Giải thích về Thủy lực BOP: Kích thước bộ tích lũy, Tỷ lệ đóng và Thời gian đáp ứng

Thủy lực BOP là đường dẫn năng lượng, chất lỏng và điều khiển được lưu trữ thực sự dẫn động bộ phận bịt kín của thiết bị ngăn chặn phun trào chống lại áp suất trong giếng. Khi khối lượng tích lũy, tỷ lệ đóng và kích thước đường kẻ sai, ngăn xếp có thể vượt qua mọi bài kiểm tra vỏ trên chứng chỉ và vẫn đóng quá chậm hoặc đóng mà không bịt kín trong khi thực hiện cú đá.

Câu trả lời thực tế trước tiên: bộ tích lũy kích thước từ thể tích dịch chuyển thực sự của mọi chức năng trên ngăn xếp, xác minh tỷ lệ đóng ở áp suất đóng cao nhất mà bạn mong đợi và đo thời gian đóng trên thiết bị đã lắp đặt thay vì tin cậy vào biểu dữ liệu. Mọi thứ khác trong bài viết này giải thích tại sao ba con số đó lại quan trọng và cách chúng tương tác với nhau.

Thủy lực BOP thực sự bao gồm những gì

Thủy lực BOP là một vòng nguồn khép kín có bốn phần và cả bốn phần phải có kích thước phù hợp với nhau. Hệ thống lưu trữ năng lượng, tạo ra áp suất, phân phối dòng chảy và chuyển đổi dòng chảy đó thành lực cơ học lên bộ phận ngăn chặn.

• Lưu trữ năng lượng: bình tích điện nạp sẵn nitơ, thường là nguồn năng lượng duy nhất khi mất điện.
• Tạo áp lực:
bộ phận đóng máy bơm và bộ điều chỉnh để nạp lại chai và giữ áp suất hệ thống.
• Phân phối: đa tạp, van điều khiển, bộ điều chỉnh, bảng điều khiển và đường thủy lực cho đến từng chức năng.
• Truyền động: các xi lanh vận hành trên bộ chặn hình khuyên và bộ phận ngăn chặn ram, cùng với các vít khóa trên các bộ phận có chúng.

Một cách hữu ích để suy nghĩ về vấn đề này: hệ thống phải cung cấp một thể tích xác định, ở áp suất xác định, trong một thời gian xác định, tại thời điểm giàn khoan đã mất điện và khí thiết bị. Mọi quyết định thiết kế nên được đánh giá dựa trên kịch bản duy nhất đó.

Kiểm soát trực tiếp, vận hành bằng phi công và dưới biển

Các ngăn xếp bề mặt hầu như luôn sử dụng điều khiển thủy lực thí điểm, vì nó giữ cho đường dây áp suất cao ngắn và chỉ di chuyển một lượng nhỏ thí điểm đến bảng điều khiển từ xa. Điều khiển thủy lực trực tiếp đơn giản hơn và chậm hơn và hiện nay chủ yếu được tìm thấy trên các thiết bị sửa chữa nhỏ.

Tại sao các hệ thống dưới biển trông khác biệt

Các ngăn xếp dưới biển sử dụng điều khiển thủy lực gián tiếp, trong đó áp suất của phi công truyền từ rốn đến các hộp điều khiển dưới biển và các van tuần tự tiếp nhận chất lỏng từ các bình tích áp cục bộ. Lý do là vì khoảng cách: việc đẩy toàn bộ khối lượng dẫn động qua ống mềm vài trăm mét sẽ quá chậm và sẽ mất quá nhiều áp suất do ma sát. Phản ứng dưới biển cũng phải tính đến cột áp thủy tĩnh, do đó, một chức năng đóng trong vài giây trên đất liền có thể cần thời gian cho phép dài hơn ở ngoài khơi.

Tỷ lệ kết thúc: Con số quyết định liệu Ram có bịt kín hay không

Tỷ lệ đóng giếng là mối quan hệ giữa áp suất lỗ khoan mà thiết bị ngăn chặn phải duy trì và áp suất thủy lực cần thiết để đóng giếng, đồng thời đây là số liệu thủy lực hữu ích nhất trong toàn bộ ống khói. Trong thực tế, tỷ lệ này gần bằng áp suất trong giếng chia cho áp suất vận hành thủy lực có sẵn tại xi lanh, sau khi tính đến tổn thất đường ống và ma sát bịt kín.

Một ví dụ đơn giản: với áp suất đóng 10.000 psi và 1.500 psi ở xi lanh ram, tỷ lệ làm việc là khoảng 6,7:1. Nếu ma sát và tổn thất đường dây tiêu hao 200 psi trong số đó, tỷ lệ hiệu dụng sẽ giảm xuống và thanh nén có thể chạm tới đường ống mà không được bịt kín hoàn toàn. Đó là lý do tại sao người vận hành giữ áp suất xi lanh ở gần mức cao nhất trong dải của nhà sản xuất thay vì mức tối thiểu và tại sao các đường điều khiển có kích thước nhỏ lại thực sự là một mối nguy hiểm khi kiểm soát tốt chứ không phải là một sự bất tiện.

Vòng khuyên cần được lưu ý riêng: vì bộ phận phải ép qua mọi thứ từ ống khoan đến kelly, nên nhu cầu thủy lực là vấn đề về thể tích cũng như vấn đề áp suất. Hành vi niêm phong của chính phần tử này được đề cập chi tiết hơn trong phần này. hiệu suất niêm phong BOP hình khuyên .

BOP hình khuyên CÔNG TY TNHH EUIPMENT KHOAN ĐẦU Giếng Giang Tô được thành lập vào tháng 2 năm 2005 và là một doanh nghiệp sản xuất công nghệ cao quốc gia tích hợp R&D, sản xuất, bán hàng, ... Xem sản phẩm →

Kích thước tích lũy và khối lượng chất lỏng có thể sử dụng

Âm lượng bộ tích lũy được đặt theo số lượng chức năng bạn định đóng theo trình tự, không phải theo kích thước vật lý của thanh trượt bộ phận đóng. Lỗi thường gặp là đếm số chai thay vì đếm lượng chất lỏng có thể sử dụng được.

Thực hành dựa trên API 16D là một điểm neo hợp lý: chất lỏng có thể sử dụng phải gấp ít nhất 1,5 lần tổng thể tích dịch chuyển của tất cả các chức năng sẽ được vận hành từ bộ tích lũy, có phụ cấp bổ sung cho chính hệ thống điều khiển. Chất lỏng có thể sử dụng là phần còn lại sau khi nạp lại và sau áp suất tối thiểu cần thiết để đóng một chức năng, vì vậy nó luôn thấp hơn nhiều so với thể tích chai danh nghĩa.

• Nạp trước thường là khoảng 1.000 psi nitơ trên hệ thống 3.000 psi, được kiểm tra khi máy bơm dừng và chất lỏng chảy ra khỏi chai.
• Tính toán chuyển vị cho mỗi chức năng từ khối lượng đóng của nhà sản xuất, sau đó nhân với số lượng thao tác bạn muốn có mà không cần sạc lại.
• Thêm hình khuyên, vì một lần đóng hình khuyên có thể tiêu tốn nhiều chất lỏng hơn ba hành trình ram.
• Xác nhận công suất bơm có thể nạp lại các chai trong thời gian thực tế, bao gồm cả một máy bơm không hoạt động.

Thời gian phản hồi: Sàn giàn khoan thực sự cảm thấy như thế nào

Thời gian đáp ứng là vấn đề về hệ thống ống nước hơn là vấn đề áp suất. Các đường dài, hẹp và chất lỏng nhớt, lạnh tốn nhiều giây hơn so với một bình đựng chai có kích thước nhỏ hơn một chút và sau đó chúng khó chẩn đoán hơn nhiều.

Đo phản ứng trên ống khói đã lắp đặt bằng máy ghi áp suất, ở nhiệt độ môi trường thực tế, với một chức năng tại một thời điểm và sau đó theo trình tự trong trường hợp xấu nhất. Việc kiểm tra phần cứng khiến điều đó có thể lặp lại hơn là mang tính giai thoại.

Gốc thử nghiệm BOP để kiểm soát giếng áp suất cao Một gốc thử nghiệm bịt kín bằng áp suất cao và chống phun trào có tính năng giám sát từ xa, phù hợp khi kiểm tra phản hồi của ống khói đã lắp đặt trước khi cho rằng việc đóng chậm là do tình trạng chất lỏng. Xem sản phẩm →

Chất lỏng thủy lực, độ sạch và thời tiết lạnh

Lựa chọn chất lỏng quan trọng hơn nhiều so với tình trạng chất lỏng. Hầu hết các khiếu nại về việc đóng cửa chậm đều liên quan đến ô nhiễm nước, sục khí hoặc độ nhớt sai ở nhiệt độ môi trường chứ không phải do chất nền trên nhãn.

• Chất lỏng gốc nước có chất ức chế ăn mòn và chất bôi trơn từ 3 đến 5 phần trăm là mặc định phổ biến khi rò rỉ ra môi trường.
• Hỗn hợp Glycol giữ độ nhớt tốt hơn trong điều kiện dưới 0; dầu khoáng được sử dụng khi đặc điểm kỹ thuật cho phép.
• Mục tiêu đạt độ sạch ISO 4406 vào khoảng 18/16/13 hoặc cao hơn, với khả năng lọc tuyệt đối 10 micron trên đường dẫn nạp và chuyển.
• Lấy mẫu chất lỏng ít nhất hai lần một năm và sau bất kỳ sự kiện ô nhiễm nào, và không bao giờ đổ thêm dầu gốc khác.

Khi BOP không đóng được: Đọc triệu chứng

Nếu một chức năng đóng chậm một lần và sau đó hoạt động bình thường, nghi ngờ có không khí; nếu nó xuống cấp đều đặn trong nhiều tuần, nghi ngờ mất chất lỏng, rò rỉ bên trong hoặc mòn vòng đệm. Mẫu triệu chứng thường xác định nguyên nhân nhanh hơn máy đo áp suất.

Hãy nhớ rằng hệ thống thủy lực và vòng điều khiển áp suất hoạt động như một cặp. các nghẹt thở đa dạng phải tiếp nhận dòng chảy mà thiết bị ngăn chặn chuyển hướng, và một cuộn cảm hoạt động chậm sẽ biến một cú đá có kiểm soát thành một áp suất tăng vọt ngay cả khi bản thân BOP hoạt động chính xác.

Kết hợp phần cứng BOP với nguồn cung cấp thủy lực của bạn

Nơi rẻ nhất để khắc phục sự không khớp thủy lực là giai đoạn thông số kỹ thuật, trong khi lỗ khoan, áp suất vận hành và chuyển vị xi lanh vẫn có thể thương lượng. Trang bị thêm một bộ phận đóng sau khi giao hàng luôn là con đường tốn kém.

1. Xác nhận áp suất vận hành và thể tích dịch chuyển cho mọi kích thước ram và hình khuyên mà bạn định chạy.
2. Quyết định xem bạn cần khóa thủy lực, vít khóa thủ công hay cả hai và xác nhận xem mỗi loại ảnh hưởng như thế nào đến mức độ đóng.
3. Xác nhận tài liệu phần cứng API 16A và khả năng tương thích của hệ thống điều khiển API 16D trong cùng một gói.
4. Xác nhận kích thước cổng, loại kết nối và độ dài đường dây khớp với bộ phận đóng, sau đó tính toán tổn thất ma sát ở lưu lượng đỉnh.
5. Chạy thử nghiệm chức năng ở nhiệt độ môi trường tối thiểu trước khi chấp nhận chứ không phải sau đó.

Đối với các cấu hình xếp chồng lên nhau, thân ram đôi thường là lựa chọn thiết thực vì nó giúp đóng kín và đóng ống trong một vỏ có mặt bích và giảm số lượng mạch thủy lực phải được định tuyến và thử nghiệm.

Bộ ngăn chặn lỗ xả đôi Ram để kiểm soát giếng khoan Thiết bị bịt kín đầu giếng hai thanh ram cung cấp khả năng bịt kín và đóng ống trong một thân mặt bích, với vật liệu API 6A/NACE dành cho hoạt động khoan áp suất cao. Xem sản phẩm →

Câu hỏi thường gặp

Nên nạp trước bình ắc quy để làm gì?

Khoảng 1.000 psi nitơ trên hệ thống 3.000 psi là điểm bắt đầu thông thường, được kiểm tra khi máy bơm dừng và chất lỏng chảy ra khỏi chai. Hệ thống áp suất cao hơn sử dụng mức nạp trước cao hơn và biểu đồ của nhà sản xuất luôn chi phối.

Cần bao nhiêu áp suất thủy lực để đóng một thanh ram?

Thông thường là 1.500 đến 3.000 psi tại xi lanh đối với các đơn vị bề mặt, cộng với dung sai cho phép ma sát đường. Con số chính xác được tính từ tỷ lệ đóng ở áp suất đóng tối đa dự đoán của bạn và nó không bao giờ vượt quá áp suất vận hành định mức của nhà sản xuất.

BOP có thể được đóng lại mà không cần nguồn thủy lực không?

Có, sử dụng vít khóa thủ công hoặc bơm tay trên các thiết bị nhỏ hơn, nhưng tốc độ này chậm và cần được coi là phương án dự phòng khẩn cấp thay vì giả định trong thiết kế. Dung lượng tích lũy tồn tại chính xác để năng lượng dự trữ đủ cho lần đóng quan trọng đầu tiên.

Tại sao hình khuyên đóng lại chậm trong thời tiết lạnh?

Độ nhớt. Chất lỏng lạnh cản trở dòng chảy qua các đường ống và phụ kiện hẹp, do đó xi lanh lấp đầy chậm hơn. Chất lỏng pha trộn glycol và các đường có kích thước chính xác thường giải quyết được vấn đề đó; tăng áp suất bơm không.

Bao lâu thì nên kiểm tra chất lỏng thủy lực?

Ít nhất hai lần một năm và ngay sau bất kỳ sự cố nhiễm bẩn nào, thay dầu hoặc sửa chữa lớn. Số lượng hạt và hàm lượng nước là hai kết quả đáng theo dõi theo thời gian.