ما هي الأنواع المختلفة من صمامات البوابة المستخدمة في تطبيقات حقل الزيت؟

في أنظمة إنتاج ونقل النفط والغاز ، صمام البوابة تتحمل S ، كمكونات أساسية للتحكم في السوائل ، المسؤوليات المهمة المتمثلة في قطع التدفق المتوسط ​​، وتنظيم التدفق وعزل أقسام الأنابيب. في مواجهة البيئات الجيولوجية المعقدة وظروف التشغيل القاسية ، يؤثر الاختيار الصحيح لأنواع صمامات البوابة بشكل مباشر على سلامة عمليات حقول النفط واقتصادها.
1. صمام بوابة إسفين جامد
اعتماد هيكل لوحة صمام على شكل إسفين مصبوب بشكل متكامل ، تم تصميم سطح ختم مقعد الصمام ولوحة الصمام عند 5 درجات. يمكن لجسم صمام مواد ASTM A216 WCB أن يصمد أمام ضغط عمل أقصى قدره 2500psi ، ويظهر سطح ختم الكسوة الصلب المعتمد API 600 أداءً ممتازًا مضادًا للتجول في خطوط الأنابيب ذات رأس البئر مع محتوى رمل عالي. حقق هذا النوع من الصمامات بنجاح 18 شهرًا متتاليًا من التشغيل الخالي من الصيانة في مشروع ألبرتا النفطي الرملي في كندا.
2. صمام بوابة مرن
يمكّن تصميم الأخدود المرن المبتكر "U" لوحة الصمام من الحصول على قدرة تعويض تشوه تتراوح بين 0.3-0.5 مم ، وهو مناسب بشكل خاص لخطوط أنابيب الزيت مع تقلبات درجات حرارة جذرية (-46 ℃ إلى 200 ℃). في تطبيق شجرة عيد الميلاد Deepwater في حقل زيت بحر الشمال ، يحل نظام التعبئة المركب PTFE/Graphite الفريد بشكل فعال مشكلة تسرب تتبع الصمامات التقليدية تحت ضغط ارتفاع 30 ميجا باسكال.
3. صمام بوابة الشريحة المتوازية
بنية تحميل الربيع بوابة مزدوجة تخلق تأثير ختم ثنائي الاتجاه. يتكون جذع الصمام من الفولاذ المقاوم للصدأ 17-4 في الساعة ، مع مجموعة الربيع Dister 718 ، والتي لا تزال تحافظ على عزم دوران مستقر وإغلاق في الوسائط الحمضية H₂S. يسمح هذا التصميم للصمام بتوسيع دورة الصيانة من 3 أشهر إلى سنتين إلى عامين في ظل ظروف الخدمة الحامضة لحقل غاز تكساس الصخري.
4. صمام بوابة السكين
يمكن أن تقطع لوحة صمام الزاوية الحادة على شكل V مع حافة القطع الصلبة من سبيكة التنغستن من مزيج الرمل الزيت مع محتوى صلب بنسبة 15 ٪ في خط الأنابيب. يسمح التصميم المعياري لجسم الصمام باستبدال مكونات الختم عبر الإنترنت ، مما يحسن كفاءة عملية تنظيف خط أنابيب الزيت الثقيل الفنزويلي بنسبة 40 ٪. يضمن الهيكل الكامل الذي يلبي معيار API 6D معدل تمرير 100 ٪ لجهاز التنظيف.
5. صمام بوابة لوح HPHT
تم تطبيق تصميم جسم الصمام المتساوي ذات القوة القائمة على تحليل العناصر المحدودة ، واستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ ASTM A182 F55 ، ونظام الختم المعدني إلى المعدن المعتمد من NACE MR0175 على أجهزة إنتاج البئر العميقة في 160 ℃ و 69MPA في الشرق الأوسط. يحقق هيكل صندوق الحشو المرفق بالكامل تسربًا صفريًا ويلتقي بمعايير الانبعاثات الهاربة من الفئة A ISO 15848-1.
توضح ممارسة الصناعة أن الاختيار العلمي يمكن أن يقلل من معدل فشل الصمام بنسبة 60 ٪ وتكلفة الصيانة بنسبة 35 ٪. أشار التقرير السنوي لعام 2023 لجمعية معدات الطاقة الدولية (IEEA) إلى أنه من بين أفضل 20 شركة لخدمات النفط في العالم ، أنشأ 87 ٪ قاعدة بيانات اختيار الصمامات بناءً على مصفوفة حالة التشغيل. مع تقدم بناء حقل النفط الذكي ، فإن صمامات البوابة الذكية المجهزة بأجهزة استشعار إنترنت الأشياء تحقق تدريجياً الصيانة الوقائية ، مما يدفع إنتاج الزيت والغاز إلى مرحلة جديدة من إدارة دورة الحياة الكاملة .