שסתום בטיחות תת-קרקעי מבוקר משטח (SCSSV)

שורת שליטה

קו הידראולי בקוטר קטן המשמש להפעלת ציוד להשלמת בור כמו שסתום בטיחות תת-קרקעי מבוקר משטח (SCSSV).רוב המערכות המופעלות על ידי קו בקרה פועלות על בסיס כשל.במצב זה, קו הבקרה נשאר בלחץ כל הזמן.כל דליפה או תקלה גורמת לאובדן לחץ קו הבקרה, הפועלת לסגירת שסתום הבטיחות ולהפוך את הבאר לבטוחה.

שסתום בטיחות תת-קרקעי מבוקר משטח (SCSSV)

שסתום בטיחות למטה המופעל ממתקני שטח דרך קו בקרה החגור על פני השטח החיצוניים של צינור הייצור.שני סוגים בסיסיים של SCSSV נפוצים: ניתנים לשליפה קווית, לפיה ניתן להפעיל ולשלוף את רכיבי שסתום הבטיחות העיקריים ב-slickline, וצינורות ניתנים לשליפה, שבה כל מכלול שסתום הבטיחות מותקן עם מחרוזת הצינור.מערכת הבקרה פועלת במצב בטוח לכשל, עם לחץ בקרה הידראולי המשמש לפתיחת מכלול כדור או דש שייסגר אם לחץ הבקרה יאבד.

שסתום בטיחות למטה (Dsv)

מכשיר למטה המבודד לחץ ונוזלים בקידוח במקרה של חירום או כשל קטסטרופלי של ציוד פני השטח.מערכות הבקרה הקשורות לשסתומי בטיחות מוגדרות בדרך כלל במצב בטוח לכשל, כך שכל הפרעה או תקלה של המערכת תגרום לסגירת שסתום הבטיחות כדי להפוך את הבאר לבטוחה.שסתומי בטיחות למטה מצוידים כמעט בכל הבארות והם כפופים בדרך כלל לדרישות חקיקה מקומיות או אזוריות מחמירות.

מחרוזת הפקה

הצינור הראשוני שדרכו מיוצרים נוזלי המאגר אל פני השטח.מחרוזת הייצור מורכבת בדרך כלל עם צינורות ורכיבי השלמה בתצורה המתאימה לתנאי שקע הקידוח ולשיטת הייצור.תפקיד חשוב של מחרוזת הייצור היא להגן על הצינורות הראשיים של קידוח הקידוח, כולל המעטפת והציפוי, מפני קורוזיה או שחיקה על ידי נוזל המאגר.

שסתום בטיחות תת-קרקעי (Sssv)

התקן בטיחות המותקן בקידוח העליון כדי לספק סגירת חירום של צינורות הייצור במקרה חירום.שני סוגים של שסתום בטיחות תת-קרקעי זמינים: מבוקר משטח ובוקר תת-קרקעי.בכל אחד מהמקרים, מערכת שסתום הבטיחות מתוכננת להיות בטוחה לכשל, כך שקיבת הבאר מבודדת במקרה של כשל מערכת או נזק למתקני בקרת ייצור פני השטח.

לַחַץ:הכוח המופץ על פני משטח, נמדד בדרך כלל בכוח של פאונד לאינץ' רבוע, או lbf/in2, או psi, ביחידות שדות נפט בארה"ב.היחידה המטרית לכוח היא הפסקל (Pa), והווריאציות שלו: מגה-פסקל (MPa) ו-kilopascal (kPa).

צינורות ייצור

צינור קידוח המשמש לייצור נוזלי מאגר.צינורות הייצור מורכבים עם רכיבי השלמה אחרים כדי להרכיב את מחרוזת הייצור.צינור הייצור שנבחר עבור כל השלמה צריך להיות תואם לגיאומטריית שקע הקידוח, למאפייני ייצור המאגר ולנוזלי המאגר.

מַעֲטֶפֶת

צינור בקוטר גדול הונמך לתוך חור פתוח ונצמד למקומו.על מעצב הבאר לתכנן מעטפת כך שתעמוד במגוון כוחות, כגון קריסה, התפרצות וכשל במתיחה, כמו גם תמלחות אגרסיביות מבחינה כימית.רוב חיבורי המעטפת מיוצרים עם חוטים זכריים בכל קצה, ומצמדי מעטפת באורך קצר עם חוטים נקביים משמשים לחיבור החיבורים הבודדים של המעטפת יחד, או שחיבורי המעטפת עשויים להיות מיוצרים עם חוטים זכריים בקצה אחד וחוטים נקביים בקצה האחד. אַחֵר.המעטפת מופעלת כדי להגן על תצורות מים מתוקים, לבודד אזור של החזרות אבודות, או לבודד תצורות עם שיפוע לחץ שונה באופן משמעותי.הפעולה שבמהלכה מוכנס המעטפת לתוך צינור הבאר נקראת בדרך כלל "צינור רץ".מעטפת מיוצרת בדרך כלל מפלדת פחמן רגילה שעברה טיפול בחום בחוזקות משתנות, אך עשויה להיות מיוצרת במיוחד מפלדת אל חלד, אלומיניום, טיטניום, פיברגלס וחומרים אחרים.

פקר ייצור:התקן המשמש לבודד את הטבעת ולעיגון או לאבטחת החלק התחתון של מחרוזת צינור הייצור.מגוון עיצובי אורז ייצור זמין כדי להתאים לגיאומטריית שקע הקידוח ולמאפייני הייצור של נוזלי המאגר.

פקר הידראולי:סוג של אורז המשמש בעיקר ביישומי ייצור.אורז הידראולי מוגדר בדרך כלל באמצעות לחץ הידראולי המופעל דרך מיתר הצינור במקום כוח מכני המופעל על ידי מניפולציה של מיתר הצינור.

סילבור פקר

סוג של אורז ייצור המשלב פתח איטום המקבל מכלול איטום המותאם לתחתית צינור הייצור.אורז ה-Sealbore מוגדר לעתים קרובות על קו קווי כדי לאפשר מתאם עומק מדויק.עבור יישומים שבהם צפויה תנועה גדולה של צינורות, כפי שעלולה לנבוע מהתרחבות תרמית, מכלול האריזה והאטם מתפקדים כמפרק החלקה.

מפרק מארז:אורך של צינור פלדה, בדרך כלל באורך של כ-40 רגל [13 מטר] עם חיבור הברגה בכל קצה.מפרקי מעטפת מורכבים כדי ליצור מחרוזת מעטפת באורך ובמפרט הנכון עבור צינור הקידוח שבו הוא מותקן.

ציון מארז

מערכת זיהוי וסיווג חוזק חומרי מעטפת.מכיוון שרוב המעטפת של שדה הנפט היא בערך באותה כימיה (בדרך כלל פלדה) ושונה רק בטיפול החום המיושם, מערכת הדירוג מספקת חוזקות סטנדרטיות של מארזים המיועדים לייצור ולשימוש בקידוחים.החלק הראשון של המינוח, אות, מתייחס לחוזק המתיחה.החלק השני של הייעוד, מספר, מתייחס לחוזק התפוקה המינימלי של המתכת (לאחר טיפול בחום) ב-1,000 psi [6895 KPa].לדוגמה, לדרגת המעטפת J-55 יש חוזק תפוקה מינימלי של 55,000 psi [379,211 KPa].דרגת המעטפת P-110 מציינת צינור בעל חוזק גבוה יותר עם חוזק תפוקה מינימלי של 110,000 psi [758,422 KPa].דרגת המעטפת המתאימה לכל יישום מבוססת בדרך כלל על דרישות לחץ וקורוזיה.מאחר שמתכנן הבאר מודאג מהתנובה של הצינור בתנאי העמסה שונים, דרגת המעטפת היא המספר המשמש ברוב החישובים.חומרי מעטפת בעלי חוזק גבוה יקרים יותר, ולכן מחרוזת מעטפת עשויה לשלב שתי דרגות מעטפת או יותר כדי לייעל את העלויות תוך שמירה על ביצועים מכניים נאותים לאורך המיתר.כמו כן, חשוב לציין שבאופן כללי, ככל שעוצמת התפוקה גבוהה יותר, כך המעטפת רגישה יותר לפיצוח מתח גופרתי (פיצוח המושרה על ידי H2S).לכן, אם צפוי H2S, ייתכן שמעצב הבאר לא יוכל להשתמש בצינורות בעלי חוזק גבוה ככל שהוא או היא היו רוצים.

מפרק: משטח של שבירה, סדק או הפרדה בתוך סלע שלאורכו לא הייתה תנועה מקבילה למישור המגדיר.השימוש על ידי חלק מהכותבים יכול להיות ספציפי יותר: כאשר קירות של שבר נעו נורמליים זה לזה, השבר נקרא מפרק.

Slip Joint: מפרק טלסקופי על פני השטח בפעולות צפות בים, המאפשר תנועת כלי שיט (תנועה אנכית) תוך שמירה על צינור עלייה לקרקעית הים.כשהכלי מתנשא, מפרק ההחלקה מתגלגל פנימה או החוצה באותה כמות כך שהעלייה מתחת למפרק ההחלקה אינה מושפעת יחסית מתנועת כלי השיט.

קו קווי: קשור לכל היבט של רישום המשתמש בכבל חשמלי להורדת כלים לתוך הקידוח ולהעברת נתונים.רישום קווי נבדל ממדידות תוך כדי קידוח (MWD) ומרישום בוץ.

Riser לקידוח: צינור בקוטר גדול המחבר את מחסנית ה-BOP התת-ימית לאסדת משטח צפה כדי להחזיר בוץ אל פני השטח.ללא הגבהה, הבוץ פשוט היה נשפך מהחלק העליון של הערימה אל קרקעית הים.העלייה עשויה להיחשב באופן רופף כהרחבה זמנית של צינור הבאר אל פני השטח.

BOP

שסתום גדול בחלק העליון של באר שעלול להיסגר אם צוות הקידוח יאבד שליטה על נוזלי היווצרות.על ידי סגירת שסתום זה (בדרך כלל מופעל מרחוק באמצעות מפעילים הידראוליים), צוות הקידוח חוזר בדרך כלל לשליטה על המאגר, ולאחר מכן ניתן להתחיל בהליכים להגדלת צפיפות הבוץ עד שניתן יהיה לפתוח את ה-BOP ולשמור על בקרת הלחץ על המבנה.

BOPs מגיעים במגוון סגנונות, גדלים ודירוגי לחץ.

חלקם יכולים לסגור ביעילות מעל קידוח באר פתוח.

חלקם נועדו לאטום סביב רכיבים צינוריים בבאר (צינור קידוח, מעטפת או צינור).

אחרים מצוידים במשטחי גזירה מפלדה מוקשה שיכולים למעשה לחתוך דרך צינור קידוח.

מכיוון ש-BOPs הם בעלי חשיבות קריטית לבטיחות הצוות, האסדה והקידוח עצמו, BOPs נבדקים, נבדקים ומשופצים במרווחי זמן קבועים שנקבעים על ידי שילוב של הערכת סיכונים, נוהג מקומי, סוג באר ודרישות משפטיות.בדיקות BOP משתנות מבדיקת תפקוד יומית על בארות קריטיות לבדיקות חודשיות או תכופות פחות על בארות הנחשבות בעלות סבירות נמוכה לבעיות בקרת באר.

חוזק מתיחה: הכוח ליחידת שטח חתך הנדרש כדי למשוך חומר זה מזה.

תפוקה: הנפח שתופס על ידי שק אחד של מלט יבש לאחר ערבוב עם מים ותוספים ליצירת תמיסה בצפיפות רצויה.התשואה מתבטאת בדרך כלל ביחידות בארה"ב כ רגל מעוקב לשק (ft3/sk).

פיצוח מתח גופרתי

סוג של כשל שביר ספונטני בפלדות ובסגסוגות אחרות בעלות חוזק גבוה כשהן במגע עם מימן גופרתי לח וסביבות גופרתייות אחרות.מפרקי כלי עבודה, חלקים מוקשים של מונעי התפרצות וחיפוי שסתומים רגישים במיוחד.מסיבה זו, יחד עם סיכוני הרעילות של גז מימן גופרתי, חיוני שבוץ המים יישמר נקי לחלוטין מגופרית מסיסים ובמיוחד מימן גופרתי ב-pH נמוך.פיצוח מתח גופרתי נקרא גם פיצוח מימן גופרתי, פיצוח סולפיד, פיצוח קורוזיה גופרתי ופיצוח מתח-קורוזיה גופרתי.שינוי השם נובע מחוסר הסכמה במנגנון הכשל.חלק מהחוקרים רואים בפיצוח סולפיד כסוג של פיצוח מאמץ-קורוזיה, בעוד שאחרים רואים בו סוג של התפרקות מימן.

מימן גופרתי

[H2S] גז רעיל בצורה יוצאת דופן עם נוסחה מולקולרית של H2S.בריכוזים נמוכים, ל-H2S יש ריח של ביצים רקובות, אך בריכוזים קטלניים גבוהים יותר, הוא חסר ריח.H2S מסוכן לעובדים ומספר שניות של חשיפה בריכוזים נמוכים יחסית עלולה להיות קטלנית, אך גם חשיפה לריכוזים נמוכים יותר עלולה להזיק.ההשפעה של H2S תלויה במשך, בתדירות ובעוצמת החשיפה, כמו גם ברגישות של האדם.מימן גופרתי הוא סכנה רצינית ועלולה קטלנית, ולכן מודעות, זיהוי וניטור של H2S חיוניים.מכיוון שגז מימן גופרתי קיים בתצורות תת-קרקעיות מסוימות, צוותי קידוח וצוותים מבצעיים אחרים חייבים להיות מוכנים להשתמש בציוד גילוי, ציוד מגן אישי, הדרכה ונהלי מגירה מתאימים באזורים מועדים ל-H2S.מימן גופרתי מיוצר במהלך פירוק חומר אורגני ומתרחש עם פחמימנים באזורים מסוימים.הוא חודר לבוץ קידוח מתצורות תת-קרקעיות ויכול להיווצר גם על ידי חיידקים מפחיתי סולפט בבוץ מאוחסן.H2S יכול לגרום לפיצוח סולפיד-מתח-קורוזיה של מתכות.מכיוון שהוא מאכל, ייצור H2S עשוי לדרוש ציוד ייצור מיוחד יקר כגון צינורות נירוסטה.סולפידים יכולים להיות משקעים ללא מזיק מבוץ מים או בוץ שמן על ידי טיפולים עם סופח גופרי המתאים.H2S היא חומצה חלשה, תורמת שני יוני מימן בתגובות נטרול, ויוצרת יוני HS- ו-S-2.בבוץ על בסיס מים או מים, שלושת מיני הגופרית, יוני H2S ו-HS-ו-S-2, נמצאים בשיווי משקל דינמי עם מים ויוני H+ ו-OH-.התפלגות האחוזים בין שלושת מיני הגופרית תלויה ב-pH.H2S דומיננטי ב-pH נמוך, יון HS- דומיננטי ב-pH בטווח בינוני ויוני S2 שולטים ב-pH גבוה.במצב שיווי משקל זה, יוני גופרית חוזרים ל-H2S אם ה-pH יורד.סולפידים בבוץ מים ובבוץ שמן ניתן למדוד כמותית עם רכבת הגז Garrett לפי נהלים שנקבעו על ידי API.

מחרוזת כיסוי

אורך מורכב של צינור פלדה המוגדר כך שיתאים לקידוח ספציפי.קטעי הצינור מחוברים ומורידים לתוך שקע באר, ואז מצמידים למקומם.חיבורי הצינור הם בדרך כלל באורך של כ-40 רגל [12 מ'], מושחלים זכר בכל קצה ומחוברים לאורכים קצרים של צינור הברגה כפול נקבה הנקרא צימודים.מיתרי מעטפת ארוכים עשויים לדרוש חומרים בעלי חוזק גבוה יותר בחלק העליון של המיתר כדי לעמוד בעומס המיתרים.חלקים תחתונים של המיתר עשויים להיות מורכבים עם מעטפת בעובי דופן גדול יותר כדי לעמוד בלחצים הקיצוניים שסביר להניח בעומק.המעטפת מופעלת כדי להגן או לבודד תצורות הסמוכות לקידוח הבאר.