Елка (масляная скважина) - Christmas tree (oil well)

Елка нефтяная скважина

В нефть и натуральный газ добыча, а Рождественская елка, или «дерево», представляет собой набор клапанов, катушек обсадных труб и фитингов, используемых для регулирования потока труб в нефтяная скважина, газовая скважина, водонагнетательная скважина, водоотводящая скважина, газонагнетательная скважина, конденсатная скважина и другие типы скважин.

Обзор

Братья Хэмилл использовали первую примитивную рождественскую елку, чтобы принести Шпиндель под контролем. Он состоял из Т-образного клапана с 6-дюймовым и 8-дюймовым клапаном на вертикальной трубе и 6-дюймовым клапаном на горизонтальной трубе. Сначала закрывали вертикальный клапан, а затем клапан к горизонтальной трубе.[1][2]

Рождественские елки используются как в надводных, так и в подводных колодцах. Обычно тип дерева определяют как «подводное дерево» или «поверхностное дерево». Каждая из этих классификаций имеет ряд вариаций. Примеры подводных работ включают обычные, двухстворчатые, одноствольные, TFL (сквозной трубопровод), горизонтальный, грязевой, горизонтальный, боковой клапан и TBT (сквозное дерево) деревья. Самое глубокое подводное дерево установлено в Мексиканском заливе на высоте около 9000 футов (2700 м). (Текущие технические ограничения составляют примерно до 3000 метров и рабочие температуры от -50 ° F до 350 ° F с давлением до 15000 фунтов на квадратный дюйм.)

Основная функция дерева - контролировать поток, обычно масло или же газ, из колодца. (Дерево также может использоваться для управления закачкой газа или воды в непроизводящую скважину с целью увеличения дебита нефти из других скважин.) Когда скважина и оборудование готовы к добыче и приему нефти или газа, дерево клапаны открываются, и пластовые флюиды проходят через выкидной трубопровод. Это приводит к перерабатывающему предприятию, складу и / или другому трубопроводу, что в конечном итоге приводит к Очистительный завод или распределительный центр (для газа). Вытяжные трубопроводы на подводных скважинах обычно ведут к стационарной или плавучей производственной платформе, или к судну-хранилищу или барже, известному как плавучее судно-разгрузчик (FSO), или плавучая технологическая установка (FPU), или плавучее судно для добычи, хранения и разгрузки ( ФПСО).

Дерево часто обеспечивает множество дополнительных функций, включая точки закачки химикатов, средства вмешательства в скважину, средства сброса давления, точки мониторинга (такие как давление, температура, коррозия, эрозия, обнаружение песка, скорость потока, состав потока, обратная связь по положению клапана и штуцера) и точки подключения для таких устройств, как датчики давления и температуры в скважине (DHPT). В добывающие скважины могут закачиваться химикаты, спирты или нефтяные дистилляты для предотвращения производственных проблем (например, засоров).

Функциональность может быть дополнительно расширена за счет использования системы управления на подводном дереве для мониторинга, измерения и реагирования на выходные сигналы датчиков на дереве или даже в стволе скважины. Система управления, прикрепленная к стволу, управляет скважинным предохранительным клапаном (SCSSV, DHSV, SSSV), в то время как створка действует как средство крепления и проводки системы управления к скважинному предохранительному клапану.

Сложность дерева увеличилась за последние несколько десятилетий. Они часто изготавливаются из стальных блоков, содержащих несколько клапанов, а не собираются из отдельных фланцевых компонентов. Это особенно актуально в подводный приложения, в которых больше не существует сходства с рождественскими елками, учитывая раму и опорные системы, в которые интегрирован главный клапанный блок.

Обратите внимание, что дерево и устье являются отдельными частями оборудования, чтобы их нельзя было спутать с одним и тем же. Елка установлена ​​на устье скважины. Устье скважины используется без рождественской елки во время буровых работ, а также для ситуаций, связанных с закреплением райзера, когда впоследствии дерево будет установлено на вершине райзера. В скважинах, добываемых с помощью штанговых насосов (домкраты, кивая ослы, насосы с кузнечиком и т. Д.), Часто не используются деревья из-за отсутствия требования к сдерживанию давления.

Клапаны

Подводные и надводные стволы имеют большое разнообразие конфигураций клапанов и комбинаций ручных и / или приводных (гидравлических или пневматических) клапанов. Примеры указаны в Спецификациях API 6A и 17D.

Базовое дерево поверхности состоит из двух или трех ручных клапанов (обычно Задвижки из-за их характеристик потока, то есть низкого ограничения потока жидкости при полностью открытом состоянии).

Типичное сложное поверхностное дерево будет иметь по крайней мере четыре или пять клапанов, обычно расположенных в виде распятия (отсюда стойкость термина «рождественская елка»). Два нижних клапана называются главными клапанами (верхний и нижний соответственно). Главные клапаны обычно находятся в полностью открытом положении и никогда открыт или закрыт, когда скважина течет (за исключением аварийной ситуации), чтобы предотвратить эрозию уплотнительных поверхностей клапана. Нижний главный клапан обычно управляется вручную, в то время как верхний главный клапан часто приводится в действие гидравлически, что позволяет использовать его в качестве средства дистанционного закрытия скважины в случае аварии. Крыльчатый клапан с приводом обычно используется для закрытия скважины во время течения, тем самым предохраняя главные клапаны от принудительного отключения для целей технического обслуживания. Крыльчатые клапаны с гидравлическим приводом, как правило, имеют отказоустойчивое закрытие, то есть для их открытия требуется активное гидравлическое давление. Эта особенность означает, что в случае отказа управляющей жидкости скважина автоматически закроется без вмешательства оператора.

Правый клапан часто называют крыловым клапаном потока или крыловым клапаном добычи, потому что он находится на пути потока углеводородов к производственным объектам (или пути воды или газа от добычи к скважине в случае нагнетательных скважин). .

Левый клапан часто называют закрывающим клапаном (KWV). Он в основном используется для закачки жидкостей, таких как ингибиторы коррозии или метанол, для предотвращения образования гидратов. В Северном море это называется неактивным боковым плечом (НАСА). Обычно он управляется вручную.

Клапан в верхней части называется тампоном и находится на пути, используемом для скважинные вмешательства подобно провод и колтюбинг. Для таких операций лубрикатор монтируется на вершине дерева, и проволока или катушка опускаются через лубрикатор, мимо клапана тампона и в колодец. Этот клапан обычно управляется вручную.

На некоторых деревьях есть второй клапан для мазка, два расположенных один над другим. Намерение состоит в том, чтобы разрешить установку оборудования с вершины дерева, когда скважина течет, при этом сохраняя двухбарьерное правило. При наличии только одного тампонажного клапана верхний главный клапан обычно закрывается, чтобы действовать как второй барьер, заставляя скважину закрыться на день во время операций по спуску буровой установки. Однако отказ от отсрочки производства на день обычно слишком мал, чтобы окупить дополнительные расходы на рождественскую елку со вторым тампоном.

Подводные стволы доступны в вертикальной или горизонтальной конфигурации с дополнительными специальными возможностями, такими как двухстворчатые, одноствольные, концентрические, сквозные, грязевые, без направляющих или направляющие. Подводные деревья могут иметь размер и вес от нескольких тонн до примерно 70 тонн для глубоководных (> 3000 футов) приложений высокого давления, не требующих нормативов. Подводные деревья содержат много дополнительных клапанов и аксессуаров по сравнению с наземными деревьями. Обычно подводная елка имеет штуцер (позволяет контролировать поток), интерфейс подключения выкидной линии (ступица, фланец или другое соединение), интерфейс подводного управления (прямой гидравлический, электрогидравлический или электрический) и датчики для сбора данных, таких как давление, температура, поток песка, эрозия, многофазный поток, однофазный поток, такой как вода или газ.

Изображения наземных и подводных елок

  • Wellhead-blue.jpg
  • Устьевой-плунжерный лифт.jpg
  • Подводное дерево Ocean Flow 002.JPG

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Олиен, Диана; Олиен, Роджер (2002). Нефть в Техасе, эпоха фонтанов, 1895-1945 гг.. Остин: Техасский университет Press. п. 31. ISBN  0292760566.
  2. ^ Линсли, Джудит; Ринстрад, Эллен; Стайлз, Джо (2002). Гигант под холмом, история открытия веретенообразной нефти в Бомонте, штат Техас, в 1901 году. Остин: Историческая ассоциация штата Техас. С. 121–126. ISBN  9780876112366.
  • Спецификации API 6A и 17D.
  • GE Oil & Gas XT Доступ 28.06.11
  • ISO 10423: 2009 Нефтяная и газовая промышленность. Буровое и производственное оборудование. Устьевое и новогоднее оборудование. [1]
  • НОРСОК Д-010.Ссылка на www.standard.no