Može li prstenasti BOP izdržati operacije bušenja na visokoj temperaturi?

U zahtjevnom okruženju bušenja nafte i plina, pouzdanost opreme je najvažnija. Ručano preventiranje puhanja (BOP) je kritična komponenta sustava upravljanja bušotinom, dizajniranog da formira brtvu oko različitih veličina cijevi ili čak preko otvorene rupe. Ključno pitanje s kojim se suočavaju inženjeri za bušenje je može li standardni annularni BOP pouzdano izvesti u operacijama bušenja visokih temperatura, poput onih u bušotinama s dubokim vodama ili visokotlačnim/visokim temperaturama (HPHT).

Primarna funkcija prstenastog BOP-a je osigurati pritisak u redu za brtvljenje kroz aktiviranje ojačane elastomerne jedinice za pakiranje. Ovaj je dizajn središnji za razumijevanje njegovih performansi pod toplinskim stresom. Odgovor na postavljeno pitanje nije jednostavan da ili ne; Izuzetno ovisi o specifičnom dizajnu, materijalima odabranim za njegovu konstrukciju i operativnim parametrima bušotine.

1. Kritična uloga elastomernih spojeva

Komponenta osjetljive na temperaturu unutar prstenastog BOP-a je jedinica za pakiranje, koja se obično proizvodi od sintetičkih guma poput hidrogenirane gume od nitrila butadien (HNBR). Standardni spojevi elastomera definirali su raspon radne temperature. Dok mnogi standardni spojevi djeluju na odgovarajući način do 250 ° F (121 ° C), operacije HPHT -a mogu izložiti BOP -ove temperaturama koje prelaze 350 ° F (177 ° C) i čak 500 ° F (260 ° C) u ekstremnim slučajevima.

Za uslugu visoke temperature, elastomer mora biti posebno formuliran da se odupre:

• Starenje topline: Degradacija, otvrdnjavanje i gubitak elastičnosti tijekom dugotrajnog izlaganja toplini.

• Kompresijski set: Trajna deformacija elastomera nakon komprimiranja na visokoj temperaturi, što bi ga spriječilo da se vrati u prvobitni oblik i održava brtvu.

• Kemijska kompatibilnost: Osiguravanje elastomera ostaje stabilan kada je izložen visokotemperaturnim tekućinama za bušenje i potencijalnim zagađivačima bušotine.

Stoga, prstenasti BOP naveden za operaciju visoke temperature mora biti opremljen jedinicom za pakiranje izrađenu od elastomerne ocjene certificiranog za predviđenu maksimalnu temperaturu bušotine.

2. Metalna komponenta razmatranja

Iako je elastomer glavna briga, metalne komponente prstenastog BOP -a - uključujući tijelo, klipove i čvorišta - također su dizajnirane za održavanje strukturnog integriteta i funkcioniranja na povišenim temperaturama. Visoke temperature mogu utjecati na čvrstoću prinosa metala. Proizvođači koriste materijale s prikladnim svojstvima čvrstoće na nazivnoj temperaturi kako bi osigurali da spremnici i dalje mogu sadržavati maksimalne označene pritiske.

3. Standardi testiranja i certificiranja

Učinkovitost bilo kojeg BOP -a za HPHT uslugu ne pretpostavlja se; rigorozno je potvrđen. Industrijski standardi, prvenstveno iz Američkog naftnog instituta (API), diktiraju zahtjeve. API Standard 16A određuje da se oprema označena kao "HPHT" mora testirati u simuliranim uvjetima koji repliciraju ekstremne pritiske i temperature za koje je ocijenjena.

Ručani BOP koji se prodaje za operacije visokih temperatura prošao će kvalifikacijsko ispitivanje gdje se zagrijava na njegovu maksimalnu ocjenu temperature, a zatim će se testirati pritisak kako bi se potvrdile njegove mogućnosti brtvljenja i sadrženja tlaka. Inženjeri koji pregledavaju specifikacije opreme moraju provjeriti ima li spremnike odgovarajući API monogram i HPHT certifikat za njihovu specifičnu primjenu.

4. Operativni čimbenici i strategije ublažavanja

Čak i s pravilno određenim prstenastim BOP-om, operativne prakse su ključne za uspjeh u okruženjima s visokim temperaturama.

• Točno predviđanje temperature: Modeli tlaka i gradijenta pora na gradijenta pora moraju uključivati ​​precizne geotermalne gradijente kako bi se točno predvidio temperaturu donje rupe i bušotine.

• Efekti hlađenja: U dubokim primjenama, hladna morska voda na morskom dnu može značajno ohladiti bušotinu tekućine prije nego što stignu do BOP -a na morskom dnu. To često znači da BOP doživljava mnogo nižu temperaturu od dna bunara. Ovaj efekt hlađenja mora se izračunati kako bi se izbjeglo pretjerano specificiranje temperaturne ocjene nepotrebno.

• Nadgledanje i održavanje: Kontinuirano praćenje temperatura bušotine je neophodno. Nadalje, život elastomera visoke temperature je konačan. Jedinica za pakiranje na prstenastom BOP -u izloženom održivim visokim temperaturama imat će smanjeni radni vijek i mora se pregledati i zamijeniti češće od one u konvencionalnim operacijama.

An prstenasti Doista može izdržati operacije bušenja visokih temperatura, ali samo ako je namjerno projektiran i navedena u tu svrhu. Kamen temeljac njegove performanse leži u odabiru visokotemperaturnog spoja elastomera za pakiranje i validaciju cijelog sklopa kroz rigorozne protokole ispitivanja API HPHT. Odgovornost pada na tima za bušenje kako bi precizno definirao operativnu omotnicu i odabrao prstenasti BOP s temperaturnom ocjenom koja sigurno premašuje predviđeni scenarij najgoreg slučaja, osiguravajući da se integritet kontrole bušotine održava u svim uvjetima. .