Jaké jsou výhody a omezení Annular BOP ve srovnání s beran BOP?

V přísné oblasti kontroly vrtů je zásobník Blowout Preventer (BOP) primární linií obrany proti nekontrolovaným únikům uhlovodíků. I když existují různé typy BOP, Prstencový BOP je kritickou a všestrannou součástí.

Pochopení základní funkce
An Annular BOP je navržen tak, aby tvořil těsnění v prstencovém prostoru mezi vrtem a trubkou (vrtací trubka, plášť nebo potrubí) nebo v případě potřeby na otevřeném otvoru. Jeho provoz se opírá o vyztuženou pryžovou balicí jednotku ve tvaru koblihy, která je mechanicky stlačována dovnitř hydraulickým tlakem. To kontrastuje s BOP beranového typu, které používají ocelové berany s pryžovými prvky k utěsnění kolem konkrétních velikostí trubek nebo k úplnému střihu trubky.

Klíčové výhody prstencového BOP
Konstrukce Annular BOP poskytuje několik odlišných provozních výhod:

Bezkonkurenční flexibilita v těsnění: Nejvýznamnější výhodou je jeho schopnost utěsnit kolem široké škály průměrů trubek, včetně nestandardních tvarů, jako jsou kelly a spoje nástrojů. Může také zcela utěsnit otevřený vrt bez přítomnosti potrubí. To eliminuje potřebu výměny beranů, když jsou různé velikosti trubek zaběhnuty do otvoru nebo z něj, což zvyšuje provozní efektivitu.

Enhanced Stripping Capability: Annular BOP umožňuje „svlékání“ – řízeného pohybu potrubí přes uzavřený preparát. To je možné, protože elastomerní balicí jednotka se může jemně smršťovat a roztahovat, což umožňuje vertikální pohyb trubky při zachování tlakového těsnění, což je funkce, která není proveditelná u většiny preventivních prvků pístu.

Centralizace potrubí: Jak se balicí jednotka zavírá, přirozeně centruje potrubí ve vrtu. Jedná se o kritický bezpečnostní prvek, protože zajišťuje, že všechny následující BOP typu beran umístěné pod ním se mohou účinně uzavřít na zamýšlený cíl.

Funkce hlavního ventilu: V určitých situacích může být prstencový BOP použit jako primární uzavírací ventil vrtu, zejména během vrtání a prací, kde se velikost potrubí často mění.

Inherentní omezení a úvahy
Navzdory své všestrannosti má Annular BOP vlastní omezení, která diktují, že musí být součástí skládaného systému BOP, nikoli samostatným řešením.

Nižší tlakové hodnoty: Obecně mají prstencové zábrany nižší maximální tlakové hodnoty ve srovnání s podobně velkými pístovými BOP, zejména při větších velikostech otvorů. Vysokotlaké aplikace často vyžadují spoléhání se na beranidla pro konečné uzavření studny.

Omezená schopnost s vysokým diferenciálním tlakem: Operace odizolování jsou omezeny diferenčním tlakem na prevenci. Vysoké tlaky vytvářejí značné tření na trubce, což může urychlit opotřebení těsnicího prvku a ztížit nebo znemožnit odizolování bez specializovaného vybavení.

Opotřebení balicího prvku: Elastomerní balicí prvek je spotřební díl. Jeho životnost se zkracuje častým zavíráním a otevíráním, stripováním a vystavením brusným materiálům nebo vysokoteplotním kapalinám z vrtů. Berany, zejména slepé/smykové berany, jsou typicky robustnější pro dlouhodobé utěsnění na uzavřeném vrtu.

Není navrženo pro řezání trubek nebo těsnění na krimpované trubce: Na rozdíl od smykového beranu nemůže prstencový BOP proříznout vrtnou trubku. Jeho těsnící schopnost je také ohrožena, pokud je trubka výrazně deformována nebo zborcena.

Annular BOP není přímou náhradou za prevenci typu berana; spíše je doplňkovou součástí. Jeho silné stránky spočívají v jeho flexibilitě, schopnosti odizolování a schopnosti zvládnout dynamický rozsah velikostí trubek. Jeho omezení v manipulaci s tlakem a trvanlivosti prvků znamenají, že je nejlepší jej použít jako součást strategie vrstveného řízení vrtu.

Robustní BOP stoh využívá přednosti obou typů: Annular BOP pro svou všestrannost a beran BOP pro jejich vysokotlakou integritu a schopnost stříhat trubky. Pochopení těchto výhod a omezení je zásadní pro inženýry a operátory, aby navrhli účinné systémy řízení vrtů a provedli bezpečné vrtání a dokončovací operace.