงานและของเหลวถูกระบายออกจากขวด
• คำนวณการกระจัดต่อฟังก์ชันจากปริมาตรปิดของผู้ผลิต จากนั้นคูณด้วยจำนวนการดำเนินการที่คุณต้องการโดยไม่ต้องชาร์จใหม่
• เพิ่มวงแหวนเนื่องจากการปิดวงแหวนเดี่ยวสามารถใช้ของเหลวได้มากกว่าการกระแทกสามครั้ง
• ยืนยันว่าความจุของปั๊มสามารถชาร์จขวดได้ตามเวลาจริง รวมถึงปั๊มหนึ่งตัวที่ใช้งานไม่ได้

เวลาตอบสนอง: ความรู้สึกที่แท้จริงของพื้นแท่นขุดเจาะ

เวลาตอบสนองเป็นปัญหาเกี่ยวกับระบบประปามากกว่าปัญหาแรงดัน เส้นที่ยาวและแคบและของเหลวที่มีความหนืดและเย็นจะใช้เวลาไม่กี่วินาทีมากกว่าขวดบรรจุขวดที่มีขนาดเล็กกว่าปกติเล็กน้อย และจะวินิจฉัยได้ยากในภายหลังมาก

วัดการตอบสนองบนปล่องที่ติดตั้งด้วยเครื่องบันทึกแรงดัน ที่อุณหภูมิแวดล้อมตามความเป็นจริง โดยมีฟังก์ชันเดียวในแต่ละครั้ง จากนั้นตามด้วยลำดับกรณีที่แย่ที่สุด การทดสอบฮาร์ดแวร์ทำให้สามารถทำซ้ำได้แทนที่จะเป็นเรื่องเล็กๆ น้อยๆ

ตอทดสอบ BOP สำหรับการควบคุมบ่อแรงดันสูง ตอทดสอบการปิดผนึกแรงดันสูงและการป้องกันการระเบิดพร้อมการตรวจสอบระยะไกล ซึ่งเกี่ยวข้องในการตรวจสอบการตอบสนองของปึกที่ติดตั้งก่อนที่จะระบุว่าสภาพของเหลวปิดช้า ดูผลิตภัณฑ์ →

น้ำมันไฮดรอลิก ความสะอาด และสภาพอากาศหนาวเย็น

การเลือกของไหลมีความสำคัญน้อยกว่าสภาพของของไหลมาก ข้อร้องเรียนที่ปิดช้าส่วนใหญ่มีสาเหตุมาจากการปนเปื้อนของน้ำ การเติมอากาศ หรือความหนืดที่ไม่ถูกต้องที่อุณหภูมิแวดล้อม ไม่ใช่จากสต็อกพื้นฐานบนฉลาก

• ของเหลวสูตรน้ำที่มีสารยับยั้งการกัดกร่อนและสารหล่อลื่น 3 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์เป็นค่าเริ่มต้นทั่วไปที่การรั่วไหลสู่สิ่งแวดล้อมมีความสำคัญ
• ส่วนผสมของไกลคอลมีความหนืดดีกว่าในสภาวะต่ำกว่าศูนย์ น้ำมันแร่จะใช้ในกรณีที่ข้อกำหนดอนุญาต
• กำหนดเป้าหมายความสะอาด ISO 4406 ที่ประมาณ 18/16/13 หรือดีกว่า โดยมีการกรองแบบสัมบูรณ์ 10 ไมครอนบนเส้นทางการเติมและการถ่ายโอน
• เก็บตัวอย่างของเหลวอย่างน้อยปีละสองครั้งและหลังจากเหตุการณ์การปนเปื้อนใดๆ และอย่าเติมด้วยสต็อกพื้นฐานอื่น

เมื่อ BOP ไม่สามารถปิดได้: การอ่านอาการ

หากฟังก์ชันปิดช้าๆ หนึ่งครั้งแล้วทำงานตามปกติ ให้สงสัยเรื่องอากาศ หากเสื่อมสภาพอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายสัปดาห์ อาจต้องสงสัยว่ามีของเหลวรั่วไหล การรั่วไหลภายใน หรือการสึกหรอของซีล รูปแบบของอาการมักจะระบุสาเหตุได้เร็วกว่าเกจวัดความดัน

โปรดจำไว้ว่าระบบไฮดรอลิกส์และวงควบคุมแรงดันทำงานเป็นคู่ ที่ ทำให้หายใจไม่ออก จะต้องรับกระแสที่ตัวป้องกันเปลี่ยนทิศทาง และโช้คที่ออกฤทธิ์ช้าจะเปลี่ยนการเตะแบบควบคุมให้เป็นแรงดันที่เพิ่มขึ้น แม้ว่า BOP จะทำงานอย่างถูกต้องก็ตาม

การจับคู่ฮาร์ดแวร์ BOP กับการจ่ายไฮดรอลิกของคุณ

สถานที่ที่ถูกที่สุดในการแก้ไขไฮดรอลิกที่ไม่ตรงกันคือขั้นตอนข้อกำหนด ในขณะที่เจาะ แรงดันใช้งาน และระยะการเคลื่อนที่ของกระบอกสูบยังคงสามารถต่อรองได้ การติดตั้งเพิ่มเติมหน่วยปิดหลังการส่งมอบถือเป็นเส้นทางที่มีราคาแพงเสมอ

1. ยืนยันแรงดันใช้งานและปริมาตรการกระจัดสำหรับขนาดกระทุ้งและวงแหวนทุกขนาดที่คุณต้องการใช้งาน
2. ตัดสินใจว่าคุณต้องการล็อคแบบไฮดรอลิก สกรูล็อคแบบแมนนวล หรือทั้งสองอย่าง และยืนยันว่าแต่ละอันส่งผลต่อปริมาตรการปิดอย่างไร
3. ยืนยันเอกสารประกอบฮาร์ดแวร์ API 16A และความเข้ากันได้ของระบบควบคุม API 16D ในแพ็คเกจเดียวกัน
4. ยืนยันว่าขนาดพอร์ต ประเภทการเชื่อมต่อ และความยาวของเส้นตรงกับหน่วยปิด จากนั้นคำนวณการสูญเสียความเสียดทานที่อัตราการไหลสูงสุด
5. รันการทดสอบการทำงานที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำสุดก่อนการยอมรับ ไม่ใช่หลังจากนั้น

สำหรับการกำหนดค่าแบบซ้อนกัน ตัว RAM แบบคู่มักเป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริง เนื่องจากทำให้มีฝาปิดและปิดท่อในซองหน้าแปลนเดียว และลดจำนวนวงจรไฮดรอลิกที่ต้องกำหนดเส้นทางและทดสอบ

Double Ram Blowout Preventer สำหรับการควบคุมการขุดเจาะ อุปกรณ์ปิดผนึกหลุมผลิตแบบแกะคู่ที่ให้การปิดแบบตาบอดและท่อในตัวหน้าแปลนเดียว พร้อมวัสดุ API 6A/NACE สำหรับการขุดเจาะแรงดันสูง ดูผลิตภัณฑ์ →

คำถามที่พบบ่อย

ขวดสะสมควรชาร์จล่วงหน้าเพื่ออะไร?

ไนโตรเจนประมาณ 1,000 psi บนระบบ 3,000 psi เป็นจุดเริ่มต้นตามปกติ ตรวจสอบโดยที่ปั๊มหยุดทำงานและของเหลวถูกระบายออกจากขวด ระบบแรงดันสูงจะใช้การอัดล่วงหน้าที่สูงกว่า และแผนภูมิของผู้ผลิตจะควบคุมเสมอ

ต้องใช้แรงดันไฮดรอลิกเท่าไรในการปิดแรม?

โดยทั่วไป 1,500 ถึง 3,000 psi ที่กระบอกสูบสำหรับหน่วยพื้นผิว บวกค่าเผื่อแรงเสียดทานของเส้น ตัวเลขที่แน่นอนจะตามมาจากอัตราส่วนการปิดที่แรงดันปิดสูงสุดที่คาดหวังไว้ และไม่ควรเกินแรงดันใช้งานที่ผู้ผลิตกำหนด

สามารถปิด BOP โดยไม่ใช้กำลังไฮดรอลิกได้หรือไม่

ใช่ การใช้สกรูล็อคแบบแมนนวลหรือปั๊มมือกับยูนิตขนาดเล็ก แต่จะช้าและควรถือเป็นการสำรองข้อมูลฉุกเฉินมากกว่าสมมติฐานในการออกแบบ ความจุของตัวสะสมมีอยู่อย่างแม่นยำเพื่อให้พลังงานที่เก็บไว้ครอบคลุมการปิดวิกฤตครั้งแรก

ทำไมวงแหวนจึงปิดช้าในสภาพอากาศหนาวเย็น?

ความหนืด ของไหลเย็นต้านทานการไหลผ่านเส้นและข้อต่อแคบๆ ดังนั้นกระบอกสูบจึงเติมได้ช้ากว่า ของเหลวผสมไกลคอลและเส้นที่มีขนาดถูกต้องมักจะแก้ปัญหาได้ การเพิ่มแรงดันปั๊มไม่ได้

ควรทดสอบน้ำมันไฮดรอลิกบ่อยแค่ไหน?

อย่างน้อยปีละสองครั้ง และทันทีหลังจากเหตุการณ์การปนเปื้อน การเปลี่ยนของเหลว หรือการซ่อมแซมครั้งใหญ่ จำนวนอนุภาคและปริมาณน้ำเป็นสองผลลัพธ์ที่ควรค่าแก่การติดตามเมื่อเวลาผ่านไป