Ang BOP hydraulics ay ang nakaimbak na enerhiya, fluid at control path na aktwal na nagtutulak sa elemento ng sealing ng blowout preventer laban sa wellbore pressure. Kapag mali ang dami ng accumulator, closing ratio at line sizing, maaaring makapasa ang isang stack sa bawat pagsubok ng shell sa certificate at mabagal pa ring magsara, o magsara nang walang sealing, sa panahon ng totoong sipa.
Ang praktikal na sagot muna: ang mga nagtitipon ng laki mula sa totoong dami ng displacement ng bawat function sa stack, i-verify ang closing ratio sa pinakamataas na shut-in pressure na inaasahan mo, at sukatin ang oras ng pagsasara sa naka-install na unit sa halip na magtiwala sa isang datasheet. Ang lahat ng iba pa sa artikulong ito ay nagpapaliwanag kung bakit mahalaga ang tatlong numerong iyon at kung paano sila nakikipag-ugnayan.
Ano ang Talagang Sinasaklaw ng BOP Hydraulics
Ang BOP hydraulics ay isang closed power loop na may apat na bahagi, at lahat ng apat ay kailangang magka-size. Ang system ay nag-iimbak ng enerhiya, bumubuo ng presyon, namamahagi ng daloy at nagko-convert na dumadaloy sa mekanikal na puwersa sa preventer.
- Imbakan ng enerhiya: nitrogen-precharged accumulator bottles, karaniwang ang tanging pinagmumulan ng enerhiya sa panahon ng power failure.
- Pagbuo ng presyon: pagsasara ng mga bomba at regulator ng yunit na nagre-recharge sa mga bote at humahawak ng presyon ng system.
- Pamamahagi: manifold, control valve, regulator, panel at hydraulic lines pababa sa bawat function.
- Actuation: ang mga operating cylinder sa mga annular preventer at ram preventers, kasama ang mga locking screw sa mga unit na mayroon nito.
Isang kapaki-pakinabang na paraan upang isipin ito: ang system ay dapat maghatid ng isang tinukoy na volume, sa isang tinukoy na presyon, sa loob ng isang tinukoy na oras, sa sandaling ang rig ay nawalan na ng kapangyarihan at hangin ng instrumento. Ang bawat desisyon sa disenyo ay dapat hatulan laban sa solong senaryo na iyon.
Direkta, Pilot-Operated at Subsea Control
Halos palaging gumagamit ng pilot hydraulic control ang mga surface stack, dahil pinapanatili nitong maikli ang mga high-pressure na linya at maliit lang ang volume ng pilot sa remote panel. Ang direktang hydraulic control ay mas simple at mas mabagal, at ngayon ay kadalasang matatagpuan sa maliliit na workover unit.
Bakit iba ang hitsura ng mga subsea system
Gumagamit ang mga subsea stack ng hindi direktang hydraulic control, kung saan ang presyon ng piloto ay bumababa sa pusod patungo sa mga subsea control pod at mga sequence valve na pumapasok ng likido mula sa mga lokal na bote ng accumulator. Ang dahilan ay distansya: ang pagtulak ng buong dami ng actuation sa ilang daang metro ng hose ay magiging masyadong mabagal at mawawalan ng sobrang pressure sa friction. Ang tugon sa ilalim ng dagat ay dapat ding isaalang-alang ang hydrostatic head, kaya ang isang function na magsasara sa ilang segundo sa lupa ay maaaring mangailangan ng mas mahabang allowance sa labas ng pampang.
Closing Ratio: Ang Bilang na Nagpapasya Kung ang Ram Seals
Ang closing ratio ay ang relasyon sa pagitan ng wellbore pressure na dapat hawakan ng isang preventer at ang hydraulic pressure na kinakailangan upang isara ito, at ito ang nag-iisang pinakakapaki-pakinabang na hydraulic figure sa buong stack. Sa pagsasagawa, ang ratio ay humigit-kumulang sa wellbore pressure na hinati sa hydraulic operating pressure na magagamit sa cylinder, pagkatapos payagan ang mga pagkalugi ng linya at seal friction.
Isang simpleng halimbawa: na may 10,000 psi shut-in pressure at 1,500 psi sa ram cylinder, ang working ratio ay humigit-kumulang 6.7:1. Kung ang friction at pagkalugi ng linya ay kumain ng 200 psi niyan, ang epektibong ratio ay bumaba at ang ram ay maaaring umabot sa tubo nang walang ganap na sealing. Iyon ang dahilan kung bakit pinapanatili ng mga operator ang cylinder pressure malapit sa tuktok ng banda ng manufacturer kaysa sa pinakamababa, at kung bakit ang mga undersized na control lines ay isang tunay na well-control na hazard sa halip na isang abala.
| Function | Hydraulic operating pressure | Karaniwang pagsasara ng ratio | Ano ang ibig sabihin sa wellbore |
|---|---|---|---|
| Pipe ram | 1,500 hanggang 3,000 psi | Mga 5:1 hanggang 10:1 | Mapagkakatiwalaan ang mga seal sa rated pressure lamang kung mabilis na dumating ang full cylinder pressure |
| Blind o shear ram | Mas mataas na dulo ng hanay | Mas mababang epektibong ratio | Nangangailangan ng dagdag na presyon sa paggugupit ng tubo bago itatak |
| Annular preventer | 1,500 hanggang 3,000 psi | Mas mababang ratio, mas malaking lugar ng piston | Nagse-seal sa isang malawak na hanay ng pipe o tool ngunit kumukonsumo ng mas maraming likido bawat stroke |
Ang mga annular ay karapat-dapat sa isang hiwalay na tala: dahil ang elemento ay dapat na pumiga sa lahat ng bagay mula sa drill pipe hanggang sa kelly, ang hydraulic demand ay isang problema sa dami ng kasing dami ng isang problema sa presyon. Ang pag-uugali ng sealing ng elemento mismo ay sakop nang mas detalyado sa pagtingin na ito annular BOP sealing performance .
Annular BOP JIANGSU WELLHEAD DRILLING EUIPMENT CO., LTD. ay itinatag noong Pebrero 2005 at isang pambansang high-tech na manufacturing enterprise na nagsasama ng R&D, produksyon, benta, ... Tingnan ang Produkto → Accumulator Sizing at Nagagamit na Dami ng Fluid
Ang volume ng accumulator ay itinakda sa pamamagitan ng bilang ng mga function na balak mong isara sa pagkakasunud-sunod, hindi sa pisikal na laki ng pagsasara ng skid ng unit. Ang karaniwang kabiguan ay ang pagbilang ng mga bote kaysa sa magagamit na likido.
Ang kasanayang nakabatay sa API 16D ay isang makatwirang anchor: ang magagamit na fluid ay dapat na hindi bababa sa 1.5 beses ang kabuuang dami ng displacement ng lahat ng mga function na pinapatakbo mula sa accumulator, na may karagdagang allowance para sa control system mismo. Ang magagamit na likido ay kung ano ang nananatili pagkatapos ng precharge at pagkatapos ng minimum na presyon na kinakailangan upang isara ang isang function, kaya ito ay palaging mas mababa sa nominal na dami ng bote.
- Ang precharge ay karaniwang humigit-kumulang sa 1,000 psi nitrogen sa isang 3,000 psi na sistema, sinusuri kung ang mga bomba ay huminto at ang likido ay inaalis mula sa mga bote.
- Kalkulahin ang displacement bawat function mula sa pagsasara ng volume ng manufacturer, pagkatapos ay i-multiply sa bilang ng mga operasyon na gusto mong available nang walang recharging.
- Idagdag ang annular, dahil ang isang solong annular close ay maaaring kumonsumo ng mas maraming likido kaysa sa tatlong ram stroke.
- Kumpirmahin na ang kapasidad ng pump ay makakapag-recharge ng mga bote sa isang makatotohanang oras, kabilang ang isang pump na wala sa serbisyo.
3,000 psi
Karaniwang minimum na presyon ng pagpapatakbo ng system para sa mga surface BOP control unit.
1.5x
Nagagamit ang accumulator fluid kumpara sa kabuuang displacement ng lahat ng pinapatakbong function.
1,000 psi
Karaniwang nitrogen precharge sa isang 3,000 psi accumulator bank.
30 segundo
Karaniwang target ng pagsasara para sa mga function ng surface ram; ang mas malalaking butas at malamig na likido ay nangangailangan ng mas matagal.
Oras ng Pagtugon: Ano Ang Talagang Nararamdaman ng Rig Floor
Ang oras ng pagtugon ay isang problema sa pagtutubero nang higit pa sa isang problema sa presyon. Ang mahaba, makitid na linya at malamig, malapot na likido ay nagkakahalaga ng mas maraming segundo kaysa sa isang maliit na maliit na bangko ng bote, at mas mahirap silang masuri pagkatapos.
| Function | Karaniwang target | Karaniwang bottleneck |
|---|---|---|
| Annular close | 30 segundo or less | Malaking dami ng fill, malamig na likido, pinaghihigpitang linya ng pagbabalik |
| Isara ang pipe ram | 30 segundo or less | Line internal diameter, sequence valve setting, fitting |
| Isara ang gupitin | Kadalasan 30 hanggang 45 segundo | Kinakailangan ang presyon upang gupitin, kasama ang lakas ng tunog upang makumpleto ang selyo |
| bukas si Ram | 30 segundo or less | Back pressure at return flow, hindi supply pressure |
Sukatin ang tugon sa naka-install na stack gamit ang isang pressure recorder, sa makatotohanang ambient temperature, na may isang function sa isang pagkakataon at pagkatapos ay gamit ang worst-case sequence. Ginagawa iyon ng pagsubok sa hardware na nauulit sa halip na anecdotal.
BOP Test Stump para sa High-Pressure Well Control Isang high-pressure sealing at blowout-prevention test stump na may malayuang pagsubaybay, na nauugnay kapag sinusuri ang naka-install na-stack na tugon bago i-attribute ang mabagal na pagsasara sa kondisyon ng likido. Tingnan ang Produkto → Hydraulic Fluid, Kalinisan at Malamig na Panahon
Ang pagpili ng likido ay mas mahalaga kaysa sa kondisyon ng likido. Karamihan sa mabagal na pagsasara ng mga reklamo ay nagbabalik sa kontaminasyon ng tubig, aeration o maling lagkit sa temperatura ng kapaligiran, hindi sa base stock sa label.
- Ang water-based na fluid na may corrosion inhibitor at 3 hanggang 5 porsiyentong lubricant ang karaniwang default kung saan mahalaga ang pagtagas sa kapaligiran.
- Glycol blends hold lagkit mas mahusay sa sub-zero kondisyon; ginagamit ang mineral na langis kung saan pinapayagan ito ng espesipikasyon.
- I-target ang ISO 4406 na kalinisan sa paligid ng 18/16/13 o mas mahusay, na may 10 micron absolute filtration sa fill at transfer path.
- Sample ang fluid nang hindi bababa sa dalawang beses sa isang taon at pagkatapos ng anumang kaganapan sa kontaminasyon, at huwag kailanman mag-top up ng ibang base stock.
Kapag Nabigong Isara ang BOP: Pagbasa ng Sintomas
Kung ang isang function ay nagsasara nang dahan-dahan nang isang beses at pagkatapos ay kumikilos nang normal, maghinala ng hangin; kung ito ay patuloy na bumababa sa paglipas ng mga linggo, maghinala ng pagkawala ng likido, panloob na pagtagas o pagkasira ng seal. Ang pattern ng sintomas ay karaniwang kinikilala ang sanhi ng mas mabilis kaysa sa isang pressure gauge.
| Sintomas | Malamang na dahilan | Unang check |
|---|---|---|
| Mabagal na pagsasara sa bawat function | Mababang precharge o mababang presyon ng system | Ang pag-precharge ng bote na may mga bomba ay tumigil |
| Ang isang function ay mabagal, ang iba ay normal | Pinaghihigpitang linya, balbula o regulator para sa circuit na iyon | Presyon sa silindro laban sa manifold |
| Nagsasara si Ram ngunit hindi napigilan ang presyon | Hindi sapat na closing ratio o pagod na elemento ng sealing | Presyon ng pagsasara at kondisyon ng elemento |
| Ang presyon ay nabubulok pagkatapos ng pagsasara | Panloob na pagtagas sa isang control valve | Ihiwalay ang circuit at panoorin ang gauge |
Tandaan na ang haydrolika at ang pressure-control loop ay gumagana bilang isang pares. Ang choke manifold kailangang sumabay sa agos na inililihis ng preventer, at ang isang mabagal na kumikilos na choke ay ginagawang isang pressure spike ang kontroladong sipa kahit na ang BOP mismo ay gumanap nang tama.
Pagtutugma ng BOP Hardware sa Iyong Hydraulic Supply
Ang pinakamurang lugar upang ayusin ang isang hydraulic mismatch ay ang yugto ng pagtutukoy, habang ang bore, operating pressure at cylinder displacement ay napag-uusapan pa rin. Ang pag-retrofitting ng pagsasara ng unit pagkatapos ng paghahatid ay palaging ang mahal na ruta.
- Kumpirmahin ang operating pressure at displacement volume para sa bawat ram at annular size na balak mong patakbuhin.
- Magpasya kung kailangan mo ng hydraulic locking, manual locking screws, o pareho, at kumpirmahin kung paano nakakaapekto ang bawat isa sa volume ng pagsasara.
- Kumpirmahin ang API 16A hardware documentation at API 16D control system compatibility sa parehong package.
- Kumpirmahin ang laki ng port, uri ng koneksyon at haba ng linya na tumutugma sa pagsasara ng unit, pagkatapos ay kalkulahin ang friction loss sa peak flow.
- Magpatakbo ng function test sa pinakamababang temperatura ng kapaligiran bago tanggapin, hindi pagkatapos.
Para sa mga stacked configuration, ang double ram body ay kadalasang praktikal na pagpipilian dahil nagbibigay ito ng blind at pipe closure sa isang flanged envelope at binabawasan ang bilang ng mga hydraulic circuit na kailangang iruta at subukan.
Double Ram Blowout Preventer para sa Drilling Well Control Isang dual-ram wellhead sealing device na nag-aalok ng blind at pipe closure sa isang flanged body, na may API 6A/NACE na materyales para sa high-pressure drilling operations. Tingnan ang Produkto → Mga Madalas Itanong
Ano ang dapat na precharge sa mga bote ng accumulator?
Humigit-kumulang 1,000 psi nitrogen sa isang 3,000 psi na sistema ang karaniwang panimulang punto, sinuri nang huminto ang mga bomba at naubos ang likido mula sa mga bote. Ang mas mataas na pressure system ay gumagamit ng mas mataas na precharge, at palaging namamahala ang chart ng manufacturer.
Gaano karaming hydraulic pressure ang kinakailangan upang isara ang isang ram?
Karaniwang 1,500 hanggang 3,000 psi sa cylinder para sa mga surface unit, kasama ang allowance para sa line friction. Ang eksaktong figure ay sumusunod mula sa closing ratio sa iyong maximum na inaasahang shut-in pressure, at hindi ito dapat lumampas sa na-rate na operating pressure ng manufacturer.
Maaari bang sarado ang isang BOP nang walang hydraulic power?
Oo, gamit ang mga manu-manong locking screw o isang hand pump sa mas maliliit na unit, ngunit ito ay mabagal at dapat ituring bilang isang emergency backup sa halip na isang pagpapalagay ng disenyo. Ang kapasidad ng accumulator ay tiyak na umiiral upang ang nakaimbak na enerhiya ay sumasakop sa unang kritikal na pagsasara.
Bakit dahan-dahang nagsasara ang annular sa malamig na panahon?
Lagkit. Ang malamig na likido ay lumalaban sa daloy sa mga makitid na linya at mga kabit, kaya ang silindro ay pumupuno nang mas mabagal. Karaniwang nilulutas ito ng isang glycol-blend fluid at wastong laki ng mga linya; ang pagtaas ng presyon ng bomba ay hindi.
Gaano kadalas dapat suriin ang hydraulic fluid?
Hindi bababa sa dalawang beses sa isang taon, at kaagad pagkatapos ng anumang kaganapan sa kontaminasyon, pagbabago ng likido o malaking pagkukumpuni. Ang bilang ng butil at nilalaman ng tubig ay ang dalawang resulta na dapat subaybayan sa paglipas ng panahon.
+86-0515-88429333
Makipag -ugnay sa amin
