Оптимізація продуктивності: роль відсічних клапанів у верхніх об'єктах на морській платформі

Енергетична криза 1970 -х років поклала край епоху дешевої нафти і вступила в гонку, щоб свердлити на офшорну нафту. З ціною бочки сирої нафти в двозначних цифрах, деякі більш складні методи буріння та відновлення починають розпізнавати, навіть якщо вони дорожчі. За сьогоднішніми стандартами ранні офшорні платформи, як правило, виробляли низькі обсяги - близько 10 000 барелів на день (БПД). У нас навіть є Thunderhorse PDQ, буріння, виробництво та живий модуль, який може виробляти до 250 000 барелів нафти та 200 мільйонів кубічних футів (MMCF) газу на день. Така велика виробнича одиниця, кількість ручних клапанів до 12 000, більшість з них єкулькові клапани. Ця стаття буде зосереджена на декількох видах відключених клапанів, які зазвичай використовуються у верхніх приміщеннях офшорних платформ.

Виробництво нафти та газу також вимагає використання допоміжного обладнання, яке безпосередньо не виконує обробку вуглеводнів, а лише забезпечує відповідну підтримку процесу. Допоміжне обладнання включає систему підйому морської води (теплообмін, ін'єкція, пожежна боротьба тощо), гаряча вода та система розподілу води. Будь то сам процес чи допоміжне обладнання, необхідно використовувати клапан перегородки. Їх основні функції поділяються на два типи: ізоляція обладнання та контроль процесів (ON-OFF). Нижче ми проаналізуємо ситуацію відповідних клапанів навколо ліній доставки різних поширених рідин на офшорних виробничих платформах.

Вага обладнання також є критичною для офшорних платформ. Кожен кілограм обладнання на платформі потрібно перевезти до місця через океани та океани, і його потрібно підтримувати протягом усього життєвого циклу. Відповідно, кулькові клапани найчастіше використовуються на платформі, оскільки вони компактні і мають більше функцій. Звичайно, є більш міцні (плоскіклапани воріт) або більш легкі клапани (такі як клапани метеликів), але враховуючи різні фактори, такі як вартість, вага, тиск і температура, кулькові клапани, часто є найбільш підходящим вибором.

Три шматок литий фіксований кульковий клапан

Очевидно,кулькові клапанине тільки легші, але й мають менші розміри висоти (і часто розміри ширини). Кульовий клапан також має перевагу надання порту розряду між двома місцями, тому можна перевірити наявність внутрішніх витоків. Ця перевага корисна для аварійних відключених клапанів (ESDV), оскільки їх ущільнювальні показники потрібно часто перевіряти.

Рідина з нафтової свердловини, як правило, є сумішшю нафти і газу, а іноді і вода. Як правило, у міру життя свердловин, вода накачується як побічний продукт відновлення нафти. Для таких сумішей - і дійсно для інших типів рідин - перше, що потрібно визначити, - чи є в них домішки, такі як вуглекислий газ, сульфід та тверді частинки (пісок або корозійне сміття тощо). Якщо присутні тверді частинки, сидіння та кульку потрібно покрити металевим, щоб уникнути надмірного зносу заздалегідь. Як СО2 (вуглекислий газ), так і H2S (сірководню) викликають корозійні середовища, які зазвичай називають солодкою корозійною та кислотною корозією. Солодка корозія, як правило, викликає рівномірну втрату поверхневого шару компонента. Наслідки кислотної корозії є більш небезпечними, що часто викликає розбирання матеріалу, що призводить до відмови обладнання. Обидва типи корозії зазвичай можуть бути пригнічені вибором відповідних матеріалів та введенням відповідних інгібіторів. NACE розробив набір стандартів, спеціально для корозії кислоти: "MR0175 для нафтогазової промисловості, матеріали для використання в середовищах, що містять сірку, у виробництві нафти та газу". Матеріали клапана, як правило, дотримуються цього стандарту. Для відповідності цьому стандарту матеріал повинен відповідати декільком вимогам, такими як твердість, щоб бути придатним для використання в кислих умовах.

Три шматок литий фіксований кульковий клапан
Два шматка Фіксований кульковий клапан

Більшість кульових клапанів для морського виробництва розроблені відповідно до стандартів API 6D. Нафтогазові компанії часто накладають додаткові вимоги до цього стандарту, як правило, шляхом введення додаткових умов на матеріали або вимагають більш жорстких випробувань. Наприклад, стандарт S-562, представлений Міжнародною асоціацією виробників нафти та газу (IOGP). Стандартний додаток для клапана S-562-API 6D Ball був розроблений декількома основними нафтогазовими компаніями для консолідації та впорядкування різних вимог, якими повинні відповідати виробники. Оптимістично це зменшить витрати та скоротить час.

Морська вода має широкий спектр ролей на бурові платформи, включаючи пожежу, затоплення водосховищами, теплообмін, промислову воду та сировину для питної води. Трубопровід, що транспортує морська вода, зазвичай має велику діаметр і низький тиск - клапан метелика більше підходить для робочого стану. Клапани метеликів відповідають стандартам API 609 і їх можна розділити на три типи: концентричні, подвійні ексцентричні та потрійні ексцентричні. Через меншу вартість клапани концентричних метеликів з накладками або конструкціями затискача є найпоширенішими. Розмір ширини таких клапанів дуже малий, і при встановленні на трубопроводі він повинен бути точно вирівняний, інакше це вплине на продуктивність клапана. Якщо вирівнювання фланця не є правильним, воно може перешкоджати роботі клапана і навіть може зробити клапан не в змозі працювати. Деякі умови можуть вимагати використання подвійних екранних або потрійних клапанів метеликів; Вартість самого клапана вища, але все ще нижча, ніж вартість точного вирівнювання під час встановлення.


Час посади: 28-2024 червня