سوپاپ ایمنی زیرسطحی با کنترل سطح (SCSSV)

خط کنترل

یک خط هیدرولیک با قطر کوچک که برای کار با تجهیزات تکمیل چاله مانند شیر ایمنی زیرسطحی کنترل شده سطح (SCSSV) استفاده می شود.اکثر سیستم‌هایی که توسط خط کنترل کار می‌کنند بر اساس خطای ایمن کار می‌کنند.در این حالت، خط کنترل همیشه تحت فشار باقی می ماند.هر گونه نشتی یا خرابی منجر به از دست دادن فشار خط کنترل می شود که باعث بسته شدن شیر اطمینان و ایمن شدن چاه می شود.

سوپاپ ایمنی زیرسطحی با کنترل سطح (SCSSV)

یک دریچه ایمنی حفره ای که از تاسیسات سطحی از طریق یک خط کنترل متصل به سطح خارجی لوله تولید کار می کند.دو نوع اصلی SCSSV رایج است: قابل بازیابی با سیم، که به موجب آن اجزای اصلی شیر ایمنی را می توان بر روی خط صاف اجرا و بازیابی کرد، و لوله قابل بازیابی، که در آن کل مجموعه شیر ایمنی با رشته لوله نصب می شود.سیستم کنترل در حالت ایمن کار می کند، با فشار کنترل هیدرولیک برای باز نگه داشتن مجموعه توپ یا فلپر استفاده می شود که در صورت از بین رفتن فشار کنترل بسته می شود.

شیر ایمنی داون هول (Dsv)

دستگاه حفره ای که فشار و سیالات چاه را در صورت خرابی اضطراری یا فاجعه بار تجهیزات سطحی جدا می کند.سیستم‌های کنترلی مرتبط با شیرهای ایمنی عموماً در حالت ایمن قرار می‌گیرند، به طوری که هرگونه وقفه یا نقص در سیستم منجر به بسته شدن شیر اطمینان برای ایمن شدن چاه می‌شود.شیرهای اطمینان داون هول تقریباً در همه چاه ها نصب می شوند و معمولاً تابع الزامات قانونی دقیق محلی یا منطقه ای هستند.

رشته تولید

مجرای اولیه ای که از طریق آن سیالات مخزن به سطح تولید می شوند.رشته تولید معمولاً با لوله و اجزای تکمیل در پیکربندی مناسب با شرایط سوراخ چاه و روش تولید مونتاژ می شود.یک عملکرد مهم رشته تولید، محافظت از لوله های چاه اولیه، از جمله پوشش و آستر، در برابر خوردگی یا فرسایش توسط سیال مخزن است.

شیر ایمنی زیرسطحی (Sssv)

یک دستگاه ایمنی نصب شده در چاه بالایی برای بسته شدن اضطراری مجرای تولید در مواقع اضطراری.دو نوع شیر اطمینان زیرسطحی موجود است: کنترل سطحی و کنترل شده زیرسطحی.در هر مورد، سیستم سوپاپ ایمنی به گونه ای طراحی شده است که در برابر خرابی ایمن باشد، به طوری که در صورت خرابی سیستم یا آسیب به تاسیسات کنترل سطح تولید، سوراخ چاه ایزوله می شود.

فشار:نیروی توزیع شده روی یک سطح، که معمولاً بر حسب پوند نیرو بر اینچ مربع یا lbf/in2 یا psi در واحدهای میدان نفتی ایالات متحده اندازه گیری می شود.واحد متریک نیرو پاسکال (Pa) و تغییرات آن: مگاپاسکال (MPa) و کیلوپاسکال (کیلو پاسکال) است.

لوله تولید

یک لوله چاه که برای تولید سیالات مخزن استفاده می شود.لوله تولید با سایر اجزای تکمیل کننده برای تشکیل رشته تولید مونتاژ می شود.لوله تولید انتخاب شده برای هر تکمیل باید با هندسه چاه، مشخصات تولید مخزن و سیالات مخزن سازگار باشد.

پوشش

لوله با قطر بزرگ در یک سوراخ فرو رفته و در جای خود سیمان شده است.طراح چاه باید پوششی را طوری طراحی کند که در برابر انواع نیروها مانند فروپاشی، ترکیدگی و شکست کششی و همچنین آب نمک های تهاجمی شیمیایی مقاومت کند.بیشتر اتصالات بدنه با نخ‌های نر در هر انتها ساخته می‌شوند، و کوپلینگ‌های پوشش کوتاه با رزوه‌های ماده برای اتصال تک تک اتصالات پوشش به یکدیگر استفاده می‌شوند، یا اتصالات پوشش ممکن است با نخ‌های نر در یک انتها و رشته‌های مادگی در انتهای آن ساخته شوند. دیگر.پوشش برای محافظت از سازندهای آب شیرین، جداسازی منطقه ای از بازده از دست رفته، یا جداسازی سازندها با گرادیان فشار به طور قابل توجهی اجرا می شود.عملیاتی که در طی آن محفظه داخل چاه قرار می گیرد معمولاً "لوله در حال اجرا" نامیده می شود.روکش معمولاً از فولاد کربنی ساده ساخته می‌شود که با مقاومت‌های مختلف عملیات حرارتی می‌شود، اما ممکن است به‌طور خاص از فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، تیتانیوم، فایبرگلاس و مواد دیگر ساخته شود.

بسته بندی تولید:وسیله ای که برای جداسازی حلقه و لنگر یا محکم کردن قسمت پایینی رشته لوله تولیدی استفاده می شود.طیفی از طرح‌های بسته‌بندی تولیدی برای مطابقت با هندسه چاه و ویژگی‌های تولید سیالات مخزن موجود است.

بسته بندی هیدرولیک:نوعی بسته بندی که عمدتاً در کاربردهای تولید استفاده می شود.یک پکر هیدرولیک معمولاً با استفاده از فشار هیدرولیک اعمال شده از طریق رشته لوله به جای نیروی مکانیکی اعمال شده توسط دستکاری رشته لوله تنظیم می شود.

Sealbor Packer

نوعی بسته‌بندی تولیدی که دارای یک سوراخ مهر و موم است که یک مجموعه آب بند نصب شده در پایین لوله تولید را می‌پذیرد.بسته‌کننده Sealbore اغلب بر روی خط سیمی تنظیم می‌شود تا همبستگی عمقی دقیق را امکان‌پذیر کند.برای کاربردهایی که در آنها حرکت لوله بزرگ پیش بینی می شود، همانطور که ممکن است به دلیل انبساط حرارتی باشد، بسته بندی سوراخ مهر و موم و مجموعه آب بند به عنوان یک اتصال لغزشی عمل می کنند.

مفصل پوششی:طول لوله فولادی، به طور کلی حدود 40 فوت [13 متر] با یک اتصال رزوه ای در هر انتها.اتصالات پوشش برای تشکیل یک رشته پوشش با طول و مشخصات مناسب برای سوراخ چاهی که در آن نصب شده است، مونتاژ می شوند.

درجه پوشش

سیستمی برای شناسایی و طبقه بندی مقاومت مواد پوششی.از آنجایی که اکثر پوشش‌های میدان نفتی تقریباً از جنس شیمیایی یکسانی (معمولاً فولادی) هستند و فقط در عملیات حرارتی اعمال شده با یکدیگر تفاوت دارند، سیستم درجه‌بندی مقاومت استاندارد شده پوشش را برای تولید و استفاده در چاه‌ها فراهم می‌کند.بخش اول نامگذاری، یک حرف، به استحکام کششی اشاره دارد.بخش دوم نام، یک عدد، به حداقل قدرت تسلیم فلز (پس از عملیات حرارتی) در 1000 psi [6895 KPa] اشاره دارد.به عنوان مثال، درجه پوشش J-55 دارای حداقل استحکام تسلیم 55000 psi [379211 KPa] است.درجه پوشش P-110 یک لوله با استحکام بالاتر با حداقل استحکام تسلیم 110000 psi [758422 KPa] را تعیین می کند.درجه پوشش مناسب برای هر کاربرد معمولاً بر اساس نیازهای فشار و خوردگی است.از آنجایی که طراح چاه نگران تسلیم لوله در شرایط بارگذاری مختلف است، درجه پوشش عددی است که در بیشتر محاسبات استفاده می شود.مواد پوششی با استحکام بالا گران‌تر هستند، بنابراین یک رشته پوشش ممکن است دو یا چند درجه پوشش را برای بهینه‌سازی هزینه‌ها و در عین حال حفظ عملکرد مکانیکی کافی در طول رشته ترکیب کند.همچنین توجه به این نکته مهم است که به طور کلی، هرچه استحکام تسلیم بالاتر باشد، پوشش بیشتر در معرض ترک خوردگی تنش سولفیدی (ترک ناشی از H2S) است.بنابراین، اگر H2S پیش‌بینی شود، طراح چاه ممکن است نتواند از لوله‌هایی با استحکام بالایی که می‌خواهد استفاده کند.

درز: سطحی از شکستگی، ترک خوردگی یا جدا شدن در یک سنگ که در طول آن هیچ حرکتی موازی با صفحه تعیین کننده وجود نداشته است.استفاده توسط برخی از نویسندگان می تواند خاص تر باشد: هنگامی که دیواره های یک شکستگی فقط به طور طبیعی به یکدیگر حرکت می کنند، شکستگی مفصل نامیده می شود.

اتصال لغزشی: یک اتصال تلسکوپی در سطح در عملیات دریایی شناور که به شناور اجازه می‌دهد (حرکت عمودی) در حالی که یک لوله بالابر را به کف دریا حفظ می‌کند.همانطور که کشتی بالا می رود، تلسکوپ مفصل لغزشی به همان میزان به داخل یا خارج می شود، به طوری که رایزر زیر مفصل لغزش نسبتاً تحت تأثیر حرکت رگ قرار نمی گیرد.

Wireline: مربوط به هر جنبه ای از ورود به سیستم است که از یک کابل الکتریکی برای پایین آوردن ابزارها در گمانه و انتقال داده ها استفاده می کند.ورود به سیستم سیمی با اندازه گیری در حین حفاری (MWD) و ثبت گل و لای متمایز است.

Drilling Riser: لوله ای با قطر زیاد که پشته BOP زیر دریا را به یک دکل شناور سطحی متصل می کند تا گل و لای را به سطح برگرداند.بدون بالابر، گل به سادگی از بالای پشته به کف دریا می ریزد.رایزر ممکن است به طور آزاد به عنوان گسترش موقت سوراخ چاه به سطح در نظر گرفته شود.

BOP

یک دریچه بزرگ در بالای چاه که در صورت از دست دادن کنترل سیال سازند توسط خدمه حفاری ممکن است بسته شود.با بستن این شیر (معمولاً از راه دور از طریق محرک‌های هیدرولیک کار می‌کند)، خدمه حفاری معمولاً کنترل مخزن را به دست می‌آورند و سپس می‌توان مراحلی را برای افزایش چگالی گل آغاز کرد تا زمانی که امکان باز کردن BOP و حفظ کنترل فشار سازند فراهم شود.

BOP ها در انواع مختلفی از سبک ها، اندازه ها و درجه بندی فشار موجود هستند.

برخی از آنها می توانند به طور موثر روی چاه باز بسته شوند.

برخی برای آب بندی اطراف اجزای لوله ای در چاه (لوله حفاری، پوشش یا لوله) طراحی شده اند.

برخی دیگر دارای سطوح برشی فولادی سخت شده هستند که در واقع می توانند لوله های حفاری را برش دهند.

از آنجایی که BOP ها برای ایمنی خدمه، دکل و خود چاه بسیار مهم هستند، BOP ها در فواصل منظمی که با ترکیبی از ارزیابی خطر، عملکرد محلی، نوع چاه و الزامات قانونی تعیین می شود، بازرسی، آزمایش و نوسازی می شوند.تست‌های BOP از آزمایش عملکرد روزانه بر روی چاه‌های بحرانی گرفته تا آزمایش ماهانه یا کمتر مکرر روی چاه‌هایی که گمان می‌رود احتمال مشکلات کنترل چاه کمی دارند، متفاوت است.

استحکام کششی: نیرویی که در واحد سطح مقطع لازم است تا یک ماده را جدا کند.

بازده: حجم اشغال شده توسط یک کیسه سیمان خشک پس از مخلوط شدن با آب و مواد افزودنی برای تشکیل دوغاب با چگالی دلخواه.عملکرد معمولاً در واحدهای ایالات متحده به صورت فوت مکعب در هر گونی (ft3/sk) بیان می شود.

ترک خوردگی استرس سولفید

نوعی شکست خود به خودی شکننده در فولادها و سایر آلیاژهای با استحکام بالا در تماس با سولفید هیدروژن مرطوب و سایر محیط‌های سولفیدی.اتصالات ابزار، قسمت‌های سخت شده محافظ‌های فوران و تزئینات دریچه‌ها به ویژه حساس هستند.به همین دلیل، همراه با خطرات سمی گاز سولفید هیدروژن، ضروری است که گل های آب کاملاً عاری از سولفیدهای محلول و به ویژه سولفید هیدروژن در pH پایین نگه داشته شوند.ترک خوردگی تنش سولفید را ترک خوردگی سولفید هیدروژن، ترک سولفیدی، ترک خوردگی سولفیدی و ترک خوردگی تنشی سولفیدی نیز می‌گویند.تغییر نام به دلیل عدم توافق در مکانیسم شکست است.برخی از محققین ترک سولفید تنش را نوعی ترک خوردگی تنشی می دانند، در حالی که برخی دیگر آن را نوعی شکنندگی هیدروژنی می دانند.

سولفید هیدروژن

[H2S] یک گاز فوق العاده سمی با فرمول مولکولی H2S.در غلظت های پایین، H2S بوی تخم مرغ فاسد دارد، اما در غلظت های بالاتر و کشنده، بی بو است.H2S برای کارگران خطرناک است و قرار گرفتن در معرض چند ثانیه در غلظت های نسبتا کم می تواند کشنده باشد، اما قرار گرفتن در معرض غلظت های پایین تر نیز می تواند مضر باشد.اثر H2S به مدت، دفعات و شدت مواجهه و همچنین حساسیت فرد بستگی دارد.سولفید هیدروژن یک خطر جدی و بالقوه کشنده است، بنابراین آگاهی، تشخیص و نظارت بر H2S ضروری است.از آنجایی که گاز سولفید هیدروژن در برخی از سازندهای زیرسطحی وجود دارد، خدمه حفاری و سایر عملیات باید برای استفاده از تجهیزات شناسایی، تجهیزات حفاظت فردی، آموزش مناسب و روش های اضطراری در مناطق مستعد H2S آماده باشند.سولفید هیدروژن در طی تجزیه مواد آلی تولید می شود و در برخی مناطق با هیدروکربن ها وجود دارد.از سازندهای زیرسطحی وارد گل حفاری می شود و همچنین می تواند توسط باکتری های کاهنده سولفات در گل های ذخیره شده تولید شود.H2S می تواند باعث ترک خوردگی سولفید-تنش-خوردگی فلزات شود.از آنجایی که خورنده است، تولید H2S ممکن است به تجهیزات تولیدی گران قیمتی مانند لوله های فولادی ضد زنگ نیاز داشته باشد.سولفیدها را می توان به طور بی ضرر از گل های آب یا گل های نفتی توسط تیمار با جاذب سولفید مناسب رسوب کرد.H2S یک اسید ضعیف است که در واکنش های خنثی سازی دو یون هیدروژن اهدا می کند و یون های HS- و S-2 را تشکیل می دهد.در گل‌های آب یا پایه آب، سه گونه سولفیدی، یون‌های H2S و HS- و S-2، با آب و یون‌های H+ و OH- در تعادل دینامیکی هستند.درصد توزیع در بین سه گونه سولفید به pH بستگی دارد.H2S در pH پایین غالب است، یون HS- در pH متوسط ​​و یون S2 در pH بالا غالب است.در این وضعیت تعادل، یون های سولفید در صورت کاهش pH به H2S باز می گردند.سولفیدهای موجود در گل و لای آب و گل نفت را می توان با قطار گاز Garrett طبق رویه های تعیین شده توسط API به صورت کمی اندازه گیری کرد.

رشته پوششی

یک طول مونتاژ شده از لوله فولادی که برای تناسب با یک چاه خاص پیکربندی شده است.بخش‌های لوله به هم متصل شده و به داخل چاه پایین می‌روند، سپس در جای خود سیمان می‌شوند.اتصالات لوله معمولاً تقریباً 12 متر طول دارند، در هر انتها رزوه نر هستند و با طول های کوتاه لوله رزوه ای دو ماده به نام کوپلینگ متصل می شوند.رشته های پوششی بلند ممکن است به مواد با استحکام بالاتر در قسمت بالایی رشته نیاز داشته باشند تا بتوانند بار ریسمان را تحمل کنند.بخش‌های پایین‌تری از رشته ممکن است با پوششی با ضخامت دیواره بیشتر مونتاژ شوند تا در برابر فشارهای شدید احتمالاً در عمق مقاومت کنند.پوشش برای محافظت یا جداسازی سازندهای مجاور چاه اجرا می شود.