BOP 분출 방지: 시추 중에 분출 방지 장치가 유정을 밀봉하는 방법

발차기는 몇 분 만에 폭발이 됩니다. 지층 압력이 진흙 기둥의 정수압보다 높아졌기 때문에 지층 유체가 유정으로 들어가고 그 순간부터 승무원은 시간에 맞춰 작업합니다. 그 틈새에 서 있는 장비는 폭발 방지 장치이며 "BOP 폭발"이라는 문구는 실제로 한 가지 질문을 설명합니다. 우물이 승리하기 전에 스택이 닫히고 밀봉됩니까?

짧은 대답: 분출 방지 장치는 명령에 따라 유정을 닫고 밀봉하여 분출을 중지합니다. 파이프 램이 있는 드릴 파이프 주변, 블라인드 램이 있는 열린 구멍 가로질러, 환형 요소가 있는 거의 모든 형상 주변 또는 전단 램으로 파이프를 완전히 절단하여 분출을 중지합니다. 초크 및 킬 라인은 제어된 흐름 경로를 표면에 개방하여 승무원이 킬 웨이트 진흙을 순환할 수 있도록 합니다. BOP에는 우물이 포함되어 있습니다. 진흙 무게가 그것을 죽입니다.

중요한 실패는 개념에서 나오는 경우가 거의 없습니다. 이는 구멍 안의 파이프에 대한 잘못된 폐쇄 요소, 우물 온도 또는 H2S 함량에 대해 평가되지 않은 엘라스토머, 실제 폐쇄 조건을 재현하지 못한 압력 테스트에서 비롯됩니다. 아래 섹션에서는 유형 선택, 스택 배열, API 16A 사양 및 구매 주문서에 서명한 후 나타나는 조달 트랩을 살펴봅니다.

폭발 방지 장치란 무엇이며 무엇을 할 수 없는가

분출 방지 장치는 유정에 플랜지가 달린 고압 밸브 어셈블리로, 유압 또는 기계적 명령으로 유정을 닫고 밀봉하도록 설계되었습니다. API 16A는 시추 및 정비 BOP 장비에 대한 관리 사양입니다.

기계적으로 모든 BOP는 네 가지 작업을 수행합니다.

• 보어를 밀봉합니다. 드릴 파이프, 케이싱, 켈리, 유선 등 구멍 안에 있는 모든 것 주변이나 가로질러 또는 전혀 없습니다.
• 순환 경로를 열어 둡니다. 출구 스풀과 초크 및 킬 라인을 통해 우물이 잠겨 있는 동안 순환될 수 있습니다.
• 파이프를 절단합니다. 밀봉 요소가 결합할 수 없는 경우 전단 램을 사용합니다.
• 압력을 유지 승무원이 진흙의 무게를 측정하고 끈을 아래로 펌핑하여 우물을 죽일 수 있을 만큼 충분히 긴 시간입니다.

그것이 할 수 없는 것은 킥의 원인을 제거하는 것입니다. 완벽하게 닫힌 BOP는 여전히 유정에 압력을 가하고 있으며 저수지는 진흙 무게와 그에 따른 순환 일정에 따라 제어됩니다. 굴뚝을 봉쇄 도구가 아닌 살해 도구로 취급하는 것은 유정 관리에 있어서 가장 끈질긴 오해 중 하나로 남아 있습니다.

스택 위치도 디자인을 결정합니다. 표면 스택은 회전 테이블 위에 위치하며, 이곳에서 장비 바닥에서 램을 교체하고 검사할 수 있습니다. 해저 스택은 프레임 내부 해저에 위치하며 해양 라이저 분리 및 중복 제어 포드를 추가하고 모든 엘라스토머 변경을 선박 기반 작업으로 만듭니다. 폐쇄 논리는 동일합니다. 유지보수 경제성은 그렇지 않습니다.

환형 또는 램: 클로저 요소 선택

선반에 있는 물건이 아니라 구멍에 있는 파이프와 파이프가 유지해야 하는 압력을 기준으로 폐쇄 요소를 선택하세요.

환형 방지 장치는 파이프, 케이싱, 켈리 또는 열린 구멍 등 모든 것을 닫습니다. 유압 피스톤이 엘라스토머 요소를 안쪽으로 압착하고 요소가 만나는 모든 요소를 ​​따르기 때문입니다. 이러한 유연성으로 인해 작업 압력이 낮아지고 온도 범위가 좁아집니다. 램 방지 장치는 더 높은 작동 압력과 고정된 밀봉 형상을 위해 유연성을 교환합니다. 이것이 바로 대부분의 스택이 두 가지를 모두 수행하는 이유입니다.

유정 제어용 API 16A 환형 분출 방지 장치 환형 BOP for API 16A well-control stacks; its flexible element closes around pipe, casing, kelly or open hole. 제품보기 →

작업 표면 스택은 일반적으로 유정에서 위쪽으로 초크 및 킬 배출구가 있는 드릴링 스풀, 1개 또는 2개의 램 캐비티(파이프 + 블라인드 또는 전단), 그 다음 상단의 환형을 읽습니다. 환형은 가장 관대하고 파이프가 움직이거나 스트링이 중앙에 위치하지 않을 때 사용할 수 있는 요소이기 때문에 마지막에 갑니다.

유정 제어용 API 16A 이중 램 분출 방지 장치 웰헤드 밀봉을 위한 이중 램 BOP, 두 개의 램이 파이프나 케이싱 주위를 닫아 비정상적인 압력이 가해질 때 장벽을 형성합니다. 제품보기 →

두 가지 크기 조정 실수가 반복됩니다. 첫 번째는 유정을 닫아야 할 때 케이싱, 켈리 또는 유선 도구가 구멍에 있을 수 있다는 사실을 잊어버리고 드릴 파이프 전용 램 보어를 선택하는 것입니다. 두 번째는 5,000psi 환형 아래에 10,000psi 캐비티를 쌓고 어셈블리 전체의 등급이 더 낮은 것으로 가정하는 것입니다. 웰헤드, 스풀 및 매니폴드는 각각 자체 등급을 가지며 가장 약한 구성 요소가 전체 압력 범위에 대한 한계를 설정합니다.

제어 시스템: 결정을 폐쇄형 램으로 전환

모든 폐쇄 요소는 저장된 유압 에너지에 따라 달라지므로 제어 시스템은 철만큼 중요합니다.

어큐뮬레이터 병, 제어 포드, 파일럿 라인 및 조작 패널은 몇 초 만에 결정을 닫힌 램으로 변환합니다. 최신 단일 램 BOP 제어는 램 위치 피드백, 매니폴드 압력 판독값 및 순차적 폐쇄 논리를 갖춘 직관적인 운전자 인터페이스로 전환되어 킥 인식과 우물 폐쇄 사이의 거리를 단축합니다. 실용적인 세부 사항은 다음 노트에서 다룹니다. 단일 램 BOP 원격 작동 . 인터페이스가 무엇이든 스택의 제어 시스템 요구 사항에 맞춰 닫는 시간과 어큐뮬레이터 용량을 확인하고, 안전 장치가 유지가 아닌 닫힘을 의미하는지 확인하세요.

유압유 상태는 조용한 변수입니다. 오염된 유체는 피스톤 이동 속도를 늦추고, 느린 이동은 이를 발견할 수 있는 유일한 좋은 시간인 킥 중이 아닌 기능 테스트 중에 제어 실패로 읽힙니다.

테스트: 폭발 방지가 일반적으로 먼저 실패하는 경우

대부분의 BOP 결함은 킥이 아닌 테스트 중에 발견됩니다. 이것이 바로 테스트 프로그램이 데이터시트보다 중요한 이유입니다.

두 가지 테스트는 두 가지 다른 질문에 답합니다. 기능 테스트를 통해 램이 이동하고 제어 시스템이 응답하는지 확인합니다. 압력 테스트를 통해 씰이 작동 압력에서 유지되는지 입증합니다. API 표준 53 및 운영자 정책에 따른 일반적인 관행은 스택 설치 시, 램 또는 씰 변경 후, 전단 테스트 후, 일반적으로 21일을 초과하지 않는 주기로 스택에 대한 압력 테스트를 수행하는 것입니다. 기능 테스트는 각 트립마다 또는 적어도 매주 수행됩니다.

장비 바닥에서 압력 테스트를 실용적으로 만드는 도구는 테스트 그루터기입니다. 이는 드릴 파이프를 타고 테스트 중인 캐비티 아래 보어 내부를 밀봉하고 아래에서 압력을 가할 수 있도록 하여 각 램 캐비티, 환형 및 배출구 연결을 스트링을 당기지 않고도 독립적으로 확인할 수 있습니다.

압력 테스트용 API 16A BOP 테스트 그루터기 램 캐비티 아래 보어 내부를 밀봉하는 테스트 그루터기로 BOP 캐비티, 환형 및 배출구 연결에 대한 독립적인 압력 테스트가 가능합니다. 제품보기 →

어떤 압력에서, 얼마나 오랫동안, 어떤 유체로 테스트했는지 기록하십시오. 등급에 관계없이 모든 캐비티에 동일한 압력이 유지되는 것을 보여주는 테스트 차트는 감사 중에 붕괴되는 경향이 있으며 다음 승무원에게 씰이 실제로 어디에 있는지 전혀 알려주지 않습니다.

사양 체크리스트: API 16A BOP에서 확인할 사항

보어와 압력 등급이 동일한 두 개의 방지 장치는 매우 다른 장비일 수 있으므로 견적을 비교하기 전에 이러한 매개변수를 확인하십시오.

조달 위험 구매자는 어려운 방법을 배웁니다

BOP 주문에서 가장 불쾌한 놀라움은 야금학적이라기보다는 상업적이고 입체적입니다. 사양에 작성할 가치가 있는 항목은 다음과 같습니다.

1. 평점 쌓기. 저압 스풀의 고압 환형 또는 그 반대의 경우 가장 낮은 숫자에만 사용할 수 있는 어셈블리를 생성합니다.
2. 엘라스토머 대체. 니트릴, 수소화 니트릴, 플루오로엘라스토머 및 폴리테트라플루오로에틸렌 기반 씰은 저온 및 사워 가스에서 다르게 작동합니다. 테스트를 통과한 가장 저렴한 화합물이라도 여전히 서비스에 실패할 수 있습니다.
3. 문서화 공백. 재료 인증서, 열 번호, 압력 테스트 차트 및 추적성은 재인증이 가능한 스택과 그렇지 않은 스택의 차이입니다.
4. 예비 숫양과 물개. 시운전 후 정확한 램 보어 및 씰 키트의 가용성은 구매 문제가 아닌 유지 관리 문제입니다.
5. 리드타임. 단조 차체, 기계 가공 및 모노그램 증인이 배송을 지배합니다. 긴급 주문은 일반적으로 더 빠른 프로세스가 아니라 기존 기관을 의미합니다.

따라서 소싱은 문서화 규율과 가공 능력에 따라 결정됩니다. 강소 수원 드릴링 장비 중국 장쑤성 옌청 공장에서 API 16A 환형, 단일 램 및 이중 램 BOP, 16C 초크 앤 킬 매니폴드, 테스트 그루터기 및 고압 피팅을 제조합니다. 70,000m² 규모의 CNC 가공, 자동 용접 및 자동 도장 시설을 갖춘 현장으로 ABS, BV 및 CCS 분류 승인 및 ISO와 함께 API Q1, API 6A, API 16A 및 API 16C 모노그램 라이센스를 보유하고 있습니다. 9001, 14001 및 45001 인증. 이 회사는 CNPC, SINOPEC 및 CNOOC의 공급업체로 등록되어 있습니다. 이는 서류 작업 과정이 이미 국영 석유 회사의 자재 및 테스트 요구 사항을 중심으로 구성되어 있음을 의미합니다. 인증된 스택을 기다리는 장비에서는 해당 트레일이 브로셔보다 더 중요합니다.

자주 묻는 질문

BOP가 스스로 폭발을 막을 수 있나요?

아니요. 유정을 밀봉하고 압력을 유지하지만 진흙 무게가 형성 압력을 초과하고 순환이 유입을 제거하는 경우에만 우물이 죽습니다. BOP는 이를 실현할 시간을 벌고 있습니다.

환형 또는 램이 먼저 닫혀야 합니까?

보편적인 대답은 없습니다. 많은 작업자는 파이프가 움직일 때 초기 폐쇄 또는 스트립을 위해 환형을 사용하고 전체 작동 압력에서 견고한 밀봉을 위해 램을 사용합니다. 순서는 유정 제어 절차에 속하며 유정이 터지기 전에 수정되어야 합니다.

BOP는 얼마나 자주 압력 테스트를 받아야 합니까?

일반적인 관행은 설치 후, 램 또는 씰 변경 후, 전단 테스트 후, 일반적으로 21일을 초과하지 않는 주기로 매 여행마다 또는 적어도 매주 기능 테스트를 실시합니다. 현지 규정 및 운영자 정책은 일반적인 수치보다 우선합니다.

어떤 작동 압력을 지정해야 합니까?

최대 예상 표면 폐쇄 압력에서 시작하여 여유를 추가한 다음 웰헤드, 스풀, BOP 및 매니폴드가 모두 일치하는 정격을 갖는지 확인하십시오. 혼합 등급은 전체 어셈블리를 가장 약한 부분으로 조용히 감소시킵니다.

서비스 중 대부분의 BOP 봉인 실패의 원인은 무엇입니까?

엘라스토머 선택 및 기계적 손상. 등급을 벗어난 온도 또는 H2S 농도를 빠르게 확인하는 씰과 잘못된 파이프 외경에 닫힌 램은 첫 번째 작동 시 씰링 요소를 찢을 수 있습니다.

분출 방지는 장비가 이동하기 전에 확인할 수 있는 세 가지 사항, 즉 파이프 및 압력에 대한 올바른 폐쇄 요소, 패널에서 안정적으로 닫히는 제어 시스템, 실제 폐쇄 조건을 재현하는 테스트 프로그램으로 요약됩니다. 그 밖의 모든 것(모노그램, 리드 타임, 예비 램 세트)은 이 세 가지를 지원합니다. 스택 구성과 사양 체크리스트를 올바르게 가져오면 BOP가 존재하는 한 가지 작업을 수행합니다. 즉, 진흙 무게가 이길 수 있을 만큼 오랫동안 우물을 유지합니다.