Как работает противовыбросовый превентор? Типы ПБ, эксплуатация и тестирование стека

В 2 часа ночи на наземной буровой установке в Западном Техасе буровой каротаж видит, как возвратный поток поднимается на два барреля выше скорости закачки. Газоочистный раствор достигает вибросита, и скважина бьется. Между этим притоком и неконтролируемым выбросом находится одна линия защиты: противовыбросовый превентор (ПВП), набор клапанов с гидравлическим приводом, прикрепленных болтами к устью скважины.

Краткий ответ на то, как работает противовыбросовый превентор, заключается в том, что он закрывает прочные уплотнительные элементы вокруг бурильной трубы или над открытым стволом скважины с помощью гидравлического давления. После закрытия противовыбросовый превентор герметизирует кольцевое пространство, отводит выброс через штуцерный коллектор и дает экипажу время на циркуляцию притока с более тяжелым буровым раствором.

Что такое противовыбросовый превентор?

Противовыбросовый превентор — это специализированный узел клапана высокого давления, установленный на устье скважины для герметизации, контроля и мониторинга нефтяной или газовой скважины во время операций бурения, заканчивания и капитального ремонта. API 16A определяет требования к конструкции, материалам и испытаниям кольцевых и плашекых превенторов, используемых в надводной и подводной эксплуатации.

Система BOP выполняет четыре отдельные задачи:

• Герметизирует затрубное пространство вокруг бурильной трубы или обсадной трубы, чтобы предотвратить попадание пластовых флюидов на поверхность.
• Полностью герметизирует скважину, когда бурильная колонна выходит из скважины.
• Разрезает бурильную трубу и герметизирует скважину в случае чрезвычайной ситуации.
• Направляет скважинные жидкости через штуцеры и линии глушения, чтобы бригада могла контролировать выброс.

Поскольку ни одно устройство не выполняет все эти функции надежно, BOP фактически представляет собой систему из нескольких типов компонентов, организованных в виде стека.

Из чего состоит стек BOP

Стопка противовыбросовых превенторов представляет собой вертикальную сборку превенторов, катушек и выпускных отверстий, расположенную на вершине устья скважины. В поверхностном штабеле каждый компонент занимает определенное положение, работая от головки обсадной колонны вверх.

Расположение типичного поверхностного противовыбросового превентора снизу вверх следует следующей последовательности:

1. Соединитель головки обсадной колонны фиксирует штабель на устье скважины.
2. Двойной плашек для превентора, обычно один трубный плашек внизу и один глухой срезной плашек сверху.
3. Буровая катушка с боковыми выходами для подключения дроссельной и глушильной лески.
4. Кольцевой противовыбросовый превентор, который герметизирует трубы любого размера, бурильные замки или открытые отверстия.
5. Переходник стояка или раструбный ниппель, который направляет бурильную колонну в штабель.

Подводные штабели повторяют эту логику вблизи морского дна и добавляют нижний морской стояк, чтобы буровая установка могла отключиться во время чрезвычайной ситуации. Хотя расположение штабеля варьируется в зависимости от типа скважины и номинального давления, принцип одинаков: каждый компонент поддерживает другие.

Как работает кольцевой противовыбросовый превентор

Кольцевой противовыбросовый превентор закрывается за счет проталкивания резинового уплотнительного элемента в форме пончика внутрь бурильной трубы. Гидравлическое давление закрытия поступает в камеру закрытия и перемещает поршень вверх; затем профиль поршня сжимает уплотнительный элемент, так что его внутренний диаметр сжимается и образует уплотнение вокруг всего, что находится в отверстии. При приложении давления открытия поршень втягивается, и элемент возвращается к своему полному проходу.

Поскольку уплотнительный элемент выполнен из резины, кольцевой превентор может герметизировать бурильную трубу, бурильные замки, утяжеленные бурильные трубы, обсадную колонну и даже открытую скважину. Это делает его первой линией защиты при спуске трубы, а также позволяет бригаде зачищать трубы под давлением. Компромиссом является более низкое номинальное давление, чем у плашековых превенторов, обычно от 3000 до 5000 фунтов на квадратный дюйм для наземных применений, поэтому плашковые противовыбросовые превенторы располагаются ниже него в дымовой трубе, обеспечивая более высокое давление закрытия.

Наш API 16А кольцевые противовыбросовые превенторы имеют заменяемые на месте уплотнения, сбалансированные гидравлические рабочие камеры и ряд размеров отверстий, подходящих для обычных обсадных труб и программ бурения.

Кольцевой превентор Suppliers, Custom Annular BOP Company - Jiangsu Wellhead Drilling Eq Компания Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD является китайским поставщиком кольцевых превенторов и компанией Annular BOP. Мы специализируемся на производстве... Просмотреть продукт →

Как работает противовыбросовый превентор

Плашечный превентор закрывается путем перемещения двух стальных блоков плашек горизонтально по направлению к центру ствола скважины до тех пор, пока их уплотнения не соприкоснутся вокруг трубы или друг с другом для полного закрытия. Каждый блок цилиндров приводится в движение гидравлическим поршнем; Давление закрытия толкает плунжеры внутрь, а давление открытия втягивает их. Когда блоки встречаются, переднее уплотнение прижимается к поверхности трубы, а верхнее уплотнение прижимается к крышке, обеспечивая герметичность.

Тип плунжера определяет функцию управления скважиной:

• Трубные плашки герметизируют бурильную трубу определенного размера, оставляя трубу неповрежденной.
• Глухие плашки герметизируют открытую скважину, когда бурильная колонна выходит из скважины.
• Гидроцилиндры с глухим сдвигом прорезают бурильную трубу и затем герметизируют скважину; это крайняя мера аварийного закрытия.
• Трубные плашки переменного диаметра подходят для труб различных размеров без замены блоков плашек.

Производители изготавливают плашечные противовыбросовые превенторы в одинарной, двойной или тройной конфигурации, чтобы в одном штабеле можно было разместить комбинацию труб, глухих и режущих устройств на разной высоте. Наш одноплашковые противовыбросовые превенторы и двухплунжерные противовыбросовые превенторы соответствуют API 16A с корпусами из кованой стали, сменными уплотнительными пакетами и номинальным давлением от 3000 до 15 000 фунтов на квадратный дюйм.

Поставщики превенторов с одинарной плашкой, компания по изготовлению превенторов с одинарной плашкой - Jiangsu Wellhead Drill Компания Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD является китайским поставщиком противовыбросовых превенторов с одинарной плашкой и компанией Single Ram BOP. Мы специализируемся на производстве... Просмотреть продукт →

Системы управления и роль дроссельного коллектора

Превентор закрывается только тогда, когда гидравлическая жидкость из аккумуляторного блока поступает в закрывающуюся камеру выбранного компонента. Бурильщик запускает это действие с панели дистанционного управления, обычно расположенной на полу буровой установки, которая посылает пилотные сигналы в цепи клапанов на блоке противовыбросовых превенторов.

Аккумулятор хранит энергию в баллонах с азотом и поддерживает давление подачи гидравлики около 3000 фунтов на квадратный дюйм на наземных буровых установках. API 16D определяет испытания на время закрытия и гидравлическую мощность. Как правило, кольцевые превенторы закрываются за 30 секунд или меньше, а плашки – за 15–30 секунд, в зависимости от размера отверстия, рабочего давления и конфигурации трубы. Подводные противовыбросовые превенторы используют тот же принцип, но сигнал управления проходит через электрогидравлические мультиплексные модули, и ROV может выполнять определенные функции в качестве окончательного резервного копирования.

Когда противовыбросовый превентор закрыт, поток скважины перенаправляется через штуцерный манифольд, который соединяется с трубой под превенторами. Коллектор снижает давление с помощью регулируемых дросселей, поэтому экипаж может перекачивать тяжелый буровой раствор и стравливать давление на выходе, не превышая безопасных пределов. Вот почему весь пакет, включая блок ПВО, аккумулятор и дроссельный коллектор , должны быть указаны и протестированы вместе.

Тестирование: почему BOP не является методом «установил и забыл»

Превентор надежен только в том случае, если он проходит функциональные испытания и испытания под давлением по фиксированному графику, а испытательный стенд противовыбросового превентора делает это возможным, не подвергая скважину риску. Испытательная пробка — это приспособление, которое удерживает противовыбросовый превентор, соединяет его с испытательным насосом и регистратором давления и позволяет закрывать каждый компонент и создавать давление, в то время как бригада контролирует наличие утечек.

Типичная практика тестирования включает в себя:

• Функциональная проверка каждые 7 дней или при каждом интервале обсадной колонны в соответствии с программой бурения.
• Испытание давлением до номинального рабочего давления при первоначальной установке.
• Испытание низким давлением от 200 до 300 фунтов на квадратный дюйм для проверки правильности посадки уплотнений.
• Испытание высоким давлением при номинальном давлении трубы, часто от 10 000 до 15 000 фунтов на квадратный дюйм.

Испытание также проверяет аккумулятор, цепи управления и дроссельный коллектор, поскольку ПВП, который невозможно закрыть, ничем не отличается от отсутствия ПВП вообще. Наш Испытательные пни противовыбросового превентора разработаны в соответствии с шаблонами фланцев API 16A и поддерживают испытания как кольцевого, так и плашечного типа в вертикальной или горизонтальной ориентации. В соответствующей статье объясняется, почему испытательный пень противовыбросового превентора стал незаменимым инструментом для буровых бригад.

Поставщики испытательных пеньков противовыбросового превентора, Компания по изготовлению испытательных пеньков противовыбросового превентора на заказ - Jiangsu Wellhead Drill Компания Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD является китайским поставщиком испытательных пней противовыбросового превентора и компанией по производству испытательных пеньков превентора. Мы специализируемся на производстве ... Просмотреть продукт →

На что обратить внимание при выборе поставщика ПБ?

Выбор противовыбросового превентора начинается с программы скважины, а не с прайс-листа. Сопоставьте номинальное рабочее давление и размер отверстия с максимальным ожидаемым давлением на поверхность, а затем убедитесь, что производитель имеет соответствующие лицензии API.

Ключевые проверки закупок включают в себя:

• Монограмма API 16A на кольцевых и плашековых превенторах.
• Система управления качеством API Q1 и документированные протоколы испытаний.
• Материалы трима, подходящие для работы с H2S или CO2, например, тримы HH, EE или FF.
• Температурный диапазон, соответствующий условиям бурения.
• Наличие запасных комплектов уплотнений и послепродажное обслуживание.

Сертифицированный производитель, имеющий собственное испытательное оборудование, снижает риск закупок, поскольку один и тот же завод может поставить дроссельный манифольд, испытательный патрубок и сменные уплотнения как один интегрированный пакет.

Часто задаваемые вопросы

Как быстро закрывается противовыбросовый превентор?

Требования API обычно требуют, чтобы кольцевые противовыбросовые превенторы закрывались за 30 секунд или меньше, а поршневые противовыбросовые превенторы - за 15–30 секунд, в зависимости от размера и номинального давления. Время закрытия зависит от емкости аккумулятора и системы гидравлического управления в такой же степени, как и от самого ПВП, поэтому оба параметра необходимо проверять вместе.

В чем разница между трубными плашками и глухими срезными плашками?

Трубные плашки герметизируют бурильную трубу определенного размера и оставляют трубу неповрежденной, поэтому при необходимости циркуляция может продолжаться. Глухие срезные плашки проталкивают бурильную трубу, разрезают ее, а затем герметизируют образовавшееся отверстие. Большинство труб включают в себя и то, и другое, поскольку трубные плашки защищают скважину во время нормальной эксплуатации, а глухие срезные плашки служат последним аварийным барьером.

Может ли противовыбросовый превентор герметизировать открытое отверстие?

Да. Кольцевой превентор может полностью закрыться над открытым стволом скважины, а глухие плашки или глухие срезные плашки обеспечивают такое же полное закрытие, когда бурильная колонна выходит из скважины. Экипаж выбирает подходящее закрывающее устройство в зависимости от ситуации и положения бурильной колонны.