Как кольцевой боп на самом деле предотвращает выброс?

В критической сфере управления скважиной, предотвращая неконтролируемый поток жидкостей для формирования - выброс - имеет первостепенное значение. Среди основных барьеров в стеке профилактики профилакта (BOP), Кольцевой боп служит уникальной универсальной первой линией защиты. Но как эта специализированная часть оборудования действительно достигает своей жизненно важной функции?

1. Компонент ядра: упаковочный блок

В основе кольцевого бопа лежит надежный компонент в форме снута, называемый упаковочным блоком. Это устройство построено из устойчивых, усиленных эластомеров, предназначенных для выдержания экстремального давления, температуры и воздействия буровых жидкостей и углеводородов. В отличие от BOP-типа RAM, которые используют стальные блоки для сдвига или уплотнения, кольцевой BOP полностью зависит от контролируемой деформации этого эластомерного элемента.

2. Механизм: контролируемое сжатие и уплотнение

Операция кольцевого бопа зависит от гидравлической силы. Когда потенциальный приток обнаруживается или во время запланированных процедур контроля скважины, гидравлическое давление направляется в закрывающие камеры в корпусе BOP. Это давление действует на поршневый механизм.

• Действие поршня: Поршень под давлением движется вверх, прилагая силу на стальной арматурной конструкции, встроенной в упаковочный блок.

• Радиальное сужение: Эта восходящая сила приводит к тому, что весь упаковочный блок сжимается радиально внутрь в направлении центра скважины.

• Эластомерная деформация: Укрепленный эластомер деформируется под этим огромным контролируемым давлением. Он течет внутрь, полностью окружая все, что присутствует в Wellbore в тот момент, - будь то буровая труба, бурильный воротник, инструментальный соединительный соединение (более толстые точки соединения на бурильной струне), строка корпуса или даже открытое отверстие (без трубы нет).

• Формирование печать: Внутренний эластомер создает плотное, содержащее давление уплотнение вокруг нерегулярных или различных форм внутри отверстия. Это уплотнение изолирует давление образования ниже стека BOP от поверхностного оборудования над ним.

3. Предотвращение выброса: сдерживание и контроль

Эта печать выполняет несколько критических функций, чтобы предотвратить выброс:

• Остановка потока: Основная функция заключается в физическом остановке вверх поток жидкостей с образованием (нефть, газ, вода) путем создания под давлением барьеры. Это немедленно останавливает приток.

• Содержащее давление: После закрытия и запечатывания кольцевой BOP предназначен для того, чтобы содержать полное давление в скважине, оказываемое приведенной ниже формированием. Это предотвращает неконтролируемое высвобождение углеводородов на поверхность или окружающую среду.

• Включение хорошо управления: Закрывшись вокруг бурильной трубы (или других трубчатых), кольцевой BOP позволяет начинаться с критическими операциями управления скважинами. Затем бурильщики могут безопасно циркулировать приток, используя многообразие дросселя, сохраняя при этом постоянное давление в нижнем холе, процесс, известный как метод «циркулировать и взвесить». Это также может облегчить операции «Снижение» (перемещение строки сверла вертикально, пока скважина находится под давлением).

• Запечатывая открытое отверстие: В ситуациях, когда в отверстии нет трубы, компетентный кольцевой боп может образовывать полное уплотнение через саму открытое скважину, полностью закрыв колодец.

4. Универсальность и ограничения

Ключевым преимуществом кольцевого BOP является его способность эффективно герметизировать вокруг широкого диапазона размеров труб и типов, включая нерегулярные формы, такие как инструментальные соединения, и даже в открытом отверстии. Это делает его исключительно ценным в качестве начального уплотнительного устройства, когда возникает приток.

Тем не менее, эта универсальность поставляется с оперативными ограничениями:

• Вращение/движение трубы: В то время как некоторые современные кольцевые бопы позволяют ограничить вращение или снятие, непрерывное вращение или высокоскоростной взаимность строки буриль под давлением, как правило, невозможно без риска повреждения упаковочного блока.

• Ограничения давления: Несмотря на то, что кольцевые бопы очень надежны, имеют определенные рейтинги давления (рабочее давление, давление испытаний), которые не должны быть превышены. На их возможность герметизации также могут влиять экстремальные условия для скважины.

• Целостность эластомера: Производительность зависит от состояния и совместимости эластомерного упаковочного блока с жидкостями и температурами с скважинами. Регулярное тестирование и обслуживание необходимы.

Кольцевой боп предотвращает выбросы, используя гидравлическую силу для деформирования специально разработанного эластомерного упаковочного блока, создавая уплотнение под давлением вокруг всего, что находится в скважине-трубе, инструментальном соединении или открытом отверстии. Это немедленное действие останавливает поток формирования жидкостей, содержит опасное давление в скважине и обеспечивает важное окно, необходимое для инициирования безопасных, контролируемых хорошо обстреливающих процедур. Его уникальная способность запечатать разнообразные геометрии делает Кольцевой боп Необходимый и основной компонент в многоуровневой защитной стратегии любой системы управления скважиной буровой работы. Строгая соблюдение рабочих процедур, регулярные функциональные тестирование в соответствии с стандартами API (например, API 53) и тщательное обслуживание являются фундаментальными для обеспечения его надежности при необходимости.