در محیط پیچیده و پر سر و صدا از تولید نفت و گاز ، کنترل قدرت عظیم مخازن زیرسطحی مهم است. در میان اجزای مهم نصب شده در چاه ، دریچه نقش مهمی در تضمین ایمنی ، ثبات و کارآیی دارد.
عملکرد اصلی: کنترل و تنظیم
در هسته آن ، عملکرد شیر خفگی کنترل سرعت جریان و کاهش فشار مایعات تولید شده از یک چاه است. هنگامی که نفت و گاز به سطح آن آورده می شود ، تحت فشار مخزن بسیار بالایی قرار می گیرند. اجازه دادن به این فشار بدون محدودیت به تأسیسات تولید سطح ناامن و عملیاتی غیر عملی خواهد بود.
دریچه خفگی به عنوان یک دهانه محدود کننده عمل می کند و باعث ایجاد افت فشار بین فشار چاه بالا و فشار پایین تر خطوط جریان و جداکننده ها می شود. این محدودیت کنترل شده در خدمت چندین هدف مهم است:
-
تنظیم جریان: این میزان تولید چاه را مدیریت می کند و به اپراتورها اجازه می دهد تا در سطوح بهینه تولید کنند که حداکثر بهبودی را به حداکثر برساند و مطابق با دستورالعمل های نظارتی یا مدیریت مخزن باشد.
-
کنترل فشار: از تجهیزات سطح پایین دست (مانند جداکننده و بخاری) در معرض فشار کامل چاه ، جلوگیری از آسیب و اطمینان از شرایط کار ایمن محافظت می کند.
-
کنترل فشار سوراخ پایین: با کنترل فشار در سطح ، شیر خفگی به طور غیرمستقیم فشار را در پایین چاه تنظیم می کند. این امر برای جلوگیری از آسیب مخزن ، مانند تولید ماسه یا تأمین آب بسیار مهم است.
-
پیشگیری از ضربه و منفجر: در حین عملیات حفاری یا کنترل چاه ، شیر خفگی یک مؤلفه حیاتی سیستم پیشگیری از انفجار (BOP) است. از آن برای گردش ایمن هجوم غیر منتظره مایعات تشکیل (لگد) با استفاده از فشار پشتی سطح استفاده می شود.
انواع اصلی دریچه های چوچ چاه
دریچه های خفگی در درجه اول بر اساس روش تنظیم آنها به دو نوع طبقه بندی می شوند:
1. خفاش های مثبت (خفاش های ثابت)
-
طراحی: اینها خفگی های غیر قابل تنظیم با یک دهانه با اندازه ثابت هستند.
-
عملکرد: آنها افت فشار ثابت و از پیش تعیین شده و سرعت جریان را ارائه می دهند.
-
کاربرد: چوک های مثبت به طور معمول در شرایط چاه پایدار و قابل پیش بینی استفاده می شوند که در آن سرعت جریان مداوم مورد نظر است. آنها ساده ، قوی و ارزان تر هستند اما فاقد انعطاف پذیری هستند.
2. خفاش های قابل تنظیم
-
طراحی: این دریچه ها به اپراتورها اجازه می دهند تا اندازه دهانه را تغییر دهند تا سرعت جریان و افت فشار را تنظیم کنند. دو طرح اصلی عبارتند از:
-
سوزن و صندلی: یک سوزن مخروط در داخل و خارج از صندلی حرکت می کند و به تدریج منطقه جریان را تغییر می دهد. این طرح امکان کنترل دقیق را فراهم می کند.
-
لوبیا و قفس: یک قفس سوراخ دار دارای یک آستین یا پلاگین کشویی است که تعداد و اندازه سوراخ های مختلف را در جریان جریان قرار می دهد. این طرح اغلب در برابر فرسایش از مواد ساینده مقاوم تر است.
-
-
کاربرد: چوک های قابل تنظیم برای چاههای دارای فشارهای نوسان ، در حین عملیات تمیز کردن خوب یا برای هر موقعیتی که نیاز به مدیریت جریان فعال دارد ، ضروری است.
تمایز دیگری را می توان بر اساس روش فعال سازی ایجاد کرد: چوک های دستی (که توسط یک دستگیره کار می شود) و چوک های اتوماتیک (توسط سیستم های هیدرولیک یا برقی ، که اغلب با سیستم های کنترل دیجیتال یکپارچه می شوند).
برنامه های کلیدی در چرخه حیات چاه
از شیر خفگی در مراحل مختلف زندگی یک چاه استفاده می شود:
-
حفاری: به عنوان بخشی از سیستم کنترل چاه برای مدیریت ضربات.
-
تکمیل و تمیز کردن خوب: برای کنترل جریان اولیه استفاده می شود و امکان حذف ایمن مایعات تکمیل و فشار تدریجی تجهیزات سطح را فراهم می کند.
-
تولید: مرحله اصلی که در آن جریان و فشار روزانه تولید را تنظیم می کند.
-
آزمایش خوب: برای اندازه گیری دقیق نرخ جریان برای اندازه گیری ویژگی های بهره وری و مخزن استفاده می شود.
-
تحریک خوب: جریان را پس از شکستگی هیدرولیک یا سایر درمان های تحریک کنترل می کند.
ملاحظات مهم: فرسایش و مواد
یک چالش مهم برای دریچه های خفگی فرسایش است. جریان با سرعت زیاد مایعات ، که اغلب ذرات ساینده مانند ماسه را حمل می کنند ، می توانند به سرعت اجزای داخلی (تر و تمیز) را از بین ببرند و عملکرد چوک را تغییر داده و منجر به شکست شوند. بنابراین ، انتخاب مواد بسیار مهم است. تریم خفگی اغلب از مواد بسیار مقاوم در برابر فرسایش مانند کاربید تنگستن یا سرامیک برای به حداکثر رساندن عمر خدمات ساخته می شود. انتخاب بین صندلی و صندلی یا طراحی قفس و تابش نیز تحت تأثیر تولید شن و ماسه مورد انتظار و شرایط فرسایش است.
سوالات متداول (متداول)
س: تفاوت بین شیر خفگی و شیر کنترل چیست؟
پاسخ: در حالی که هر دو جریان کنترل ، یک شیر چوک به طور خاص برای خدمات شدید ، کنترل قطره های فشار بالا و جریان چند برابر بالقوه ساینده (روغن ، گاز ، آب ، ماسه) طراحی شده است. هدف اصلی آن ایجاد فشار قابل توجه است. دریچه کنترل معمولاً برای کنترل دقیق تر و مدوله شده تر جریان یا فشار در شرایط کمتر شدید در پایین دست از خفگی استفاده می شود.
س: اندازه خفگی صحیح چگونه تعیین می شود؟
پاسخ: اندازه خفگی از طریق محاسبات مهندسی دقیق بر اساس پارامترهای چاه تعیین می شود: فشار چاه در جریان ، فشار پایین دست مورد نظر ، خواص سیال (نسبت گاز به روغن ، ویسکوزیته) و سرعت جریان هدف. این یک تصمیم مهم است که اهداف تولید را با یکپارچگی تجهیزات متعادل می کند.
س: علائم شیر چوک فرسوده چیست؟
پاسخ: شاخص های کلیدی شامل ناتوانی در حفظ جریان یا فشار پایدار ، صداهای سوت یا فرسایش غیرمعمول و تغییرات قابل مشاهده در فشارهای تجهیزات سطحی است که نمی توانند به رفتار مخزن نسبت داده شوند. بازرسی و نظارت منظم ضروری است.
س: آیا می توان دریچه خفگی را بدون خاموش کردن چاه جایگزین کرد؟
پاسخ: بله ، با استفاده از یک منیفولد دو بلوک و بلوک (DBB) با دو دریچه اصلی و یک شیر سواب در درخت کریسمس. این اجازه می دهد تا یک شیر چوک منزوی ، افسردگی و جایگزین شود در حالی که چاه از طریق خفگی ثانویه جریان می یابد.
شیر چوچ چوچ بسیار بیشتر از یک محدودیت ساده است. این یک حفاظت و کنترل اساسی مهندسی است که تولید ایمن و کارآمد هیدروکربن ها را امکان پذیر می کند. از مدیریت فشارهای مخزن عظیم گرفته تا بهینه سازی نرخ جریان ، عملکرد آن در طول زندگی یک چاه بسیار مهم است. درک انواع ، برنامه های کاربردی و اصول مهندسی آن در مورد عملکرد آن برای متخصصان در صنعت نفت و گاز ضروری است. $ $
