폭발 방지 장치는 어떻게 작동합니까? BOP 유형, 스택 운영 및 테스트

오전 2시 서부 텍사스의 육상 굴착 장치에서 진흙 채취 장치는 반환 흐름이 펌프 속도보다 2배럴 증가하는 것을 확인했습니다. 가스 절단 진흙이 셰이커에 도달하고 우물이 차기 시작합니다. 이러한 유입과 통제되지 않는 폭발 사이에 하나의 방어선이 있습니다. 바로 유정에 볼트로 고정된 유압식 작동 밸브 스택인 폭발 방지 장치(BOP)입니다.

분출 방지 장치의 작동 방식에 대한 간단한 대답은 유압을 사용하여 드릴 파이프 주변이나 열린 유정 위의 견고한 밀봉 요소를 닫는 것입니다. 일단 닫히면 BOP는 환형 공간을 밀봉하고 초크 매니폴드를 통해 킥의 방향을 전환하며 승무원이 더 무거운 진흙으로 유입물을 순환시킬 수 있는 시간을 제공합니다.

분출 방지 장치란 무엇입니까?

분출 방지 장치는 시추, 완료 및 재작업 작업 중에 유정 또는 가스정을 밀봉, 제어 및 모니터링하기 위해 유정에 장착된 특수 고압 밸브 어셈블리입니다. API 16A는 수상 및 해저 서비스에 사용되는 환형 및 램 방지 장치에 대한 설계, 재료 및 테스트 요구 사항을 정의합니다.

BOP 시스템은 네 가지 고유한 작업을 수행합니다.

• 드릴 파이프 또는 케이싱 주변의 고리를 밀봉하여 형성 유체가 표면에 도달하는 것을 방지합니다.
• 드릴 스트링이 구멍 밖으로 나오면 우물을 완전히 밀봉합니다.
• 비상 시 드릴 파이프를 절단하고 우물을 밀봉합니다.
• 승무원이 통제하에 킥을 순환할 수 있도록 초크 및 킬 라인을 통해 유정 유체를 라우팅합니다.

단일 장치가 이러한 모든 기능을 안정적으로 수행할 수 없기 때문에 BOP는 실제로 스택으로 배열된 여러 구성 요소 유형의 시스템입니다.

BOP 스택의 구성

BOP 스택은 웰헤드 상단에 위치하는 방지 장치, 스풀 및 배출구의 수직 조립체입니다. 표면 스택에서 각 구성 요소는 케이싱 헤드부터 위쪽으로 작업하면서 특정 위치를 차지합니다.

일반적인 표면 BOP 스택의 하단에서 상단 배열은 다음 순서를 따릅니다.

1. 케이싱 헤드 커넥터는 스택을 웰헤드에 고정합니다.
2. 이중 램 BOP, 일반적으로 아래에 파이프 램 1개, 위에 블라인드 전단 램 1개.
3. 초크 및 킬 라인 연결을 위한 측면 콘센트가 있는 드릴링 스풀.
4. 모든 파이프 크기, 공구 조인트 또는 열린 구멍을 밀봉하는 환형 BOP입니다.
5. 드릴 스트링을 스택으로 안내하는 라이저 어댑터 또는 벨 니플.

해저 스택은 해저 근처에서 이 논리를 반복하고 비상 시 장비를 분리할 수 있도록 하부 해양 라이저 패키지를 추가합니다. 스택 배열은 유정 유형 및 압력 등급에 따라 다르지만 원리는 동일합니다. 즉, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 백업합니다.

환형 파열 방지 장치의 작동 방식

환형 BOP는 도넛 모양의 고무 패킹 요소를 드릴 파이프 주위로 안쪽으로 밀어서 닫힙니다. 유압 폐쇄 압력이 폐쇄 챔버로 들어가 피스톤을 위쪽으로 구동합니다. 그러면 피스톤 프로파일이 패킹 요소를 압착하여 내부 직경이 줄어들고 보어 안에 있는 모든 것 주위에 밀봉이 형성됩니다. 개방 압력이 가해지면 피스톤이 후퇴하고 요소가 전체 구멍으로 다시 이완됩니다.

밀봉 요소가 고무이기 때문에 환형 방지 장치는 드릴 파이프, 공구 조인트, 드릴 칼라, 케이싱 및 열린 구멍까지 밀봉할 수 있습니다. 이는 파이프를 넘어뜨리는 동안 첫 번째 방어선이 되며, 승무원이 압력을 받고 있는 파이프를 벗겨낼 수도 ​​있습니다. 트레이드오프는 램 방지기보다 압력 등급이 낮다는 것입니다(일반적으로 표면 적용의 경우 3,000~5,000psi). 이것이 바로 램 BOP가 더 높은 차단 압력을 위해 스택에서 그 아래에 위치하는 이유입니다.

우리의 API 16A 환형 파열 방지기 현장 교체 가능한 포장 장치, 균형 잡힌 유압 작동 챔버, 일반적인 케이싱 및 드릴링 프로그램에 맞는 다양한 보어 크기로 제작되었습니다.

환형 BOP Suppliers, Custom Annular BOP Company - Jiangsu Wellhead Drilling Eq Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD는 중국 환형 BOP 공급 업체이자 환형 BOP 회사입니다. 우리는 맞춤형 AOP 생산을 전문으로합니다. 제품보기 →

램 파열 방지 장치의 작동 방식

램 BOP는 씰이 파이프 주위에서 만날 때까지 유정 중심을 향해 수평으로 두 개의 강철 램 블록을 구동하거나 완전히 닫힐 때 서로 맞대어 닫습니다. 각 램 블록은 유압 피스톤에 의해 이동됩니다. 닫힘 압력은 램을 안쪽으로 밀고 열림 압력은 램을 수축시킵니다. 블록이 만나면 전면 씰이 파이프 표면을 압축하고 상단 씰이 보닛을 눌러 누출 방지 장벽을 유지합니다.

램 유형에 따라 유정 제어 기능이 결정됩니다.

• 파이프 램은 파이프를 그대로 유지하면서 특정 드릴 파이프 크기 주위를 밀봉합니다.
• 드릴 스트링이 구멍 밖으로 나오면 블라인드 램이 열린 구멍을 밀봉합니다.
• 블라인드 전단 램이 드릴 파이프를 절단한 다음 우물을 밀봉합니다. 이것이 최후의 수단인 긴급 폐쇄입니다.
• 가변 보어 파이프 램은 램 블록을 변경하지 않고도 다양한 파이프 크기를 수용합니다.

제조업체는 램 BOP를 단일, 이중 또는 삼중 구성으로 제작하므로 하나의 스택이 다양한 높이에서 파이프, 블라인드 및 전단 기능의 조합을 전달할 수 있습니다. 우리의 단일 램 BOP 이중 램 BOP는 단조 강철 본체, 교체 가능한 씰 팩, 3,000~15,000psi의 압력 등급으로 API 16A를 충족합니다.

단일 램 BOP 공급자, 맞춤형 단일 램 BOP 회사 - Jiangsu Wellhead Drill Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD는 중국 Single Ram BOP 공급 업체이자 Single Ram BOP 회사입니다. 우리는 생산을 전문으로합니다 ... 제품보기 →

제어 시스템과 초크 매니폴드의 역할

분출 방지 장치는 어큐뮬레이터 장치의 작동유가 선택한 구성품의 폐쇄 챔버로 유입될 때만 닫힙니다. 드릴러는 일반적으로 장비 바닥에 위치한 원격 제어 패널에서 이 작업을 트리거하여 BOP 스택의 밸브 회로에 파일럿 신호를 보냅니다.

어큐뮬레이터는 질소가 충전된 병에 에너지를 저장하고 표면 장비에서 약 3,000psi의 유압 공급 압력을 유지합니다. API 16D는 폐쇄 시간 및 유압 용량에 대한 테스트를 지정합니다. 지침에 따르면 환형 방지 장치는 보어 크기, 작동 압력 및 스택 구성에 따라 30초 이내에 닫히고 램 방지 장치는 15~30초 안에 닫힙니다. 해저 BOP는 동일한 원리를 사용하지만 제어 신호는 전기 유압식 다중 포드를 통해 이동하며 ROV는 최종 백업으로 특정 기능을 작동할 수 있습니다.

BOP가 닫히면 유정 흐름은 방지기 아래 스택에 연결되는 초크 매니폴드를 통해 방향이 변경됩니다. 매니폴드는 조정 가능한 초크를 통해 압력을 줄여 승무원이 안전 한계를 초과하지 않고 무거운 진흙을 순환시키고 킥 압력을 배출할 수 있도록 합니다. 이것이 바로 BOP 스택, 누산기 및 초크 매니폴드 , 함께 지정하고 테스트해야 합니다.

테스트: BOP가 설정 후 잊어버리지 않는 이유

BOP는 고정된 일정에 따라 기능 테스트와 압력 테스트를 거친 경우에만 신뢰할 수 있으며, BOP 테스트 그루터기는 유정을 위험에 노출시키지 않고 이를 가능하게 합니다. 테스트 그루터기는 BOP를 고정하고 이를 테스트 펌프 및 압력 기록기에 연결하며 승무원이 누출을 모니터링하는 동안 각 구성 요소를 닫고 가압할 수 있도록 하는 고정 장치입니다.

일반적인 테스트 관행에는 다음이 포함됩니다.

• 드릴링 프로그램에 따라 7일마다 또는 각 케이싱 간격마다 기능 테스트를 수행합니다.
• 초기 설치 시 정격 작동 압력에 대한 압력 테스트.
• 200~300psi의 저압 테스트를 통해 씰이 올바르게 장착되었는지 확인합니다.
• 스택 등급의 고압 테스트(종종 10,000~15,000psi).

또한 닫을 수 없는 BOP는 BOP가 전혀 없는 것과 다르지 않기 때문에 테스트에서는 어큐뮬레이터, 제어 회로 및 초크 매니폴드도 확인합니다. 우리의 BOP 테스트 그루터기 API 16A 플랜지 패턴과 일치하도록 설계되었으며 수직 또는 수평 방향에서 환형 및 램 유형 테스트를 모두 지원합니다. 관련 기사에서는 BOP 테스트 그루터기가 시추 작업자에게 없어서는 안 될 도구가 된 이유를 설명합니다.

BOP 테스트 그루터기 공급자, 맞춤형 BOP 테스트 그루터기 회사 - Jiangsu Wellhead Drill Jiangsu Wellhead Drilling Equipment Co., LTD는 중국 BOP 테스트 그루터기 공급 업체이자 BOP 테스트 그루터기 회사입니다. 우리는 생산을 전문으로합니다 ... 제품보기 →

BOP 공급업체에서 찾아야 할 사항

BOP 선택은 가격표가 아닌 우물 프로그램으로 시작됩니다. 정격 작동 압력과 보어 크기를 최대 예상 표면 압력과 일치시킨 다음 제조업체가 관련 API 라이센스를 보유하고 있는지 확인하십시오.

주요 구매 확인 사항은 다음과 같습니다.

• 환형 및 램 BOP의 API 16A 모노그램.
• API Q1 품질 관리 시스템 및 문서화된 테스트 기록.
• HH, EE 또는 FF 트림과 같이 H2S 또는 CO2 서비스에 적합한 트림 재료입니다.
• 드릴링 환경에 맞는 온도 등급.
• 예비 씰 키트 및 애프터 서비스 지원이 가능합니다.

자체 테스트 시설을 갖춘 인증된 제조업체는 동일한 공장에서 초크 매니폴드, 테스트 그루터기 및 교체 씰을 하나의 통합 패키지로 공급할 수 있으므로 조달 위험을 줄입니다.

자주 묻는 질문

폭발 방지 장치는 얼마나 빨리 닫히나요?

API 요구 사항에 따르면 크기와 정격 압력에 따라 일반적으로 환형 BOP는 30초 이내에 닫히고 BOP는 15~30초 내에 닫힙니다. 폐쇄 시간은 BOP 자체뿐만 아니라 어큐뮬레이터 용량 및 유압 제어 시스템에 따라 달라지므로 두 가지를 함께 테스트해야 합니다.

파이프 램과 블라인드 전단 램의 차이점은 무엇입니까?

파이프 램은 특정 크기의 드릴 파이프 주위를 밀봉하고 파이프를 그대로 유지하므로 필요한 경우 순환을 계속할 수 있습니다. 블라인드 전단 램은 드릴 파이프를 밀어 넣고 전단한 다음 결과로 생긴 개구부를 밀봉합니다. 대부분의 스택에는 파이프 램이 정상 작동 중에 유정을 보호하고 블라인드 전단 램이 최종 비상 장벽 역할을 하기 때문에 두 가지가 모두 포함됩니다.

파열 방지 장치로 열린 구멍을 밀봉할 수 있나요?

예. 환형 BOP는 열린 유정 위에서 완전히 닫힐 수 있으며, 블라인드 램이나 블라인드 전단 램은 드릴 스트링이 구멍 밖으로 나올 때 동일한 완전 폐쇄를 제공합니다. 드릴 스트링의 위치와 상황에 따라 작업자가 적절한 폐쇄 장치를 선택합니다.