Produkcia ropy v ropných poliach
Ako fungujú kontrolné vedenia v studniach?
Riadiace vedenia umožňujú prenos signálov, umožňujú zber dát z vrtov a umožňujú ovládanie a aktiváciu vrtných nástrojov.
Príkazové a riadiace signály môžu byť odoslané z miesta na povrchu do hĺbkového nástroja vo vrte.Dáta z hĺbkových senzorov sa môžu posielať do povrchových systémov na vyhodnotenie alebo použitie v určitých vrtných prevádzkach.
Dolné bezpečnostné ventily (DHSV) sú povrchovo riadené podpovrchové bezpečnostné ventily (SCSSV) ovládané hydraulicky z ovládacieho panela na povrchu.Keď je hydraulický tlak aplikovaný v riadiacom potrubí, tlak núti manžetu vo ventile skĺznuť nadol, čím sa ventil otvorí.Po uvoľnení hydraulického tlaku sa ventil uzavrie.
Zvodné hydraulické vedenia Meilong Tube sa používajú predovšetkým ako komunikačné vedenia pre hydraulicky ovládané vrtné zariadenia v ropných, plynových a vstrekovacích vrtoch, kde sa vyžaduje trvanlivosť a odolnosť voči extrémnym podmienkam.Tieto linky môžu byť prispôsobené pre rôzne aplikácie a zvislé komponenty.
Všetky zapuzdrené materiály sú hydrolyticky stabilné a sú kompatibilné so všetkými typickými kvapalinami na dokončovanie studní, vrátane vysokotlakového plynu.Výber materiálu je založený na rôznych kritériách, vrátane teploty dna, tvrdosti, pevnosti v ťahu a roztrhnutí, absorpcie vody a priepustnosti plynov, oxidácii a odolnosti voči oderu a chemikáliám.
Riadiace linky prešli rozsiahlym vývojom, vrátane testovania rozdrvením a simulácie vysokotlakového autoklávu.Laboratórne tlakové testy preukázali zvýšené zaťaženie, pri ktorom si zapuzdrené hadičky môžu zachovať funkčnú integritu, najmä tam, kde sa používajú „nárazové drôty“ s drôteným prameňom.
Kde sa používajú riadiace linky?
★ Inteligentné vrty vyžadujúce funkčnosť a výhody riadenia rezervoárov zariadení na diaľkovú kontrolu toku kvôli nákladom alebo rizikám zásahov alebo neschopnosti podporovať povrchovú infraštruktúru požadovanú na vzdialenom mieste.
★ Pozemné, plošinové alebo podmorské prostredie.
Výroba geotermálnej energie
Typy rastlín
V zásade existujú tri typy geotermálnych elektrární používaných na výrobu elektriny.Typ zariadenia je určený predovšetkým povahou geotermálneho zdroja v lokalite.
Takzvané priame parné geotermálne zariadenie sa používa vtedy, keď geotermálny zdroj vyrába paru priamo z vrtu.Para sa po prechode cez separátory (ktoré odstraňujú drobné čiastočky piesku a skál) privádza do turbíny.Boli to najskoršie typy elektrární vyvinuté v Taliansku a USA, žiaľ, zdroje pary sú najvzácnejšie zo všetkých geotermálnych zdrojov a existujú len na niekoľkých miestach na svete.Je zrejmé, že parné elektrárne by sa neaplikovali na nízkoteplotné zdroje.
Zariadenia na bleskovú paru sa používajú v prípadoch, keď geotermálny zdroj produkuje horúcu vodu s vysokou teplotou alebo kombináciu pary a horúcej vody.Kvapalina z vrtu sa dodáva do bleskovej nádrže, kde sa časť vody premieňa na paru a smeruje do turbíny.Zvyšná voda smeruje na likvidáciu (zvyčajne vstrekovanie).V závislosti od teploty zdroja môže byť možné použiť dva stupne flash tankov.V tomto prípade je voda oddelená v nádrži prvého stupňa nasmerovaná do odpaľovacej nádrže druhého stupňa, kde sa oddelí viac (ale pod tlakom) pary.Zvyšná voda z nádrže druhého stupňa je potom smerovaná do likvidácie.Takzvané dvojité zábleskové zariadenie dodáva paru do turbíny pri dvoch rôznych tlakoch.Opäť platí, že tento typ rastlín nie je možné aplikovať na nízkoteplotné zdroje.
Tretí typ geotermálnej elektrárne sa nazýva binárna elektráreň.Názov pochádza zo skutočnosti, že na prevádzku turbíny sa používa skôr druhá tekutina v uzavretom cykle než geotermálna para.Obrázok 1 predstavuje zjednodušený diagram geotermálnej elektrárne binárneho typu.Geotermálna kvapalina prechádza cez výmenník tepla nazývaný kotol alebo výparník (v niektorých zariadeniach dva výmenníky tepla v sérii, prvý predhrievač a druhý výparník), kde sa teplo v geotermálnej kvapaline prenáša do pracovnej kvapaliny a spôsobuje jej varenie. .Minulými pracovnými kvapalinami v nízkoteplotných binárnych zariadeniach boli chladivá CFC (freónového typu).Súčasné stroje používajú uhľovodíky (izobután, pentán atď.) chladív typu HFC so špecifickou kvapalinou zvolenou tak, aby zodpovedala teplote geotermálnych zdrojov.
Obrázok 1. Binárna geotermálna elektráreň
Para pracovnej tekutiny prechádza do turbíny, kde sa jej energetický obsah premieňa na mechanickú energiu a dodáva sa cez hriadeľ do generátora.Para vystupuje z turbíny do kondenzátora, kde sa premení späť na kvapalinu.Vo väčšine zariadení cirkuluje chladiaca voda medzi kondenzátorom a chladiacou vežou, aby odvádzala toto teplo do atmosféry.Alternatívou je použitie takzvaných „suchých chladičov“ alebo vzduchom chladených kondenzátorov, ktoré odvádzajú teplo priamo do vzduchu bez potreby chladiacej vody.Táto konštrukcia v podstate eliminuje akúkoľvek spotrebu vody zariadením na chladenie.Suché chladenie, pretože funguje pri vyšších teplotách (najmä v kľúčovom letnom období) ako chladiace veže, má za následok nižšiu účinnosť zariadenia.Kvapalná pracovná kvapalina z kondenzátora sa čerpá späť do vysokotlakového predhrievača/výparníka pomocou napájacieho čerpadla, aby sa cyklus opakoval.
Binárny cyklus je typ zariadenia, ktorý by sa použil na nízkoteplotné geotermálne aplikácie.V súčasnosti sú bežne dostupné binárne zariadenia dostupné v moduloch od 200 do 1 000 kW.
ZÁKLADY ELEKTRÁRNY
Komponenty elektrárne
Proces výroby elektriny z nízkoteplotného geotermálneho zdroja tepla (alebo z pary v konvenčnej elektrárni) zahŕňa proces, ktorý inžinieri označujú ako Rankinov cyklus.V bežnej elektrárni cyklus, ako je znázornený na obrázku 1, zahŕňa kotol, turbínu, generátor, kondenzátor, čerpadlo napájacej vody, chladiacu vežu a čerpadlo chladiacej vody.Para vzniká v kotli spaľovaním paliva (uhlia, oleja, plynu alebo uránu).Para prechádza do turbíny, kde sa pri expanzii proti lopatkám turbíny tepelná energia v pare premieňa na mechanickú energiu, ktorá spôsobuje rotáciu turbíny.Tento mechanický pohyb sa prenáša cez hriadeľ do generátora, kde sa premieňa na elektrickú energiu.Po prechode turbínou sa para v kondenzátore elektrárne premieňa späť na kvapalnú vodu.Procesom kondenzácie sa teplo, ktoré turbína nevyužije, uvoľňuje do chladiacej vody.Chladiaca voda sa dodáva do chladiacej veže, kde sa „odpadové teplo“ z cyklu odvádza do atmosféry.Parný kondenzát je dodávaný do kotla podávacím čerpadlom, aby sa proces opakoval.
Stručne povedané, elektráreň je jednoducho cyklus, ktorý uľahčuje premenu energie z jednej formy na druhú.V tomto prípade sa chemická energia v palive premieňa na teplo (v kotle), potom na mechanickú energiu (v turbíne) a nakoniec na elektrickú energiu (v generátore).Aj keď sa energetický obsah konečného produktu, elektriny, bežne vyjadruje v jednotkách watthodiny alebo kilowatthodiny (1000 watthodín alebo 1kWh), výpočty výkonu zariadenia sa často vykonávajú v jednotkách BTU.Je vhodné si zapamätať, že 1 kilowatthodina je energetický ekvivalent 3413 BTU.Jedným z najdôležitejších určení o elektrárni je, koľko energie (paliva) je potrebné na výrobu daného elektrického výkonu.
Subsea Umbilicals
Hlavné funkcie
Zabezpečte hydraulickú energiu do podmorských riadiacich systémov, napríklad na otváranie/zatváranie ventilov
Poskytovať elektrickú energiu a riadiace signály do podmorských riadiacich systémov
Dodajte výrobné chemikálie na podmorskú injekciu na strome alebo dolu
Dodajte plyn pre prevádzku plynového výťahu
Na zabezpečenie týchto funkcií môže zahŕňať hlbokú vodu
Chemické vstrekovacie rúrky
Hydraulické prívodné rúrky
Elektrické riadiace signálne káble
Elektrické napájacie káble
Signál z optických vlákien
Veľké rúry pre plynový výťah
Podmorský umbilikál je zostava hydraulických hadíc, ktorá môže zahŕňať aj elektrické káble alebo optické vlákna, ktoré sa používajú na ovládanie podmorských štruktúr z pobrežnej plošiny alebo plávajúceho plavidla.Je nevyhnutnou súčasťou systému podmorskej ťažby, bez ktorej nie je možná trvalá ekonomická podmorská ťažba ropy.
Kľúčové komponenty
Vrchná zostava pupočnej výpovede (TUTA)
Zostava vrchnej pupočnej koncovky (TUTA) poskytuje rozhranie medzi hlavným pupočným a vrchným ovládacím zariadením.Jednotka je voľne stojaca skriňa, ktorá môže byť priskrutkovaná alebo privarená v mieste susediacom s pupočnou výveskou v nebezpečnom exponovanom prostredí na palube zariadenia na vrchnej strane.Tieto jednotky sa zvyčajne vyrábajú na mieru podľa požiadaviek zákazníka s ohľadom na výber hydraulických, pneumatických, výkonových, signálových, optických a materiálov.
TUTA zvyčajne obsahuje elektrické spojovacie boxy pre elektrické napájacie a komunikačné káble, ako aj rúrkové práce, meradlá a blokovacie a odvzdušňovacie ventily pre príslušné hydraulické a chemické dodávky.
(Podmorské) Zhromaždenie pre ukončenie pupočnej dutiny (UTA)
UTA, sediaci na vrchu bahna, je multi-plexný elektrohydraulický systém, ktorý umožňuje pripojenie mnohých podmorských riadiacich modulov k rovnakým komunikačným, elektrickým a hydraulickým prívodným vedeniam.Výsledkom je, že mnohé studne môžu byť ovládané cez jeden pupočník.Z UTA sú pripojenia k jednotlivým vrtom a SCM uskutočnené pomocou prepojok.
Oceľové lietajúce elektródy (SFL)
Lietajúce vedenia poskytujú elektrické/hydraulické/chemické spojenia z UTA k jednotlivým stromom/kontrolným modulom.Sú súčasťou podmorského distribučného systému, ktorý distribuuje umbilikálne funkcie na zamýšľané ciele služieb.Zvyčajne sa inštalujú po umbilikálnej a pripájajú sa cez ROV.
Pupočné materiály
V závislosti od typu aplikácie sú zvyčajne dostupné nasledujúce materiály:
Termoplast
Výhody: Je to lacné, rýchle dodanie a odolné voči únave
Nevýhody: Nevhodné pre hlbokú vodu;problém chemickej kompatibility;starnutie atď.
Pozinkovaná duplexná nehrdzavejúca oceľ Nitronic 19D
Výhody:
Nižšie náklady v porovnaní so super duplexnou nehrdzavejúcou oceľou (SDSS)
Vyššia medza klzu v porovnaní s 316L
Vnútorná odolnosť proti korózii
Kompatibilné pre hydraulické a väčšinu chemických vstrekovacích služieb
Kvalifikovaný pre dynamickú službu
Zápory:
Vyžaduje sa vonkajšia ochrana proti korózii – extrudovaný zinok
Obavy o spoľahlivosť švových zvarov v niektorých veľkostiach
Rúry sú ťažšie a väčšie ako ekvivalentné SDSS – zavesenie a inštalácia
Nerezová oceľ 316L
Výhody:
Nízke náklady
Potrebuje malú alebo žiadnu katódovú ochranu na krátke trvanie
Nízka medza klzu
Konkurencieschopné s termoplastom pre nízky tlak, plytké vodné spoje – lacnejšie pre krátku životnosť na poli
Zápory:
Nie je kvalifikovaný pre dynamickú službu
náchylné na tvorbu chloridov
Super duplexná nehrdzavejúca oceľ (ekvivalent odolnosti proti bodaniu - PRE >40)
Výhody:
Vysoká pevnosť znamená malý priemer, nízku hmotnosť na inštaláciu a zavesenie.
Vysoká odolnosť voči koróznemu praskaniu pod napätím v chloridovom prostredí (ekvivalent odolnosti voči bodovej korózii > 40) znamená, že nie je potrebný žiadny náter ani CP.
Proces extrúzie znamená, že nevznikajú žiadne ťažko kontrolovateľné švové zvary.
Zápory:
Tvorba medzikovovej fázy (sigma) počas výroby a zvárania musí byť kontrolovaná.
Najvyššia cena a najdlhšia dodacia lehota ocelí používaných pre pupočníkové rúry
Pozinkovaná uhlíková oceľ (ZCCS)
Výhody:
Nízke náklady v porovnaní s SDSS
Kvalifikovaný pre dynamickú službu
Zápory:
Švy zvarené
Menšia vnútorná odolnosť proti korózii ako 19D
Ťažký a veľký priemer v porovnaní s SDSS
Pupočné uvedenie do prevádzky
Novoinštalované pupočníky majú zvyčajne zásobné tekutiny.Zásobné tekutiny musia byť vytlačené zamýšľanými produktmi predtým, ako sa použijú na výrobu.Je potrebné venovať pozornosť možným problémom s nekompatibilitou, ktoré môžu viesť k zrazeninám a spôsobiť upchatie pupočnej trubice.Ak sa očakáva nekompatibilita, vyžaduje sa správna pufrovacia kvapalina.Napríklad na uvedenie linky inhibítora asfalténu do prevádzky je potrebné vzájomné rozpúšťadlo, ako je EGMBE, aby sa vytvoril tlmivý roztok medzi inhibítorom asfalténu a zásobnou tekutinou, pretože sú zvyčajne nekompatibilné.