Pom de Crăciun (extracție)

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Pomul de Crăciun al unei puțuri de petrol

În extracția de petrol și gaze naturale , un pom de Crăciun sau o cruce de producție [1] este un set de supape, țevi și fitinguri utilizate pentru reglarea fluxului de fluide într-un puț de petrol, gaz sau condens, injectarea sau eliminarea apei și alte tipuri de fântâni. Numele său derivă din asemănarea cu luminile de start ale curselor Drag Racing .

Prezentare generală

Un pom de Crăciun este un aparat separat de capul puțului și este instalat în mod normal deasupra acestuia.
Un cap de puț este utilizat fără brad în timpul operațiunilor de forare și tragere, în timp ce arborele este instalat ulterior pentru a începe exploatarea. Puțurile fabricate cu pompe cu tijă (cum ar fi „cricurile pompei”, „măgarii din cap”, „pompele lăcustelor” și așa mai departe) nu necesită adesea utilizarea pomilor de Crăciun din cauza presiunilor relativ scăzute implicate. Pomii de Crăciun sunt folosiți atât la fântânile de suprafață, cât și la cele subacvatice și în ambele cazuri sunt realizați în funcție de unele variații. De exemplu, catargele submarine pot fi catarguri convenționale, cu un singur sau dublu alezaj, prin linia de curgere ("TFL") sau prin arbori cu arbore ("TBT") [2] .
Cel mai adânc catarg submarin este situat în Golful Mexic la aproximativ 2700 m sub nivelul mării; limitele tehnice actuale pentru instalarea unui catarg submarin sunt o adâncime de aproximativ 3000 de metri, temperaturi de funcționare cuprinse între -45 ° C și 180 ° C și presiuni de până la aproximativ 1000 de bari.

Wellhead în British Columbia , Canada
Cap de sondă cu elevator cu piston

Funcțiile unui pom de Crăciun

Funcția principală a unui pom de Crăciun este de a controla fluxul de hidrocarburi, de obicei petrol sau gaze, din fântână. În alte cazuri, un arbore poate fi utilizat pentru a controla fluxul de gaz sau apă injectat într-o fântână neproductivă, pentru a crește presiunea fluidelor din rezervor și, astfel, ratele de producție de petrol din alte fântâni către acesta. conectat. Când fântâna este gata de producție și conductele din aval („conductele de curgere”) sunt gata să primească uleiul sau gazul, supapele arborelui se deschid și transferul fluidelor de formare către uzinele de procesare, către depozitele de stocare sau conductele de transfer către o rafinărie sau un centru de distribuție a gazelor. „Liniile de curgere” ale puțurilor submarine sunt de obicei conectate la o platformă de producție fixă ​​sau plutitoare, sau la o „navă de descărcare de stocare plutitoare” (FSO) sau la o unitate de procesare plutitoare („Procesare plutitoare). Unitate”, FPU), sau către o navă plutitoare de stocare și descărcare (FPSO).

Un arbore este adesea echipat cu alte funcții suplimentare, inclusiv puncte de intervenție pentru puțuri, dispozitive de reducere a presiunii, puncte de monitorizare (presiune, temperatură, coroziune, eroziune, detectarea nisipului, debitul, compoziția debitului, feedback-ul poziției "supapei de sufocare"), ca precum și puncte de conectare pentru traductoare de presiune și temperatură (DHPT) sau puncte de injecție pentru substanțe chimice și / sau aditivi. În puțurile de producție, injectarea de substanțe chimice sau alcooli sau distilate de petrol servește la prevenirea problemelor de producție (cum ar fi blocajele sau înfundarea).

Catargele submarine pot fi, de asemenea, echipate cu un sistem de control conectat la senzori instalați pe arborele propriu-zis sau de-a lungul peretelui puțului, pentru a controla supapa de siguranță a puțului ("SCSSV", "DHSV" sau "SSSV") pe baza semnalelor trimise de senzorii.

Complexitatea arborelui a crescut în ultimele decenii. În zilele noastre acestea sunt adesea produse în bucăți unice de oțel care includ, de asemenea, supape, mai degrabă decât asamblate din componente individuale cu flanșă , în special în aplicații submarine în care cadrul și sistemele de susținere în care este integrat blocul principal de supapă nu mai arată nici măcar. .

Configurarea supapelor în pomii de Crăciun

Există diferite configurații ale supapelor conectate la pomii de Crăciun, precum și combinația dintre supapele manuale și / sau acționate (hidraulic sau pneumatic). Cele mai tipice exemple sunt identificate în specificațiile API 6A, Wellhead and Tree Equipment [3] și 17D, Specification for Design and Operation of Subsea Production Systems - Subsea Wellhead and Tree Equipment [4] .

În copaci de suprafață

Configurația de bază într-o suprafață a copacului este constituită din două sau trei supape manuale, de obicei poartă ("supapă de poartă"), care asigură o cădere de presiune redusă a fluidului atunci când sunt complet deschise.

În cele mai sofisticate configurații există cel puțin patru sau cinci supape, de obicei aranjate conform unei scheme de tip crucifix:

  1. Supapele principale superioare și inferioare. Acestea sunt două supape instalate în serie în partea inferioară a arborelui [5] : supapele principale sunt în mod normal în poziția complet deschisă și nu sunt acționate niciodată când fântâna produce (cu excepția cazului de urgență sau pentru a închide fântâna pentru întreținere ) la preveni eroziunea suprafețelor de etanșare a supapei. Supapa principală inferioară este în mod normal acționată manual, în timp ce supapa principală superioară este adesea acționată hidraulic, permițând utilizarea acesteia ca mijloc de oprire de la distanță în puț în caz de urgență.
  2. Supapa aripii. Sunt două supape fluture acționate , situate pe brațul drept și stâng al arborelui [6] . Supapa din dreapta este adesea denumită „Supapa de aripă de debit” sau „Supapă de aripă de producție” deoarece este instalată de-a lungul traseului de curgere a hidrocarburilor către instalațiile de producție (sau de-a lungul traseului de apă). de godeuri de injectare). Este cel utilizat în mod normal pentru a opri producția puțului, limitând astfel utilizarea supapelor principale pentru izolarea puțului în scopuri de întreținere. Supapele fluture acționate hidraulic sunt, în general, construite pentru a se închide în cazul unei întreruperi a fluidului de comandă (adică sunt de tipul „închis în condiții de siguranță închise”), ceea ce înseamnă că, în cazul unei defecțiuni de acționare, fântâna se închide automat fără a fi nevoie intervenția operatorului. Supapa din stânga este adesea denumită „Kill Wing Valve” (KWV) și este utilizată în principal pentru injectarea aditivilor precum inhibitori de coroziune sau metanol pentru a preveni acumularea de hidrat . În zona Mării Nordului , brațul stâng este denumit braț lateral non-activ (NASA) și este de obicei acționat manual.
  3. Supapa tampon. Este supapa manuală care se află deasupra bradului de Crăciun și oferă o cale de acces la fântână [7] . Este de obicei utilizat pentru intervenții precum introducerea de cabluri sau multi-cabluri [8] sau tuburi înfășurate în puț . În timpul acestor operații cablurile sau „tubulatura” sunt introduse în puț printr-un lubrifiant și „supapa tampon”. În unele catarguri există două supape tampon dispuse în serie una deasupra celeilalte, ceea ce permite operațiuni de ridicare a echipamentelor („rigging”) din partea superioară a arborelui, menținând în același timp fântâna în producție cu două bariere de siguranță pentru a conține presiunea. În puțurile cu o singură supapă tampon, în timpul operațiunilor de montare, supapa principală superioară se închide, dar aceasta implică întreruperea producției de puț.

În copacii subacvatici

Ocean Flow International Subacvatic Pom de Crăciun cap de puț

Catargele submarine sunt disponibile atât în ​​configurații orizontale, cât și verticale și cu mai multe variante, cum ar fi alezaj simplu sau dublu, prin linia de curgere ("TFL") sau prin arbori ("TBT") etc. Catargele subacvatice pot varia în mărime și greutate de la câteva tone până la aproximativ 70 de tone pentru aplicații în apă adâncă (> 3000 picioare), fără acționare la presiune ridicată. Catargele submarine conțin mai multe supape și accesorii suplimentare decât catargele de suprafață. În general, un arbore submarin este echipat cu o "supapă de sufocare" pentru controlul debitului de producție), o interfață de conectare la "linia de curgere" (cu flanșă sau cu altă conexiune), o interfață cu sistemul de control al submarinului (sistem hidraulic, electro-hidraulic sau tip electric) și senzori pentru colectarea datelor operaționale, cum ar fi presiunea , temperatura , fluxul de nisip, nivelul de eroziune, debitul monofazat sau monofazat etc.

Standarde de referință pentru proiectarea și construcția de capete de sondă

Capurile de sondă și pomii de Crăciun sunt proiectate și construite conform unor standarde din sectorul petrolier, care oferă indicații privind materialele, dimensiunile, procedurile de testare, valorile presiunii, tipurile de etanșări admise etc. De exemplu, presiunile nominale aplicabile sunt 5, egale cu 2.000, 3.000, 5.000, 10.000 și 15.000 psi , în timp ce materialele utilizate trebuie să aibă o rezistență la randament între 36.000 și 75.000 psi.

Standardele utilizate la nivel internațional sunt următoarele:

  1. API 6A, ediția a 20-a, octombrie 2010; "Specificații pentru echipamentele pentru capul puțului și pomul de Crăciun"
  2. API 17D, ediția a doua, mai 2011; "Specificații pentru proiectarea și funcționarea sistemelor de producție submarină - Echipament pentru cap de sondă și arbore submarin"
  3. ISO 10423: 2009; „Echipament pentru cap de puț și pom de Crăciun”.
  4. NORSOK D-010 Ediția a 3-a, august 2004; „Integritatea puțului în forare și operațiuni de sondă” [9] .

Notă

  1. ^ Renzo Mazzei, Rezumatul activităților de explorare, dezvoltare și producție a câmpurilor petroliere ( PDF ), mai 2009.
  2. ^ Subsea Trees - Nu este sistemul dvs. tradițional de implementare a platformei , la ge-energy.com , Baker Hughes GE. Adus pe 10 august 2020 .
  3. ^ (EN) Specificația API 6A, Wellhead și Christmas Tree Equipment, ediția a 20-a (PDF), American Petroleum Institute , octombrie 2010. Adus pe 7 august 2020.
  4. ^ (EN) API Specification 17D, 2nd Edition, Specification for Design and Operation of Subsea Production Systems - Subsea Wellhead and Tree Equipment , American Petroleum Institute , mai 2011. Accesat la 7 august 2020.
  5. ^ Glosar petrolier - Supapă principală , la glossary.oilfield.slb.com , Schlumberger. Adus pe 7 august 2020 .
  6. ^ Oilfield Glossary - Wing valve , at glossary.oilfield.slb.com , Schlumberger. Adus pe 7 august 2020 .
  7. ^ Oilfield Glossary - Swab valve , at glossary.oilfield.slb.com , Schlumberger. Adus pe 7 august 2020 .
  8. ^ Oilfield Glossary - Wireline , la glossary.oilfield.slb.com , Schlumberger. Adus pe 7 august 2020 .
  9. ^ NORSOK D-010. Integritatea puțului în foraj și operațiuni de sondă ( PDF ), conform standardului.no , NORSOK. Adus pe 10 august 2020 .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Adus din „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Christmas_ Tree (extracție ) & oldid = 122570436 ”