Miksi porttiventtiilit ovat parempia kuin muut venttiilityypit öljyporauksessa?

Öljyporauksen korkean panoksen maailmassa jokaisen komponentin on kestävä äärimmäisiä paineita, syövyttäviä ympäristöjä ja tiukkoja operatiivisia vaatimuksia. Porausjärjestelmissä käytettyjen kriittisten laitteiden joukossa porttiventtiili S on noussut insinöörien ja operaattoreiden valintaan.
1. Vahva muotoilu korkeapaineisiin ympäristöihin
Öljyporaustoimiin sisältyy usein paineistettujen nesteiden, hioma -lietteiden ja kaasuseosten käsittely syvyydessä, jotka ylittävät tuhansia metrejä. Porttiventtiilit ovat näissä olosuhteissa lineaarisen liikkeen suunnittelun vuoksi. Toisin kuin kiertoventtiilit (esim. Kuulaa tai perhonen venttiilejä), porttiventtiileissä on tasainen, kiilamainen portti, joka liikkuu kohtisuoraan virtausreittiä kohtaan. Tämä malli minimoi turbulenssin ja paineen pudotuksen täysin auki, mikä varmistaa tehokkaan nesteen siirron jopa korkeapaineisissa skenaarioissa.
Lisäksi porttiventtiilit on suunniteltu metallista metalli-tiivistyspinnoilla, jotka on tyypillisesti kovetetusta ruostumattomasta teräksestä valmistetuista tai seosmateriaaleista. Nämä tiivisteet tarjoavat vuototiiviin sulkeutumisen, kriittisen iskun estämiseksi tai hallitsemattomien hiilivetyjen estämiseksi-neuvottelemattoman turvallisuusprioriteetin poraamisessa.
2. Ylä kestävyys ankarissa olosuhteissa
Porausympäristöt paljastavat venttiilit syövyttäviin kemikaaleihin, hiekkaan ja hiukkasiin, jotka voivat heikentää komponentteja ajan myötä. Porttiventtiilit sopivat ainutlaatuisesti näihin haasteisiin:
Kiilan joustavuus: Monet porttiventtiilit käyttävät joustavaa kiilamallia, joka mahdollistaa pienen muodonmuutoksen paineen alla tiukan tiivisteen ylläpitämiseksi, vaikka venttiilin runko tai istuinkokemus kuluisi.
Koko porausrakenne: Porttiventtiilin esteetön virtausreitti vähentää eroosiota hioma-aineista, yleinen ongelma venttiileissä, joilla on rajoitettu virtaus (esim. Globe-venttiilit).
Korroosionkestävyys: Valmistajat peittävät usein porttiventtiilit materiaaleilla, kuten inconelilla, tai levittävät epoksivuoria rikkivetyjen (H₂S) ja suolaveden korroosion torjumiseksi, jotka ovat yleisiä offshore -porauksessa.
3. Operatiivinen luotettavuus ja yksinkertaisuus
Etäporaussivustoilla tai offshore -alustoilla ylläpitomahdollisuudet ovat rajoitetut ja venttiilin viat voivat johtaa kalliisiin seisokkeihin. Porttiventtiilit tarjoavat vähäistä huoltoa ja pitkää käyttöiän yksinkertaisen mekanisminsa vuoksi, jossa on vähemmän liikkuvia osia. Toisin kuin palloventtiilit, jotka luottavat kompleksisiin kiertotiivisteisiin tai kalvoventtiileihin, jotka ovat alttiita elastomeerin hajoamiseen, porttiventtiilit vaativat minimaalisen voitelun ja niitä on helpompi korjata in situ.
Lisäksi porttiventtiilit ovat kaksisuuntaisia, mikä mahdollistaa virtauksen kumpaankin suuntaan vaarantamatta suorituskykyä. Tämä monipuolisuus yksinkertaistaa asennusta ja vähentää inhimillisten virheiden riskiä asennuksen aikana.
4. Kustannustehokkuus venttiilin elinkaaren yli
Vaikka porttiventtiileillä voi olla korkeammat etukustannukset verrattuna joihinkin vaihtoehtoihin, niiden kokonaiskustannukset (TCO) ovat usein alhaisemmat. Esimerkiksi:
Alennetut seisokit: Niiden kestävyys minimoi suunnittelemattomat sammutukset korvaamiseksi.
Vaihdettavuus: Porttiventtiilit tarttuvat standardoituihin malleihin (esim. API 6A tai 6D -eritelmät), varmistaen yhteensopivuuden porausjärjestelmien välillä ja vähentämällä varastokustannuksia.
Skaalautuvuus: kaivopäistä putkilinjoihin porttiventtiilit voidaan skaalata erilaisille painopeleille (esim. 5000 psi - 20 000 psi), mikä vähentää useiden venttiilien tyyppien tarvetta.
Petroleuminsinööriyhdistyksen (SPE) vuoden 2022 tutkimuksessa verrattiin venttiilien suorituskykyä Meksikon Deepwater Persianlahden toiminnassa. Porttiventtiilit osoittivat 98,5%: n luotettavuusasteen viiden vuoden aikana, ylittäen palloventtiilit (92%) ja takaiskuventtiilit (88%). Niiden vikatilat liittyivät pääasiassa ulkoisiin tekijöihin (esim. Hydraatin muodostuminen), ei itse venttiilin suunnitteluun.