رأس الغلاف مقاس 13-5/8 بوصة و5000 رطل لكل بوصة مربعة والمثبت بمسامير في بكرة غلاف 10000 رطل لكل بوصة مربعة هو عدم تطابق يظهر في اختبار الضغط الأول، وليس في الكتالوج. هذا هو المكان الذي تبدأ فيه معظم مشكلات رؤوس البئر: عند سطح الحافة حيث يتم ضم الأجزاء ذات التصنيفات المختلفة أو فئات المواد أو نطاقات درجات الحرارة على افتراض أنها مناسبة.
لا تزال أنظمة رؤوس الآبار التقليدية هي الحل الصحيح لمعظم الآبار الأرضية ومخلفات الآبار ومنصات المياه الضحلة. قوتهم هي نمطية. كل حاجز ضغط عبارة عن مكون منفصل ومصنف بشكل مستقل وقابل للاستبدال بشكل مستقل، لذلك يمكن تحديد المكدس مرحلة بعد مرحلة حيث يتم حفر البئر وإصلاحه قطعة واحدة في كل مرة.
تكلفة هذه المرونة هي الارتفاع والوزن والمزيد من مكياج الشفة والمزيد من مسارات التسرب المحتملة. ما يلي هو كيفية بناء النظام، وكيفية تحديده، وأين يفوز أو يخسر مقابل رأس البئر المدمج.
ما يعتبر نظام رأس البئر التقليدي
نظام رأس البئر التقليدي عبارة عن مجموعة من المكونات المنفصلة والمثبتة معًا والتي تحتوي على الضغط - رأس غلاف، وواحدة أو أكثر من بكرات الغلاف، وبكرة رأس أنبوب، وشجرة عيد الميلاد - لكل منها تصنيف الضغط API 6A الخاص بها، وفئة درجة الحرارة وفئة المواد.
يفصل هذا المصطلح هذه البنية عن رأس البئر المدمج أو أحادي التجويف، حيث يتم تشكيل نفس الحواجز إلى أجسام أقل وأكبر. في المكدس التقليدي، يتم بناء كل مكون حول الغلاف أو سلسلة الأنابيب التي يدعمها ويغلقها، وبالتالي فإن التجميع يتصرف كنظام: يتم ضبط ضغط العمل بواسطة الحلقة الأضعف، وليس بواسطة الجزء الأقوى.
| مكون | دور في المكدس | حدد بواسطة |
|---|---|---|
| رأس الغلاف | يهبط ويغلق الغلاف السطحي ويحمل كل شيء مثبتًا فوقه | حجم الغلاف ووزنه وحجم الحافة العلوية وتصنيفها والمنافذ |
| شماعات الغلاف | يعلق سلسلة الغلاف التالية ويغلق الحلقة بين السلاسل | نوع الانزلاق أو الشياق، سعة الحمولة، مادة الختم |
| بكرة الغلاف | يضيف حاجزًا واحدًا ومنفذًا واحدًا لكل سلسلة مع تعمق البئر | عدد البكرات، والتجويف، وتخطيط المخرج، وتصعيد التصنيف |
| بكرة رأس الأنبوب | يحرك المكدس من الحفر إلى الاكتمال ويدعم الحظيرة | استكمال فردي أو مزدوج، وتخليص ESP، ومنافذ |
| شماعات الأنابيب | يعلق أنابيب الإنتاج ويغلق الحلقة الممتدة من الأنابيب إلى الرأس | شياق أو نوع الانزلاق، المطاط الصناعي أو الختم المعدني، متغير ESP |
| شجرة عيد الميلاد | التحكم النهائي في الضغط: الصمامات الرئيسية والجناح والمسحة بالإضافة إلى الاختناق | ترتيب الصمام، نوع الاختناق، التصنيف، مادة القطع |
كيف يتم بناء المكدس، مرحلة بعد مرحلة
يتم تجميع أنظمة رأس البئر التقليدية بالترتيب الذي تم به حفر البئر، ويجب تصنيف كل بكرة جديدة على الأقل بنفس ارتفاع البكرة الموجودة أسفلها. وأي أمر آخر يخلق حاجزاً أضعف من البئر الذي من المفترض أن يسيطر عليه.
رأس الغلاف وشماعاته
رأس الغلاف هو مرساة التجميع: فهو يهبط على سطح الغلاف، ويحمل كل شيء مثبتًا فوقه ويوفر المنافذ الأولى للإرجاع أو المراقبة أو خط الاختناق. يبدأ الثقب السطحي عادةً بجسم مقاس 13-3/8 بوصة أو 20 بوصة يتراوح من 2000 إلى 5000 رطل لكل بوصة مربعة، ويصل إلى 10000 رطل لكل بوصة مربعة لبرامج الضغط الأعمق أو الأعلى. العلاقة الموجودة بداخلها إما تنزلق على الغلاف عند خفضها أو تكون من نوع الشياق المكون من الخيط؛ تتناسب الشماعات المنزلقة مع الأوتار التي يجب قطعها وهبوطها، في حين توفر الشماعات المغزلية إحكامًا أكثر تحكمًا حيث تكون سلامة الضغط أكثر أهمية من سرعة التشغيل.
رأس غلاف Csg لتجميعات رأس غلاف رأس البئر إدخال منتج رأس غلاف رأس البئر ضمن مجموعات رأس غلاف رأس البئر؛ مفيد لتحديد الهوية والاستعلام، بينما يناقش النص القريب عمليات التثبيت والشماعات وحواجز الضغط المكدسة. عرض المنتج → غلاف مكبات وتصعيد الضغط
تضيف كل بكرة مثبتة بمسامير حاجزًا واحدًا ومنفذًا واحدًا، وهو ما يسمح للكومة بالنمو مع البئر. قد يمتد التسلسل الأرضي من رأس غلاف مقاس 13-5/8 بوصة و5000 رطل لكل بوصة مربعة إلى بكرة مقاس 11 بوصة و10000 رطل لكل بوصة مربعة وإلى رأس أنابيب مقاس 7-1/16 بوصة و15000 رطل لكل بوصة مربعة، لكن الترتيب يتبع برنامج الغلاف بدلاً من الكتالوج. يتم عادةً اختبار الغلاف لكل مرحلة بمعدل 1.5 مرة من ضغط التشغيل المقدر لها قبل حفر قسم الحفرة التالي، ويوجد مخطط الاختبار في ملف البئر جنبًا إلى جنب مع شهادات المواد.
التقليدية مقابل المدمجة: الاختيار على الأعداد الحقيقية
تكلف المداخن التقليدية أقل لكل مكون ويمكن إصلاحها في مكانها، بينما توفر رؤوس الآبار المدمجة وقت منصة الحفر ومساحة سطح السفينة. ويعتمد اختيار الفائز على عدد الآبار التي يتم حفرها وقدرة الرفع المتاحة.
| عامل | المكدس التقليدي | رأس البئر المدمجة |
|---|---|---|
| الهندسة المعمارية | أجسام منفصلة مكدسة ومثبتة بمسامير، حاجز واحد لكل بكرة | أجسام أقل وأكبر مع حواجز آلية |
| الطول والوزن | أطول وأثقل، مع مكياج أكثر شفة | أقصر وأخف وزنا، مع عدد أقل من الاتصالات |
| المرونة | مكونs can be re-rated, repaired or replaced individually | التكوين ثابت عند التصنيع |
| ملف تعريف التكلفة | انخفاض لكل مكون، والمزيد من الأجزاء التي يمكن طلبها وتتبعها | ارتفاع لكل جسم، وعدد أقل من الواجهات التي يمكن إدارتها |
| أفضل ملاءمة | الآبار الأرضية، الآبار، برامج الحفر التدريجي | القوالب البحرية والحفر دفعة واحدة |
الحالة الخارجية هي حيث تكون الفجوة أوسع. في القالب الذي يتم فيه حفر عدة آبار دفعة واحدة، يؤدي تجنب مكياج الحافة المتكرر إلى توفير ساعات لكل بئر يتم تركيبه عبر البرنامج. لا تدوم هذه الميزة إلا إذا كانت رافعة المنصة وجدول الحفر وتصميم الإكمال يدعمان جسمًا أحادي التجويف. في أرض واحدة مخدومة جيدًا بجهاز صيانة متواضع، عادةً ما تتجاوز القدرة على استبدال بكرة واحدة وقت التجميع.
مطابقة المكدس للاكتمال
لن يتناسب حجم رأس البئر الخاص بمنتج النفط ذو السلسلة الواحدة مع بئر ESP أو الإكمال المزدوج، لذلك يجب إصلاح تصميم الإكمال قبل طلب رأس الأنبوب.
اختيار رأس الأنبوب والشماعات
بكرة رأس الأنبوب هي نقطة التسليم بين الحفر والإنتاج: فهي تدعم علاقة الأنابيب، وتغلق الحلقة من الأنابيب إلى الرأس، وتحمل منافذ لمراقبة الحلقة، أو رفع الغاز أو دورانه. تعد شماعات الشياق قياسية لمعظم عمليات الإكمال، مع إصدارات مزدوجة السلسلة وإصدارات منزلقة حيث يتشارك سلسلتان في رأس واحد. في آبار ESP، يجب أن يقوم المهايئ والشماعة بمسح اختراق الكابل والقطر الخارجي للمضخة، وإلا فلن يتم الانتهاء من ذلك.
بكرة رأس الأنابيب لتجميعات استكمال رأس البئر تحدد صفحة تفاصيل المنتج بكرة رأس الأنبوب أسفل مجموعة رأس أنبوب رأس البئر، المقدمة من شركة Jiangsu Zhonglin Oil Equipment؛ خيار الاتصال متاح. عرض المنتج → درجة الحرارة والخدمة الحامضة وفئة المواد
تعتبر فئة المواد وفئة درجة الحرارة قرارات هندسية وليست أعمالًا ورقية. البئر الذي ينتج 3 مول% من كبريتيد الهيدروجين عند 120 درجة مئوية هو مواصفات مختلفة عن بئر الغاز الجاف عند 60 درجة مئوية، ويجب الاتفاق على حدود الصلابة واختيار المطاط الصناعي وعلم المعادن المتوافق مع NACE قبل تصنيع الأجسام. ويعني تغييرها لاحقًا إعادة قطع المكون أو إلغاءه.
التحكم في الضغط فوق الشجرة
التحكم في الضغط لا يتوقف عند شجرة عيد الميلاد. يتم إبقاء صمام الأمان السطحي مفتوحًا بواسطة مصدر هيدروليكي أو هوائي ويتم إغلاقه عند فقدان هذا المصدر، مما يجعل المشغل ولوحة التحكم هما المحددان الحقيقيان لوقت الإغلاق. تمتص الخانقات انخفاض الضغط الذي من شأنه أن يدمر شبكة الأنابيب السفلية: خانق إيجابي حيث يكون التقييد الثابت مقبولاً، خانقًا قابلاً للضبط حيث يجب تقليل التدفق مع انخفاض ضغط الخزان. تربط اللوحة ضغط رأس البئر بالصمام، وتحدد الإعدادات التجريبية ووقت الاستجابة والتجاوز اليدوي مدى سرعة إغلاق المكدس. يتم تناول آليات هذا الارتباط في هذه المذكرة كيف تتواصل لوحة التحكم مع صمام الأمان عن بعد .
لوحة التحكم في إيقاف تشغيل رأس البئر في حالات الطوارئ لصمامات الأمان لوحة تحكم للإغلاق الطارئ عن بعد لصمامات أمان رأس البئر؛ API 6A، الأحجام من 1-13/16 إلى 7-1/16 بوصة، وتقييمات من 2000 إلى 15000 رطل لكل بوصة مربعة. عرض المنتج → قائمة مراجعة المواصفات قبل الطلب
تعود معظم النزاعات حول رؤوس الآبار إلى تفاصيل لم يتم كتابتها مطلقًا في التحقيق. تأكد من كل ما يلي قبل صدور أمر الشراء.
- تصنيف الضغط في كل واجهة، وليس فقط في الحافة العلوية.
- أحجام الغلاف والأنابيب والأوزان وأنواع الخيوط لكل علاقة.
- فئة درجة الحرارة وفئة المادة لكل جسم، بما يتناسب مع السوائل المنتجة.
- مستوى مواصفات المنتج API 6A (PSL) ومتطلبات الأداء (PR1 أو PR2).
- تكوين المخرج: مرصع أو ذو حواف، الحجم، التصنيف وتوافق الصمام.
- متطلبات الاختبار والوثائق: اختبارات الهيكل والمقعد، وشهادات المواد، وإمكانية التتبع.
- قطع الغيار: مجموعات الختم، وتغليف الشماعات، وأدوات الإصلاح والأدوات اللازمة لتغييرها.
- المهلة الزمنية ونقاط التعبئة والرفع، خاصة بالنسبة لرؤوس الغلاف ذات التجويف الكبير.
شهادة المورد هي أسرع مرشح فحص. ان حرف واحد فقط من API 6A وشهادة ISO تبين أن نظام الجودة الخاص بالشركة المصنعة يغطي التصميم والتصنيع والاختبار، لكنه لا يحل محل مراجعة المواصفات أعلاه، لأن المورد المعتمد لا يزال بإمكانه بناء رأس البئر الخطأ تمامًا.
التثبيت والاختبار والصيانة
عادةً ما تكون الأعطال الميدانية في رؤوس الآبار التقليدية عبارة عن مشكلات في التركيب أو الصيانة وليست عيوبًا في التصنيع. تسلسل ثابت يمنع معظمهم.
- افحص وجوه الحواف والحشوات الحلقية والمسامير مقابل الرسم قبل وضع المكياج.
- ترصيع عزم الدوران في نمط متقاطع يمكن التحكم فيه وفقًا لأرقام الشركة المصنعة، وليس لتقديرات طاقم منصة الحفر.
- اختبار الضغط مرحلة تلو الأخرى، قم بإجراء الاختبار وسجل الرسم البياني.
- تأكد من تثبيت الشماعة وتنشيط الختم قبل حفر الحذاء التالي.
- استبدل الأختام المطاطية في الفترات الزمنية الموصى بها، مع وجود طقم الإصلاح الموجود بالفعل في الموقع.
- أعد فحص إعدادات لوحة التحكم بعد أي عملية صيانة أدت إلى تغيير ضغط رأس البئر.
تأتي فترات التفتيش عادة من سياسة سلامة البئر الخاصة بالمشغل وليس من رأس البئر نفسه، وأي فترة زمنية تكون ذات مصداقية فقط إذا كانت مجموعات الختم وأدوات الاسترجاع في الموقع عندما يحين موعدها.
الأسئلة المتداولة
هل لا يزال رأس البئر التقليدي منافسًا لرأس البئر المدمج؟
نعم، على الأرض وفي برامج الصيانة الثقيلة. يفوز التصميم المدمج بالقوالب البحرية والحفر المجمع، حيث تهيمن مساحة السطح ووقت الحفر؛ تفوز المكدس التقليدي عندما يلزم استبدال مكون واحد دون سحب المجموعة بأكملها.
كيف أختار معدل الضغط لكل بكرة غلاف؟
قم بمطابقته مع الحد الأقصى للضغط السطحي المتوقع لقسم الثقب التالي، ولا تدعه ينخفض أبدًا عن تصنيف المكون الموجود تحته. خطوات التقييم عادة ما تكون 2000 و3000 و5000 و10000 و15000 رطل لكل بوصة مربعة.
هل يجب أن أستخدم شماعة غلاف من النوع المنزلق أو الشياق؟
استخدم النوع المنزلق عندما يجب قطع الغلاف وهبوطه أو عندما يكون وقت التشغيل أكثر أهمية؛ استخدم نوع الشياق عندما تكون الأولوية لسلامة الختم والتحكم في الحمل. كلاهما يناسب نفس رأس الغلاف أو البكرة، لذلك يمكن الاختيار لكل سلسلة.
ما هي الوثائق التي يجب أن تأتي مع رأس البئر؟
على الأقل: شهادات المواد وسجلات المونوغرام API 6A وسجلات التتبع ومخططات الاختبار الهيدروستاتيكي والغازي ورسومات التجميع وجداول عزم الدوران وقائمة أدوات الختم مع أرقام الأجزاء.
تكتسب أنظمة رؤوس الآبار التقليدية مكانتها من خلال كونها مملة بالطريقة الصحيحة. يكون كل حاجز مرئيًا، ويتم تصنيفه بشكل فردي وقابل للاستبدال بشكل فردي، ويمكن أن يتغير التجميع مع تغير البئر. حدد واجهة التقييمات تلو الأخرى، وقم بمطابقة الشماعات مع الاكتمال، واحتفظ بمخططات الاختبار والأختام الاحتياطية حيث يمكن للطاقم العثور عليها - وهذا ما يحول كومة الحواف إلى رأس بئر يمكن الاعتماد عليه.
