چاه گاز توضیح داده شده: اجزاء، رتبه بندی فشار، و نکات انتخاب

سر چاه گاز مانع فشار سطحی است که هر رشته پوشش را به یک پشته مهر و موم شده متصل می کند، بار پوشش را حمل می کند و به درخت کریسمس فلنجی می دهد تا روی آن فرود آید. قبل از اجرای اولین اتصال پوششی انتخاب می‌شود و به ندرت بعد از آن تغییر می‌کند، بنابراین یک اندازه خروجی اشتباه یا عدم نیاز به سرویس ترش می‌تواند کل عمر تولید چاه را دنبال کند.

آزمون عملی به سه سوال ختم می شود: آیا مجموعه می تواند حداکثر فشار سطحی پیش بینی شده را نگه دارد، آیا می تواند هر حلقه را به طور مستقل آب بندی کند، و آیا می توان یک BOP، یک دوشاخه آزمایشی یا یک کار سیمی را بدون آداپتورهایی که هیچکس در اختیار ندارد اجرا کرد؟ اگر پاسخ منفی باشد، سر چاه مشخص نشده است، هر چقدر فولاد خوب باشد.

آنچه در ادامه می‌آید شامل کارهایی است که یک سر چاه گاز در سرویس انجام می‌دهد، چگونه قطعات آن روی هم چیده می‌شود، چرا وظیفه گاز سخت‌تر از وظیفه نفت است، نحوه خواندن رتبه‌بندی‌ها، و بررسی‌هایی که تصمیم می‌گیرند خرید در محل دکل انجام شود یا خیر.

آنچه که یک چاه گاز در واقع انجام می دهد

یک سر چاه گاز چهار کار را همزمان انجام می دهد و هر کدام به روش خاص خود دچار شکست می شوند.

• تعلیق. آویزهای پوششی وزن ریسمان بدنه را که اغلب چند صد تن است، به داخل بدنه و از آنجا به هادی و کف زیرزمین منتقل می کنند.
• آب بندی حلقوی. هر رشته پوششی از رشته بعدی جدا می شود تا بتوان فشار را کنترل کرد و به جای مهاجرت به پشت لوله، از هر حلقه خارج شد.
• مهار فشار پشته، فلنج‌ها، ناودانی‌ها و خروجی‌های آن سد سطح اولیه را در حین حفاری، تکمیل و تولید تشکیل می‌دهند.
• رابط. ابعاد کاسه و فلنج های بالایی تعیین می کند که کدام BOP، کدام آویز لوله و کدام درخت مناسب باشد، که باعث می شود سر چاه به اندازه یک مخزن فشار یک رابط مکانیکی باشد.

در حین حفاری، سر چاه نیمه پایینی پشته کنترل چاه با BOP فلنج در بالا است. پس از اتمام، درخت کنترل جریان را به عهده می گیرد و سر چاه به پایه دائمی زیر آن تبدیل می شود. وظیفه گاز این نقش ها را تغییر نمی دهد. استاندارد آب بندی را که آنها باید رعایت کنند را افزایش می دهد.

اجزای سر چاه گاز، از پایین به بالا

یک سر چاه گاز معمولی به ترتیب ثابت روی هم قرار می گیرد: سر پوشش، آویز پوشش، قرقره سر پوشش، قرقره سر لوله، آویز لوله، و سپس درخت، با دریچه ها و آداپتورهایی که شکاف های بین آنها را پر می کنند.

سر پوشش پایه مجموعه است. روی پوشش سطحی جوش داده شده یا رزوه می شود، اولین آویز را حمل می کند و خروجی هایی برای دسترسی حلقوی و نظارت بر فشار فراهم می کند. از آنجایی که در بتن زود گیر می شود، تعداد خروجی و اندازه فلنج آن سخت ترین تصمیم برای تغییر بعد است.

سر پوشش برای مونتاژ پایه سر چاه جزء اصلی سر چاه که اولین آویز پوشش را حمل می کند و دسترسی حلقوی و خروجی های نظارت بر فشار را فراهم می کند. مشاهده محصول →

آویز بدنه دو کار را همزمان انجام می دهد: رشته پوشش را گرفته و نگه می دارد و حلقه اطراف آن را می بندد. آویزهای لغزنده سریعتر فرود می آیند و دوباره فرود می آیند. آویزهای سنبه معمولاً در جایی ترجیح داده می شوند که مهر و موم باید قابل تأیید باشد و بار قابل پیش بینی باشد. بالای آن‌ها، قرقره‌های سر محفظه، نقاط آویزان و خروجی‌های اضافی را با ورود رشته‌های بیشتر به آن اضافه می‌کنند.

قرقره سر لوله انتقال از حفاری به اتمام را مشخص می کند و آویز لوله داخل آن لوله را به حالت تعلیق در می آورد و حلقه تولید را آب بندی می کند. یک دریچه فشار برگشتی که در آویز پیچ شده است، به BOP اجازه می دهد در حالی که چاه از بالا جدا می ماند، این همان چیزی است که خدمه لوازم جانبی در هنگام گم شدن بیشتر متوجه آن می شوند.

این به مقایسه طیف کامل به جای قطعات منفرد کمک می کند، زیرا مجموعه های سرچاهی فقط به خوبی رابط های بین آنها هستند. یک قرقره اسپیسر که 30 میلی متر کوتاه است، در زمان دکل هزینه بیشتری نسبت به خود قطعه دارد.

چرا وظیفه گاز در یک چاه سخت تر از وظیفه نفت است؟

گاز بسیار کمتر از نفت قابل گذشت است، بنابراین سر چاه گاز ابتدا بر اساس سفتی مهر و موم و درجه فشار در مرحله دوم ارزیابی می شود.

گاز دارای ویسکوزیته کم و کشش سطحی کم است، بنابراین از مسیر نشتی عبور می کند که نفت خام با موم یا امولسیون مسدود می شود. خراش روی سوراخ آب بندی که مایع را در خود نگه می دارد ممکن است برای سال ها گاز را به طور پیوسته بگریاند. از آنجایی که گاز با افت فشار نیز به شدت منبسط می‌شود، یک نشت جرم بسیار کوچک به حجم زیادی در سطح تبدیل می‌شود، به همین دلیل است که به جای صرفاً فشاری، زبان خصوصیات مناسبی برای گاز تنگ است.

• دما افت فشار در یک چوک سمت پایین دست را به شدت خنک می کند و سردترین فلز، نه دمای مخزن، بر کلاس دما حاکم است. تردی سرد و الاستومرهای سخت شده هر دو از آنجا شروع می شوند.
• سرویس ترش. حتی محتوای متوسط ​​سولفید هیدروژن می تواند مواد را به سمت ترش سوق دهد، که محدودیت های سختی، شیمی تایید شده و کلاس مواد متفاوت را به همراه دارد.
• دوچرخه سواری. چاه هایی که بسته می شوند و دوباره راه اندازی می شوند، به طور مکرر آب بندی ها را بارگیری و تخلیه می کنند. این یک نیاز متفاوت از چاهی است که به مدت یک دهه به طور پیوسته تولید می شود.
• هیدراته ها گاز مرطوب به اضافه خروجی سرد می تواند هیدرات را در شیرهای حلقوی کوچک و خطوط ابزار تشکیل دهد، که به جای یک اشتباه عملیاتی، یک سوال طراحی است.

نتیجه عملی این است که مهر و موم های سر چاه گاز معمولاً فلز به فلز هستند یا توسط یک عنصر فلزی پشتیبان می شوند و مهر و موم های الاستومری با ترکیب گاز در دست به جای جدول عمومی انتخاب می شوند.

خواندن رتبه بندی ها: فشار، دما، مواد و سطح مشخصات

چهار عدد بیشتر مشخصات سر چاه گاز را تعیین می کند: فشار کاری نامی، کلاس دما، کلاس مواد و سطح مشخصات محصول.

فشار کاری نامی سقف مونتاژ است، نه برای مخزن. پشته 5000 psi روی چاهی که می تواند فشار بسته 8000 psi ایجاد کند اصلاً حاشیه ندارد و تغییرات هیدرواستاتیکی در طول عمر چاه به ندرت این شکاف را کوچکتر می کند. برای چاه های گاز، 10000 psi یک پلت فرم کاری معمول است و 15000 psi در جایی که فشار و دما هر دو بالا است ظاهر می شود.

دو مجموعه می توانند یکسان به نظر برسند و هزاران دلار صرفاً در سطح مشخصات متفاوت باشند. این تفاوت در گواهی‌های آسیاب، قابلیت ردیابی هر بخش حاوی فشار، و تعداد مواردی که واقعاً به جای بازرسی بصری آزمایش شده‌اند، نشان داده می‌شود.

چاه و درخت کریسمس: جایی که یکی به پایان می رسد و دیگری آغاز می شود

سرچاه پایه دائمی است. درخت کریسمس پشته دریچه ای است که جریان بالای آن را کنترل می کند.

سر چاه هنگام حفر چاه نصب می شود و تا پایان عمر مزرعه در جای خود باقی می ماند. درخت پس از اتمام نصب می شود و می توان آن را حذف، جایگزین یا در حین کار ارتقا داد. درخت حامل شیرهای اصلی، شیرهای بال، چوک و سنج است. سر چاه بارهای پوشش و لوله و مهر و موم های حلقوی را حمل می کند. اشتباه گرفتن این دو منجر به خطای خرید کلاسیک خرید درختی با درجه فشار مناسب و فلنج بالایی اشتباه می شود.

چاه های گاز با دو رشته لوله نیاز به یک درخت دو سوراخ دارند و آویز، قرقره و درخت باید به عنوان یک مجموعه سفارش داده شوند تا اینکه از سه منبع مونتاژ شوند.

درخت X-mas دو لوله برای تولید چاه گاز درخت X-mas دو سوراخه برای چاه‌های گازی دو لوله‌ای، ساخته شده بر اساس API Spec 6A با درجه‌بندی فشار از 2000 تا 20000 PSI. مشاهده محصول →

نصب جایی است که اکثر مشکلات شروع می شود

بیشتر نشت‌های سر چاه به جای تجهیزات، به نصب بازمی‌گردد و تقریباً همه آنها به دلایل مکرر متعددی می‌آیند.

• سوراخ های باقی مانده با شن، رنگ یا خراش انبرهای زنجیر را ببندید. سطوح آب بندی در هزارم اینچ کار می کنند.
• آویزها بدون بررسی تراز فرود آمدند، بنابراین مهر و موم به طور ناهموار انرژی می گیرد و بار در یک طرف می نشیند.
• ناودانی‌ها به‌جای تجهیزات مدرج و یک توالی مستند، توسط احساس گشتاور می‌شوند.
• قبل از سوراخ کردن کفش، هیچ آزمایش فشار انولوس جداگانه ای وجود ندارد، که شانس رفع نشتی را به قیمت ارزان از بین می برد.
• ارتفاع جمع شدن BOP با قرقره بررسی نمی شود، بنابراین آخرین فلنج تشکیل نمی شود.

قرقره سر لوله جایی است که این جزئیات همگرا می شوند، زیرا باید BOP را در حین تکمیل و درخت را پس از آن در همان رابط بپذیرد.

قرقره سر لوله برای تکمیل و رابط درخت قرقره سر لوله که BOP را در حین تکمیل و درخت بعد از آن را می پذیرد، با انواع ESP و تنظیمات لوله دوگانه. مشاهده محصول →

یک دوشاخه آزمایشی که در آویز لوله اجرا می‌شود، به‌علاوه یک بوش سایشی که در حالی که ابزارها در سوراخ هستند، در جای خود نگه داشته می‌شوند، از دو شکل رایج آسیب در یک نصب جدید جلوگیری می‌کند.

تعیین و خرید یک چاه گاز: یک چک لیست عملی

از چاه به بیرون خرید کنید، نه از کاتالوگ به داخل، و رابط ها را قبل از قیمت حل کنید.

1. پاکت فشار. حداکثر فشار سطحی پیش‌بینی‌شده به اضافه یک حاشیه اعلام‌شده، نه فشار مخزن فعلی.
2. پاکت دما. دمای مخزن برای انتهای بالایی، خنک کننده چوک و شرایط محیط برای انتهای پایینی.
3. اتصالات. اندازه‌ها و وزن‌های بدنه، پایه‌های جوشی یا رزوه‌شده، اندازه‌های خروجی و مطابقت با فلنج‌های BOP و درخت.
4. سرویس مواد و ترش. ابتدا ترکیب گاز، سپس کلاس مواد، محدودیت سختی و هرگونه نیاز برای شیمی تایید شده.
5. فلسفه مهر آب بندی اولیه فلز به فلز با پشتیبان الاستومری انتخاب معمولی برای گاز است. بپرسید مهر چگونه واجد شرایط بود.
6. مستندات. گواهی مواد، قابلیت ردیابی قطعات حاوی فشار، و اینکه آیا مونوگرام تحت مجوز اعمال می شود یا خیر.
7. ابزار و لوازم یدکی. دریچه های فشار برگشتی، ابزارهای بازیابی، شمع های تست، بوش های سایش و کیت های آب بندی باید با پشته نقل قول شوند، نه پس از فرود آمدن آن.
8. زمان خدمات و زمان تحویل. چه کسی در اولین آرایش شرکت می کند و یک رخت آویز یدکی با چه سرعتی می تواند به یک مکان دوردست برسد.

نگهداری و نظارت

یک سر چاه گاز به توجه کمی نیاز دارد، اما آنچه که نیاز دارد، مشخص و برنامه ریزی شده است تا واکنشی.

فشار حلقوی باید به طور معمول ثبت شود، زیرا افزایش آهسته در حلقه بیرونی اغلب اولین علامت قابل مشاهده مشکل آب بندی است. تست های عملکرد سوپاپ و گریس کاری از فاصله زمانی سازنده پیروی می کند و گل میخ های فلنج پس از اولین سیکل حرارتی و به طور دوره ای پس از آن مستحق بررسی گشتاور هستند. جایی که چاه ها دور از دسترس یا بدون سرنشین هستند، نظارت بر سر چاه در زمان واقعی این دورهای دستی را به یک خط روند تبدیل می کند که مدت ها قبل از اینکه افزایش فشار به یک خطر تبدیل شود، زنگ هشدار را به صدا در می آورد.

سوالات متداول

تفاوت بین سر چاه و سرپوش چیست؟

سر پوشش قسمت پایینی دهانه چاه است که به پوشش سطحی متصل شده و اولین آویز را حمل می کند. سر چاه مجموعه کاملی است، از آن سر محفظه از طریق قرقره ها و آویزها تا فلنج بالایی جایی که درخت فرود می آید.

یک سر چاه گاز چه درجه فشاری باید داشته باشد؟

رتبه را با حداکثر فشار سطحی پیش بینی شده با حاشیه مستند مطابقت دهید. چاه‌های گاز معمولاً از تجهیزات 10000 psi استفاده می‌کنند، در جایی که فشار و دما هر دو بالا هستند به 15000 psi می‌روند و تنها در مواردی که فشار خاموشی واقعاً محدود است، رتبه پایین‌تری دارد.

آیا می توان سر چاه گاز را بدون از بین بردن چاه تعمیر کرد؟

برخی از کارها را می توان به صورت زنده انجام داد، مانند تعویض یک شیر در خروجی بال یا نصب یک شیر فشار برگشتی برای جداسازی چاه از بالا. هر چیزی که شامل مهر و موم آویز یا حلقۀ پوشش باشد، معمولاً نیاز دارد که ابتدا چاه کشته یا جدا شود.

چرا آب بند فلز به فلز برای سرویس گاز ترجیح داده می شود؟

زیرا گاز از عیوب الاستومر عبور می کند که مایعات این کار را نمی کنند، و به این دلیل که درزگیرهای فلزی در چرخه حرارتی و سرویس طولانی مدت بهتر مقاومت می کنند. مهر و موم های الاستومری هنوز نقش دارند، اما معمولاً به عنوان یک مانع ثانویه و نه اولیه.

شیرهای سر چاه هر چند وقت یکبار باید تست شوند؟

فواصل تست از مقررات محلی و خط مشی اپراتور پیروی می کند تا یک قانون کلی. قاعده عملی این است که فاصله زمانی باید به اندازه کافی کوتاه باشد تا شیر اصلی نشتی را قبل از تبدیل شدن به تنها مانع، بگیرد.

سر چاه گاز یک پشته فولادی با ظاهری ساده با حافظه غیرعادی طولانی است. هر تصمیمی که در مرحله مشخصات گرفته می شود، از اندازه خروجی گرفته تا نوع مهر و موم گرفته تا سطح مشخصات، ده یا بیست سال بعد و معمولاً در کمترین زمان مناسب هنوز در چاه قابل مشاهده است. دریافت رابط‌ها، فلسفه مهر و موم کردن و مستندات در همان ابتدا بسیار ارزان‌تر از تصحیح آنها در حین کار است.