วาล์วนิรภัยใต้พื้นผิวควบคุมพื้นผิว (SCSSV)

สายควบคุม

สายไฮดรอลิกเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กที่ใช้ควบคุมอุปกรณ์สำหรับปิดหลุมลึก เช่น วาล์วนิรภัยใต้ผิวดินแบบควบคุมพื้นผิว (SCSSV)ระบบส่วนใหญ่ที่ดำเนินการโดยสายควบคุมทำงานบนพื้นฐานที่ไม่ปลอดภัยในโหมดนี้ สายควบคุมจะมีแรงดันตลอดเวลาการรั่วไหลหรือความล้มเหลวใดๆ ส่งผลให้เกิดการสูญเสียแรงดันของสายควบคุม ทำหน้าที่ปิดวาล์วนิรภัยและทำให้บ่อน้ำปลอดภัย

วาล์วนิรภัยใต้พื้นผิวควบคุมพื้นผิว (SCSSV)

วาล์วนิรภัยในรูเจาะที่ทำงานจากสิ่งอำนวยความสะดวกบนพื้นผิวผ่านสายควบคุมที่รัดไว้กับพื้นผิวภายนอกของท่อการผลิตSCSSV พื้นฐานสองประเภทที่พบเห็นได้ทั่วไป ได้แก่ แบบมีสายที่สามารถเรียกค้นได้ โดยที่ส่วนประกอบวาล์วนิรภัยหลักสามารถเรียกใช้และเรียกค้นได้บนสลิคไลน์ และแบบดึงท่อได้ ซึ่งส่วนประกอบวาล์วนิรภัยทั้งหมดได้รับการติดตั้งด้วยสตริงท่อระบบควบคุมทำงานในโหมดป้องกันความผิดพลาด โดยใช้แรงดันควบคุมไฮดรอลิกเพื่อยึดชุดลูกปืนหรือปีกนกที่เปิดอยู่ ซึ่งจะปิดหากแรงดันควบคุมหายไป

วาล์วนิรภัยลงหลุม (Dsv)

อุปกรณ์ใต้หลุมเจาะที่แยกความดันหลุมเจาะและของไหลออกจากกันในกรณีฉุกเฉินหรือความล้มเหลวอย่างรุนแรงของอุปกรณ์พื้นผิวโดยทั่วไป ระบบควบคุมที่เกี่ยวข้องกับวาล์วนิรภัยจะถูกตั้งค่าในโหมดป้องกันความผิดพลาด เช่น การหยุดชะงักหรือการทำงานผิดปกติของระบบจะส่งผลให้วาล์วนิรภัยปิดลงเพื่อให้บ่อน้ำปลอดภัยวาล์วนิรภัยใต้หลุมติดตั้งอยู่ในหลุมเกือบทั้งหมด และโดยทั่วไปจะอยู่ภายใต้ข้อกำหนดทางกฎหมายท้องถิ่นหรือภูมิภาคที่เข้มงวด

สตริงการผลิต

ท่อหลักที่ของเหลวในอ่างเก็บน้ำผลิตขึ้นสู่พื้นผิวโดยทั่วไป สตริงการผลิตจะประกอบเข้ากับท่อและส่วนประกอบสำเร็จในโครงแบบที่เหมาะสมกับสภาวะของหลุมเจาะและวิธีการผลิตหน้าที่สำคัญของสายการผลิตคือการปกป้องท่อหลุมเจาะปฐมภูมิ รวมถึงปลอกและชั้นใน จากการกัดกร่อนหรือการสึกกร่อนโดยของเหลวในอ่างเก็บน้ำ

วาล์วนิรภัยใต้ดิน (Sssv)

อุปกรณ์ความปลอดภัยที่ติดตั้งในหลุมเจาะด้านบนเพื่อให้ปิดท่อผลิตในกรณีฉุกเฉินในกรณีฉุกเฉินมีวาล์วนิรภัยใต้พื้นผิวสองประเภท: แบบควบคุมพื้นผิวและแบบควบคุมใต้พื้นผิวในแต่ละกรณี ระบบวาล์วนิรภัยได้รับการออกแบบให้ปลอดภัยจากความผิดพลาด เพื่อให้หลุมเจาะถูกแยกออกในกรณีที่ระบบล้มเหลวหรือความเสียหายต่อสิ่งอำนวยความสะดวกควบคุมการผลิตพื้นผิว

ความดัน:แรงที่กระจายบนพื้นผิว โดยปกติจะวัดเป็นแรงปอนด์ต่อตารางนิ้ว หรือ lbf/in2 หรือ psi ในหน่วยบ่อน้ำมันของสหรัฐฯหน่วยเมตริกสำหรับแรงคือปาสคาล (Pa) และรูปแบบต่างๆ: เมกะปาสกาล (MPa) และกิโลปาสกาล (kPa)

ท่อผลิต

ท่อหลุมเจาะที่ใช้เพื่อผลิตของเหลวในอ่างเก็บน้ำท่อการผลิตถูกประกอบเข้ากับส่วนประกอบสำเร็จอื่นๆ เพื่อประกอบเป็นสตริงการผลิตท่อการผลิตที่เลือกสำหรับความสมบูรณ์ใด ๆ ควรเข้ากันได้กับรูปทรงเรขาคณิตของหลุมเจาะ ลักษณะเฉพาะของการผลิตอ่างเก็บน้ำ และของเหลวในอ่างเก็บน้ำ

ปลอก

ท่อเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่หย่อนลงในรูเปิดและยึดเข้าที่ผู้ออกแบบหลุมต้องออกแบบตัวถังให้ทนทานต่อแรงต่างๆ เช่น การยุบตัว การระเบิด และความล้มเหลวของแรงดึง เช่นเดียวกับน้ำเกลือที่มีฤทธิ์กัดกร่อนทางเคมีข้อต่อปลอกส่วนใหญ่ประดิษฐ์ขึ้นด้วยเกลียวตัวผู้ที่ปลายแต่ละด้าน และคัปปลิ้งปลอกความยาวสั้นที่มีเกลียวตัวเมียใช้เพื่อต่อข้อต่อของปลอกเข้าด้วยกัน หรือข้อต่อของปลอกอาจประดิษฐ์ขึ้นด้วยเกลียวตัวผู้ที่ปลายด้านหนึ่งและเกลียวตัวเมียที่ปลายด้านหนึ่ง อื่น.ท่อทำงานเพื่อป้องกันการก่อตัวของน้ำจืด แยกโซนของการสูญเสียผลตอบแทน หรือแยกการก่อตัวที่มีการไล่ระดับความดันที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญการดำเนินการระหว่างการใส่ท่อเข้าไปในหลุมเจาะนั้นเรียกกันทั่วไปว่า "ท่อวิ่ง"ปลอกมักผลิตจากเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาที่ผ่านการอบด้วยความร้อนจนมีความแข็งแรงต่างกัน แต่อาจมีการประดิษฐ์พิเศษจากเหล็กกล้าไร้สนิม อะลูมิเนียม ไททาเนียม ไฟเบอร์กลาส และวัสดุอื่นๆ

ผู้บรรจุหีบห่อการผลิต:อุปกรณ์ที่ใช้ในการแยกวงแหวนและยึดหรือยึดด้านล่างของสตริงท่อการผลิตมีการออกแบบเครื่องบรรจุหีบห่อสำหรับการผลิตที่หลากหลายเพื่อให้เหมาะกับรูปทรงเรขาคณิตของหลุมเจาะและลักษณะการผลิตของของเหลวในอ่างเก็บน้ำ

เครื่องบรรจุหีบห่อไฮดรอลิก:ประเภทของเครื่องบรรจุหีบห่อที่ใช้เป็นหลักในการผลิตโดยทั่วไปแล้วเครื่องบรรจุหีบห่อแบบไฮดรอลิกจะถูกตั้งค่าโดยใช้แรงดันไฮดรอลิกที่ส่งผ่านทางสายท่อแทนที่จะใช้แรงเชิงกลที่ใช้โดยการจัดการสายท่อ

ซีลบอร์ แพ็คเกอร์

เครื่องบรรจุหีบห่อสำหรับการผลิตประเภทหนึ่งที่มีซีลบอร์ที่ยอมรับชุดประกอบซีลที่ติดตั้งที่ด้านล่างของท่อการผลิตเครื่องบรรจุหีบห่อของซีลบอร์มักถูกตั้งค่าบนสายเพื่อให้มีความสัมพันธ์เชิงลึกที่แม่นยำสำหรับการใช้งานที่คาดว่าจะมีการเคลื่อนตัวของท่อขนาดใหญ่ ซึ่งอาจเนื่องมาจากการขยายตัวทางความร้อน เครื่องบรรจุหีบห่อและชุดประกอบซีลทำหน้าที่เป็นข้อต่อสลิป

ปลอกข้อต่อ:ความยาวของท่อเหล็ก โดยทั่วไปยาวประมาณ 13 ม. โดยมีเกลียวที่ปลายแต่ละด้านข้อต่อปลอกถูกประกอบเข้าด้วยกันเพื่อสร้างสายปลอกที่มีความยาวและข้อมูลจำเพาะที่ถูกต้องสำหรับหลุมเจาะที่ติดตั้ง

ปลอกเกรด

ระบบการระบุและจัดหมวดหมู่ความแข็งแรงของวัสดุปลอกเนื่องจากท่อน้ำมันในบ่อน้ำมันส่วนใหญ่มีคุณสมบัติทางเคมีที่ใกล้เคียงกัน (โดยทั่วไปคือเหล็ก) และต่างกันเพียงการอบชุบด้วยความร้อนที่ใช้เท่านั้น ระบบการจัดเกรดจึงให้ความแข็งแรงที่เป็นมาตรฐานของท่อที่จะผลิตและใช้ในหลุมเจาะส่วนแรกของระบบการตั้งชื่อ ตัวอักษร หมายถึงความต้านทานแรงดึงส่วนที่สองของการกำหนด ตัวเลข หมายถึงกำลังรับแรงดึงขั้นต่ำของโลหะ (หลังการอบชุบด้วยความร้อน) ที่ 1,000 psi [6895 KPa]ตัวอย่างเช่น ปลอกเกรด J-55 มีความแข็งแรงครากขั้นต่ำที่ 55,000 psi [379,211 KPa]เกรดปลอก P-110 กำหนดท่อที่มีความแข็งแรงสูงกว่าโดยมีความแข็งแรงครากขั้นต่ำ 110,000 psi [758,422 KPa]เกรดปลอกที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานโดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับข้อกำหนดด้านแรงดันและการกัดกร่อนเนื่องจากผู้ออกแบบหลุมมีความกังวลเกี่ยวกับท่อที่ให้ผลผลิตภายใต้สภาวะการรับน้ำหนักต่างๆ เกรดท่อจึงเป็นตัวเลขที่ใช้ในการคำนวณส่วนใหญ่วัสดุปลอกที่มีความแข็งแรงสูงมีราคาแพงกว่า ดังนั้นสายปลอกอาจรวมเกรดปลอกตั้งแต่สองเกรดขึ้นไปเพื่อปรับต้นทุนให้เหมาะสมในขณะที่รักษาประสิทธิภาพเชิงกลที่เพียงพอตลอดความยาวของสายนอกจากนี้ สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตด้วยว่าโดยทั่วไปแล้ว ยิ่งมีกำลังครากสูงเท่าไร ปลอกก็จะยิ่งไวต่อการแตกร้าวจากความเครียดซัลไฟด์ (การแตกร้าวที่เกิดจาก H2S)ดังนั้นหากคาดหวัง H2S ผู้ออกแบบบ่อน้ำอาจไม่สามารถใช้ท่อที่มีความแข็งแรงสูงตามที่ต้องการได้

รอยต่อ น. ผิวของการแตก ร้าว หรือแยกออกจากกันภายในหินซึ่งไม่มีการเคลื่อนที่ขนานกับระนาบกำหนด.การใช้โดยผู้เขียนบางคนอาจเฉพาะเจาะจงมากขึ้น: เมื่อผนังของกระดูกหักเคลื่อนเข้าหากันตามปกติเท่านั้น การแตกหักจะเรียกว่าข้อต่อ

Slip Joint: ข้อต่อเหลื่อมที่ผิวน้ำในการปฏิบัติการนอกชายฝั่งแบบลอยตัว ซึ่งช่วยให้เรือยกตัวได้ (เคลื่อนที่ในแนวดิ่ง) ในขณะที่ยังคงวางท่อ Riser ไว้ที่พื้นทะเลขณะที่เรือยกขึ้น กล้องโทรทรรศน์สลิปจอยต์จะเข้าหรือออกในปริมาณที่เท่ากัน เพื่อให้ไรเซอร์ใต้ข้อต่อสลิปไม่ได้รับผลกระทบจากการเคลื่อนที่ของเรือ

Wireline: เกี่ยวข้องกับแง่มุมใดๆ ของการบันทึกที่ใช้สายไฟเพื่อลดเครื่องมือลงในหลุมเจาะและส่งข้อมูลการบันทึกผ่านสายแตกต่างจากการวัดขณะเจาะ (MWD) และการบันทึกโคลน

Drilling Riser: ท่อเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อกอง BOP ใต้ทะเลกับแท่นขุดเจาะบนผิวน้ำที่ลอยอยู่เพื่อนำโคลนกลับสู่พื้นผิวหากไม่มีมอยส์เจอไรเซอร์ โคลนก็จะกระเด็นออกจากด้านบนของสแต็คลงสู่พื้นทะเลไรเซอร์อาจได้รับการพิจารณาอย่างหลวมๆ ว่าเป็นส่วนต่อขยายชั่วคราวของหลุมเจาะกับพื้นผิว

ตะบัน

วาล์วขนาดใหญ่ที่ด้านบนของหลุมที่อาจปิดได้หากทีมขุดเจาะสูญเสียการควบคุมของไหลในชั้นหินเมื่อปิดวาล์วนี้ (โดยปกติแล้วจะทำงานจากระยะไกลผ่านตัวกระตุ้นไฮดรอลิก) พนักงานขุดเจาะมักจะควบคุมอ่างเก็บน้ำได้ และจากนั้นขั้นตอนต่างๆ จะเริ่มดำเนินการเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของโคลนจนกว่าจะสามารถเปิด BOP และรักษาความดันของชั้นหินไว้ได้

BOP มีรูปแบบ ขนาด และอัตราแรงดันที่หลากหลาย

บางคนสามารถปิดหลุมเจาะเปิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ

บางประเภทได้รับการออกแบบมาเพื่อซีลรอบส่วนประกอบท่อในบ่อน้ำ (ท่อเจาะ ท่อ หรือท่อ)

อื่น ๆ ติดตั้งพื้นผิวการตัดเหล็กชุบแข็งที่สามารถตัดผ่านท่อเจาะได้

เนื่องจาก BOP มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยของลูกเรือ แท่นขุดเจาะ และตัวหลุมเจาะเอง BOP จึงได้รับการตรวจสอบ ทดสอบ และปรับปรุงใหม่ตามช่วงเวลาปกติ โดยพิจารณาจากการผสมผสานระหว่างการประเมินความเสี่ยง การปฏิบัติในพื้นที่ ประเภทของหลุม และข้อกำหนดทางกฎหมายการทดสอบ BOP แตกต่างจากการทดสอบการทำงานรายวันในหลุมวิกฤต ไปจนถึงการทดสอบรายเดือนหรือบ่อยครั้งน้อยกว่าในหลุมที่คิดว่ามีความเป็นไปได้ต่ำที่จะเกิดปัญหาในการควบคุมหลุม

ความต้านแรงดึง: แรงต่อหน่วยพื้นที่หน้าตัดที่ต้องใช้ในการดึงสารออกจากกัน

ผลผลิต: ปริมาตรของปูนซีเมนต์แห้งหนึ่งกระสอบหลังจากผสมกับน้ำและสารเติมแต่งเพื่อสร้างสารละลายที่มีความหนาแน่นตามต้องการผลผลิตมักจะแสดงเป็นหน่วยของสหรัฐอเมริกาเป็นลูกบาศก์ฟุตต่อกระสอบ (ฟุต 3/ตารางเมตร)

การแตกตัวของความเครียดซัลไฟด์

ประเภทของความล้มเหลวที่เกิดขึ้นเองแบบเปราะในเหล็กกล้าและโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงอื่นๆ เมื่อสัมผัสกับไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่ชื้นและสภาพแวดล้อมที่มีซัลไฟด์อื่นๆข้อต่อของเครื่องมือ ชิ้นส่วนที่ชุบแข็งของตัวป้องกันการระเบิดและขอบวาล์วจะมีความอ่อนไหวเป็นพิเศษด้วยเหตุนี้ ควบคู่ไปกับความเสี่ยงด้านความเป็นพิษของก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเก็บรักษาโคลนน้ำให้ปราศจากซัลไฟด์ที่ละลายน้ำได้ทั้งหมด และโดยเฉพาะอย่างยิ่งไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่ค่า pH ต่ำการแตกร้าวจากความเครียดซัลไฟด์เรียกอีกอย่างว่าการแตกร้าวของไฮโดรเจนซัลไฟด์ การแตกร้าวของซัลไฟด์ การแตกร้าวจากการกัดกร่อนของซัลไฟด์ และการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเครียดซัลไฟด์การเปลี่ยนแปลงของชื่อเกิดจากการขาดข้อตกลงในกลไกของความล้มเหลวนักวิจัยบางคนพิจารณาว่าการแตกตัวของซัลไฟด์-ความเครียดเป็นการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเครียดประเภทหนึ่ง ในขณะที่คนอื่นๆ มองว่าเป็นการแตกตัวของไฮโดรเจนประเภทหนึ่ง

ไฮโดรเจนซัลไฟด์

[H2S] ก๊าซพิษที่มีสูตรโมเลกุลเป็น H2Sที่ความเข้มข้นต่ำ H2S จะมีกลิ่นเหมือนไข่เน่า แต่ที่ความเข้มข้นสูงกว่า ทำให้ตายได้ จะไม่มีกลิ่นH2S เป็นอันตรายต่อผู้ปฏิบัติงาน และการได้รับสัมผัสเพียง 2-3 วินาทีที่ความเข้มข้นค่อนข้างต่ำอาจถึงแก่ชีวิตได้ แต่การได้รับสัมผัสที่มีความเข้มข้นต่ำกว่าก็อาจเป็นอันตรายได้เช่นกันผลกระทบของ H2S ขึ้นอยู่กับระยะเวลา ความถี่ และความรุนแรงของการสัมผัส รวมถึงความไวต่อการรับรู้ของแต่ละบุคคลไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นอันตรายร้ายแรงและอาจถึงแก่ชีวิต ดังนั้นการรับรู้ การตรวจหา และการตรวจสอบ H2S จึงเป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากมีก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์อยู่ในชั้นหินใต้ผิวดินบางชั้น การขุดเจาะและทีมงานปฏิบัติงานอื่นๆ จึงต้องเตรียมพร้อมที่จะใช้อุปกรณ์ตรวจจับ อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล การฝึกอบรมที่เหมาะสม และขั้นตอนฉุกเฉินในพื้นที่ที่มีโอกาสเกิด H2S ได้ง่ายไฮโดรเจนซัลไฟด์เกิดขึ้นระหว่างการย่อยสลายสารอินทรีย์และเกิดกับไฮโดรคาร์บอนในบางพื้นที่มันเข้าสู่โคลนเจาะจากการก่อตัวของชั้นใต้ดิน และยังสามารถเกิดขึ้นได้จากแบคทีเรียที่ลดซัลเฟตในโคลนที่เก็บไว้H2S สามารถทำให้เกิดการแตกร้าวจากซัลไฟด์-ความเค้น-การกัดกร่อนของโลหะเนื่องจากมีฤทธิ์กัดกร่อน การผลิต H2S อาจต้องใช้อุปกรณ์การผลิตพิเศษที่มีราคาสูง เช่น ท่อเหล็กกล้าไร้สนิมซัลไฟด์สามารถตกตะกอนได้โดยไม่เป็นอันตรายจากโคลนน้ำหรือโคลนน้ำมันโดยการบำบัดด้วยสารกำจัดซัลไฟด์ที่เหมาะสมH2S เป็นกรดอ่อน ซึ่งให้ไฮโดรเจนไอออน 2 ไอออนในปฏิกิริยาสะเทิน เกิดเป็นไอออน HS- และ S-2ในน้ำหรือโคลนที่มีน้ำเป็นเบส ซัลไฟด์สามชนิด ได้แก่ H2S และ HS- และ S-2 ไอออน อยู่ในสมดุลไดนามิกกับน้ำและ H+ และ OH- ไอออนเปอร์เซ็นต์การกระจายตัวของซัลไฟด์ทั้งสามชนิดขึ้นอยู่กับค่า pHH2S เด่นที่ pH ต่ำ HS- ไอออนเด่นที่ pH กลาง และ S2 ไอออนเด่นที่ pH สูงในสถานการณ์สมดุลนี้ ซัลไฟด์ไอออนจะเปลี่ยนกลับเป็น H2S หากค่า pH ลดลงซัลไฟด์ในโคลนน้ำและโคลนน้ำมันสามารถตรวจวัดเชิงปริมาณด้วย Garrett Gas Train ตามขั้นตอนที่กำหนดโดย API

ปลอกสาย

ความยาวประกอบของท่อเหล็กที่กำหนดค่าให้เหมาะกับหลุมเจาะเฉพาะส่วนของท่อเชื่อมต่อและหย่อนลงในหลุมเจาะ จากนั้นจึงประสานเข้าที่โดยทั่วไปแล้วข้อต่อท่อจะมีความยาวประมาณ 12 ม. มีเกลียวตัวผู้ที่ปลายแต่ละด้านและต่อด้วยท่อเกลียวตัวเมียคู่แบบความยาวสั้นที่เรียกว่าข้อต่อสตริงปลอกยาวอาจต้องใช้วัสดุที่มีความแข็งแรงสูงกว่าในส่วนบนของสตริงเพื่อให้ทนต่อการโหลดสตริงส่วนล่างของเชือกอาจประกอบเข้ากับปลอกที่มีความหนาของผนังมากขึ้นเพื่อทนต่อแรงกดที่รุนแรงที่ระดับความลึกท่อทำงานเพื่อป้องกันหรือแยกชั้นหินที่อยู่ติดกับหลุมเจาะ