Blowout Preventer ทำงานอย่างไร? ประเภท BOP การดำเนินการและการทดสอบสแต็ก

เมื่อเวลา 02.00 น. บนแท่นขุดเจาะทางบกในเวสต์เท็กซัส เครื่องบันทึกโคลนพบว่ากระแสน้ำไหลกลับเพิ่มขึ้นสูงกว่าอัตราการสูบน้ำ 2 ถัง โคลนที่ตัดด้วยแก๊สไปถึงเครื่องปั่น และบ่อน้ำก็กำลังเตะ ระหว่างการไหลที่ไหลทะลักเข้ามาและการระเบิดที่ไม่สามารถควบคุมได้นั้นมีแนวป้องกันอยู่แนวหนึ่ง นั่นคือตัวป้องกันการระเบิด (BOP) ซึ่งเป็นกลุ่มวาล์วที่ทำงานด้วยระบบไฮดรอลิกที่ยึดติดอยู่กับหัวหลุมผลิต

คำตอบสั้นๆ สำหรับวิธีการทำงานของอุปกรณ์ป้องกันการระเบิดก็คือ จะปิดองค์ประกอบการซีลสำหรับงานหนักรอบๆ ท่อเจาะหรือเหนือหลุมเจาะแบบเปิด โดยใช้แรงดันไฮดรอลิก เมื่อปิดแล้ว BOP จะปิดผนึกพื้นที่วงแหวน เบี่ยงเบนการเตะผ่านท่อร่วมหายใจ และให้เวลาลูกเรือเพื่อหมุนเวียนการไหลออกด้วยโคลนที่หนักกว่า

Blowout Preventer คืออะไร?

ตัวป้องกันการระเบิดคือชุดวาล์วแรงดันสูงแบบพิเศษที่ติดตั้งบนหัวหลุมเพื่อปิดผนึก ควบคุม และตรวจสอบบ่อน้ำมันหรือก๊าซในระหว่างการขุดเจาะ การเสร็จสิ้น และการดำเนินการปรับปรุง API 16A กำหนดข้อกำหนดการออกแบบ วัสดุ และการทดสอบสำหรับตัวป้องกันรูปวงแหวนและตัวป้องกัน ram ที่ใช้ในบริการพื้นผิวและใต้ทะเล

ระบบ BOP ดำเนินงานที่แตกต่างกันสี่งาน:

• ผนึกวงแหวนรอบๆ ท่อเจาะหรือปลอกเพื่อป้องกันไม่ให้ของเหลวที่สะสมอยู่ในชั้นหินเข้าถึงพื้นผิว
• ปิดผนึกบ่ออย่างสมบูรณ์เมื่อสายสว่านหลุดออกจากรู
• กรรไกรเจาะท่อและปิดบ่อในกรณีฉุกเฉิน
• กำหนดเส้นทางของไหลจากหลุมเจาะผ่านท่อช่วยหายใจและท่อคิลไลน์ เพื่อให้ลูกเรือสามารถหมุนเวียนการเตะภายใต้การควบคุม

เนื่องจากไม่มีอุปกรณ์ใดทำงานฟังก์ชันทั้งหมดเหล่านี้ได้อย่างน่าเชื่อถือ แท้จริงแล้ว BOP จึงเป็นระบบที่มีส่วนประกอบหลายประเภทที่จัดเรียงเป็นสแต็ก

BOP Stack ประกอบด้วยอะไร

กอง BOP คือชุดประกอบแนวตั้งของตัวป้องกัน แกนม้วน และทางออกที่วางอยู่เหนือหัวหลุมผลิต ในชั้นพื้นผิว แต่ละส่วนประกอบจะมีตำแหน่งเฉพาะ โดยทำงานจากส่วนหัวของปลอกขึ้นไป

การจัดเรียงจากล่างขึ้นบนของสแต็ก BOP บนพื้นผิวทั่วไปเป็นไปตามลำดับนี้:

1. ตัวเชื่อมต่อหัวปลอกจะล็อคปล่องกับหัวหลุมผลิต
2. Double ram BOP โดยปกติแล้วจะมี ram หนึ่งท่ออยู่ด้านล่างและอีกหนึ่ง blind shear ram อยู่ด้านบน
3. หลอดเจาะพร้อมช่องด้านข้างสำหรับการเชื่อมต่อโช้คและคิลไลน์
4. BOP วงแหวนที่ซีลกับท่อทุกขนาด ข้อต่อเครื่องมือ หรือรูเปิด
5. อะแดปเตอร์ตัวยกหรือจุกนมที่นำสายสว่านเข้าไปในปึก

กองใต้ทะเลทำซ้ำตรรกะนี้ใกล้กับก้นทะเล และเพิ่มแพ็คเกจยกลอยใต้น้ำเพื่อให้แท่นขุดเจาะสามารถตัดการเชื่อมต่อได้ในระหว่างเกิดเหตุฉุกเฉิน แม้ว่าการจัดเรียงปล่องจะแตกต่างกันไปตามประเภทของหลุมและระดับแรงดัน แต่หลักการจะเหมือนกัน: แต่ละส่วนประกอบจะสำรองข้อมูลส่วนอื่นๆ

วิธีการทำงานของ Annular Blowout Preventer

BOP วงแหวนปิดโดยการบังคับส่วนประกอบยางรูปโดนัทเข้าด้านในรอบๆ ท่อเจาะ แรงดันปิดไฮดรอลิกจะเข้าสู่ห้องปิดและขับเคลื่อนลูกสูบขึ้น จากนั้นโปรไฟล์ลูกสูบจะบีบชิ้นส่วนบรรจุภัณฑ์เพื่อให้เส้นผ่านศูนย์กลางภายในหดตัวและก่อตัวเป็นซีลรอบๆ สิ่งใดก็ตามที่อยู่ในรู เมื่อใช้แรงดันในการเปิด ลูกสูบจะถอยกลับและส่วนประกอบจะคลายตัวกลับจนเต็มรู

เนื่องจากองค์ประกอบการซีลเป็นยาง ตัวป้องกันรูปวงแหวนจึงสามารถซีลบนท่อเจาะ ข้อต่อเครื่องมือ ปลอกเจาะ เคส และแม้แต่รูเปิดได้ นี่ทำให้เป็นแนวป้องกันแนวแรกในขณะที่สะดุดท่อ และยังช่วยให้ลูกเรือสามารถดึงท่อออกภายใต้แรงกดดันได้อีกด้วย การแลกเปลี่ยนคือระดับแรงดันที่ต่ำกว่าตัวป้องกัน ram โดยทั่วไปแล้วจะอยู่ที่ 3,000 ถึง 5,000 psi สำหรับการใช้งานบนพื้นผิว ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไม BOP ของ ram จึงอยู่ต่ำกว่าในสแต็กเพื่อให้แรงดันในการปิดที่สูงขึ้น

API 16A ของเรา อุปกรณ์ป้องกันการระเบิดเป็นรูปวงแหวน ถูกสร้างขึ้นด้วยหน่วยบรรจุภัณฑ์ที่สามารถเปลี่ยนได้ในภาคสนาม ห้องทำงานไฮดรอลิกที่สมดุล และขนาดรูเจาะที่หลากหลายเพื่อให้ตรงกับโปรแกรมปลอกและการขุดทั่วไป

BOP วงแหวน Suppliers, Custom Annular BOP Company - Jiangsu Wellhead Drilling Eq Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD คือซัพพลายเออร์ของจีน Annular BOP และบริษัท Annular BOP เราเชี่ยวชาญในการผลิต A... ดูผลิตภัณฑ์ →

Ram Blowout Preventer ทำงานอย่างไร

ram BOP ปิดโดยการดันบล็อคเหล็ก ram สองบล็อกในแนวนอนไปทางศูนย์กลางของหลุมเจาะจนกระทั่งผนึกของพวกมันมาบรรจบกันรอบท่อ หรือชิดกันเพื่อให้ปิดสนิท แต่ละบล็อก ram ถูกเคลื่อนย้ายโดยลูกสูบไฮดรอลิก แรงดันปิดจะดันแรมเข้าด้านใน และแรงดันเปิดจะดึงกลับ เมื่อบล็อกมาบรรจบกัน ซีลด้านหน้าจะบีบอัดกับพื้นผิวท่อ และซีลด้านบนจะกดติดกับฝากระโปรงเพื่อรักษาสิ่งกีดขวางที่รั่วซึม

ประเภท ram จะกำหนดฟังก์ชันการควบคุมอย่างดี:

• ตัวเรียงท่อจะปิดผนึกรอบขนาดท่อเจาะเฉพาะโดยปล่อยให้ท่อไม่เสียหาย
• แกะผู้ตาบอดจะปิดผนึกไว้เหนือรูเปิดเมื่อสายสว่านหลุดออกจากรู
• เครื่องแกะแบบ Blind Shear ตัดผ่านท่อเจาะแล้วปิดบ่อ สิ่งเหล่านี้คือการปิดฉุกเฉินทางเลือกสุดท้าย
• รางท่อแบบเจาะแปรผันยอมรับขนาดท่อได้หลายขนาดโดยไม่ต้องเปลี่ยนบล็อคราง

ผู้ผลิตสร้าง RAM BOP เป็นการกำหนดค่าเดี่ยว สอง หรือสามเพื่อให้หนึ่งสแต็กสามารถรองรับความสามารถแบบท่อ มู่ลี่ และแรงเฉือนที่ความสูงต่างกันได้ ของเรา BOP แรมเดี่ยว และ BOP แบบแรมคู่เป็นไปตาม API 16A ด้วยตัวเครื่องที่เป็นเหล็กหลอม ชุดซีลที่เปลี่ยนได้ และพิกัดแรงดันตั้งแต่ 3,000 ถึง 15,000 psi

ซัพพลายเออร์ BOP Ram เดี่ยว บริษัท BOP Ram เดี่ยวแบบกำหนดเอง - สว่านหลุมผลิต Jiangsu Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD คือซัพพลายเออร์ China Single Ram BOP และบริษัท Single Ram BOP เราเชี่ยวชาญในการผลิตลูกบา... ดูผลิตภัณฑ์ →

ระบบควบคุมและบทบาทของท่อร่วมไอดี

ตัวป้องกันการระเบิดจะปิดเฉพาะเมื่อน้ำมันไฮดรอลิกจากชุดสะสมของเหลวไหลเข้าไปในห้องปิดของส่วนประกอบที่เลือก เครื่องเจาะสั่งงานการทำงานนี้จากแผงควบคุมระยะไกล ซึ่งโดยปกติจะอยู่ที่พื้นแท่นขุดเจาะ ซึ่งจะส่งสัญญาณนำร่องไปยังวงจรวาล์วบนสแต็ค BOP

ถังสะสมพลังงานจะเก็บอยู่ในขวดที่มีไนโตรเจนและรักษาแรงดันไฮดรอลิกที่ประมาณ 3,000 psi บนแท่นขุดเจาะบนพื้นผิว API 16D ระบุการทดสอบเวลาปิดและความจุไฮดรอลิก ตามแนวทางแล้ว ตัวป้องกันรูปวงแหวนจะปิดภายใน 30 วินาทีหรือน้อยกว่า ในขณะที่ตัวป้องกันการชนจะปิดภายใน 15 ถึง 30 วินาที ขึ้นอยู่กับขนาดรู แรงดันใช้งาน และการกำหนดค่าปล่อง BOP ใต้ทะเลใช้หลักการเดียวกัน แต่สัญญาณควบคุมเดินทางผ่านพ็อดมัลติเพล็กซ์แบบไฟฟ้า-ไฮดรอลิก และ ROV สามารถใช้งานฟังก์ชันเฉพาะเป็นการสำรองข้อมูลขั้นสุดท้ายได้

เมื่อปิด BOP กระแสน้ำของหลุมจะถูกเปลี่ยนเส้นทางผ่านท่อร่วมหายใจ ซึ่งเชื่อมต่อกับสแต็กด้านล่างตัวป้องกัน ท่อร่วมจะช่วยลดแรงดันผ่านโช้คแบบปรับได้ เพื่อให้ลูกเรือสามารถหมุนเวียนโคลนหนักและระบายแรงดันจากการเตะได้โดยไม่เกินขีดจำกัดที่ปลอดภัย นี่คือเหตุผลว่าทำไมแพ็คเกจทั้งหมด รวมถึงสแต็ค BOP ตัวสะสม และ ทำให้หายใจไม่ออก จะต้องระบุและทดสอบร่วมกัน

การทดสอบ: เหตุใด BOP จึงไม่ได้รับการตั้งค่าและลืม

BOP จะเชื่อถือได้ก็ต่อเมื่อมีการทดสอบการทำงานและการทดสอบแรงดันตามกำหนดเวลาที่แน่นอน และตอการทดสอบ BOP จะทำให้สิ่งนั้นเป็นไปได้โดยไม่ทำให้บ่อเสี่ยงต่อความเสี่ยง ตอทดสอบคือฟิกซ์เจอร์ที่ยึด BOP เชื่อมต่อกับปั๊มทดสอบและเครื่องบันทึกแรงดัน และช่วยให้ส่วนประกอบแต่ละชิ้นสามารถปิดและสร้างแรงดันได้ในขณะที่ทีมงานตรวจสอบการรั่วไหล

การทดสอบโดยทั่วไปประกอบด้วย:

• ทดสอบการทำงานทุกๆ 7 วันหรือในแต่ละช่วงของปลอก ตามโปรแกรมการเจาะ
• การทดสอบแรงดันเพื่อจัดอันดับแรงดันใช้งานในการติดตั้งครั้งแรก
• การทดสอบแรงดันต่ำที่ 200 ถึง 300 psi เพื่อตรวจสอบว่าซีลปิดผนึกอย่างเหมาะสม
• การทดสอบแรงดันสูงที่ระดับปึก ซึ่งมักจะอยู่ที่ 10,000 ถึง 15,000 psi

การทดสอบยังตรวจสอบแอคคิวมูเลเตอร์ วงจรควบคุม และท่อร่วมโช้ค เนื่องจาก BOP ที่ไม่สามารถปิดได้ก็ไม่ต่างจากไม่มี BOP เลย ของเรา ตอทดสอบ BOP ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ตรงกับรูปแบบหน้าแปลน API 16A และรองรับการทดสอบทั้งแบบวงแหวนและแบบ ram ในแนวตั้งหรือแนวนอน บทความที่เกี่ยวข้องจะอธิบายว่าทำไมตอทดสอบ BOP จึงกลายเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้สำหรับทีมงานขุดเจาะ

ซัพพลายเออร์ตอไม้ทดสอบ BOP, บริษัท ตอไม้ทดสอบ BOP แบบกำหนดเอง - สว่านหลุมผลิต Jiangsu Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD คือซัพพลายเออร์ของจีน BOP Test Stump และบริษัท BOP Test Stump เราเชี่ยวชาญในการผลิตลูกบา... ดูผลิตภัณฑ์ →

สิ่งที่ต้องมองหาในซัพพลายเออร์ BOP

การเลือก BOP เริ่มต้นด้วยโปรแกรมหลุม ไม่ใช่รายการราคา จับคู่แรงดันใช้งานและขนาดรูเจาะที่กำหนดกับแรงดันพื้นผิวสูงสุดที่คาดไว้ จากนั้นตรวจสอบว่าผู้ผลิตมีใบอนุญาต API ที่เกี่ยวข้อง

การตรวจสอบการจัดซื้อที่สำคัญ ได้แก่ :

• API 16A monogram บน BOP วงแหวนและ ram
• ระบบการจัดการคุณภาพ API Q1 และบันทึกการทดสอบที่จัดทำเป็นเอกสาร
• ตัดแต่งวัสดุที่เหมาะสมสำหรับบริการ H2S หรือ CO2 เช่น ตัดแต่ง HH EE หรือ FF
• ระดับอุณหภูมิที่เหมาะกับสภาพแวดล้อมในการขุดเจาะ
• มีชุดซีลอะไหล่และการสนับสนุนบริการหลังการขาย

ผู้ผลิตที่ได้รับการรับรองซึ่งมีสิ่งอำนวยความสะดวกในการทดสอบภายในบริษัทช่วยลดความเสี่ยงในการจัดซื้อ เนื่องจากโรงงานเดียวกันสามารถจัดหาท่อร่วมหายใจ ตอทดสอบ และซีลทดแทนเป็นแพ็คเกจเดียวได้

คำถามที่พบบ่อย

อุปกรณ์ป้องกันการระเบิดปิดได้เร็วแค่ไหน?

โดยทั่วไป ข้อกำหนด API กำหนดให้ปิด BOP วงแหวนภายใน 30 วินาทีหรือน้อยกว่า และ ram BOP ภายใน 15 ถึง 30 วินาที ขึ้นอยู่กับขนาดและแรงกดดันที่กำหนด เวลาปิดขึ้นอยู่กับความจุของแอคคิวมูเลเตอร์และระบบควบคุมไฮดรอลิกพอๆ กับ BOP เอง ดังนั้นจึงต้องทดสอบทั้งสองอย่างร่วมกัน

Pipe rams และ blind shear rams แตกต่างกันอย่างไร?

รางท่อจะปิดผนึกรอบๆ ท่อเจาะที่มีขนาดเฉพาะและปล่อยให้ท่อไม่บุบสลาย เพื่อให้การหมุนเวียนสามารถดำเนินต่อไปได้หากจำเป็น รางเฉือนแบบตาบอดจะดันผ่านท่อเจาะ ตัดท่อ จากนั้นจึงปิดผนึกช่องเปิดที่เกิดขึ้น กองส่วนใหญ่มีทั้งสองอย่าง เนื่องจากตัวกั้นท่อจะปกป้องบ่อน้ำในระหว่างการดำเนินการตามปกติ และตัวกั้นแบบทึบทำหน้าที่เป็นเครื่องกั้นฉุกเฉินขั้นสุดท้าย

อุปกรณ์ป้องกันการระเบิดสามารถปิดผนึกบนรูเปิดได้หรือไม่?

ใช่. BOP วงแหวนสามารถปิดได้อย่างสมบูรณ์เหนือหลุมเจาะแบบเปิด และตัวแกะแบบทึบหรือตัวแกะแบบฟันเฉือนจะให้การปิดแบบเต็มเหมือนกันเมื่อสายสว่านออกจากรู ทีมงานเลือกอุปกรณ์ปิดที่เหมาะสมตามสถานการณ์และตำแหน่งของสายสว่าน