إن مكونات مانع الانفجار الهيدروليكية هي الطاقة المخزنة والسوائل ومسار التحكم الذي يقوم في الواقع بتشغيل عنصر الختم الخاص بمانع الانفجار ضد ضغط حفرة البئر. عندما يكون حجم المجمع ونسبة الإغلاق وحجم الخط خاطئين، يمكن أن تجتاز المكدس كل اختبارات الصدفة على الشهادة وتظل تغلق ببطء شديد، أو تغلق بدون إغلاق، أثناء ركلة حقيقية.
الإجابة العملية أولاً: قم بقياس المركمات من حجم الإزاحة الحقيقي لكل وظيفة على المكدس، وتحقق من نسبة الإغلاق عند أعلى ضغط إغلاق تتوقعه، وقياس وقت الإغلاق على الوحدة المثبتة بدلاً من الثقة في ورقة البيانات. كل شيء آخر في هذه المقالة يشرح سبب أهمية هذه الأرقام الثلاثة وكيفية تفاعلها.
ما يغطيه BOP Hydraulics فعليًا
إن مكونات هيدروليكية مانع الانفجار (BOP) عبارة عن حلقة طاقة مغلقة مكونة من أربعة أجزاء، ويجب تجميع الأجزاء الأربعة معًا. يقوم النظام بتخزين الطاقة، وتوليد الضغط، وتوزيع التدفق، وتحويل هذا التدفق إلى قوة ميكانيكية على المانع.
- تخزين الطاقة: زجاجات تراكم النيتروجين، وعادة ما تكون المصدر الوحيد للطاقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
- توليد الضغط: مضخات وحدة الإغلاق والمنظمين الذين يقومون بإعادة شحن الزجاجات والحفاظ على ضغط النظام.
- التوزيع: المشعبات وصمامات التحكم والمنظمين والألواح والخطوط الهيدروليكية وصولاً إلى كل وظيفة.
- يشتغل: أسطوانات التشغيل على الموانع الحلقية وموانع الكبس، بالإضافة إلى براغي القفل على الوحدات التي تحتوي عليها.
طريقة مفيدة للتفكير في الأمر: يجب أن يوفر النظام حجمًا محددًا، عند ضغط محدد، خلال فترة زمنية محددة، في اللحظة التي تفقد فيها منصة الحفر الطاقة وهواء الجهاز بالفعل. وينبغي الحكم على كل قرار تصميمي في ضوء هذا السيناريو الفردي.
التحكم المباشر، الذي يتم تشغيله بواسطة الطيار وتحت سطح البحر
تستخدم المداخن السطحية دائمًا التحكم الهيدروليكي التجريبي، لأنه يحافظ على خطوط الضغط العالي قصيرة وينقل فقط حجمًا تجريبيًا صغيرًا إلى اللوحة البعيدة. يعد التحكم الهيدروليكي المباشر أبسط وأبطأ، ويوجد الآن في الغالب في وحدات صيانة الآبار الصغيرة.
لماذا تبدو الأنظمة تحت سطح البحر مختلفة
تستخدم المداخن تحت سطح البحر التحكم الهيدروليكي غير المباشر، حيث ينتقل الضغط الدليلي أسفل السرة إلى حجرات التحكم تحت سطح البحر وصمامات التسلسل التي تسمح بدخول السوائل من زجاجات المجمع المحلية. والسبب هو المسافة: إن دفع حجم التشغيل الكامل خلال عدة مئات من الأمتار من الخرطوم سيكون بطيئًا جدًا وسيفقد الكثير من الضغط بسبب الاحتكاك. يجب أيضًا أن تأخذ الاستجابة تحت سطح البحر في الاعتبار الرأس الهيدروستاتيكي، لذا فإن الوظيفة التي يتم إغلاقها في ثوانٍ على الأرض قد تحتاج إلى فترة أطول بعيدًا عن الشاطئ.
نسبة الإغلاق: الرقم الذي يقرر ما إذا كان الكبش سيغلق أم لا
نسبة الإغلاق هي العلاقة بين ضغط البئر الذي يجب أن يحتفظ به المانع والضغط الهيدروليكي المطلوب لإغلاقه، وهو الشكل الهيدروليكي الوحيد الأكثر فائدة في المجموعة بأكملها. من الناحية العملية، تكون النسبة تقريبًا هي ضغط البئر مقسومًا على ضغط التشغيل الهيدروليكي المتوفر في الأسطوانة، بعد مراعاة فقد الخط واحتكاك الختم.
مثال بسيط: مع ضغط إغلاق يبلغ 10000 رطل لكل بوصة مربعة و1500 رطل لكل بوصة مربعة في أسطوانة الكبش، تبلغ نسبة العمل حوالي 6.7:1. إذا أكل الاحتكاك وفقدان الخط 200 رطل لكل بوصة مربعة من ذلك، تنخفض النسبة الفعالة وقد يصل الكبس إلى الأنبوب دون إحكام الغلق بالكامل. ولهذا السبب يحافظ المشغلون على ضغط الأسطوانة بالقرب من أعلى نطاق الشركة المصنعة بدلاً من الحد الأدنى، ولماذا تشكل خطوط التحكم الأصغر حجمًا خطرًا حقيقيًا على التحكم في البئر وليس إزعاجًا.
| وظيفة | ضغط التشغيل الهيدروليكي | نسبة الإغلاق النموذجية | ماذا يعني في حفرة البئر |
|---|---|---|---|
| كبش الأنابيب | 1500 إلى 3000 رطل لكل بوصة مربعة | حوالي 5:1 إلى 10:1 | يتم إغلاقه بشكل موثوق عند الضغط المقدر فقط في حالة وصول ضغط الأسطوانة الكامل بسرعة |
| كبش أعمى أو القص | نهاية أعلى للنطاق | انخفاض نسبة الفعالية | يحتاج إلى ضغط إضافي لقص الأنابيب قبل الختم |
| المانع الحلقي | 1500 إلى 3000 رطل لكل بوصة مربعة | نسبة أقل، مساحة مكبس أكبر | يغلق عبر أنبوب واسع أو مجموعة أدوات ولكنه يستهلك المزيد من السوائل في كل ضربة |
تستحق الحلقات الحلقية ملاحظة منفصلة: نظرًا لأن العنصر يجب أن يضغط عبر كل شيء بدءًا من أنبوب الحفر إلى كيلي، فإن الطلب الهيدروليكي يمثل مشكلة في الحجم بقدر ما يمثل مشكلة في الضغط. يتم تناول سلوك الختم للعنصر نفسه بمزيد من التفاصيل في هذه النظرة أداء الختم الحلقي BOP .
ميزان المدفوعات الحلقي شركة جيانغسو لحفر الآبار EUIPMENT CO., LTD. تأسست في فبراير 2005 وهي مؤسسة تصنيع وطنية عالية التقنية تدمج البحث والتطوير والإنتاج والمبيعات... عرض المنتج → تحجيم المجمع وحجم السوائل القابلة للاستخدام
يتم تعيين حجم المجمع من خلال عدد الوظائف التي تنوي إغلاقها بالتسلسل، وليس من خلال الحجم الفعلي لانزلاق وحدة الإغلاق. الفشل الشائع هو عد الزجاجات بدلاً من السوائل القابلة للاستخدام.
تعتبر الممارسة المستندة إلى API 16D بمثابة مرساة معقولة: يجب أن يكون السائل القابل للاستخدام على الأقل 1.5 مرة من إجمالي حجم الإزاحة لجميع الوظائف التي سيتم تشغيلها من المركم، مع السماح الإضافي لنظام التحكم نفسه. السائل القابل للاستخدام هو ما يتبقى بعد الشحن المسبق وبعد الحد الأدنى من الضغط اللازم لإبقاء الوظيفة مغلقة، لذلك يكون دائمًا أقل بكثير من حجم الزجاجة الاسمي.
- يكون الشحن المسبق عادةً حوالي 1000 رطل لكل بوصة مربعة من النيتروجين على نظام 3000 رطل لكل بوصة مربعة، ويتم فحصه مع إيقاف المضخات وتصريف السوائل من الزجاجات.
- احسب الإزاحة لكل وظيفة من حجم الإغلاق الخاص بالشركة المصنعة، ثم اضربها في عدد العمليات التي تريد إتاحتها دون إعادة الشحن.
- أضف الحلقي، لأن الإغلاق الحلقي الواحد يمكن أن يستهلك سائلًا أكثر من ثلاث ضربات كبش.
- التأكد من قدرة المضخة على إعادة شحن الزجاجات في وقت واقعي، بما في ذلك مضخة واحدة خارج الخدمة.
3000 رطل لكل بوصة مربعة
الحد الأدنى المشترك لضغط تشغيل النظام لوحدات التحكم في مانع الانفجار BOP السطحي.
1.5x
سائل المجمع القابل للاستخدام مقابل الإزاحة الكلية لجميع الوظائف التي يتم تشغيلها.
1000 رطل لكل بوصة مربعة
الشحن المسبق النموذجي للنيتروجين على بنك تراكم بقدرة 3000 رطل لكل بوصة مربعة.
30 ثانية
هدف الإغلاق العادي لوظائف الكبش السطحي؛ تحتاج التجاويف الأكبر والسوائل الباردة إلى وقت أطول.
وقت الاستجابة: ما تشعر به أرضية منصة الحفر فعليًا
وقت الاستجابة هو مشكلة سباكة أكثر من مشكلة ضغط. تكلف الخطوط الطويلة والضيقة والسوائل الباردة واللزجة ثوانٍ أكثر من علبة زجاجات صغيرة الحجم قليلاً، ويصعب تشخيصها بعد ذلك.
| وظيفة | هدف نموذجي | عنق الزجاجة المعتاد |
|---|---|---|
| إغلاق حلقي | 30 ثانية or less | حجم تعبئة كبير، سائل بارد، خط إرجاع مقيد |
| كبش الأنابيب close | 30 ثانية or less | القطر الداخلي للخط، إعداد الصمام التسلسلي، التركيبات |
| كبش القص قريب | في كثير من الأحيان 30 إلى 45 ثانية | الضغط المطلوب للقص، بالإضافة إلى الحجم لإكمال الختم |
| رام مفتوح | 30 ثانية or less | الضغط الخلفي وتدفق العودة، وليس ضغط العرض |
قياس الاستجابة على المكدس المثبت باستخدام مسجل الضغط، في درجة حرارة محيطة واقعية، مع وظيفة واحدة في كل مرة، ثم مع تسلسل الحالة الأسوأ. اختبار الأجهزة يجعل ذلك قابلاً للتكرار وليس قصصيًا.
اختبار BOP للتحكم في بئر الضغط العالي اختبار الختم عالي الضغط ومنع الانفجار مع المراقبة عن بعد، وهو مناسب عند التحقق من استجابة الكومة المثبتة قبل إسناد الإغلاق البطيء إلى حالة السوائل. عرض المنتج → السائل الهيدروليكي والنظافة والطقس البارد
اختيار السوائل له أهمية أقل بكثير من حالة السوائل. تعود معظم شكاوى الإغلاق البطيء إلى تلوث المياه أو التهوية أو اللزوجة الخاطئة في درجة الحرارة المحيطة، وليس إلى المخزون الأساسي الموجود على الملصق.
- يعتبر السائل ذو الأساس المائي مع مانع التآكل ومواد التشحيم بنسبة 3 إلى 5 بالمائة هو الوضع الافتراضي الشائع عندما يكون التسرب إلى البيئة أمرًا مهمًا.
- خلطات الجليكول تحافظ على اللزوجة بشكل أفضل في الظروف تحت الصفر؛ يتم استخدام الزيوت المعدنية حيثما تسمح المواصفات بذلك.
- استهدف نظافة ISO 4406 في حدود 18/16/13 أو أفضل، مع ترشيح مطلق بمقدار 10 ميكرون على مسار التعبئة والنقل.
- قم بأخذ عينة من السائل مرتين على الأقل سنويًا وبعد أي حدث تلوث، ولا تقم مطلقًا بتزويده بمخزون أساسي مختلف.
عندما يفشل مانع الانفجار BOP في الإغلاق: قراءة الأعراض
إذا تم إغلاق إحدى الوظائف ببطء مرة واحدة ثم أصبحت تعمل بشكل طبيعي، فاشتبه في وجود هواء؛ إذا كان يتحلل بشكل مطرد على مدار أسابيع، فاشتبه في فقدان السوائل أو التسرب الداخلي أو تآكل الختم. عادةً ما يحدد نمط الأعراض السبب بشكل أسرع من مقياس الضغط.
| أعراض | السبب المحتمل | التحقق الأول |
|---|---|---|
| إغلاق بطيء لكل وظيفة | انخفاض الشحن المسبق أو انخفاض ضغط النظام | توقف الشحن المسبق للزجاجة بالمضخات |
| وظيفة واحدة بطيئة، والبعض الآخر طبيعي | خط أو صمام أو منظم مقيد لتلك الدائرة | الضغط عند الاسطوانة مقابل المشعب |
| يغلق الكبش لكنه لن يتحمل الضغط | نسبة إغلاق غير كافية أو عنصر مانع للتسرب متآكل | ضغط الإغلاق وحالة العنصر |
| يتحلل الضغط بعد الإغلاق | تسرب داخلي في صمام التحكم | اعزل الدائرة وراقب المقياس |
تذكر أن المكونات الهيدروليكية وحلقة التحكم في الضغط تعملان كزوج. ال مشعب الاختناق يجب أن يأخذ التدفق الذي يحوله المانع، ويقوم الخانق بطيء المفعول بتحويل الركلة الخاضعة للتحكم إلى ارتفاع في الضغط حتى عندما يؤدي مانع الانفجار BOP نفسه بشكل صحيح.
مطابقة أجهزة مانع الانفجار BOP مع الإمداد الهيدروليكي لديك
إن أرخص مكان لإصلاح عدم التطابق الهيدروليكي هو مرحلة المواصفات، في حين أن التجويف وضغط التشغيل وإزاحة الأسطوانة لا تزال قابلة للتفاوض. دائمًا ما يكون إعادة تأهيل وحدة الإغلاق بعد التسليم هو الطريق المكلف.
- تأكد من ضغط التشغيل وحجم الإزاحة لكل كبش وحجم حلقي تنوي تشغيله.
- قرر ما إذا كنت بحاجة إلى قفل هيدروليكي، أو براغي قفل يدوية، أو كليهما، وتأكد من كيفية تأثير كل منهما على حجم الإغلاق.
- تأكد من وثائق الأجهزة API 16A وتوافق نظام التحكم API 16D في نفس الحزمة.
- تأكد من تطابق أحجام المنافذ وأنواع الاتصال وأطوال الخطوط مع وحدة الإغلاق، ثم احسب فقدان الاحتكاك عند ذروة التدفق.
- قم بإجراء اختبار وظيفي عند أدنى درجة حرارة محيطة قبل القبول، وليس بعده.
بالنسبة للتكوينات المكدسة، غالبًا ما يكون الجسم ذو الكبش المزدوج هو الاختيار العملي لأنه يوفر إغلاقًا أعمى وإغلاقًا للأنابيب في غلاف واحد ذو حواف ويقلل عدد الدوائر الهيدروليكية التي يجب توجيهها واختبارها.
مانع انفجار الكبش المزدوج للتحكم في حفر الآبار جهاز إغلاق رأس البئر مزدوج الكبش يوفر إغلاقًا مسدودًا وأنابيب في هيكل ذو حواف واحدة، مع مواد API 6A/NACE لعمليات الحفر ذات الضغط العالي. عرض المنتج → الأسئلة المتداولة
ما الذي يجب أن يتم شحن زجاجات المجمع إليه مسبقًا؟
حوالي 1000 رطل لكل بوصة مربعة من النيتروجين في نظام 3000 رطل لكل بوصة مربعة هي نقطة البداية المعتادة، ويتم فحصها مع توقف المضخات وتصريف السائل من الزجاجات. تستخدم أنظمة الضغط العالي شحنًا مسبقًا أعلى، ويحكم مخطط الشركة المصنعة دائمًا.
ما مقدار الضغط الهيدروليكي اللازم لإغلاق الكبش؟
عادة من 1500 إلى 3000 رطل لكل بوصة مربعة في الأسطوانة للوحدات السطحية، بالإضافة إلى بدل احتكاك الخط. يتبع الرقم الدقيق نسبة الإغلاق عند الحد الأقصى لضغط الإغلاق المتوقع، ويجب ألا يتجاوز ضغط التشغيل المقدر للشركة المصنعة.
هل يمكن إغلاق مانع الانفجار BOP بدون طاقة هيدروليكية؟
نعم، يتم استخدام براغي قفل يدوية أو مضخة يدوية على الوحدات الأصغر حجمًا، ولكنها بطيئة ويجب التعامل معها على أنها احتياطية للطوارئ وليس كافتراض تصميمي. توجد سعة المجمع على وجه التحديد بحيث تغطي الطاقة المخزنة الإغلاق الحرج الأول.
لماذا ينغلق الحلقي ببطء في الطقس البارد؟
اللزوجة. يقاوم السائل البارد التدفق عبر الخطوط والوصلات الضيقة، لذلك تمتلئ الأسطوانة بشكل أبطأ. عادةً ما يحلها سائل مزيج الجليكول والخطوط ذات الحجم الصحيح؛ زيادة ضغط المضخة لا.
كم مرة يجب اختبار السائل الهيدروليكي؟
على الأقل مرتين في السنة، ومباشرة بعد حدوث أي تلوث أو تغيير في السوائل أو إصلاح كبير. عدد الجسيمات ومحتوى الماء هما النتيجتان اللتان تستحقان التتبع مع مرور الوقت.
+86-0515-88429333
اتصل بنا
