Halka şeklindeki bir bop, yüksek sıcaklık delme işlemlerine dayanabilir mi?

Petrol ve gaz sondajının zorlu ortamında ekipman güvenilirliği çok önemlidir. Halka açık patlama önleyicisi (BOP), çeşitli boru boyutları etrafında veya hatta açık bir delik üzerinden bir conta oluşturmak üzere tasarlanmış kuyu kontrol sisteminin kritik bir bileşenidir. Sondaj mühendislerinin karşılaştığı önemli bir soru, standart halka şeklindeki BOP'un derin su veya yüksek basınç/yüksek sıcaklık (HPHT) kuyularında olanlar gibi yüksek sıcaklık delme işlemlerinde güvenilir bir şekilde performans gösterip performans gösteremeyeceğidir.

Halka şeklindeki bir BOP'un birincil işlevi, güçlendirilmiş bir elastomerik paketleme ünitesinin çalıştırılmasıyla basınçlı bir conta sağlamaktır. Bu tasarım, termal stres altındaki performansını anlamanın merkezinde yer almaktadır. Pozlanan sorunun cevabı basit bir evet veya hayır değildir; Özellikle spesifik tasarıma, yapısı için seçilen malzemelere ve kuyunun operasyonel parametrelerine bağlıdır.

1. Elastomer bileşiklerinin kritik rolü

Halka şeklindeki bir BOP içindeki en sıcaklığa duyarlı bileşen, tipik olarak hidrojenlenmiş nitril bütadien kauçuk (HNBR) gibi sentetik kauçuklardan üretilen paketleme ünitesidir. Standart elastomer bileşikleri çalışma sıcaklığı aralıklarını tanımlamıştır. Birçok standart bileşik 121 ° C'ye (250 ° F) kadar yeterince performans gösterirken, HPHT operasyonları BOP'leri aşırı durumlarda 177 ° C (177 ° C) ve hatta 260 ° F (500 ° F) sıcaklıklarına maruz bırakabilir.

Yüksek sıcaklık hizmeti için, elastomer direnmek için özel olarak formüle edilmelidir:

• Isı Yaşlanması: Isıya uzun süreli maruz kalma üzerinde bozulma, sertleşme ve esneklik kaybı.

• Sıkıştırma Seti: Yüksek sıcaklıkta sıkıştırıldıktan sonra elastomerin kalıcı deformasyonu, bu da orijinal şekline geri dönmesini ve bir contayı korumasını önleyecektir.

• Kimyasal uyumluluk: Yüksek sıcaklıklı delme sıvılarına ve potansiyel kuyu kuyu kirleticilerine maruz kaldığında elastomerin stabil kalmasını sağlamak.

Bu nedenle, yüksek sıcaklık işlemi için belirtilen dairesel bir BOP, beklenen maksimum kuyu sıcaklığı için sertifikalı bir elastomer sınıfından yapılmış bir paketleme ünitesi ile donatılmalıdır.

2. Metalik bileşen hususları

Elastomer birincil endişe olsa da, vücut, pistonlar ve göbekler de dahil olmak üzere halka şeklindeki BOP'un metalik bileşenleri, yüksek sıcaklıklarda yapısal bütünlüğü ve işlevi korumak için tasarlanmıştır. Yüksek sıcaklıklar metallerin akma gücünü etkileyebilir. Üreticiler, önleyicinin yine de maksimum nominal basınç içerebilmesini sağlamak için nominal sıcaklıkta uygun mukavemet özelliklerine sahip malzemeleri kullanırlar.

3. Test ve sertifika standartları

HPHT hizmeti için herhangi bir BOP'un performansı varsayılmaz; titizlikle onaylanmıştır. Öncelikle Amerikan Petrol Enstitüsü'nden (API) endüstri standartları gereksinimleri dikte etmektedir. API Standart 16A, "HPHT" olarak adlandırılan ekipmanın, derecelendirildiği aşırı basınçları ve sıcaklıkları çoğaltan simüle edilmiş koşullar altında test edilmesi gerektiğini belirtir.

Yüksek sıcaklık operasyonları için pazarlanan halka şeklindeki bir BOP, maksimum nominal sıcaklığına ısıtıldığı ve daha sonra sızdırmazlık ve basınç içeren özelliklerini doğrulamak için test edilen basınç testi yapmış olacaktır. Ekipman özelliklerini inceleyen mühendisler, önleyicinin özel uygulamaları için uygun API monogramını ve HPHT sertifikasını tuttuğunu doğrulamalıdır.

4. Operasyonel faktörler ve azaltma stratejileri

Düzgün belirtilen halka şeklindeki bir BOP ile bile, operasyonel uygulamalar yüksek sıcaklık ortamlarında başarı için çok önemlidir.

• Doğru sıcaklık tahmini: Gözenek basıncı ve kırılma gradyan modelleri, alt deliği ve kuyu başı sıcaklıklarını doğru bir şekilde tahmin etmek için hassas jeotermal gradyanlar içermelidir.

• Soğutma efektleri: Derin su uygulamalarında, deniz tabanındaki soğuk deniz suyu, deniz tabanındaki BOP yığınına ulaşmadan önce kuyu çubuğu sıvılarını önemli ölçüde soğutabilir. Bu genellikle BOP'un kuyunun dibinden çok daha düşük bir sıcaklık yaşadığı anlamına gelir. Bu soğutma etkisi, sıcaklık derecesini gereksiz yere aşırı belirlemekten kaçınmak için hesaplanmalıdır.

• İzleme ve Bakım: Kuyu başı sıcaklıklarının sürekli izlenmesi esastır. Ayrıca, bir elastomerin yüksek sıcaklık ömrü sonludur. Sürekli yüksek sıcaklıklara maruz kalan halka şeklindeki bir BOP üzerindeki paketleme birimi, hizmet ömrünün azalması ve geleneksel operasyonlarda birinden daha sık denetlenmesi ve değiştirilmesi gerekir.

Bir halka halka bop gerçekten yüksek sıcaklık delme işlemlerine dayanabilir, ancak sadece kasıtlı olarak tasarlanmış ve bu amaçla belirtilmişse. Performansının temel taşı, paketleme ünitesi için yüksek sıcaklıklı bir elastomer bileşiğinin seçiminde ve tüm montajın titiz API HPHT test protokolleri yoluyla doğrulanmasında yatmaktadır. Sorumluluk, operasyonel zarfı doğru bir şekilde tanımlamak ve beklenen en kötü durum senaryosunu güvenli bir şekilde aşan bir sıcaklık derecesine sahip bir halka şeklindeki bir BOP seçmek için sorumluluk, sondaj mühendisliği ekibine düşer.