-
+86-13404286222
-
+86-13404286222
Pýtať sa teraz
Úvod do Jiangyin Huanming Machinery Co., Ltd.
2024-03-01Úloha mechanického spracovania v oblasti jadrovej energie?
2024-03-18Úvod do uplatňovania mechanického spracovania v morskom priemysle?
2024-03-19Ako môže mechanické spracovanie zlepšiť výkon a spoľahlivosť veterných turbín?
2024-03-26Aké sú aplikácie obrábania v oblasti metalurgie veternej energie?
2024-03-27Zabraňovač výronu (BOP) je veľká, vysokotlaková mechanická ventilová zostava inštalovaná na ústí vrtu ropného alebo plynového vrtu na kontrolu a utesnenie vrtu v prípade nekontrolovaného nárastu formačných kvapalín – bežne známeho ako výron. Je to jedno z najdôležitejších bezpečnostných zariadení pri ťažbe ropy a zemného plynu: keď sa vrt vykopne (formačný tlak prekročí hydrostatický tlak vrtnej kvapaliny), BOP je primárna mechanická bariéra medzi vrtom a povrchom, ktorá zabraňuje nekontrolovanému uvoľňovaniu uhľovodíkov, ktoré by mohlo viesť k požiaru, výbuchu, poškodeniu životného prostredia a stratám na životoch.
Pre tímy inžinierskych obstarávaní a nákupcov vŕtacích zariadení hodnotiacich ochrana proti vyfúknutiu ropného vrtu komponenty a diely, pochopenie toho, ako systém BOP funguje – a aká výrobná presnosť je potrebná na zabezpečenie spoľahlivého výkonu – je základom pre efektívnu špecifikáciu zariadenia a hodnotenie dodávateľa.
Formačný tlak - prirodzený tlak ropy, plynu a vody v podpovrchovej nádrži - môže v hlbokých vrtoch dosiahnuť desiatky tisíc PSI. Počas vŕtania je tento tlak normálne vyvážený hydrostatickým tlakom stĺpca vrtného kalu vo vrte. Keď dôjde k strate rovnováhy – pretože formačný tlak prevyšuje tlak bahna, alebo preto, že sa vrtná kvapalina stratí do poréznej formácie – formačné tekutiny môžu vstúpiť do vrtu a rýchlo prúdiť nahor. Bez BOP na utesnenie vrtu sa to môže rozvinúť do povrchového výbuchu: nekontrolovaný tok uhľovodíkov s katastrofálnymi následkami.
Katastrofa Deepwater Horizon v roku 2010 – pri ktorej zlyhanie BOP pri utesnení hlbinnej studne viedlo k explózii, 11 úmrtiam a najväčšiemu úniku ropy na mori v histórii USA – ilustrovala následky zlyhania BOP na najvyššej úrovni závažnosti. Výkon a spoľahlivosť BOP preto podliehajú najprísnejším technickým, výrobným a testovacím štandardom v sektore ropných a plynových zariadení.
Kompletný systém BOP inštalovaný na vrtnej studni sa nazýva BOP stack – vertikálna zostava niekoľkých typov BOP naskladaných a spojených dohromady, aby poskytovali viacero nezávislých tesniacich funkcií. Hlavné typy komponentov v zásobníku BOP sú:
Zábrany proti baraneniu sú základnými funkčnými jednotkami zásobníka BOP. Pracujú tak, že uzatvárajú hydraulicky ovládané barany – oceľové bloky vybavené elastomérnymi tesniacimi prvkami – cez vrt. Rôzne typy RAM vykonávajú rôzne funkcie tesnenia:
Prstencová zábrana používa elastomérny tesniaci prvok v tvare šišky, ktorý sa zatvára okolo čohokoľvek, čo je vo vrte – potrubie, vrtné objímky, kelly, drôtené vedenie – stlačením gumového prvku dovnútra. Pretože sa prispôsobí tvaru akéhokoľvek predmetu vo vrte, môže prstencový uzáver utesniť okolo nepravidelných prierezov a môže sa použiť na odizolovanie potrubia (pohyb potrubia cez uzavretý uzáver pod tlakom) s príslušnými prevádzkovými postupmi. Prstencová zábrana sa zvyčajne inštaluje v hornej časti zásobníka BOP.
Stoh BOP obsahuje bočné výstupné ventily – škrtiace potrubie a usmrcovacie potrubie – ktoré umožňujú vrtným technikom cirkulovať tekutiny do a von z vrtu s uzavretými BOP. Potrubie sýtiča umožňuje kontrolované uvoľňovanie tlaku vrtu cez potrubie sýtiča na povrchu, čo umožňuje riadené operácie usmrcovania vrtu. Zabíjacia linka umožňuje čerpanie ťažkého bahna do vrtu na obnovenie hydrostatickej rovnováhy a opätovné získanie kontroly nad vrtom.
Všetky funkcie BOP – otváracie a zatváracie barany, otváracie a zatváracie prstencové blokátory, ovládanie sýtičov a uzatváracích ventilov – sú ovládané hydraulicky cez riadiaci systém na báze akumulátora ("riadiaca jednotka BOP" alebo "Jednotka Koomey"). Akumulátor uchováva hydraulickú kvapalinu pod tlakom dostatočným na zatvorenie všetkých funkcií BOP aj v prípade zlyhania hydraulického napájacieho zdroja, čím poskytuje možnosť bezpečného uzavretia. Požiadavky na čas odozvy na uzavretie BOP sú špecifikované v regulačných normách – vo väčšine jurisdikcií musí byť úplné uzavretie dosiahnuteľné do 30 sekúnd od spustenia príkazu na uzavretie.
Keď vrtná posádka zistí kopnutie vrtu – indikované zvýšením návratnosti vrtnej kvapaliny, znížením tlaku čerpadla alebo zvýšením objemu jamy – štandardný postup kontroly vrtu spustí nasledujúcu postupnosť:
Zariadenia BOP musia spoľahlivo fungovať v extrémnych podmienkach: tlaky vrtu až do 20 000 PSI (1 379 bar) pre aplikácie v ultrahlbokej vode, kyslé prevádzkové prostredia so sírovodíkom (H₂S), ktoré spôsobujú praskanie sulfidovým napätím v neadekvátne špecifikovanej oceli, teplotné cykly od arktických povrchových podmienok k zvýšeným teplotám dolných žľabov na strihanie rúr a strihanie rúr.
Tieto požiadavky sa premietajú priamo do presných výrobných špecifikácií, ktoré musia spĺňať dodávatelia komponentov BOP:
Telesá BOP, baranidlá a komponenty obsahujúce tlak sú vyrobené z vysokopevnostných legovaných ocelí – zvyčajne 4130, 4140 alebo vlastných akostí, ktoré spĺňajú požiadavky na materiál API 6A a API 16A pre vybavenie vrtov s obsahom tlaku. Súlad s kyslým servisom (NACE MR0175/ISO 15156) sa vyžaduje pre všetky BOP prevádzkované v prostrediach vrtov obsahujúcich H₂S, čo obmedzuje maximálnu tvrdosť a špecifikuje požiadavky na tepelné spracovanie, ktoré zabráni poruche praskania sulfidovým napätím.
Rozmery otvoru barana, tesniace drážky, čelá kapoty a otvory hydraulického valca musia byť opracované s úzkymi toleranciami, ktoré zaisťujú správne usadenie barana, spoľahlivé stlačenie elastomérneho tesnenia a hydraulické ovládanie bez úniku. Dôsledkom rozmerovej chyby na hranici tlaku BOP je potenciálna netesnosť alebo zlyhanie tesnenia v momente najvyššej kritickosti – keď vrt prekopáva, a spoľahlivosť uzáveru je kritická z hľadiska životnej bezpečnosti.
Každá zostava BOP je pred opustením výrobného zariadenia tlakovo testovaná na násobok jej menovitého pracovného tlaku (zvyčajne 1,5-násobok menovitého WP) so zdokumentovanými testovacími záznamami. API 16A špecifikuje skúšobný postup a akceptačné kritériá pre tlakové skúšky barana BOP. Jednotlivé komponenty obsahujúce tlak — telesá, kapoty, koncovky — sú pred montážou hydrostaticky testované v rámci protokolu o kvalite výroby.
| Typ BOP | Hodnotenie tlaku | Primárna aplikácia |
|---|---|---|
| Prstencový BOP | 2 000 – 10 000 PSI | Povrchové vrty, pobrežné a plytké pobrežné vrty |
| Jeden baran BOP | 2 000 – 15 000 PSI | Pobrežné, plytké vody, pracovné operácie |
| Dvojitý baran BOP | 5 000 – 15 000 PSI | Štandardné pobrežné vrtné komíny |
| Triple Ram BOP | 10 000 – 15 000 PSI | Vysokotlakové pobrežné, komplexné programy vrtov |
| Subsea BOP Stack | 10 000 – 20 000 PSI | Hlboké a ultrahlboké vŕtanie |
Zariadenie BOP je navrhnuté, vyrobené a testované podľa medzinárodne uznávaných noriem. Primárne použiteľné normy sú:
The ústie vrtu je trvalé zariadenie na povrchu vrtu, ktoré poskytuje štrukturálnu oporu a tlakovú izoláciu pre pažnicové reťazce vbiehajúce do vrtu. Ide o trvalú inštaláciu, ktorá zostáva na studni počas celej životnosti. The zamedzovač vyfúknutia je dočasné vrtné zariadenie inštalované na vrchu vrtu iba počas vŕtania a fázy dokončenia životnosti vrtu – odstráni sa, keď je vrt pripravený na výrobu a nahradí sa zariadením produkčného stromu. BOP je pripojený k hlave plášťa ústia vrtu a možno ho odstrániť a zrenovovať na použitie v nasledujúcich vrtoch.
Regulačné požiadavky na Frekvencia testovania BOP sa líšia podľa jurisdikcie a prevádzkového prostredia. Vo väčšine regulačných rámcov (americké predpisy BSEE pre pobrežné vrty, predpisy UKOPA v Spojenom kráľovstve a ekvivalentné národné normy) sa funkčné testovanie všetkých komponentov BOP musí vykonávať v intervaloch nepresahujúcich 14 dní počas vŕtania. Každé dva týždne musí posádka vŕtačky zatvoriť a otvoriť každú funkciu BOP a zdokumentovať odozvu na tlak a čas uzavretia. Úplná tlaková skúška sa vyžaduje v stanovených intervaloch a po akejkoľvek oprave alebo výmene BOP. Podmorské BOP v hlbokomorských operáciách podliehajú prísnejším testovacím požiadavkám vzhľadom na náročnosť zásahu v prípade zlyhania.
Telesá a bloky barana BOP sú vyrábané z legovaných ocelí spĺňajúcich požiadavky API 6A PSL (Product Specification Level) – zvyčajne modifikované triedy AISI 4130 alebo 4140 so špecifikovanou chémiou, tepelným spracovaním, mechanickými vlastnosťami a rázovou húževnatosťou. Elastomérne tesniace prvky na čelných plochách barana a okolo tela barana sú typicky nitril (NBR), hydrogenovaný nitril (HNBR) alebo iné elastoméry odolné voči oleju vybrané pre kompatibilitu s typom vrtnej kvapaliny, teplotným hodnotením a chémiou vrtu. Nože strižných piestov sú vyrobené z vysoko tvrdej nástrojovej ocele alebo špeciálne tepelne upravenej legovanej ocele, ktorá je schopná prerezať kvalitnú vrtnú rúru pôsobením hydraulickej sily dostupnej z uzatváracej jednotky BOP.
Zariadenie BOP is designed for multiple use over its rated service life, with regular maintenance and refurbishment between well operations. Ram blocks and elastomeric sealing elements are replaced as wear items during routine maintenance intervals. Hydraulic seals, packing, and wear surfaces are inspected and replaced as required. Samotné teleso BOP – tlakové kované alebo liate oceľové puzdro – je navrhnuté na predĺženú životnosť s periodickou nedeštruktívnou kontrolou (NDE) na zistenie únavy alebo poškodenia koróziou. Podmorské BOP na dlhodobých vrtných súpravách sa pred vrátením do prevádzky pravidelne vyťahujú na povrch na úplnú demontáž, kontrolu, renováciu a recertifikáciu.
Jiangyin Huanming Machinery Co., Ltd. manufactures precision-machined oil well blowout preventer components and related drilling equipment parts for the oil and gas industry. S pokročilou schopnosťou CNC obrábania veľkých komponentov, sledovateľnosťou materiálu z certifikovaných oceliarní a zdokumentovanými procesmi kvality v súlade s medzinárodnými normami pre ropné a plynárenské zariadenia, Huanming Machinery dodáva komponenty karosérie BOP, baranidlá a súvisiace diely obsahujúce tlak výrobcom vŕtacích zariadení a dodávateľským reťazcom MRO na celom svete.
Contact us to discuss your BOP component machining requirements, material specifications, and production capacity.
Súvisiace produkty: Oil Well Blowout Preventer | Veľký valec kompresora | Kovanie a odlievanie | Blok odlievaného valca
16 Dayuanli Road, Yunting Street, Jiangyin City, provincia Jiangsu, Čína
+86-13404286222 / +86-13404286222
+86-510-86668678
Copyright © Jiangyin Huanming Machinery Co., Ltd. All Rights Reserved.Vlastné veľké komponenty výrobcovia mechanického spracovania
