การผลิตน้ำมันในบ่อน้ำมัน
สายควบคุมทำงานอย่างไรในบ่อน้ำ?
สายควบคุมช่วยให้สามารถส่งสัญญาณ อนุญาตการเก็บข้อมูลในหลุมเจาะ และอนุญาตให้ควบคุมและเปิดใช้งานเครื่องมือในหลุมเจาะ
สามารถส่งคำสั่งและสัญญาณควบคุมจากตำแหน่งบนพื้นผิวไปยังเครื่องมือในหลุมเจาะในหลุมเจาะข้อมูลจากเซ็นเซอร์ downhole สามารถส่งไปยังระบบพื้นผิวเพื่อประเมินผลหรือใช้ในการปฏิบัติงานของหลุมเจาะบางแห่งได้
วาล์วนิรภัยในหลุมเจาะ (DHSV) เป็นวาล์วนิรภัยใต้พื้นผิวที่ควบคุมโดยพื้นผิว (SCSSV) ที่ทำงานด้วยระบบไฮดรอลิกจากแผงควบคุมบนพื้นผิวเมื่อแรงดันไฮดรอลิกถูกนำไปใช้กับสายควบคุม แรงดันจะบังคับให้ปลอกหุ้มภายในวาล์วเลื่อนลงมาเพื่อเปิดวาล์วเมื่อปล่อยแรงดันไฮดรอลิก วาล์วจะปิดลง
สายไฮดรอลิกสำหรับดาวน์โฮลของ Meilong Tube ใช้เป็นท่อร้อยสายสื่อสารเป็นหลักสำหรับอุปกรณ์ในหลุมเจาะที่ทำงานด้วยระบบไฮดรอลิกในบ่อน้ำมัน ก๊าซ และหัวฉีดน้ำ ซึ่งต้องการความทนทานและทนต่อสภาวะที่รุนแรงเส้นเหล่านี้สามารถกำหนดค่าได้เองสำหรับการใช้งานที่หลากหลายและส่วนประกอบในหลุมเจาะ
วัสดุที่ห่อหุ้มทั้งหมดมีความเสถียรทางไฮโดรไลติกและเข้ากันได้กับของเหลวที่เสร็จสิ้นในหลุมทั่วไปทั้งหมด รวมถึงก๊าซแรงดันสูงการเลือกวัสดุขึ้นอยู่กับเกณฑ์ต่างๆ รวมถึงอุณหภูมิก้นหลุม ความแข็ง แรงดึงและการฉีกขาด การดูดซึมน้ำและการซึมผ่านของก๊าซ การเกิดออกซิเดชัน การเสียดสีและความทนทานต่อสารเคมี
สายควบคุมได้ผ่านการพัฒนาอย่างกว้างขวาง รวมถึงการทดสอบการกระแทกและการจำลองหลุมหม้อนึ่งความดันสูงการทดสอบแรงกดในห้องปฏิบัติการได้แสดงให้เห็นการโหลดที่เพิ่มขึ้นซึ่งท่อที่ห่อหุ้มสามารถรักษาความสมบูรณ์ของการทำงานได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ใช้ “สายกันชน” ของเกลียวลวด


สายควบคุมใช้ที่ไหน?
★ บ่อน้ำอัจฉริยะที่ต้องการประโยชน์จากการทำงานและการจัดการอ่างเก็บน้ำของอุปกรณ์ควบคุมการไหลจากระยะไกล เนื่องจากค่าใช้จ่ายหรือความเสี่ยงของการแทรกแซงหรือการไม่สามารถสนับสนุนโครงสร้างพื้นฐานพื้นผิวที่จำเป็นในพื้นที่ห่างไกล
★ พื้นดิน ชานชาลา หรือสภาพแวดล้อมใต้ทะเล



การผลิตพลังงานความร้อนใต้พิภพ
ประเภทพืช
โดยทั่วไปมีพืชความร้อนใต้พิภพสามประเภทที่ใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าประเภทของพืชถูกกำหนดโดยธรรมชาติของทรัพยากรความร้อนใต้พิภพที่ไซต์เป็นหลัก
โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพที่เรียกว่าไอน้ำโดยตรงถูกนำไปใช้เมื่อแหล่งความร้อนใต้พิภพผลิตไอน้ำโดยตรงจากบ่อน้ำไอน้ำหลังจากผ่านตัวคั่น (ซึ่งขจัดอนุภาคทรายและหินขนาดเล็ก) จะถูกป้อนเข้าสู่กังหันนี่เป็นพืชประเภทแรกสุดที่พัฒนาขึ้นในอิตาลีและในสหรัฐอเมริกา น่าเสียดายที่ทรัพยากรไอน้ำเป็นทรัพยากรความร้อนใต้พิภพที่หาได้ยากที่สุดและมีเพียงไม่กี่แห่งในโลกเห็นได้ชัดว่าโรงงานไอน้ำจะไม่ถูกนำไปใช้กับทรัพยากรที่มีอุณหภูมิต่ำ
โรงอบไอน้ำแบบแฟลชถูกนำมาใช้ในกรณีที่แหล่งความร้อนใต้พิภพผลิตน้ำร้อนที่อุณหภูมิสูงหรือไอน้ำและน้ำร้อนรวมกันของเหลวจากบ่อน้ำจะถูกส่งไปยังถังแฟลช โดยที่ส่วนหนึ่งของน้ำจะวาบเป็นไอน้ำและถูกส่งไปยังกังหันน้ำที่เหลือจะถูกส่งไปยังการกำจัด (โดยปกติคือการฉีด)ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของทรัพยากร คุณสามารถใช้แฟลชแทงค์สองขั้นตอนได้ในกรณีนี้ น้ำที่แยกจากถังระยะแรกจะถูกส่งไปยังถังแฟลชระยะที่สองโดยแยกไอน้ำออกจากกันมากขึ้น (แต่แรงดันต่ำกว่า)น้ำที่เหลือจากถังขั้นที่สองจะถูกส่งต่อไปยังการกำจัดโรงงานดับเบิ้ลแฟลชนี้ส่งไอน้ำไปยังกังหันด้วยแรงดันที่แตกต่างกันสองระดับอีกครั้ง พืชชนิดนี้ไม่สามารถใช้กับทรัพยากรที่มีอุณหภูมิต่ำได้
โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพประเภทที่สามเรียกว่าโรงไฟฟ้าไบนารีชื่อนี้มาจากข้อเท็จจริงที่ว่าของเหลวที่สองในรอบปิดถูกใช้เพื่อควบคุมกังหันมากกว่าไอน้ำความร้อนใต้พิภพรูปที่ 1 แสดงแผนภาพอย่างง่ายของพืชความร้อนใต้พิภพประเภทไบนารีของเหลวความร้อนใต้พิภพจะถูกส่งผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เรียกว่าหม้อต้มหรือเครื่องทำไอระเหย (ในพืชบางชนิดมีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสองตัวในชุดแรกคือตัวอุ่นล่วงหน้าและตัวที่สองเป็นเครื่องทำไอระเหย) โดยที่ความร้อนในของไหลความร้อนใต้พิภพถูกถ่ายเทไปยังของเหลวทำงานทำให้เดือด .สารทำงานในอดีตในโรงงานไบนารีอุณหภูมิต่ำคือสารทำความเย็น CFC (ชนิดฟรีออน)เครื่องจักรในปัจจุบันใช้ไฮโดรคาร์บอน (ไอโซบิวเทน เพนเทน ฯลฯ) ของสารทำความเย็นประเภท HFC กับของเหลวเฉพาะที่เลือกเพื่อให้ตรงกับอุณหภูมิของแหล่งความร้อนใต้พิภพ

รูปที่ 1. โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพไบนารี
ไอของของไหลที่ใช้งานได้จะถูกส่งไปยังกังหันซึ่งปริมาณพลังงานจะถูกแปลงเป็นพลังงานกลและส่งผ่านเพลาไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไอระเหยออกจากเทอร์ไบน์ไปยังคอนเดนเซอร์ซึ่งจะถูกแปลงกลับเป็นของเหลวในพืชส่วนใหญ่ น้ำหล่อเย็นจะไหลเวียนระหว่างคอนเดนเซอร์และหอทำความเย็นเพื่อปฏิเสธความร้อนนี้สู่บรรยากาศอีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้ "เครื่องทำความเย็นแบบแห้ง" หรือเครื่องควบแน่นแบบระบายความร้อนด้วยอากาศ ซึ่งจะลดความร้อนลงสู่อากาศโดยตรงโดยไม่ต้องใช้น้ำหล่อเย็นการออกแบบนี้ช่วยลดการใช้น้ำอย่างสิ้นเปลืองโดยโรงงานเพื่อการระบายความร้อนการทำความเย็นแบบแห้ง เนื่องจากทำงานที่อุณหภูมิสูงกว่า (โดยเฉพาะในฤดูร้อนที่สำคัญ) กว่าหอทำความเย็นจะส่งผลให้ประสิทธิภาพของโรงงานลดลงของเหลวทำงานที่เป็นของเหลวจากคอนเดนเซอร์ถูกปั๊มกลับไปที่เครื่องทำความร้อนล่วงหน้า/เครื่องระเหยด้วยแรงดันที่สูงขึ้นโดยปั๊มป้อนเพื่อทำซ้ำรอบ
วัฏจักรไบนารีเป็นชนิดของพืชที่จะใช้สำหรับการประยุกต์ใช้ความร้อนใต้พิภพที่อุณหภูมิต่ำปัจจุบัน อุปกรณ์ไบนารีนอกชั้นวางมีจำหน่ายในโมดูลขนาด 200 ถึง 1,000 กิโลวัตต์


พื้นฐานโรงไฟฟ้า
ส่วนประกอบโรงไฟฟ้า
ขั้นตอนการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งความร้อนใต้พิภพอุณหภูมิต่ำ (หรือจากไอน้ำในโรงไฟฟ้าทั่วไป) เกี่ยวข้องกับวิศวกรกระบวนการที่เรียกว่าวัฏจักรแรงคินในโรงไฟฟ้าทั่วไป วงจรดังที่แสดงไว้ในรูปที่ 1 ประกอบด้วยหม้อไอน้ำ กังหัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้า คอนเดนเซอร์ ปั๊มน้ำป้อน หอหล่อเย็น และปั๊มน้ำหล่อเย็นไอน้ำถูกสร้างขึ้นในหม้อไอน้ำโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิง (ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซ หรือยูเรเนียม)ไอน้ำจะถูกส่งผ่านไปยังกังหัน ซึ่งเมื่อขยายเทียบกับใบพัดกังหัน พลังงานความร้อนในไอน้ำจะถูกแปลงเป็นพลังงานกลทำให้เกิดการหมุนของกังหันการเคลื่อนที่เชิงกลนี้จะถูกส่งผ่านเพลาไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าหลังจากผ่านกังหันไอน้ำจะเปลี่ยนกลับเป็นน้ำของเหลวในคอนเดนเซอร์ของโรงไฟฟ้าผ่านกระบวนการควบแน่น ความร้อนที่ไม่ได้ใช้โดยกังหันจะถูกปล่อยสู่น้ำหล่อเย็นน้ำหล่อเย็นจะถูกส่งไปยังหอทำความเย็นซึ่ง "ความร้อนเหลือทิ้ง" จากวัฏจักรถูกปฏิเสธสู่บรรยากาศคอนเดนเสทไอน้ำถูกส่งไปยังหม้อไอน้ำโดยปั๊มป้อนเพื่อทำซ้ำขั้นตอน
โดยสรุป โรงไฟฟ้าเป็นเพียงวัฏจักรที่อำนวยความสะดวกในการแปลงพลังงานจากรูปแบบหนึ่งไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่งในกรณีนี้ พลังงานเคมีในเชื้อเพลิงจะถูกแปลงเป็นความร้อน (ที่หม้อไอน้ำ) จากนั้นเปลี่ยนเป็นพลังงานกล (ในกังหัน) และสุดท้ายเป็นพลังงานไฟฟ้า (ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า)แม้ว่าปริมาณพลังงานของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ไฟฟ้า ปกติจะแสดงเป็นหน่วยวัตต์-ชั่วโมงหรือกิโลวัตต์-ชั่วโมง (1,000 วัตต์-ชั่วโมงหรือ 1kW-hr) การคำนวณประสิทธิภาพของโรงงานมักจะทำในหน่วยของบีทียูสะดวกในการจำไว้ว่า 1 กิโลวัตต์-ชั่วโมง เทียบเท่าพลังงาน 3413 บีทียูการพิจารณาที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งเกี่ยวกับโรงไฟฟ้าคือปริมาณพลังงานที่ป้อนเข้า (เชื้อเพลิง) ที่จำเป็นในการผลิตกระแสไฟฟ้าที่กำหนด





สะดือใต้ทะเล
หน้าที่หลัก
จัดหาพลังงานไฮดรอลิกให้กับระบบควบคุมใต้ทะเล เช่น การเปิด/ปิดวาล์ว
จัดหาพลังงานไฟฟ้าและสัญญาณควบคุมให้กับระบบควบคุมใต้น้ำ
ส่งมอบเคมีภัณฑ์สำหรับการฉีดใต้ทะเลที่ต้นไม้หรือหลุมเจาะ
ส่งแก๊สสำหรับการทำงานของลิฟท์แก๊ส
ในการส่งมอบฟังก์ชันเหล่านี้ สะดือน้ำลึกสามารถรวม
ท่อฉีดสารเคมี
ท่อจ่ายไฮดรอลิก
สายสัญญาณควบคุมไฟฟ้า
สายไฟฟ้า
สัญญาณไฟเบอร์ออปติก
ท่อขนาดใหญ่สำหรับยกแก๊ส
สายสะดือใต้ทะเลคือการประกอบท่อไฮโดรลิก ซึ่งอาจรวมถึงสายไฟฟ้าหรือใยแก้วนำแสง ที่ใช้ในการควบคุมโครงสร้างใต้ทะเลจากแท่นนอกชายฝั่งหรือเรือลอยน้ำเป็นส่วนสำคัญของระบบการผลิตใต้ทะเล หากปราศจากการผลิตปิโตรเลียมใต้ทะเลแบบประหยัดอย่างยั่งยืนก็ไม่สามารถทำได้


ส่วนประกอบสำคัญ
ชุดประกอบปลายสายสะดือด้านบน (TUTA)
Topside Umbilical Termination Assembly (TUTA) ให้การเชื่อมต่อระหว่างสายสะดือหลักและอุปกรณ์ควบคุมด้านบนเครื่องนี้เป็นตู้แบบตั้งอิสระที่สามารถยึดติดหรือเชื่อมในตำแหน่งที่อยู่ติดกับสายสะดือในสภาพแวดล้อมที่เสี่ยงภัยบนเรือได้หน่วยเหล่านี้มักจะปรับแต่งตามความต้องการของลูกค้าโดยคำนึงถึงไฮดรอลิก นิวแมติก กำลังไฟฟ้า สัญญาณ ไฟเบอร์ออปติก และการเลือกวัสดุ
TUTA มักจะรวมกล่องรวมสัญญาณไฟฟ้าสำหรับสายไฟและสายสื่อสาร เช่นเดียวกับงานท่อ เกจ และวาล์วบล็อกและไล่ลมสำหรับการจ่ายไฮดรอลิกและสารเคมีที่เหมาะสม
(ใต้ทะเล) การประกอบสายสะดือ (UTA)
UTA ซึ่งนั่งอยู่บนแผ่นกันโคลน เป็นระบบอิเล็กโทร-ไฮดรอลิกแบบมัลติเพล็กซ์ ช่วยให้โมดูลควบคุมใต้ทะเลจำนวนมากสามารถเชื่อมต่อเข้ากับระบบสื่อสาร สายจ่ายไฟฟ้าและไฮดรอลิกเดียวกันได้ผลที่ได้คือสามารถควบคุมบ่อได้หลายบ่อโดยใช้สายสะดือเพียงอันเดียวจาก UTA การเชื่อมต่อกับแต่ละหลุมและ SCM ทำด้วยชุดจัมเปอร์
เหล็กบินลีดส์ (SFL)
สายจูงที่บินได้ให้การเชื่อมต่อทางไฟฟ้า/ไฮดรอลิก/เคมีจาก UTA ไปยังต้นไม้แต่ละต้น/ฝักควบคุมเป็นส่วนหนึ่งของระบบจำหน่ายใต้ทะเลที่กระจายฟังก์ชันสะดือไปยังเป้าหมายการบริการที่ตั้งใจไว้โดยทั่วไปแล้วจะติดตั้งหลังจากสะดือและเชื่อมต่อด้วย ROV


วัสดุสายสะดือ
ขึ้นอยู่กับประเภทของการใช้งาน โดยทั่วไปจะมีวัสดุดังต่อไปนี้:
เทอร์โมพลาสติก
ข้อดี: ราคาถูก ส่งเร็ว และทนต่อความล้า
จุดด้อย: ไม่เหมาะกับน้ำลึกปัญหาความเข้ากันได้ของสารเคมีความชรา ฯลฯ
เหล็กกล้าไร้สนิม Nitronic 19D เคลือบสังกะสี
ข้อดี:
ต้นทุนที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมซุปเปอร์ดูเพล็กซ์ (SDSS)
ความแข็งแรงของผลผลิตสูงกว่าเมื่อเทียบกับ 316L
ความต้านทานการกัดกร่อนภายใน
ใช้ร่วมกันได้กับบริการฉีดไฮดรอลิกและสารเคมีส่วนใหญ่
มีคุณสมบัติสำหรับบริการแบบไดนามิก
จุดด้อย:
ต้องมีการป้องกันการกัดกร่อนจากภายนอก – สังกะสีอัดรีด
ความกังวลเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือของรอยเชื่อมในบางขนาด
หลอดหนักกว่าและใหญ่กว่า SDSS ที่เทียบเท่ากัน – ข้อกังวลใจในการติดตั้งและติดค้าง
สแตนเลส 316L
ข้อดี:
ราคาถูก
ต้องการการป้องกัน cathodic เพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยในระยะเวลาอันสั้น
ความแข็งแรงของผลผลิตต่ำ
แข่งขันกับเทอร์โมพลาสติกสำหรับข้อต่อน้ำตื้นและแรงดันต่ำ – ถูกกว่าสำหรับอายุการใช้งานที่สั้น
จุดด้อย:
ไม่มีคุณสมบัติสำหรับบริการแบบไดนามิก
คลอไรด์ pitting อ่อนแอ
สแตนเลสซุปเปอร์ดูเพล็กซ์ (การต้านทานการบ่อเทียบเท่า - PRE >40)
ข้อดี:
ความแข็งแรงสูงหมายถึงเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก น้ำหนักเบา สำหรับการติดตั้งและแฮงเอาท์
ความต้านทานสูงต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนของความเค้นในสภาพแวดล้อมคลอไรด์ (ความต้านทานการรูพรุนเทียบเท่า > 40) หมายความว่าไม่จำเป็นต้องเคลือบหรือ CP
กระบวนการอัดรีดหมายถึงไม่มีรอยเชื่อมที่ยากต่อการตรวจสอบ
จุดด้อย:
ต้องควบคุมการเกิดเฟสระหว่างโลหะ (ซิกม่า) ระหว่างการผลิตและการเชื่อม
ต้นทุนสูงสุด ระยะเวลารอคอยนานที่สุดของเหล็กที่ใช้สำหรับท่อสายสะดือ
เหล็กกล้าคาร์บอนเคลือบสังกะสี (ZCCS)
ข้อดี:
ต้นทุนต่ำเมื่อเทียบกับ SDSS
มีคุณสมบัติสำหรับบริการแบบไดนามิก
จุดด้อย:
รอยต่อ
ความต้านทานการกัดกร่อนภายในน้อยกว่า 19D
เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่และหนักเมื่อเทียบกับ SDSS
การว่าจ้างสายสะดือ
สายสะดือที่เพิ่งติดตั้งใหม่มักจะมีของเหลวในการจัดเก็บอยู่ในนั้นของเหลวในการจัดเก็บจะต้องถูกแทนที่โดยผลิตภัณฑ์ที่ตั้งใจไว้ก่อนที่จะนำไปใช้เพื่อการผลิตต้องใช้ความระมัดระวังเพื่อค้นหาปัญหาความไม่ลงรอยกันที่อาจเกิดขึ้นซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการตกตะกอนและทำให้ท่อสายสะดือเสียบได้จำเป็นต้องใช้ของเหลวบัฟเฟอร์ที่เหมาะสมหากคาดว่าจะไม่เข้ากันตัวอย่างเช่น ในการว่าจ้างสายสารยับยั้งแอสฟัลทีน ตัวทำละลายร่วมกันเช่น EGMBE จำเป็นเพื่อจัดให้มีบัฟเฟอร์ระหว่างตัวยับยั้งแอสฟัลทีนและของไหลในการจัดเก็บเนื่องจากโดยทั่วไปแล้วจะไม่เข้ากัน