Analisis Peralatan Wellhead Minyak dan Gas: Fungsi dan Struktur Sarutan, Tees dan Salib

Pengenalan

Peralatan Wellhead Minyak dan Gas adalah hab penting yang menghubungkan sistem pengeluaran bawah tanah dan permukaan permukaan. Ia bertanggungjawab untuk menahan tekanan tinggi, suhu tinggi dan cecair yang menghakis dari bawah tanah, sambil memastikan operasi kawalan dan pengalihan yang selamat. Dalam peralatan WellHead, kilauan selongsong, tee dan salib memainkan peranan utama. Mereka bukan sahaja komponen peralatan Wellhead, tetapi juga teras untuk memastikan keselamatan dan kecekapan operasi.

1. Fungsi dan struktur jentak selongsong

Fungsi jentak selongsong
Sarung Sarung adalah komponen tekanan yang penting dalam peranti Wellhead. Ia biasanya dipasang di bahagian bawah kepala telaga, antara penyangkut selongsong (penyangkut selongsong) dan pencegahan blowout (BOP), dan mempunyai fungsi berikut:
Menjalankan berat selongsong: Semasa proses penggerudian, setiap lapisan selongsong disokong oleh julat selongsong untuk menanggung beratnya dan berat peralatan tambahan.
Mencapai Pengedap Tekanan: Terdapat pelbagai sarung sarung (sarung anulus) di kepala telaga. Kupas selongsong mencapai pengedap bebas dari sarung annuli pada setiap peringkat dengan memasang penyangkut dan peranti pengedap untuk mengelakkan aliran silang minyak dan gas.
Menyediakan antara muka untuk operasi anulus: Outlet sampingan julat selongsong boleh disambungkan ke injap longkang dan peranti pemantauan tekanan, yang mudah untuk operasi bobot, saliran atau pemantauan anulus.
Ciri -ciri struktur
Badan utama: Dipalsukan dengan keluli aloi kekuatan tinggi (bahan biasa AISI 4130), ia mempunyai rintangan tekanan tinggi dan rintangan kesan. Tekanan kerja biasanya antara 2,000 psi dan 15,000 psi.
Peranti Gantung: Penyangkut selongsong dipasang di dalam untuk menetapkan rentetan selongsong yang diturunkan.
Sistem pengedap: Bentuk pengedap biasa termasuk meterai logam, meterai getah atau gabungan gabungan untuk memastikan prestasi pengedap tekanan tinggi anulus.
Outlet sampingan: Secara amnya, dua atau empat cawangan sampingan dikonfigurasi untuk memasang injap, alat pengukur tekanan, dan peranti saliran. Standard antara muka biasanya mematuhi spesifikasi sambungan flange API 6A.

2. Fungsi dan struktur tee dan salib

Gambaran Keseluruhan Fungsi
Tees dan salib adalah komponen penting dalam sistem kepala dan manifold. Mereka sering dipasang dalam manifolds tercekik, saluran paip patah atau peranti ujian. Fungsi utama termasuk:
Pengalihan dan pertemuan cecair: Panduan kepala yang dihasilkan cecair ke arah yang berbeza seperti injap tercekik, pam fraktur, peralatan ujian, dan lain -lain, atau menggabungkan pelbagai cecair dan mengangkutnya ke sistem pemprosesan berikutnya.
Pemantauan dan Kawalan Tekanan: Pasang tolok tekanan atau sensor melalui pelabuhan sampingan untuk mencapai pemantauan tekanan masa nyata dan memastikan keselamatan operasi.
Sambungkan pelbagai peralatan operasi: Di bawah keadaan kerja yang kompleks seperti fraktur, pengasidan, dan pembaikan, teh dan salib yang baik boleh dikonfigurasi secara fleksibel untuk memenuhi keperluan operasi selari berbilang arah.
Perbezaan antara tee dan salib
Tees (Tees): Mempunyai satu salur masuk dan dua cawangan, dalam bentuk "T", sesuai untuk lencongan cecair tunggal atau suntikan.
Salib (empat hala): Mempunyai satu salur masuk dan tiga cawangan, dalam bentuk "salib", sesuai untuk keadaan kerja selari berbilang hala, seperti menyambungkan saluran paip tekanan, fraktur, dan tekanan belakang pada masa yang sama.
Ciri struktur dan reka bentuk
Proses pembuatan: keluli palsu kekuatan tinggi digunakan, dirawat haba untuk meningkatkan rintangan haus dan rintangan impak, dan permukaan biasanya dirawat dengan salutan anti-karat.
Kaedah Sambungan: Kaedah sambungan biasa termasuk sambungan flange API, sambungan berulir atau sambungan pengapit cepat, yang mudah untuk pemasangan dan pembongkaran pesat di tapak.
Reka bentuk rongga dalaman: Saluran aliran dalaman dioptimumkan untuk mengurangkan rintangan aliran dan hakisan dan meningkatkan hayat perkhidmatan. Untuk keadaan patah, dinding dalaman boleh disembur dengan bahan tahan haus untuk menahan hakisan pasir.
Tahap tekanan: Tahap tekanan biasa ialah 5,000 psi, 10,000 psi dan 15,000 psi, yang dapat memenuhi keperluan tekanan kepala yang berbeza.

3. Sinergi Ketiga dalam Sistem Wellhead

Casing Spool, Tees and Crosses tidak beroperasi secara bebas, tetapi bekerjasama dalam operasi kepala WellHead:
Sarutan Sarung menyediakan galas asas dan pengedap: Ia membentuk "rangka" struktur kepala, menyokong peralatan atas dan mengasingkan tekanan anulus yang berbeza.
Tees dan melintasi peruntukan cecair lengkap dan kawalan tekanan: Melalui reka bentuk multi-outlet mereka, mereka dapat mencapai lencongan cecair kepala, pengesanan tekanan dan akses peralatan luaran.
Keselamatan dan fleksibiliti sistem keseluruhan: Reka bentuk modular ini menjadikan kepala telaga sangat mudah disesuaikan untuk memenuhi keperluan operasi yang berbeza seperti penggerudian, patah, pembaikan, dan ujian.

4. Standard, bahan dan cadangan pemilihan

Spesifikasi standard
API 6A: "Peralatan Wellhead dan Pokok Krismas" adalah standard antarabangsa utama untuk reka bentuk, pembuatan dan pengujian peralatan kepala.
ISO 10423: Suatu piawaian antarabangsa bersamaan dengan API 6A, yang terpakai kepada industri minyak dan gas global.
NACE MR0175: Keperluan bahan untuk keadaan H₂S untuk mencegah retak tekanan sulfida hidrogen.
Pemilihan bahan
Keadaan biasa: AISI 4130 keluli palsu, dengan kekuatan yang tinggi dan ketangguhan yang baik.
Keadaan masam: Gunakan CRA (aloi tahan kakisan) atau keluli tahan karat, seperti 410SS, 17-4PH, untuk meningkatkan rintangan kakisan.
Tekanan tinggi dan suhu tinggi (HPHT): Keluli aloi khas atau aloi berasaskan nikel diperlukan untuk memastikan kestabilan jangka panjang.
Mata pemilihan
Pilih tahap tekanan yang sesuai (2,000 psi ~ 15,000 psi) mengikut tekanan kepala.
Pilih bahan mengikut keadaan kerja (media menghakis, suhu, abrasif).
Pertimbangkan piawaian antara muka dan keserasian sistem kepala (API 6A Flange Saiz).

5. Trend masa depan

Kesesuaian tekanan tinggi dan suhu tinggi: Dengan perkembangan minyak dan gas yang tidak konvensional, peralatan kepala Wellhead mesti mempunyai kapasiti galas tekanan lebih daripada 20,000 psi.
Peningkatan kakisan dan rintangan haus: Gunakan bahan canggih dan proses salutan untuk meningkatkan kehidupan peralatan.
Pembangunan Pintar: Sensor Pemantauan Tekanan Bersepadu Untuk mencapai pengumpulan data masa nyata dan kawalan jauh di kepala telaga, meningkatkan tahap keselamatan dan automasi.