Naftas ieguve naftas atradnēs
Kā akās darbojas kontroles līnijas?
Vadības līnijas nodrošina signālu pārraidi, ļauj iegūt datus par urbumu un ļauj kontrolēt un aktivizēt urbuma instrumentus.
Komandu un vadības signālus var nosūtīt no vietas uz virsmas uz urbuma instrumentu urbumā.Datus no dziļurbuma sensoriem var nosūtīt uz virsmas sistēmām novērtēšanai vai izmantošanai noteiktās urbuma darbībās.
Dziļurbuma drošības vārsti (DHSV) ir virsmas vadāmi zemvirsmas drošības vārsti (SCSSV), ko hidrauliski darbina no virsmas vadības paneļa.Kad hidrauliskais spiediens tiek piemērots pa vadības līniju, spiediens piespiež vārsta uzmavu noslīdēt uz leju, atverot vārstu.Atlaižot hidraulisko spiedienu, vārsts aizveras.
Meilong Tube dziļurbuma hidrauliskās līnijas galvenokārt tiek izmantotas kā sakaru vadi hidrauliski darbināmām urbumu ierīcēm naftas, gāzes un ūdens iesmidzināšanas akās, kur nepieciešama izturība un izturība pret ekstremāliem apstākļiem.Šīs līnijas var pēc pasūtījuma konfigurēt dažādām lietojumprogrammām un urbumu komponentiem.
Visi iekapsulētie materiāli ir hidrolītiski stabili un ir saderīgi ar visiem tipiskiem urbumu pabeigšanas šķidrumiem, ieskaitot augstspiediena gāzi.Materiālu izvēle ir balstīta uz dažādiem kritērijiem, tostarp grunts cauruma temperatūru, cietību, stiepes un plīsuma izturību, ūdens absorbciju un gāzu caurlaidību, oksidāciju un nodilumizturību un ķīmisko izturību.
Kontroles līnijas ir plaši izstrādātas, ieskaitot drupināšanas testus un augstspiediena autoklāva akas simulāciju.Laboratorijas saspiešanas testi ir parādījuši palielinātu slodzi, saskaņā ar kuru iekapsulētās caurules var saglabāt funkcionālo integritāti, jo īpaši gadījumos, kad tiek izmantoti stiepļu pavedienu “bufera vadi”.
Kur tiek izmantotas kontroles līnijas?
★ Inteliģentas akas, kurām nepieciešama attālinātas plūsmas kontroles ierīču funkcionalitāte un rezervuāru pārvaldības priekšrocības, jo rodas iejaukšanās izmaksas vai risks vai nespēja nodrošināt attālā vietā nepieciešamo virszemes infrastruktūru.
★ Sauszemes, platformas vai zemūdens vide.
Ģeotermālās enerģijas ražošana
Augu veidi
Pamatā elektroenerģijas ražošanai izmanto trīs veidu ģeotermālās stacijas.Iekārtas veidu galvenokārt nosaka objektā esošā ģeotermālā resursa raksturs.
Tā sauktā tiešā tvaika ģeotermālā iekārta tiek izmantota, kad ģeotermiskais resurss ražo tvaiku tieši no akas.Pēc tam, kad tvaiks iziet cauri separatoriem (kas noņem mazas smilšu un iežu daļiņas), tiek padots uz turbīnu.Tie bija pirmie augu veidi, kas tika izstrādāti Itālijā un ASV Diemžēl tvaika resursi ir retākie no visiem ģeotermālajiem resursiem un pastāv tikai dažās vietās pasaulē.Acīmredzot tvaika iekārtas netiktu piemērotas zemas temperatūras resursiem.
Zibens tvaika iekārtas tiek izmantotas gadījumos, kad ģeotermiskais resurss ražo augstas temperatūras karsto ūdeni vai tvaika un karstā ūdens kombināciju.Šķidrums no akas tiek novadīts uz tvertni, kur daļa ūdens tvaicē un tiek novirzīta uz turbīnu.Atlikušais ūdens tiek novirzīts iznīcināšanai (parasti injekcijai).Atkarībā no resursa temperatūras var būt iespējams izmantot divus zibspuldzes tvertņu posmus.Šajā gadījumā pirmās pakāpes tvertnē atdalītais ūdens tiek novirzīts uz otrās pakāpes tvertni, kur tiek atdalīts vairāk (bet zemāka spiediena) tvaika.Atlikušais ūdens no otrās pakāpes tvertnes tiek novirzīts uz apglabāšanu.Tā sauktā dubultā uzliesmošanas iekārta piegādā tvaiku ar diviem dažādiem spiedieniem uz turbīnu.Atkal, šāda veida iekārtas nevar piemērot zemas temperatūras resursiem.
Trešo ģeotermālo spēkstaciju veidu sauc par bināro elektrostaciju.Nosaukums cēlies no tā, ka turbīnas darbināšanai tiek izmantots otrs šķidrums slēgtā ciklā, nevis ģeotermālais tvaiks.1. attēlā parādīta binārā tipa ģeotermālās stacijas vienkāršota diagramma.Ģeotermālais šķidrums tiek izvadīts caur siltummaini, ko sauc par katlu vai iztvaicētāju (dažās iekārtās divi siltummaiņi virknē, pirmais ir priekšsildītājs un otrs ir iztvaicētājs), kur ģeotermālajā šķidrumā esošais siltums tiek pārnests uz darba šķidrumu, izraisot tā vārīšanu. .Iepriekšējie darba šķidrumi zemas temperatūras binārajās iekārtās bija CFC (freona tipa) aukstumnesēji.Pašreizējās iekārtās tiek izmantoti ogļūdeņraži (izobutāns, pentāns utt.) no HFC tipa aukstumnesējiem ar specifisku šķidrumu, kas izvēlēts atbilstoši ģeotermālā resursa temperatūrai.
1. attēls. Binārā ģeotermālā elektrostacija
Darba šķidruma tvaiki tiek novadīti uz turbīnu, kur tā enerģijas saturs tiek pārvērsts mehāniskajā enerģijā un caur vārpstu tiek piegādāts ģeneratoram.Tvaiki iziet no turbīnas uz kondensatoru, kur tie tiek pārvērsti atpakaļ šķidrumā.Lielākajā daļā iekārtu dzesēšanas ūdens tiek cirkulēts starp kondensatoru un dzesēšanas torni, lai šo siltumu novirzītu atmosfērā.Alternatīva ir izmantot tā sauktos “sausos dzesētājus” vai gaisa dzesēšanas kondensatorus, kas atgrūž siltumu tieši gaisā, neizmantojot dzesēšanas ūdeni.Šis dizains būtībā novērš jebkādu tērējošu ūdens izmantošanu, ko iekārta izmanto dzesēšanai.Sausā dzesēšana, jo tā darbojas augstākā temperatūrā (īpaši galvenajā vasaras sezonā) nekā dzesēšanas torņi samazina iekārtas efektivitāti.Šķidrais darba šķidrums no kondensatora ar padeves sūkni tiek sūknēts atpakaļ uz augstāka spiediena priekšsildītāju/iztvaicētāju, lai atkārtotu ciklu.
Binārais cikls ir iekārtas veids, ko izmantotu zemas temperatūras ģeotermālajiem lietojumiem.Pašlaik gatavās binārās iekārtas ir pieejamas moduļos no 200 līdz 1000 kW.
ELEKTROSTACIJAS PAMATI
Elektrostaciju sastāvdaļas
Elektroenerģijas ražošanas process no zemas temperatūras ģeotermālā siltuma avota (vai no tvaika parastajā spēkstacijā) ietver procesa inženieri, ko dēvē par Rankine ciklu.Parastajā spēkstacijā ciklā, kā parādīts 1. attēlā, ietilpst katls, turbīna, ģenerators, kondensators, padeves ūdens sūknis, dzesēšanas tornis un dzesēšanas ūdens sūknis.Tvaiks katlā rodas, sadedzinot kurināmo (ogles, naftu, gāzi vai urānu).Tvaiks tiek novadīts uz turbīnu, kur, izplešoties pret turbīnas lāpstiņām, tvaikā esošā siltumenerģija tiek pārvērsta mehāniskajā enerģijā, izraisot turbīnas rotāciju.Šī mehāniskā kustība caur vārpstu tiek pārnesta uz ģeneratoru, kur tā tiek pārveidota par elektroenerģiju.Pēc tam, kad tvaiks iziet cauri turbīnai, spēkstacijas kondensatorā tiek pārvērsts atpakaļ šķidrā ūdenī.Kondensācijas procesā siltums, ko turbīna neizmanto, tiek novadīts dzesēšanas ūdenī.Dzesēšanas ūdens tiek nogādāts dzesēšanas tornī, kur cikla "atkritumu siltums" tiek izvadīts atmosfērā.Tvaika kondensāts tiek piegādāts katlā ar padeves sūkni, lai atkārtotu procesu.
Rezumējot, spēkstacija ir vienkārši cikls, kas atvieglo enerģijas pārveidi no vienas formas citā.Šajā gadījumā kurināmā ķīmiskā enerģija tiek pārvērsta siltumā (pie katla), pēc tam mehāniskajā enerģijā (turbīnā) un visbeidzot elektroenerģijā (ģeneratorā).Lai gan galaprodukta, elektroenerģijas, enerģijas saturu parasti izsaka vatstundu vai kilovatstundu vienībās (1000 vatstundas vai 1 kWh), iekārtas veiktspējas aprēķinus bieži veic BTU vienībās.Ir ērti atcerēties, ka 1 kilovatstunda ir enerģijas ekvivalents 3413 BTU.Viens no svarīgākajiem elektrostacijas noteikumiem ir tas, cik daudz enerģijas (degvielas) ir nepieciešams, lai ražotu noteiktu elektrisko jaudu.
Zemūdens nabas
Galvenās funkcijas
Nodrošiniet hidraulisko jaudu zemūdens vadības sistēmām, piemēram, lai atvērtu/aizvērtu vārstus
Nodrošiniet elektrisko strāvu un vadības signālus zemūdens vadības sistēmām
Piegādājiet ražošanas ķimikālijas zemūdens ievadīšanai kokā vai urbumā
Piegādājiet gāzi gāzes lifta darbībai
Lai nodrošinātu šīs funkcijas, dziļūdens nabas var ietvert
Ķīmiskās iesmidzināšanas caurules
Hidrauliskās padeves caurules
Elektriskās vadības signālu kabeļi
Elektrības kabeļi
Optisko šķiedru signāls
Lielas caurules gāzes liftam
Zemūdens nabassaite ir hidraulisko šļūteņu komplekts, kurā var būt arī elektriskie kabeļi vai optiskās šķiedras, ko izmanto, lai vadītu zemūdens konstrukcijas no platformas vai peldoša kuģa.Tā ir būtiska zemūdens ražošanas sistēmas sastāvdaļa, bez kuras nav iespējama ilgtspējīga ekonomiska zemūdens naftas ieguve.
Galvenās sastāvdaļas
Augšējās nabas nobeiguma montāža (TUTA)
Augšējās nabas gala mezgls (TUTA) nodrošina saskarni starp galveno nabas un augšējās puses vadības aprīkojumu.Ierīce ir brīvi stāvošs korpuss, ko var pieskrūvēt vai sametināt vietā, kas atrodas blakus nabas nokarenai bīstamā atklātā vidē, kas atrodas uz augšējās iekārtas klāja.Šīs vienības parasti tiek pielāgotas klientu prasībām, ņemot vērā hidrauliskās, pneimatiskās, jaudas, signālu, optiskās šķiedras un materiālu izvēli.
TUTA parasti ietver elektriskās sadales kārbas elektrības un sakaru kabeļiem, kā arī cauruļu sistēmu, mērierīces un bloku un atgaisošanas vārstus atbilstošajām hidrauliskajām un ķīmiskajām piegādēm.
(Zemūdens) nabas gala mezgls (UTA)
UTA, kas atrodas uz dubļu paliktņa, ir daudzkārtīga elektrohidrauliskā sistēma, kas ļauj daudzus zemūdens vadības moduļus savienot ar vienām un tām pašām sakaru, elektriskajām un hidrauliskajām padeves līnijām.Rezultāts ir tāds, ka daudzas akas var kontrolēt, izmantojot vienu nabu.No UTA savienojumi ar atsevišķām akām un SCM tiek veikti ar džemperu mezgliem.
Tērauda lidojošie vadi (SFL)
Lidojošie vadi nodrošina elektriskos/hidrauliskos/ķīmiskos savienojumus no UTA ar atsevišķiem kokiem/kontroles pākstīm.Tie ir daļa no zemūdens sadales sistēmas, kas izplata nabas funkcijas tiem paredzētajiem pakalpojumu mērķiem.Tie parasti tiek uzstādīti pēc nabas un savienoti ar ROV.
Nabas materiāli
Atkarībā no pielietojuma veida parasti ir pieejami šādi materiāli:
Termoplastisks
Plusi: tas ir lēts, ātra piegāde un izturīgs pret nogurumu
Mīnusi: nav piemērots dziļam ūdenim;ķīmiskās saderības problēma;novecošana utt.
Cinka pārklāts Nitronic 19D dupleksais nerūsējošais tērauds
Plusi:
Zemākas izmaksas salīdzinājumā ar superduplekso nerūsējošo tēraudu (SDSS)
Augstāka tecēšanas robeža, salīdzinot ar 316L
Iekšējā izturība pret koroziju
Savietojams ar hidraulisko un lielāko daļu ķīmisko iesmidzināšanas pakalpojumu
Kvalificēts dinamiskam pakalpojumam
Mīnusi:
Nepieciešama ārējā aizsardzība pret koroziju – ekstrudēts cinks
Bažas par šuvju šuvju uzticamību dažos izmēros
Caurules ir smagākas un lielākas nekā līdzvērtīgas SDSS — tas ir jāuzstāda un jāuzstāda
Nerūsējošais tērauds 316L
Plusi:
Lēts
Īslaicīgi nepieciešama neliela katoda aizsardzība vai tā nav vispār
Zema tecēšanas robeža
Konkurētspējīgs ar termoplastu zema spiediena, sekla ūdens atsaitēm – lētāks īsam lauka ekspluatācijas laikam
Mīnusi:
Nav kvalificēts dinamiskam pakalpojumam
jutīgs pret hlorīda bedrēm
Super Duplex nerūsējošais tērauds (pretestības pret urbumiem ekvivalents — PRE >40)
Plusi:
Augsta izturība nozīmē mazu diametru, vieglu svaru uzstādīšanai un pakarināšanai.
Augsta izturība pret sprieguma korozijas plaisāšanu hlorīdu vidē (punktu pretestības ekvivalents > 40) nozīmē, ka nav nepieciešams pārklājums vai CP.
Ekstrūzijas process nozīmē, ka nav grūti pārbaudīt šuvju šuves.
Mīnusi:
Jākontrolē starpmetālu fāzes (sigma) veidošanās ražošanas un metināšanas laikā.
Augstākās izmaksas, garākais tēraudu izpildes laiks, ko izmanto nabas caurulēm
Oglekļa tērauds ar cinka pārklājumu (ZCCS)
Plusi:
Zemas izmaksas salīdzinājumā ar SDSS
Kvalificēts dinamiskam pakalpojumam
Mīnusi:
Šuve metināta
Mazāka iekšējā korozijas izturība nekā 19D
Smags un liels diametrs salīdzinājumā ar SDSS
Nabas nodošana ekspluatācijā
Jaunuzstādītajās nabās parasti ir uzglabāšanas šķidrumi.Uzglabāšanas šķidrumi ir jāizspiež ar paredzētajiem produktiem, pirms tie tiek izmantoti ražošanā.Jāpievērš uzmanība iespējamām nesaderības problēmām, kas var izraisīt nogulsnes un izraisīt nabas caurulīšu aizsērēšanu.Ja ir paredzama nesaderība, ir nepieciešams atbilstošs bufera šķidrums.Piemēram, lai nodotu ekspluatācijā asfaltēna inhibitoru līniju, ir nepieciešams savstarpējs šķīdinātājs, piemēram, EGMBE, lai nodrošinātu buferi starp asfaltēna inhibitoru un uzglabāšanas šķidrumu, jo tie parasti nav saderīgi.