Az olaj- és gázkútfej -berendezések elemzése: A ház orsók, pólók és keresztek működése és szerkezete

Bevezetés

Az olaj- és gázkút -berendezés egy fontos csomópont, amely összeköti a földalatti kútfúrást és a felszíni termelési rendszert. Felelős a magas nyomás, a magas hőmérséklet és a korrozív folyadék elleni küzdelemért, miközben biztosítja a biztonságos ellenőrzési és elterelés műveleteit. A kútfejű berendezésekben a burkolat, a pólók és a keresztek kulcsszerepet játszanak. Ezek nemcsak a kútfejű berendezések alkotóelemei, hanem a műveletek biztonságának és hatékonyságának biztosítása érdekében is.

1.

A ház orsójának funkciója
Burkolat egy fontos nyomást hordozó alkatrész a kútfejű eszközben. Általában a kútfej aljára, a ház fogas (ház fogas) és a robbantó megelőző (BOP) között van felszerelve, és a következő funkciókkal rendelkezik:
A burkolat súlyának hordozása: A fúrási folyamat során a burkolat minden egyes rétegét a ház orsója támasztja alá, hogy elviselje a súlyát és a kiegészítő berendezés súlyát.
A nyomászárás elérése: A kútfejnél több háztartási annuli (burkolat) van. A burkolat orsó mindegyik szinten független tömítést ér el a házak és a tömítőeszköz telepítésével az olaj és a gáz keresztáramlásának megakadályozása érdekében.
Interfész biztosítása a gyűrűs műveletekhez: A ház orsó oldalsó kimenete csatlakoztatható egy lefolyószelephez és egy nyomásfigyelő eszközhöz, amely kényelmes a gyűrűs súlyozáshoz, a vízelvezetéshez vagy a megfigyelési műveletekhez.
Szerkezeti jellemzők
Fő karosszéria: Nagy szilárdságú ötvözött acélból (közös anyag AISI 4130) kovácsolt, nagy nyomásállósággal és ütésállósággal rendelkezik. A működési nyomás általában 2000 psi és 15 000 psi között van.
Függőberendezés: A burkolólap be van szerelve a leengedett házhúr rögzítéséhez.
Tömítésrendszer: A közönséges tömítés formák közé tartoznak a fémtömítések, gumi tömítések vagy kombinált tömítések, hogy biztosítsák a gyűrű nagynyomású tömítésének teljesítményét.
Side outlet: Általában két vagy négy oldalsó aljzat van konfigurálva a szelepek, nyomásmérők és vízelvezető eszközök beszerelésére. Az interfész standard általában megfelel az API 6A karima csatlakozási specifikációjának.

2.

Funkció áttekintése
A pólók és a keresztek a kútfej és a sokrétű rendszerek fontos alkotóelemei. Gyakran be vannak szerelve a fojtóosztályokba, a csővezetékeket vagy a teszt eszközökbe. A fő funkciók a következők:
Folyadék elterelése és összefolyása: Vezesse a kútfejű folyadékot különböző irányokba, például fojtószelepek, repesztési szivattyúk, tesztberendezések stb., Vagy több folyadékot egyesít, és továbbítja azokat a későbbi feldolgozó rendszerekbe.
Nyomásfigyelés és vezérlés: Helyezze be a nyomásmérő vagy érzékelőt az oldalsó porton keresztül a valós idejű nyomásfigyelés elérése és az operatív biztonság biztosítása érdekében.
Csatlakoztasson több működési berendezést: Komplex munkakörülmények, például repedés, savanyító és kútjavítás mellett a pólók és a keresztek rugalmasan konfigurálhatók a többirányú párhuzamos műveletek igényeinek kielégítésére.
Különbségek a pólók és a keresztek között
Pólók (pólók): Van egy bemeneti és két aljzat, "T" formában, amely alkalmas egy ágazat-folyadék elterelésére vagy injekciójára.
Keresztek (négyirányú): Van egy bemeneti és három aljzat, "kereszt" formában, amely alkalmas többirányú párhuzamos munkakörülményekhez, például a fojtószelepek, a repedések és a hátsó nyomáscsövek összekapcsolására.
Szerkezeti és tervezési jellemzők
Gyártási folyamat: Nagy szilárdságú kovácsolt acélt használnak, hőkezelve a kopásállóság és az ütközés ellenállás javítása érdekében, és a felületet általában korróziógátló bevonattal kezelik.
Csatlakozási módszer: Általános csatlakozási módszerek közé tartozik az API -karima csatlakozás, a menetes csatlakozás vagy a gyorsbilincs -csatlakozás, amely kényelmes a gyors telepítéshez és a helyszínen történő szétszereléshez.
Belső üreg kialakítása: A belső áramlási csatorna optimalizálva van az áramlás ellenállás és erózió csökkentése és a szolgáltatási élettartam növelése érdekében. A repedési körülményekhez a belső fal kopásálló anyagokkal permetezhető, hogy ellenálljon a homok eróziójának.
Nyomásszint: Általános nyomásszint 5000 psi, 10 000 psi és 15 000 psi, amelyek megfelelnek a különböző kútfejű nyomásigényeknek.

3.

A burkolat, a pólók és a keresztek nem működnek egymástól függetlenül, hanem együtt működnek a Wellhead műveletekben:
A ház orsó alapvető csapágyat és tömítést biztosít: ez a kútfej szerkezetének "csontvázát" képezi, támogatja a felső berendezést és elkülöníti a különböző gyűrűs nyomást.
A pólók és keresztezik a teljes folyadékelosztást és a nyomásszabályozást: Több outlet-kialakításuk révén elérhetik a kútfejű folyadék elterelését, a nyomás észlelését és a külső berendezések hozzáférését.
A teljes rendszer biztonsága és rugalmassága: Ez a moduláris kialakítás a kútfejet nagyon alkalmazkodóképességűvé teszi a különböző működési követelmények, például a fúrás, a repedés, a javítás és a tesztelés teljesítéséhez.

4. Szabványok, anyagok és kiválasztási ajánlások

Szabványos előírások
API 6A: A "Wellhead berendezések és karácsonyfák" a fő nemzetközi szabvány a kútfejű berendezések tervezéséhez, gyártásához és teszteléséhez.
ISO 10423: A globális olaj- és gáziparra alkalmazható API 6A -val egyenértékű nemzetközi szabvány.
NACE MR0175: A H₂S -állapotokra vonatkozó anyagkövetelmények a hidrogén -szulfid stressz repedésének megakadályozására.
Anyagválasztás
Normál körülmények: AISI 4130 kovácsolt acél, nagy szilárdsággal és jó keménységgel.
SAVE FELTÉTELEK: Használjon CRA (korrózióálló ötvözet) vagy rozsdamentes acél, például a 410SS, 17-4PH, a korrózióállóság javításához.
Magas nyomás és magas hőmérséklet (HPHT) körülmények: A hosszú távú stabilitás biztosítása érdekében speciális ötvözött acél vagy nikkel-alapú ötvözet szükséges.
Kiválasztási pontok
Válassza ki a megfelelő nyomásszintet (2000 psi ~ 15 000 psi) a kútfej nyomás szerint.
Válassza ki az anyagot a munkakörülmények szerint (korrozív táptalaj, hőmérséklet, abrazivitás).
Vegye figyelembe az interfész szabványait és a kútfej -rendszer kompatibilitását (API 6A karima méret).

5. A jövőbeli trendek

Nagynyomású és magas hőmérsékletű alkalmazkodóképesség: A nem szokásos olaj- és gázfejlesztéssel a kútfejű berendezéseknek nyomást hordozó kapacitással kell rendelkezniük, több mint 20 000 psi.
Javított korrózió- és kopásállóság: Használjon fejlett anyagokat és bevonási folyamatokat a berendezések élettartamának növelésére.
Intelligens fejlesztés: Integrált nyomásfigyelő érzékelők a valós idejű adatgyűjtés és a távirányító elérése érdekében a kútfejnél, javítva a biztonsági és automatizálási szinteket.