في الساعة الثانية صباحًا، على منصة برية في غرب تكساس، شهد مسجل الطين ارتفاع التدفق المرتد بمقدار برميلين فوق معدل المضخة. ويصل الطين المقطوع بالغاز إلى شاكر، فينطلق البئر. وبين هذا التدفق والانفجار غير المنضبط يوجد خط دفاع واحد: مانع الانفجار (BOP)، وهو عبارة عن كومة من الصمامات التي تعمل هيدروليكيًا والمثبتة بمسامير في رأس البئر.
الإجابة المختصرة عن كيفية عمل مانع الانفجار هي أنه يغلق عناصر الختم شديدة التحمل حول أنبوب الحفر، أو فوق حفرة البئر المفتوحة، باستخدام الضغط الهيدروليكي. بمجرد إغلاق مانع الانفجار BOP، فإنه يغلق المساحة الحلقية، ويحول الركلة عبر مشعب الاختناق، ويمنح الطاقم وقتًا لتدوير التدفق بالطين الأثقل.
ما هو مانع الانفجار؟
مانع الانفجار عبارة عن مجموعة صمامات عالية الضغط متخصصة مثبتة على رأس البئر لإغلاق بئر النفط أو الغاز والتحكم فيه ومراقبته أثناء عمليات الحفر والإكمال والصيانة. يحدد API 16A متطلبات التصميم والمواد والاختبار للموانع الحلقية والمكبس المستخدمة في الخدمة السطحية وتحت سطح البحر.
يقوم نظام BOP بأربع وظائف متميزة:
- يقوم بإغلاق الحلقة حول أنبوب الحفر أو الغلاف لمنع سوائل التكوين من الوصول إلى السطح.
- يغلق البئر تماما عندما يكون خيط الحفر خارج الحفرة.
- مقصات حفر الأنابيب وإغلاق البئر في حالات الطوارئ.
- يقوم بتوجيه سوائل حفرة البئر عبر خطوط الاختناق والقتل حتى يتمكن الطاقم من تدوير الركلة تحت السيطرة.
نظرًا لعدم وجود جهاز واحد يؤدي كل هذه الوظائف بشكل موثوق، فإن مانع الانفجار BOP هو في الواقع نظام مكون من عدة أنواع من المكونات مرتبة على شكل مكدس.
مما يتكون مكدس BOP
مكدس مانع الانفجار BOP عبارة عن تجميع رأسي للموانع والبكرات والمنافذ الموجودة أعلى رأس البئر. في كومة السطح، يحتل كل مكون موضعًا محددًا، ويعمل من رأس الغلاف إلى الأعلى.
يتبع الترتيب من الأسفل إلى الأعلى لمكدس BOP السطحي النموذجي هذا التسلسل:
- يقوم موصل رأس الغلاف بتأمين المكدس على رأس البئر.
- مكبس مزدوج BOP، عادة ما يكون مكبس أنبوب واحد في الأسفل ومكبس قص أعمى واحد في الأعلى.
- بكرة حفر مع منافذ جانبية لوصلات خط الخنق والقتل.
- مانع الانفجار BOP الحلقي الذي يُغلق على أي حجم أنبوب، أو وصلة أداة، أو فتحة مفتوحة.
- محول الناهض أو حلمة الجرس التي توجه سلسلة الحفر إلى المكدس.
تكرر الأكوام الموجودة تحت سطح البحر هذا المنطق بالقرب من قاع البحر وتضيف حزمة رافعة بحرية أقل حتى تتمكن المنصة من قطع الاتصال أثناء حالة الطوارئ. على الرغم من أن ترتيب المكدس يختلف باختلاف نوع البئر ومعدل الضغط، إلا أن المبدأ متطابق: كل مكون يدعم المكونات الأخرى.
| ميزة | ميزان المدفوعات الحلقي | رام بوب |
|---|---|---|
| عنصر الختم | وحدة تعبئة المطاط الصناعي | كتل الكبش الفولاذية مع أختام وجه مطاطية |
| ما يختم عليه | أنبوب الحفر، وصلات الأدوات، الغلاف، الفتحة المفتوحة | حجم معين للأنبوب، أو إغلاق كامل بكباسات عمياء أو مقصية |
| ضغط العمل النموذجي | 3000 إلى 5000 رطل لكل بوصة مربعة | 3000 إلى 15000 رطل لكل بوصة مربعة |
| وقت الإغلاق النموذجي | 30 ثانية أو أقل | 15 إلى 30 ثانية |
| الدور الأساسي | الاستجابة الأولى، تجريد، وختم الأشكال غير النظامية | إغلاق إيجابي، قص الأنابيب، عزل طويل الأمد |
كيف يعمل مانع الانفجار الحلقي
يتم إغلاق مانع الانفجار BOP الحلقي عن طريق دفع عنصر تعبئة مطاطي على شكل كعكة دائرية إلى الداخل حول أنبوب الحفر. يدخل ضغط الإغلاق الهيدروليكي إلى غرفة الإغلاق ويدفع المكبس إلى الأعلى؛ يقوم ملف المكبس بعد ذلك بالضغط على عنصر التعبئة بحيث يتقلص قطره الداخلي ويشكل ختمًا حول كل ما هو موجود في التجويف. عند تطبيق ضغط الفتح، يتراجع المكبس ويسترخي العنصر مرة أخرى إلى تجويفه الكامل.
نظرًا لأن عنصر الختم مصنوع من المطاط، فإن المانع الحلقي يمكن أن يغلق أنبوب الحفر، وصلات الأدوات، أطواق الحفر، الغلاف، وحتى الفتحة المفتوحة. وهذا يجعله خط الدفاع الأول أثناء تعثر الأنابيب، كما أنه يسمح للطاقم بتجريد الأنابيب تحت الضغط. المقايضة هي معدل ضغط أقل من موانع الكبس، عادةً ما يتراوح بين 3000 إلى 5000 رطل لكل بوصة مربعة للتطبيقات السطحية، وهذا هو السبب وراء وجود مانع الانفجار BOP أسفله في المكدس للحصول على ضغط إغلاق أعلى.
لدينا API 16A موانع الانفجار الحلقي تم تصنيعها بوحدات تعبئة قابلة للاستبدال ميدانيًا، وغرف تشغيل هيدروليكية متوازنة، ومجموعة من أحجام التجويف لتتناسب مع برامج الحفر والغطاء الشائعة.
ميزان المدفوعات الحلقي Suppliers, Custom Annular BOP Company - Jiangsu Wellhead Drilling Eq شركة Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD هي موردي BOP الحلقي في الصين وشركة Annular BOP، ونحن متخصصون في الإنتاج المخصص... عرض المنتج → كيف يعمل مانع انفجار الكبش
يتم إغلاق مانع الانفجار BOP عن طريق دفع كتلتين من الصلب أفقيًا باتجاه مركز حفرة البئر حتى تلتقي موانع التسرب حول الأنبوب، أو ضد بعضها البعض لإغلاق كامل. يتم تحريك كل كتلة كبش بواسطة مكبس هيدروليكي. ضغط الإغلاق يدفع الكباش إلى الداخل، وضغط الفتح يسحبها. عندما تلتقي الكتل، يضغط الختم الأمامي على سطح الأنبوب، ويضغط الختم العلوي على غطاء المحرك للحفاظ على حاجز مانع للتسرب.
يحدد نوع الكبش وظيفة التحكم في البئر:
- تغلق مكابس الأنابيب حول حجم معين لأنبوب الحفر مع ترك الأنبوب سليمًا.
- تغلق الكباش العمياء فوق حفرة مفتوحة عندما يكون خيط الحفر خارج الحفرة.
- تقوم مكابس القص المسدودة بقطع أنبوب الحفر ومن ثم إغلاق البئر؛ هذه هي الملاذ الأخير للإغلاق الطارئ.
- تقبل مكابس الأنابيب ذات التجويف المتغير مجموعة من أحجام الأنابيب دون تغيير كتل الكبش.
يقوم المصنعون ببناء حواجز مانع الانفجار BOP كتكوينات مفردة أو مزدوجة أو ثلاثية بحيث يمكن لمجموعة واحدة أن تحمل مجموعة من إمكانيات الأنابيب والستائر والقص على ارتفاعات مختلفة. لدينا BOPs كبش واحد وتتوافق BOPs ذات الكبش المزدوج مع API 16A مع أجسام فولاذية مطروقة، وحزم مانعة للتسرب قابلة للاستبدال، ومعدلات ضغط تتراوح من 3000 إلى 15000 رطل لكل بوصة مربعة.
موردو BOP من رام واحد، شركة Ram BOP المخصصة - حفر رأس البئر في جيانغسو شركة Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD هي الموردون الصينيون لـ Single Ram BOP وشركة Single Ram BOP، ونحن متخصصون في إنتاج... عرض المنتج → أنظمة التحكم ودور مشعب الاختناق
يتم إغلاق مانع الانفجار فقط عندما يتدفق السائل الهيدروليكي من وحدة المجمع إلى حجرة الإغلاق الخاصة بالمكون المحدد. يقوم عامل الحفر بتشغيل هذا الإجراء من لوحة التحكم عن بعد، والتي عادة ما تكون موجودة على أرضية منصة الحفر، والتي ترسل إشارات تجريبية إلى دوائر الصمامات الموجودة على مكدس مانع الانفجار BOP.
يقوم المجمع بتخزين الطاقة في زجاجات مشحونة بالنيتروجين ويحافظ على ضغط إمداد هيدروليكي يبلغ حوالي 3000 رطل لكل بوصة مربعة على منصات السطح. يحدد API 16D اختبارات وقت الإغلاق والقدرة الهيدروليكية. كمبدأ توجيهي، تغلق الموانع الحلقية خلال 30 ثانية أو أقل، بينما تغلق موانع الكبس خلال 15 إلى 30 ثانية اعتمادًا على حجم التجويف وضغط التشغيل وتكوين المكدس. تستخدم مانعات الانفجار BOP تحت سطح البحر نفس المبدأ، لكن إشارة التحكم تنتقل عبر حجرات إرسال كهروهيدروليكية متعددة، ويمكن لمركبة ROV تشغيل وظائف محددة كنسخة احتياطية نهائية.
عندما يتم إغلاق مانع الانفجار BOP، تتم إعادة توجيه تيار البئر من خلال مشعب الاختناق، الذي يتصل بالمكدس الموجود أسفل الموانع. يقلل المشعب الضغط من خلال الاختناقات القابلة للتعديل حتى يتمكن الطاقم من تدوير الطين الثقيل وتصريف ضغط الركلة دون تجاوز الحدود الآمنة. وهذا هو السبب في أن الحزمة بأكملها، بما في ذلك مكدس مانع الانفجار BOP، والمراكم، و مشعب الاختناق ، يجب تحديدها واختبارها معًا.
الاختبار: لماذا لا يتم ضبط مانع الانفجار BOP ونسيانه
يكون مانع الانفجار BOP موثوقًا به فقط إذا تم اختباره وظيفيًا واختبار الضغط وفقًا لجدول زمني محدد، ويجعل اختبار جذع مانع الانفجار BOP ذلك ممكنًا دون تعريض البئر للخطر. جذع الاختبار عبارة عن أداة تثبيت تحمل مانع الانفجار BOP، وتربطه بمضخة اختبار ومسجل ضغط، وتسمح بإغلاق كل مكون وضغطه بينما يقوم الطاقم بمراقبة التسربات.
تتضمن ممارسة الاختبار النموذجية ما يلي:
- يتم اختبار الوظيفة كل 7 أيام أو عند كل فترة زمنية للتغليف، وفقًا لبرنامج الحفر.
- اختبار الضغط لضغط العمل المقدر عند التثبيت الأولي.
- اختبار الضغط المنخفض عند 200 إلى 300 رطل لكل بوصة مربعة للتحقق من أن الأختام مثبتة بشكل صحيح.
- اختبار الضغط العالي عند تصنيف المكدس، غالبًا ما يكون من 10000 إلى 15000 رطل لكل بوصة مربعة.
يتحقق الاختبار أيضًا من المركم ودوائر التحكم ومشعب الاختناق، لأن مانع الانفجار BOP الذي لا يمكن إغلاقه لا يختلف عن عدم وجود مانع تسرب BOP على الإطلاق. لدينا جذوع اختبار BOP تم تصميمها لتتوافق مع أنماط شفة API 16A وتدعم اختبار النوع الحلقي ونوع الكبش في الاتجاهات الرأسية أو الأفقية. يشرح مقال ذو صلة لماذا أصبح اختبار مانع الانفجار BOP أداة لا غنى عنها لطواقم الحفر.
موردو جذع اختبار BOP، شركة اختبار BOP المخصصة - حفر رأس البئر في جيانغسو شركة Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD هي الموردون الصينيون لاختبار BOP وشركة BOP Test Stump، ونحن متخصصون في إنتاج... عرض المنتج → ما الذي تبحث عنه في مورد BOP
يبدأ اختيار مانع الانفجار BOP ببرنامج البئر، وليس بقائمة الأسعار. قم بمطابقة ضغط العمل المقدر وحجم التجويف مع الحد الأقصى لضغط السطح المتوقع، ثم تحقق من أن الشركة المصنعة تحمل تراخيص API ذات الصلة.
تشمل فحوصات الشراء الرئيسية ما يلي:
- حرف API 16A على BOPs الحلقي والكبش.
- نظام إدارة الجودة API Q1 وسجلات الاختبار الموثقة.
- مواد الزخرفة المناسبة لخدمة H2S أو CO2، مثل الزخارف HH أو EE أو FF.
- تصنيف درجة الحرارة التي تناسب بيئة الحفر.
- توافر مجموعات الختم الاحتياطية ودعم خدمة ما بعد البيع.
تعمل الشركة المصنعة المعتمدة التي لديها مرافق اختبار داخلية على تقليل مخاطر الشراء لأن نفس المصنع يمكنه توفير مشعب الاختناق وأداة الاختبار والأختام البديلة كحزمة واحدة متكاملة.
الأسئلة المتداولة
ما مدى سرعة إغلاق مانع الانفجار؟
تتطلب متطلبات واجهة برمجة التطبيقات (API) عادةً إغلاق مانعات الانفجار BOP الحلقية خلال 30 ثانية أو أقل، وإغلاق مانعات الانفجار BOP خلال 15 إلى 30 ثانية، اعتمادًا على الحجم والضغط المقدر. يعتمد وقت الإغلاق على سعة المجمع ونظام التحكم الهيدروليكي بقدر ما يعتمد على مانع الانفجار BOP نفسه، لذلك يجب اختبار كليهما معًا.
ما هو الفرق بين كباش الأنابيب وكباش القص العمياء؟
تغلق مكابس الأنابيب حول حجم معين من أنبوب الحفر وتترك الأنبوب سليمًا، بحيث يمكن أن يستمر الدوران إذا لزم الأمر. تقوم مكابس القص المسدودة بدفع أنبوب الحفر، وقصه، ومن ثم إغلاق الفتحة الناتجة. تشتمل معظم المداخن على كليهما، لأن مكابس الأنابيب تحمي البئر أثناء العمليات العادية وتكون مكابس القص العمياء بمثابة حاجز الطوارئ النهائي.
هل يمكن لمانع الانفجار أن يغلق فتحة مفتوحة؟
نعم. يمكن أن يُغلق مانع الانفجار BOP الحلقي تمامًا فوق حفرة البئر المفتوحة، وتوفر الكباش المسدودة أو الكباش ذات القص المسدود نفس الإغلاق الكامل عندما تكون سلسلة الحفر خارج الحفرة. يختار الطاقم جهاز الإغلاق المناسب بناءً على الوضع وموضع سلسلة الحفر.
+86-0515-88429333
اتصل بنا
