Analyse von Öl- und Gas -Bohrloch -Kopf -Geräten: Funktion und Struktur von Gehäusespulen, T -Shirts und Kreuzen

Einführung

Öl- und Gas -Wellhead -Geräte ist ein wichtiger Nabe, der unterirdisches Wellbore und Oberflächenproduktionssystem verbindet. Es ist verantwortlich für hohe Druck, hohe Temperatur und korrosive Flüssigkeit aus dem Untergrund und gleichzeitig sicherer Kontroll- und Umleitungsvorgänge. In Wellhead -Geräten spielen die Spulen, T -Shirts und Kreuze eine Schlüsselrolle. Sie sind nicht nur die Komponenten von Wellhead -Geräten, sondern auch der Kern, um die Sicherheit und Effizienz des Betriebs zu gewährleisten.

1. Funktion und Struktur der Gehäusespule

Funktion der Gehäusespule
Spulenspule ist eine wichtige druckhaltige Komponente im Wellhead-Gerät. Es befindet sich normalerweise am unteren Rand des Bohrlochkopfes, zwischen dem Gehäusebügel (Gehäusebügel) und dem Blowout -Verhinderer (BOP) und hat die folgenden Funktionen:
Tragen des Gewichts des Gehäuses: Während des Bohrprozesses wird jede Gehäuseschicht durch die Gehäusespule getragen, um ihr Gewicht und das Gewicht der Hilfsgeräte zu tragen.
Druckversiegelung erreichen: Am Boyhead befinden sich mehrere Gehäuse -Annuli (Gehäuseringung). Das Gehäusespulen erreicht auf jeder Ebene eine unabhängige Versiegelung des Gehäuses Annuli, indem ein Kleiderbügel und ein Dichtungsgerät installiert werden, um Öl- und Gaskreuzstrom zu verhindern.
Bereitstellung einer Schnittstelle für ringförmige Operationen: Der Seitenauslass der Gehäusespule kann an ein Abflussventil und eine Drucküberwachungsvorrichtung angeschlossen werden, die für ringförmige Gewichtung, Entwässerung oder Überwachungsvorgänge bequem ist.
Strukturelle Merkmale
Hauptkörper: Mit hochfestem Legierungsstahl geschmiedet (gemeinsames Material AISI 4130), hat es Hochdruckfestigkeit und Aufprallwiderstand. Der Arbeitsdruck liegt normalerweise zwischen 2.000 psi und 15.000 psi.
Hangesvorrichtung: Der Gehäusebügel wird im Inneren installiert, um die abgerundete Gehäusezeichenfolge zu reparieren.
Versiegelungssystem: Zu den üblichen Versiegelungsformularen gehören Metalldichtungen, Gummisiegel oder kombinierte Dichtungen, um die Hochdruckdichtungsleistung des Ringes zu gewährleisten.
Seitenauslass: Im Allgemeinen werden zwei oder vier Seitenauslässe für die Installation von Ventilen, Druckmessgeräten und Entwässerungsgeräten konfiguriert. Der Grenzflächenstandard entspricht normalerweise der API 6A -Flanschverbindungsspezifikation.

2. Funktion und Struktur von T -Shirts und Kreuzen

Funktionsübersicht
T -Shirts und Kreuze sind wichtige Komponenten von Bohrlochkopf- und Verteilersystemen. Sie werden häufig in Choke -Verteilern, Bruchrohrleitungen oder Testgeräten installiert. Die Hauptfunktionen umfassen:
Flüssigkeitsumleitung und Konfluenz: Leiten Sie die Bohrlochkopfflüssigkeit in unterschiedliche Richtungen wie Choke -Ventile, Bruchpumpen, Testgeräte usw. oder verschmelzen mehrere Flüssigkeiten und transportieren sie zu nachfolgenden Verarbeitungssystemen.
Drucküberwachung und -steuerung: Installieren Sie einen Druckmessgerät oder einen Sensor über den Seitenbort, um die Echtzeit-Drucküberwachung zu erreichen und die betriebliche Sicherheit zu gewährleisten.
Verbinden Sie mehrere Betriebsgeräte: Unter komplexen Arbeitsbedingungen wie Bruch, Säure und Brunnenreparatur können T-Shirts und Kreuze flexibel konfiguriert werden, um den Anforderungen von mehreren Wege parallele Operationen zu erfüllen.
Unterschiede zwischen T -Shirts und Kreuzen
T-Shirts (T-Shirts): Haben Sie einen Einlass und zwei Steckdosen in einer "T" -Form, die für eine Flüssigkeitsumleitung oder -injektion von Einzelbranch geeignet ist.
Kreuze (Vier-Wege): Haben Sie einen Einlass und drei Steckdosen in einer "Kreuz" -Form, die für mehrere Wege parallele Arbeitsbedingungen geeignet ist, z. B. gleichzeitig mit Drosseln, Frakturierungen und Rückendruckleitungen.
Struktur- und Designmerkmale
Herstellungsprozess: Hochfest geschmiedeter Stahl wird verwendet, mit Wärme behandelt, um die Verschleißfestigkeit und die Aufprallfestigkeit zu verbessern, und die Oberfläche wird normalerweise mit einer Antikorrosionsbeschichtung behandelt.
Verbindungsmethode: Zu den allgemeinen Verbindungsmethoden gehören die API -Flanschverbindung, die Gewindeverbindung oder die Schnellklemmverbindung, die für schnelle Installation und Demontage vor Ort bequem ist.
Innenhöhlendesign: Der interne Flusskanal ist optimiert, um den Flusswiderstand und die Erosion zu verringern und die Lebensdauer zu erhöhen. Bei Bruchbedingungen kann die innere Wand mit Verschleißmaterialien besprüht werden, um der Sanderosion zu widerstehen.
Druckniveau: Die häufigen Druckniveaus beträgt 5.000 psi, 10.000 psi und 15.000 psi, was den unterschiedlichen Bohrlochdruckanforderungen entsprechen kann.

3. Die Synergie der drei im Wellhead -System

Gehäusespulen, T -Shirts und Kreuze funktionieren nicht unabhängig, sondern arbeiten in Wellhead Operations zusammen:
Die Gehäusespule bietet eine grundlegende Lager und Versiegelung: Sie bildet das "Skelett" der Bohrlochkopfstruktur, unterstützt die obere Ausrüstung und isoliert verschiedene ringförmige Drücke.
T-Shirts und Croses Komplette Fluidallokation und Druckregelung: Durch ihr Multi-Outlet-Design können sie eine Flüssigkeitsumleitung, Druckerkennung und externe Gerätezugang erreichen.
Sicherheit und Flexibilität des Gesamtsystems: Dieses modulare Design macht das Bohrloch mit den unterschiedlichen Betriebsanforderungen wie Bohrungen, Bruch, Brunnenreparatur und Test.

4. Standards, Materialien und Auswahlempfehlungen

Standardspezifikationen
API 6A: "Wellhead Equipment und Weihnachtsbäume" ist der internationale Hauptstandard für das Design, die Herstellung und das Testen von Wellhead -Geräten.
ISO 10423: Eine internationale Standard -API -API 6A, die für die globale Öl- und Gasindustrie gilt.
NACE MR0175: Materialanforderungen für H₂s -Bedingungen zur Verhinderung von Wasserstoffsulfidspannungsrissen.
Materialauswahl
Normale Bedingungen: AISI 4130 geschmiedetes Stahl mit hoher Festigkeit und guter Zähigkeit.
Saure Bedingungen: Verwenden Sie CRA (korrosionsbeständige Legierung) oder Edelstahl wie 410SS, 17-4PH, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.
Hochdruck- und hohe Temperaturbedingungen (HPHT): Spezielle Legierung von Legierungsstahl oder Nickelbasis ist erforderlich, um eine langfristige Stabilität zu gewährleisten.
Auswahlpunkte
Wählen Sie den entsprechenden Druckniveau (2.000 psi ~ 15.000 psi) gemäß dem Bohrlochkopfdruck aus.
Wählen Sie das Material gemäß den Arbeitsbedingungen (Korrosivmedien, Temperatur, Abrasivität).
Betrachten Sie Schnittstellenstandards und Wellhead -Systemkompatibilität (API 6A Flanschgröße).

5. zukünftige Trends

Hochdruck- und Hochtemperaturanpassungsfähigkeit: Mit der Entwicklung von unkonventionellem Öl und Gas muss Wellhead-Geräte eine druckhaltige Kapazität von mehr als 20.000 psi aufweisen.
Verbesserte Korrosions- und Verschleißfestigkeit: Verwenden Sie fortschrittliche Materialien und Beschichtungsprozesse, um die Lebensdauer der Geräte zu erhöhen.
Intelligente Entwicklung: Integrierte Drucküberwachungssensoren zur Erzielung von Datenerfassung und Fernbedienung in Echtzeit am Wellnoad, Verbesserung der Sicherheits- und Automatisierungsniveaus.