في بيئة المخاطر العالية لحفر النفط والغاز ، يكون التحكم في الآبار هو مبدأ بارز. في قلب أي نظام قوي للتحكم في الآبار يكمن مانع الانفجار (BOP) ، وهو قطعة حاسمة من معدات السلامة المصممة لإغلاق حفرة البئر ومنع إطلاق سوائل التكوين غير المنضبط. من بين أنواع مختلفة من BOPS ، رام واحد بوب هو مكون أساسي ويستخدم على نطاق واسع.
الوظيفة الأساسية ومبدأ العمل
يعد BOP واحد من ذاكرة الوصول العشوائي عبارة عن صمام كبير وشقوق الخدمة مصممة خصيصًا لختم أنبوب الحفر أو لإغلاق حفرة بئر مفتوحة. الغرض الأساسي هو احتواء ضغط حفرة البئر في حالة "ركلة" - تدفق سوائل التكوين - وبالتالي منعه من التصعيد إلى انفجار.
تشمل المكونات الأساسية لذاكرة RAM واحدة:
-
الجسم: مساكن فولاذية مزورة عالية القوة مصممة لتحمل الضغط الداخلي الشديد.
-
أغطية: أقسام قابلة للإزالة على جانبي الجسم التي تضم آلية التشغيل.
-
المكابس: تقع داخل الأغطية ، يتم تشغيلها بالضغط الهيدروليكي لتحريك الكباش.
-
الكباش: عناصر الختم نفسها. هناك نوعان من كتل الكبش:
-
الكبش الأنابيب: احصل على قطع شبه دائرية مصممة للإغلاق وختم قطر معين من أنبوب الحفر.
-
الكباش الأعمى (أو الكبش القص): احصل على جبهة صلبة مصممة لإغلاق فتحة مفتوحة. الكباش القص هو نوع متخصص مصمم لقطع (القص) أنبوب الحفر في الفتحة قبل إغلاق حفرة البئر.
-
مبدأ العمل واضح ومباشر. عند التنشيط ، يتم ضخ السائل الهيدروليكي في غرفة الإغلاق ، مما يجبر المكبس وكتلة الكبش المتصلة للتحرك أفقياً باتجاه مركز حفرة البئر. تنتقل كتلة الكبش المنافسة في وقت واحد من الجانب الآخر. بالنسبة للكباش الأنابيب ، فإنها تغلق حول الأنبوب ، وتشكيل ختم. بالنسبة إلى الكباش الأعمى ، يجتمعون في المركز ، ويشكلون ختمًا ضد بعضهم البعض ويغلقون في البئر.
أنواع الكباش لذاكرة رام واحدة
يتم تعريف وظيفة BOP واحدة من RAM BOP بنوع كتل RAM التي تم تجهيزها بـ:
-
الكباش الأنابيب: هذه هي النوع الأكثر شيوعًا. تم تكوينها لحجم معين ونوع من أنابيب الحفر (على سبيل المثال ، أنبوب الحفر 5 بوصة). يعد استخدام الحجم الصحيح أمرًا بالغ الأهمية لختم فعال.
-
الكباش المتغير التجويف (VBRS): نوع أكثر تقدماً من ذاكرة الوصول العشوائي للأنابيب المصممة لختم مجموعة من أقطار الأنابيب. يستخدمون تصميم كتلة رام معقدة لاستيعاب أحجام مختلفة ، مما يقلل من الحاجة إلى تغيير الكباش عندما يتغير حجم الأنبوب.
-
الكباش الأعمى: يستخدم لإغلاق حفرة بئر لا تحتوي على أي أنابيب (على سبيل المثال ، عندما يكون الأنبوب خارج الفتحة). يجب ألا يتم إغلاقها أبدًا على الأنابيب ، لأن هذا سيؤدي إلى إتلاف كتل الكبش ويمنع الختم.
-
الكبش القص: رام أمان حرج مصمم لقطع أنبوب الحفر أو الغلاف أو أنابيب أخرى قد تكون في الحفرة ، مما يسمح للكباش الأعمى بإغلاق حفرة البئر تمامًا. أنها تتطلب قوة هيدروليكية كبيرة لأداء عمل القص.
التطبيقات والدور في مكدس BOP
نادرا ما يتم استخدام رام واحد bop في عزلة. إنها وحدة واحدة داخل مجموعة أكبر تسمى مكدس BOP ، وعادة ما يتم تثبيتها على رأس البئر على السطح أو على قاع البحر للعمليات الخارجية.
تشمل تطبيقاتها:
-
ختم البئر الأساسي: العمل كحاجز ثانوي تجاه التحكم في الآبار الأولية التي يوفرها الضغط الهيدروستاتيكي للطين.
-
سلسلة الحفر المعلقة: يمكن استخدام بعض الكباش للأنابيب لتعليق سلسلة الحفر في حفرة البئر لأنشطة مثل تغيير كيلي أو إجراء الصيانة.
-
تجريد: عملية محكومة لنقل سلسلة الحفر من خلال كباش الأنابيب المغلقة عن طريق إدارة ضغط حفرة البئر بعناية والهيدروليات ذاكرة الوصول العشوائي.
-
تحديد البئر: يتم استخدام الكباش الأعمى لإغلاقه بالكامل في البئر عندما لا توجد أنابيب.
ستشمل مكدس BOP النموذجي منعًا متعددًا لوقاية ذاكرة الوصول العشوائي-غالبًا ما يكون مزيجًا من BOP من ذاكرة الوصول العشوائي الواحد وذاكرة RAM مزدوجة-بالإضافة إلى مانع حلقي ، والذي يوفر ختمًا أكثر مرونة ولكن في كثير من الأحيان أقل مقاومة للضغط.
المقارنة: واحد مقابل مزدوج رام بوب
من الضروري التمييز بين رام واحد BOP و RAM BOP مزدوج.
-
رام واحد بوب: Features one set of rams (two ram blocks) within a single unit. It provides one specific function (e.g., sealing one size of pipe or acting as a blind/shear ram).
-
مزدوج RAM BOP: يتميز مجموعتان مستقلتان من الكباش الموجودين في وحدة واحدة أطول. كل مجموعة لها مكابس خاصة بها ويمكن تشغيلها بشكل مستقل. هذا يسمح لمزيد من الوظائف والتكرار. على سبيل المثال ، قد يكون لدى Ram BOP مزدوج رامس الأنابيب في أسفل الكباش والعمى/القص في الأعلى.
يعتمد الاختيار بين استخدام وحدات واحدة متعددة أو وحدة مزدوجة على برنامج Well المحدد ، وقيود المساحة (وخاصة على منصات خارجية) ، والتكرار المطلوب.
الأسئلة المتداولة (الأسئلة الشائعة)
س: هل يمكن أن يعمل رام واحد بمفرده على بئر؟
ج: إنها غير عادية للغاية ولا تعتبر أفضل الممارسات في الصناعة. تم تصميم مكدس BOP مع التكرار. سيكون للمكدس النموذجي مانعًا واحدًا على الأقل وحقًا لذاكرة الوصول العشوائي المتعددة للتعامل مع سيناريوهات مختلفة.
س: كم مرة يتم اختبار BOPS ذاكرة الوصول العشوائي المفردة؟
ج: يخضع تردد الاختبار للوائح الصارمة وسياسات الشركة. غالبًا ما يتم إجراء اختبارات الوظائف أسبوعيًا ، بينما يتم إجراء اختبار ضغط أكثر صرامة عادة كل 14-21 يومًا أو بعد الأحداث الحرجة التي قد تؤثر على النزاهة.
س: ما هو الحد الأقصى للضغط الذي يمكن أن يتعامل معه رام واحد؟
ج: تختلف تصنيفات ضغط العمل بناءً على التصميم وتوحيد فصول API (معهد البترول الأمريكي) ، مثل 2000 رطل و 5000 رطل و 10،000 رطل و 15000 رطل. يتم تحديد التصنيف المطلوب من خلال الحد الأقصى لضغط السطح المتوقع للبئر.
س: ما هو اهتمام الصيانة الرئيسي لرام البوب؟
ج: ضمان أن عناصر الختم (المرنة على كتل الكبش وأختام الجسم) في حالة جيدة أمر بالغ الأهمية. التفتيش المنتظم واستبدال الأجزاء البالية إلزامية. علاوة على ذلك ، فإن ضمان أن يكون نظام التشغيل الهيدروليكي نظيفًا ووظيفيًا أمر حيوي للتنشيط الموثوق به.
باختصار ، يعد RAM BOP الفردي عملاً قويًا وبسيطًا ميكانيكيًا وموثوقًا للغاية بالتحكم في الآبار. تصميمه ، على الرغم من أنه واضح ، تم تصميمه من أجل أقصى قدر من القوة والاعتمادية في ظل الظروف القاسية. بصفته لبنة أساسية من مكدس BOP ، فإنه يوفر حاجزًا مهمًا لعمليات الحفر الآمنة ، وحماية الموظفين ، والبيئة ، والأصول.