분출 유정 시추: 원인, 경고 신호 및 유정 제어 장벽

시추 중 폭발은 유정 제어의 상실을 의미합니다. 지층 유체가 유정으로 들어가고, 유정을 막아야 하는 장벽이 차례로 무너지고, 석유나 가스가 제한 없이 표면에 도달합니다. 이는 하나의 파손된 부품이 아니라 일련의 실패이며, 체인은 일반적으로 장비 현장에 있는 누군가가 알아차리기 오래 전에 시작됩니다.

이것이 바로 폭발 유정 시추 작업이 보험에 가입해야 하는 위험보다는 규율로 취급되는 이유입니다. 다음 내용은 용어를 정확하게 다루고, 대부분의 이벤트 뒤에 있는 네 가지 원인, 승무원이 행동할 시간을 제공하는 킥 표시기, 장벽 스택을 형성하는 장비, 유정 제어 하드웨어를 지정하거나 구매할 때 확인할 가치가 있는 등급 및 테스트를 다룹니다.

분출 우물이란 무엇입니까?

분출정은 지층 유체를 더 이상 담을 수 없어 석유, 가스 또는 염수가 유정에서 표면으로 또는 다른 지층으로 빠져나가는 우물입니다. 킥과 블로우아웃의 차이는 범위에 따른 것이지 종류에 관한 것이 아닙니다. 킥은 여전히 ​​제어할 수 있는 유입이고, 블로우아웃은 제어할 수 없는 유입입니다.

굴착 유체에 의해 가해지는 압력이 굴착 중인 지층의 간극 압력 아래로 떨어지면 킥이 시작됩니다. 승무원이 우물을 막고 유입되는 물을 순환시키고 진흙 기둥을 복원하면 이벤트는 킥으로 종료됩니다. 폐쇄가 실패하거나 지연되면 동일한 유입이 폭발이 되고, 그 유체가 어디로 가는지에 따라 어휘가 다시 이동됩니다.

드릴링에서 대부분의 폭발을 설명하는 네 가지 원인

시추 중 거의 모든 폭발은 더 이상 지층 압력의 균형을 맞추지 못하는 진흙 기둥으로 거슬러 올라가며, 그 뒤에 네 가지 실패 경로 중 하나가 따릅니다.

1. 진흙 밀도가 부족합니다. 진흙은 굴착되는 지층에 비해 무게가 너무 가볍거나 유입 자체에 의해 희석되어 정수압 수두가 간극 압력 아래로 떨어지고 우물이 흐르기 시작합니다.
2. 순환이 끊어졌습니다. 진흙이 투과성 또는 균열 구역으로 빠져나가면 환형 수준이 떨어지고 정수압도 함께 떨어지며 더 낮은 지층이 우물에 공급될 수 있습니다. 순환 상실과 발차기는 매우 밀접하게 연관되어 있어 많은 운영자가 이를 단일 위험 범주로 계획합니다.
3. 비정상적인 형성 압력. 공극 압력과 균열 구배 사이의 좁은 여유로 인해 킥과 리턴 손실 사이에 공간이 거의 남지 않습니다. 갤런당 1/10파운드에 불과한 드릴링 창은 진흙 무게의 편차를 처벌합니다.
4. 접합 및 케이싱 슈 고장. 슈를 분리하지 않는 시멘트나 파이프 뒤의 형성물은 유체 채널을 위쪽으로 흐르게 합니다. 때로는 시멘트 작업이 펌프 차트에서 깨끗해 보이는 지 며칠 후에 발생합니다.

장비 및 절차 오류는 이 네 가지 옆이 아니라 뒤에 있습니다. 테스트되지 않은 방지 장치, 이전 시간과 비교할 수 없는 피트 볼륨 또는 각각을 종료하려는 느린 결정으로 인해 교과서가 폭발하게 됩니다.

경고 신호: 킥에서 폭발까지

킥 표시기는 폭발이 발생하기 몇 분에서 몇 시간 전에 나타나며, 모든 표시는 시추공이 이미 관찰한 숫자의 변화입니다.

사고 검토는 동일한 교훈을 반복합니다. 첫 번째 지표에 따라 행동하는 승무원은 유정을 격리하는 반면, 확인을 기다리는 승무원은 구조가 고리를 내리는 데 필요한 것보다 더 오랜 시간이 걸립니다.

배리어 스택: 유정 폭발을 방지하는 장비

유정 제어 장비는 독립적인 장벽의 스택으로 구축되며 각 요소에는 다른 요소가 수행할 수 없는 작업이 있습니다.

분출 방지기(API 16A)

환형 방지 장치가 먼저 닫혀 구멍의 거의 모든 모양을 밀봉하고 압력을 가하여 파이프를 벗길 수 있습니다. 그런 다음 램 방지 장치가 대신합니다. 단일 램은 하나의 파이프 크기를 밀봉하고 이중 램은 파이프 램을 스트링을 절단하고 열린 구멍을 밀봉하는 블라인드 또는 전단 램과 쌍을 이룹니다. 페인트 색상이 아닌 작동 압력 등급에 따라 해당 우물에 방지제가 적합한지 여부가 결정됩니다.

유정 제어용 API 16A 환형 분출 방지 장치 밀봉, 내구성 및 장비 호환성 세부 사항을 갖춘 유정 제어 스택의 첫 번째 밀봉 장벽으로 표시된 환형 밀봉 BOP. 제품보기 →

예방 장치는 테스트 그루터기가 그 자리를 차지하는 곳인 입증된 후에만 명판 등급의 가치가 있습니다. 적절하게 평가된 BOP 테스트 그루터기 장비는 스택이 필요하기 전이 아닌 전체 압력에서 스택을 검증할 수 있으며, 테스트되지 않은 주기가 반복되는 동안 스택이 손상되지 않도록 보호합니다.

초크 앤 킬 매니폴드(API 16C)

유정이 폐쇄되면 초크 매니폴드는 유정을 다시 제어하는 데 사용되는 도구가 됩니다. 유정이 제어된 속도로 순환되는 동안 유정에 역압을 유지합니다. 킬 매니폴드는 중유를 유정으로 펌핑하기 위한 평행 경로를 제공합니다. 두 가지 모두 최대 압력에서 마모성 유체, 가스 차단 유체, 때로는 신맛이 나는 유체를 처리해야 하므로, 장비의 거의 모든 다른 부분보다 여기에서 단단한 초크와 올바른 방향의 흐름 경로가 더 중요합니다.

폭발한 우물 제거하기: 통제력을 상실한 후 작동하는 방법

우물이 불면 목표는 예방에서 통제로 바뀌며 사용 가능한 방법은 세 그룹으로 나뉩니다.

• Bullheading과 역동적인 살해. 무거운 유체는 지층이 우물에 공급할 수 있는 것보다 더 빠르게 펌핑되어 유입된 유체를 원래 있던 곳으로 되돌려 보냅니다. 얕거나 낮은 유정에 적합하며 표면 펌핑 용량에 따라 달라집니다.
• 캡핑. 캡핑 스택은 일반적으로 용기에서 표면으로의 흐름을 차단하기 위해 유정에 설치됩니다. 시간을 벌지만 우물을 죽이지는 않습니다.
• 안심하세요. 부는 유정과 교차하도록 방향성 유정을 뚫은 다음 교차로를 통해 무거운 진흙을 펌핑하여 유정을 죽입니다. 이는 가장 느리고 가장 안정적인 옵션이며 해저 폭발에 대한 표준 선택입니다.

유정 압력 제어용 API 16C 초크 매니폴드 드릴링, 추출 및 작업 작업 중에 초크 밸브를 통해 압력을 조절하기 위해 잘 제어되는 방법에 사용되는 표면 매니폴드입니다. 제품보기 →

세 가지 모두 동일한 표면 하드웨어(펌프, 고압 라인, 침식이나 누출 없이 압력을 유지하고 조절할 수 있는 매니폴드)에 의존합니다.

장비 등급을 실제 우물 조건과 일치시키기

압력 등급은 유정 제어 구매 시 첫 번째 필터이지만 결코 유일한 필터는 아닙니다. 동일한 15,000psi 명판을 가진 두 개의 어셈블리는 신맛이 나고 뜨겁고 압력이 높은 유정에서 매우 다르게 작동할 수 있습니다.

• 압력 등급 및 테스트 압력. 작동 압력은 서비스 한계를 정의합니다. 테스트 압력은 하드웨어가 그루터기에서 살아남아야 하는 것입니다. 둘 다 요청하고 기록을 요청하세요.
• 온도 등급. 엘라스토머와 시트는 일반 등급의 경우 약 -46°C ~ 121°C, 특수 등급의 경우 그 이상까지 정의된 범위에서 인증을 받았습니다. 온대 우물용으로 평가된 방지 장치는 고온 가스 우물에는 자동으로 허용되지 않습니다.
• 재료 클래스. H2S 및 CO2 함량은 표준 탄소강이 허용 가능한지 또는 젖은 부품이 산성 서비스 사양을 충족해야 하는지 여부를 결정합니다.
• 제품 사양 수준. PSL 수준은 얼마나 많은 추가 테스트와 문서가 필요한지 설정하며 이는 일반 서비스용 밸브와 중요 유정 제어 임무용 밸브 간의 실질적인 차이입니다.

스택 아래의 원천은 그 위의 방지 장치와 동일한 조사를 받을 가치가 있습니다. 케이싱 스트링을 운반하고 동일한 형성 압력을 확인하며 유체가 표면에 도달하기 전 마지막 장벽입니다.

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자주 묻는 질문

발차기가 얼마나 빨리 폭발로 바뀔 수 있나요?

가스정에서는 단 몇 분밖에 걸리지 않습니다. 가스는 상승하면서 팽창하므로 수천 미터 아래에서 유입되는 가스는 표면에 가까워지면 고리를 매우 빠르게 내릴 수 있습니다. 그렇기 때문에 폐쇄 절차는 몇 초 만에 측정되고 자동으로 완료될 때까지 연습됩니다.

폭발과 지하 폭발의 차이점은 무엇입니까?

표면 폭발이 장비 바닥과 대기에 도달합니다. 지하 폭발은 땅 아래에 머물며 더 얕은 층으로 교차하여 흐릅니다. 지하 폭발은 표면에 눈에 보이는 흐름이 거의 없기 때문에 진단하기가 더 어려울 수 있지만 여전히 우물과 저수지를 손상시킵니다.

릴리프 우물 없이 폭발을 멈출 수 있습니까?

때때로. Bullheading, capping 및 유정 개입은 모두 특히 육지나 얕은 물에서 폭발을 중지합니다. 릴리프 우물은 다른 방법이 실패하거나 우물에 안전하게 접근할 수 없을 때 사용됩니다.

폭발 방지 장치는 얼마나 자주 테스트해야 합니까?

기능 테스트는 일반적으로 유정 시작 시, BOP 작업 후, 운영자의 유정 제어 정책에 따라 설정된 간격으로 전체 압력 테스트를 통해 매주 또는 여행별로 수행됩니다.

분출 유정 시추는 반응보다 준비에 더 큰 보상을 줍니다. 균형 잡힌 진흙 기둥, 테스트된 방벽 스택 및 피트 이득을 작업 중지 신호로 처리하는 승무원은 단일 장비보다 더 많은 폭발을 방지하고 대안보다 비용이 훨씬 저렴합니다.