Öljyn ja kaasun tuotannon monimutkaisessa ja korkean panoksen ympäristössä maanpinnan säiliöiden valtavan tehon hallinta on ensiarvoisen tärkeää. Kaivopäähän asennetuista kriittisistä komponenteista kuristusventtiili On välttämätöntä roolia turvallisuuden, vakauden ja tehokkuuden varmistamisessa.
Ensisijainen toiminto: hallinta ja säätely
Curre -venttiilin tehtävänä on sen ytimessä ohjata virtausnopeutta ja vähentää kaivosta tuotettujen nesteiden painetta. Kun öljy ja kaasu tuodaan pintaan, ne ovat erittäin korkean säiliön paineessa. Tämän paineen virtaaminen rajoittamattomana pinnan tuotantolaitoksiin olisi vaarallista ja toiminnallisesti epäkäytännöllistä.
Kuristusventtiili toimii rajoittavana aukona, jolloin paineen pudotus on korkean eduton paineen ja pintavirtausviivojen ja erottimien alemman paineen välillä. Tämä hallittu rajoitus palvelee useita kriittisiä tarkoituksia:
-
Virtaussäätely: Se hallinnoi kaivon tuotantoa, jolloin operaattorit voivat tuottaa optimaalisilla tasoilla, jotka maksimoivat palautumisen ja noudattavat sääntely- tai säiliöiden hallintaohjeita.
-
Paineenhallinta: Se suojaa alavirran pintalaitteet (kuten erottimet ja lämmittimet) altistumisesta täyteen kaivojen paineeseen, estäen vaurioita ja varmistaen turvalliset käyttöolosuhteet.
-
Virtaava pohjareiän paineen säätö: Hallitsemalla painetta pinnalla, kuristusventtiili säätelee epäsuorasti kaivon alaosassa olevaa painetta. Tämä on ratkaisevan tärkeää säiliövaurioiden, kuten hiekan tuotannon tai vesikulutuksen estämiseksi.
-
Potkun ja räjähdyksen ehkäisy: poraus- tai kaivojen hallintaoperaatioiden aikana kuristusventtiili on tärkeä osa räjähdyksen estäjä (BOP). Sitä käytetään kiertämään turvallisesti odottamattomia muodostumisnesteiden (potkuja) virtauksia levittämällä pinnan takapaineita.
Päätyypit kaivojen kuristusventtiilit
Kuristusventtiilit luokitellaan ensisijaisesti kahteen tyyppiin niiden säätömenetelmän perusteella:
1. Positiiviset kuristimet (kiinteät kuristimet)
-
Suunnittelu: Nämä eivät ole säädettäviä tukehtumia, joissa on kiinteän koon aukko.
-
Toiminto: Ne tarjoavat vakiona, ennalta määrätyn paineen pudotuksen ja virtausnopeuden.
-
Sovellus: Positiivisia tukehtumia käytetään tyypillisesti vakaissa, ennustettavissa olevissa kaivoolosuhteissa, joissa toivotaan johdonmukaista virtausnopeutta. Ne ovat yksinkertaisia, kestäviä ja halvempia, mutta niissä ei ole joustavuutta.
14. Säädettävät tukikot
-
Suunnittelu: Näiden venttiilien avulla operaattorit voivat muuttaa aukon kokoa virtausnopeuden ja paineen pudotuksen säätämiseksi. Kaksi päämallia ovat:
-
Neula ja istuin: kapeneva neula liikkuu sisään ja ulos istuimelta, muuttaen vähitellen virtausaluetta. Tämä malli mahdollistaa tarkan hallinnan.
-
Pavu ja häkki: Rei'itetyssä häkissä on liukuva holkki tai pistoke, joka paljastaa virtauksen eri numerot ja koot reikiä. Tämä malli on usein kestävämpi hioma -aineiden eroosiolle.
-
-
Sovellus: Säädettävät tukikohdat ovat välttämättömiä kaivoille, joissa on vaihtelevia painetta, hyvin puhdistusoperaatioiden aikana tai kaikissa tilanteissa, jotka vaativat aktiivista virtauksen hallintaa.
Lisäerot voidaan tehdä käyttömenetelmän perusteella: manuaaliset kuristimet (käsinpyörällä) ja automaattiset kuristimet (aktivoituna hydraulisilla tai sähköjärjestelmillä, usein integroituna digitaalisiin ohjausjärjestelmiin).
Keskeiset sovellukset kaivon elinkaaren ajan
Kuristusventtiiliä käytetään kaivon elämän eri vaiheissa:
-
Poraus: Osana kaivojen hallintajärjestelmää potkujen hallitsemiseksi.
-
Hyvin valmistuminen ja puhdistus: Käytetään alkuperäisen virtauksen ohjaamiseen, mahdollistaa täydennyksen nesteiden turvallinen poistaminen ja pintalaitteiden asteittainen painostus.
-
Tuotanto: Ensisijainen vaihe, jossa se säätelee päivittäistä tuotantovirtaa ja painetta.
-
Kaivotestaus: Käytetään virtausnopeuksien tarkkaan manipuloimiseksi hyvin tuottavuuden ja säiliön ominaisuuksien mittaamiseksi.
-
Hyvin stimulaatio: Hallitsee virtauskappaleen hydraulisen murtumisen tai muiden stimulaatioiden käsittelyn jälkeen.
Kriittiset näkökohdat: eroosio ja materiaalit
Merkittävä haaste kuristusventtiileille on eroosio. Nesteiden suuren nopeuden virtaus, joka kantaa usein hioma-hiukkasia, kuten hiekkaa, voi nopeasti kuluttaa sisäisiä komponentteja (verhoilu), muuttaen kuristimen suorituskykyä ja johtaa epäonnistumiseen. Siksi materiaalivalinta on kriittinen. Choke TRIM on usein valmistettu erittäin eroosioiden kestävistä materiaaleista, kuten volframikarbidista tai keraamisesta käyttöiän maksimoimiseksi. Valintaan neula- ja paikka- tai häkki- ja papu-suunnittelun välillä vaikuttaa myös odotettu hiekan tuotanto ja eroosio-olosuhteet.
Usein kysyttyjä kysymyksiä (usein kysytyt kysymykset)
K: Mitä eroa on kuristusventtiilin ja ohjausventtiilin välillä?
V: Vaikka molemmat ohjausvirtaukset, kuristusventtiili on suunniteltu erityisesti vakavaan palveluun, korkeapainepisaroiden käsittelyyn ja mahdollisesti hankaavaan monivaiheiseen virtaukseen (öljy, kaasu, vesi, hiekka). Sen päätarkoitus on luoda merkittävä paineen vähentäminen. Ohjausventtiiliä käytetään tyypillisesti hienompiin, moduloiduihin virtauksen tai paineiden hallintaan vähemmän vakavissa olosuhteissa kuristimen alavirtaan.
K: Kuinka oikea kuristimen koko määritetään?
V: Kuristuksen koko määritetään tiukoilla tekniikan laskelmilla, jotka perustuvat kaivoparametreihin: virtaava kaivojen paine, haluttu alavirran paine, nesteen ominaisuudet (kaasun ja öljy-suhde, viskositeetti) ja kohteen virtausnopeudella. Se on kriittinen päätös, joka tasapainottaa tuotantotavoitteet laitteiden eheydellä.
K: Mitkä ovat kuluneen kuristinventtiilin merkit?
V: Tärkeimmät indikaattorit sisältävät kyvyttömyyden ylläpitää vakaata virtausta tai painetta, epätavallisia viheltyjä tai eroosiolauseita ja näkyviä muutoksia pintalaitteiden paineissa, joita ei voida katsoa johtuvan säiliökäyttäytymisestä. Säännöllinen tarkastus ja seuranta ovat välttämättömiä.
K: Voidaanko kuristusventtiili vaihtaa sulkematta kaivoon?
V: Kyllä, käyttämällä kaksoislohko- ja valaistu (DBB) jakoputkea, jossa on kaksi pääventtiiliä ja taisteluventtiili joulukuusessa. Tämä mahdollistaa yhden kuristusventtiilin eristyksen, masentumisen ja korvaamisen, kun kaivo virtaa toissijaisen kuristimen läpi.
Wellhead -kuristusventtiili on paljon enemmän kuin yksinkertainen rajoitus. Se on perustavanlaatuinen suojattu suojaus- ja ohjauspiste, joka mahdollistaa hiilivetyjen turvallisen ja tehokkaan tuotannon. Virtausnopeuksien optimointiin valtavien säiliöpaineiden hallinnasta sen toiminta on kriittinen koko kaivon koko elämän ajan. Sen tyyppien, sovellusten ja toiminnan taustalla olevien teknisten periaatteiden ymmärtäminen on välttämätöntä öljy- ja kaasuteollisuuden ammattilaisille.
