BOP เป็นวงแหวนสามารถทนต่อการขุดเจาะที่อุณหภูมิสูงได้หรือไม่?

ในสภาพแวดล้อมที่ต้องการการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์เป็นสิ่งสำคัญยิ่ง เครื่องป้องกันการระเบิดแบบวงแหวน (BOP) เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของระบบควบคุมบ่อน้ำที่ออกแบบมาเพื่อสร้างซีลรอบ ๆ ขนาดท่อต่างๆหรือแม้กระทั่งเหนือรูเปิด คำถามสำคัญที่ต้องเผชิญกับวิศวกรขุดเจาะคือว่าวงแหวน BOP มาตรฐานสามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในการขุดเจาะที่อุณหภูมิสูงเช่นในหลุมน้ำลึกหรือหลุมแรงดันสูง/อุณหภูมิสูง (HPHT)

ฟังก์ชั่นหลักของ BOP วงแหวนคือการให้ซีลแรงดันแน่นผ่านการกระตุ้นของหน่วยบรรจุภัณฑ์ elastomeric เสริม การออกแบบนี้เป็นหัวใจสำคัญในการทำความเข้าใจประสิทธิภาพภายใต้ความเครียดจากความร้อน คำตอบสำหรับคำถามที่ถูกโพสต์ไม่ใช่เรื่องง่ายใช่หรือไม่ใช่ มันขึ้นอยู่กับการออกแบบที่เฉพาะเจาะจงวัสดุที่เลือกสำหรับการก่อสร้างและพารามิเตอร์การดำเนินงานของบ่อน้ำ

1. บทบาทที่สำคัญของสารประกอบอีลาสโตเมอร์

ส่วนประกอบที่ไวต่ออุณหภูมิมากที่สุดภายในวงแหวน BOP คือหน่วยบรรจุภัณฑ์ซึ่งโดยทั่วไปจะผลิตจากยางสังเคราะห์เช่นยางไนไตรล์บิวทิลีนไฮโดรเจน (HNBR) สารประกอบอีลาสโตเมอร์มาตรฐานได้กำหนดช่วงอุณหภูมิการทำงาน ในขณะที่สารประกอบมาตรฐานจำนวนมากมีประสิทธิภาพสูงถึง 250 ° F (121 ° C) การดำเนินการ HPHT สามารถทำให้ BOPS มีอุณหภูมิสูงกว่า 350 ° F (177 ° C) และแม้กระทั่ง 500 ° F (260 ° C) ในกรณีที่รุนแรง

สำหรับบริการอุณหภูมิสูง elastomer จะต้องได้รับการกำหนดพิเศษเพื่อต้านทาน:

• อายุความร้อน: การย่อยสลายการชุบแข็งและการสูญเสียความยืดหยุ่นมากกว่าการสัมผัสกับความร้อนเป็นเวลานาน

• ชุดบีบอัด: การเสียรูปแบบถาวรของอีลาสโตเมอร์หลังจากถูกบีบอัดที่อุณหภูมิสูงซึ่งจะป้องกันไม่ให้กลับมาเป็นรูปร่างดั้งเดิมและรักษาซีล

• ความเข้ากันได้ทางเคมี: การทำให้มั่นใจว่าอีลาสโตเมอร์ยังคงมีเสถียรภาพเมื่อสัมผัสกับของเหลวขุดเจาะอุณหภูมิสูงและสารปนเปื้อนที่มีศักยภาพ

ดังนั้น BOP แบบวงแหวนที่ระบุไว้สำหรับการดำเนินการอุณหภูมิสูงจะต้องติดตั้งหน่วยบรรจุที่ทำจากเกรดอีลาสโตเมอร์ที่ได้รับการรับรองสำหรับอุณหภูมิสูงสุดที่คาดการณ์ไว้

2. การพิจารณาองค์ประกอบโลหะ

ในขณะที่อีลาสโตเมอร์เป็นข้อกังวลหลักส่วนประกอบโลหะของวงแหวน BOP รวมถึงร่างกายลูกสูบและฮับ - ต้องออกแบบมาเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างและการทำงานที่อุณหภูมิสูง อุณหภูมิสูงสามารถส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงของผลผลิตของโลหะ ผู้ผลิตใช้วัสดุที่มีคุณสมบัติความแข็งแรงที่เหมาะสมที่อุณหภูมิที่กำหนดเพื่อให้แน่ใจว่าผู้ป้องกันยังสามารถมีแรงกดดันสูงสุด

3. มาตรฐานการทดสอบและการรับรอง

ประสิทธิภาพของ BOP ใด ๆ สำหรับบริการ HPHT จะไม่ถือว่า; มันได้รับการตรวจสอบอย่างเข้มงวด มาตรฐานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่มาจาก American Petroleum Institute (API) กำหนดข้อกำหนด API Standard 16A ระบุว่าอุปกรณ์ที่กำหนดเป็น "HPHT" จะต้องทดสอบภายใต้เงื่อนไขจำลองที่ทำซ้ำแรงกดดันและอุณหภูมิที่รุนแรง

BOP เป็นวงแหวนที่วางตลาดสำหรับการดำเนินงานที่อุณหภูมิสูงจะได้รับการทดสอบคุณสมบัติซึ่งจะถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิสูงสุดที่กำหนดแล้วจากนั้นทดสอบความดันเพื่อตรวจสอบความสามารถในการปิดผนึกและความสามารถที่มีแรงดัน วิศวกรตรวจสอบข้อกำหนดของอุปกรณ์จะต้องตรวจสอบว่า Preventer ถือ Monogram API ที่เหมาะสมและการรับรอง HPHT สำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะของพวกเขา

4. ปัจจัยการดำเนินงานและกลยุทธ์การบรรเทาผลกระทบ

แม้จะมี BOP วงแหวนที่ระบุไว้อย่างเหมาะสมการปฏิบัติในการดำเนินงานก็มีความสำคัญต่อความสำเร็จในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูง

• การพยากรณ์อุณหภูมิที่แม่นยำ: ความดันรูขุมขนและแบบจำลองการไล่ระดับสีแตกหักจะต้องมีการไล่ระดับสีความร้อนใต้พิภพที่แม่นยำเพื่อทำนายอุณหภูมิต่ำและอุณหภูมิที่ดี

• เอฟเฟกต์การระบายความร้อน: ในการใช้งานน้ำลึกน้ำทะเลเย็นที่พื้นทะเลสามารถทำให้ของเหลวบ่อบ่อเย็นลงได้อย่างมีนัยสำคัญก่อนที่พวกเขาจะไปถึงสแต็ค BOP บนก้นทะเล นี่มักจะหมายถึง BOP มีอุณหภูมิต่ำกว่าด้านล่างของบ่อน้ำมาก เอฟเฟกต์การระบายความร้อนนี้จะต้องคำนวณเพื่อหลีกเลี่ยงการจัดอันดับอุณหภูมิมากเกินไปโดยไม่จำเป็น

• การตรวจสอบและบำรุงรักษา: การตรวจสอบอย่างต่อเนื่องของอุณหภูมิของหลุมฝังศพเป็นสิ่งจำเป็น นอกจากนี้ชีวิตที่อุณหภูมิสูงของอีลาสโตเมอร์นั้น จำกัด หน่วยบรรจุบน BOP วงแหวนที่สัมผัสกับอุณหภูมิสูงอย่างต่อเนื่องจะมีอายุการใช้งานที่ลดลงและจะต้องได้รับการตรวจสอบและแทนที่บ่อยกว่าหนึ่งในการดำเนินงานทั่วไป

หนึ่ง วงแหวน แน่นอนสามารถทนต่อการขุดเจาะที่อุณหภูมิสูงได้ แต่ถ้ามีการออกแบบโดยเจตนาและระบุไว้เพื่อจุดประสงค์นั้น รากฐานที่สำคัญของประสิทธิภาพอยู่ในการเลือกสารประกอบอีลาสโตเมอร์อุณหภูมิสูงสำหรับหน่วยบรรจุและการตรวจสอบความถูกต้องของการประกอบทั้งหมดผ่านโปรโตคอลการทดสอบ API HPHT ที่เข้มงวด ความรับผิดชอบอยู่ในทีมวิศวกรรมการขุดเจาะเพื่อกำหนดซองปฏิบัติการอย่างถูกต้องและเลือก BOP วงแหวนที่มีระดับอุณหภูมิที่สูงกว่าสถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุดที่คาดการณ์ไว้อย่างปลอดภัย