מהו שסתום עץ חג המולד?

עץ חג מולד משולב הוא יחידה מאוחדת שבה הברז הראשי התחתון, הברז הראשי העליון ושסתום ההדחה משולבים למכלול אחד. זה חוסך למפעילים זמן תפעולי במהלך ההתקנה.

ראש הבארועץ חג המולד

ראש הבאר הוא הרכיב הממוקם על פני באר נפט או גז, ומספק תמיכה מבנית וממשק המכיל לחץ עבור ציוד קידוח וייצור.

התפקיד העיקרי של ראש הבאר הוא לספק נקודת תמיכה והתקן איטום לחץ עבור מחרוזת המעטפת המשתרעת מתחתית הבאר ועד לציוד בקרת לחץ על פני השטח.

במהלך קידוח הבאר, לחץ פני השטח נשלט על ידי מנגנון מניעת פיצוץ (BOP). אם הלחץ אינו נשלט על ידי עמודת נוזל הקידוח במהלך הקידוח, קדח הבאר, ראש הבאר וה-BOP עלולים להיקרע, מה שיוביל לפיצוץ.

עם סיום הקידוח, מבוצעות פעולות השלמה ליצירת חיבור עם סלע המאגר ויצירת צינור לזרימת נוזל הבאר. עץ חג המולד המותקן על ראש הבאר מאפשר בקרת לחץ על פני השטח, ומכיל שסתומי בידוד וחנקים לוויסות זרימת נוזל הבאר במהלך ההפקה.

ראש הבאר מרותך בדרך כלל לשרשרת הציפוי הראשונה ומקובע במקומו במהלך הקידוח, ויוצר את המבנה המלא של הבאר. עבור בארות חיפוש שיינטשו מאוחר יותר, ניתן לשחזר, לשפץ ולעשות שימוש חוזר בראש הבאר.

ראשי בארות הממוקמים על פלטפורמות ייצור ימיות נקראים בארות עיליות; אם הם ממוקמים מתחת למים, הם מכונים בארות תת-ימיות או בארות בוץ.

מפרט עיצוב

מפרטי התעשייה עבור מערכות ראשי באר (כולל חומרים, מידות, נהלי בדיקה ודירוגי לחץ) הם:

API 6A: מפרט עבור ציוד ראשי באר ועצים

ISO 10423: תקן לציוד ראשי בארות ועצים

מהו שסתום עץ חג המולד?

שסתום עץ חג המולד הוא מערכת הכוללת שסתומים, חונקים, צנרת ומכשור, שנקראה בשל דמיונה לעץ חג המולד מקושט. חשוב להדגיש ששסתום עץ חג המולד נפרד מראש הבאר; הוא משמש כגשר בין תנאי קרקעית הבאר לתנאי פני השטח. לאחר תחילת הייצור, שסתומים אלה מותקנים על גבי ראש הבאר כדי לכוון ולשלוט בזרימת הנוזלים המיוצרים החוצה.

שסתומים אלה משרתים מטרות רבות נוספות, כגון הקלה בלחץ, הזרקת כימיקלים, ניטור ציוד בטיחות וממשקים חשמליים למערכות בקרה. הם נמצאים בשימוש נפוץ הן בבארות נפט תת-ימיות בפלטפורמות ימיות והן בבארות עיליות. סדרת רכיבים זו חיונית להפקה בטוחה של נפט, גז טבעי ומשאבי דלק אחרים הקבורים עמוק באדמה, ומספקת נקודות חיבור מרכזיות לכל היבטי הבאר.

התמונה למעלה מציגה עץ חג מולד פשוט עם חמישה שסתומים, אך מערכות שסתומים של עץ חג המולד בפועל הן לרוב מורכבות הרבה יותר. רוב שסתומי עץ חג המולד מיוצרים בהתאמה אישית, מה שמקשה על ההסבר של עקרונות העבודה הספציפיים של כל הסוגים.

שסתום ראשי תחתון

שסתום המאסטר התחתון הוא שסתום המשמש לשליטה על הזרימה מראש הבאר אל מכלול העץ. ברוב המקרים, הוא מופעל ידנית ונשאר במצב מוגבל ופתוח חלקית במהלך הייצור.

שסתום ראשי עליון

שסתום האב העליון הוא התקן בטיחות המשמש כאשר שסתום האב התחתון כשל או במהלך תחזוקה של עץ חג המולד. זהו בדרך כלל שסתום המופעל מרחוק שנסגר אוטומטית עם קבלת אות בטיחות כדי לעצור את כל הזרימה לתוך העץ.

שסתום כנף להרוג

שסתום הכיבוי הוא שסתום נוסף המופעל ידנית ומשמש כנקודת חיבור להזרקה. ניתן להזריק נוזלים כגון מעכבי קורוזיה, מתנול ונוסחאות התייבשות דרך שסתום זה. הם ידועים גם כשסתומי זרוע צדדית או שסתומי כנף משניים.

שסתום כנף ייצור + שסתום בידוד

שסתום כנף הייצור מסודר בדרך כלל בזווית של 180 מעלות מול שסתום כנף הכיבוי. זהו רכיב המופעל אוטומטית הדורש לחץ הידראולי חיובי כדי להישאר פתוח. במצבי חירום או תחזוקה, הוא מונע הזרקה/זרימה לתוך הבאר ובדרך כלל משולב עם חנק כדי לשלוט בזרימה ובלחץ בתוך הבאר. חנק זה נחשב ל"ברז" לזרימת הדלק, מה שהופך את בקרת הזרימה לקריטית עבור רכיב זה.

שסתום ספוגית + מכסה ומד

שסתום ה-Swab Valve הוא שסתום נוסף המופעל ידנית, המספק נתיב אנכי ישיר לפעולות בקידוח. מכסה ה-T ומד הלחץ משמשים כאינדיקטורים חזותיים לאיזה שסתום פתוח; לדוגמה, אם שסתום הכיבוי פתוח ושסתום ה-Swab סגור, מד הלחץ אמור להראות 0 psi (ללא לחץ), ואילו אם שסתום ההפקה פתוח ושסתום ה-Swab פתוח גם הוא, מד הלחץ אמור להציג את הערך שצוין על ידי מפעיל הבאר. הם עשויים לכלול גם שסתומי טמפרטורה דיגיטליים ומערכות ניטור אחרות כדי להבטיח את בטיחות הבאר, שכן שסתומים ידניים מוגזמים משאירים מקום לטעויות אנוש.

תַקצִיר

בחירת ברז עץ חג המולד אינה רק עניין של רכישת המותג או הגודל הנכונים. ברזי עץ חג המולד הם ציוד שתוכנן במיוחד שחייב להתאים לכל המערכות האחרות ביישום הקידוח, כולל משאבות, מערכות בקרה, התקני בטיחות וחלקים אחרים של הבאר.

ראש באר או עץ חג המולד? מה ההבדל?

בתעשיית הנפט והגז, המונחים "ראש הבאר" ו"עץ חג המולד" משמשים לעתים קרובות לסירוגין. עם זאת, ראש הבאר ועץ חג המולד הם פריטי ציוד שונים לחלוטין. שניהם חיוניים לייצור נפט וגז ומצוידים בשסתומים ומכשירים אחרים המסייעים בבקרה ובכוון את זרימת החומר.

ראש הבאר שולט בלחץ במהלך פעולות הקידוח וההפקה. הוא ממוקם על פני הבאר, בין המארז לרצפת האסדה, ומספק גישה בטוחה ומבוקרת לבאר הפעילה. ראש הבאר תומך במארז ומספק אטמי לחץ לשרשרת המארז. במהלך הקידוח, הוא תומך במניעת התפרצות (BOP); במהלך ההשלמה, הוא תומך בראש השבר; ולאחר ההשלמה, הוא תומך בעץ ההפקה. ראש הבאר קיים במהלך שלבי הקידוח, ההשלמה וההפקה.

המטרה העיקרית של עץ חג המולד היא לשלוט על הזרימה והיציאה של משאבים (בדרך כלל נפט או גז) מהבאר במהלך ההפקה. לאחר השלמת תהליך הקידוח, עץ חג המולד מועבר לאתר ומותקן על ראש הבאר. עץ חג המולד מורכב מסדרה של שסתומים, פטמות, מכשור וחנקים.

מכלול עץ חג מולד טיפוסי מכיל חמישה שסתומים בסך הכל, שלכל אחד מהם תפקיד ספציפי:

שסתום כיבוי:שסתום זה מזריק נוזלים כמו בוץ קידוח או מי מלח לתוך הבאר כדי לשלוט בלחץ. הוא משמש בדרך כלל במהלך פעילויות התערבות ותחזוקה בבאר כדי "להרוג" את הבאר, כלומר, לשלוט בלחץ ולעצור את זרימת הנוזל.

שסתום ספוגית:שסתום הספיגה, הממוקם בראש עץ חג המולד, מספק גישה לבאר לפעולות קוויות או צינורות מפותלים. זה מאפשר התערבות, תחזוקה או כריתת נפט בבאר מבלי להרוס את הבאר. הוא ממלא תפקיד חיוני בפעולות תחזוקה ופתרון בעיות.

שסתום כנף ייצור:שסתום זה שולט בזרימת הנפט והגז מהבאר למתקני הייצור. ניתן לפתוח או לסגור אותו כדי להתחיל או לעצור את הייצור, והוא משמש גם לוויסות הזרימה כדי לייעל את הייצור או לנהל בעיות פוטנציאליות כמו ייצור חול.

שסתום ראשי עליון:שסתום הבידוד העליון הוא אחד משסתומי הבידוד העיקריים, המסוגל לסגור לחלוטין את הזרימה מהבאר. הוא משמש בדרך כלל במקרי חירום כדי לעצור במהירות וביעילות את זרימת הנפט והגז, ומספק הגנה קריטית לבטיחות ולשמירה על הסביבה.

שסתום ראשי תחתון:שסתום האב התחתון הוא שסתום בידוד ראשי נוסף, הפועל באופן דומה לשסתום האב העליון. הוא מספק יתירות, ומבטיח ששסתום גיבוי זמין לסגירה של הבאר במקרה של כשל בשסתום האב העליון מכל סיבה שהיא. נוכחות של שסתום אב עליון ותחתון כאחד מספקת למפעילים גמישות רבה יותר ואמצעי בטיחות משופרים.

רכיבים אלה פועלים יחד כדי לווסת לחץ, לשלוט בזרימה ולספק גישה לקידוח הקידוח במהלך שלבי ההשלמה והייצור. שמו נובע מדמיונו לעץ חג מולד מקושט. ציוד קריטי זה ממלא תפקידים חשובים בפעולות בקידוח, בהפגת לחץ, בהזרקה כימית, בניטור בארות, בהרכב ובקצב הזרימה, ובמשוב על מיקום השסתומים והצנרת.

כיצד משתמשים באטמים מסוג S וסוג FS בראשי בארות ובעצי חג המולד?

אטמים מסוג S ו-FS יצוקים בדיוק רב, המיוצרים על ידי CDI, כוללים קפיצי נגד שיחול המתאימים ללחץ גבוה ולטווחי טמפרטורות רחבים. אטמים מסוג S ו-FS מציעים עמידות מקסימלית בפני שיחול בסביבות איטום תובעניות בלחץ גבוה ובטמפרטורה גבוהה (HPHT). אטמי ה-S שלנו ידועים כתחליפים מתקדמים לאטמי T מסורתיים בני שלושה חלקים או טבעות O עם גיבויים. קפיצי חגורה מתכתיים משולבים באלמנטים אלסטומריים בעיצוב ייחודי. זה מאפשר להם לעמוד בפני פערי שיחול גדולים (עד 0.125 אינץ'). אטמים מסוג FS משמשים ביישומים עם פערי שיחול גדולים יותר או במקומות בהם קוטרי הציוד עשויים להיות לא עקביים, ומשמשים כחלופה לאטמים מסוג S. אטמים מסוג FS משלבים קפיצי חגורה מתכתיים עם אלמנטים אלסטומריים בעיצוב ייחודי. עיצוב זה יכול לאטום אזורים הדורשים סטיית אטם גבוהה כדי לפצות על שינויים בצינורות, מעטפות או רכיבים בקוטר גדול. אטם ה-FS הוא אטם בקוטר פנימי עם חתך רוחב עבה יותר, המשמש למרווחי שיחול גדולים יותר ומשטחי מעטפת מחוספסים יותר.

CDI מייצרת אטמים באיכות גבוהה בהתאמה אישית ובגדלים סטנדרטיים בתעשייה מסוג S ו-FS, המשתמשים בחומרים מגומי ניטריל (NBR), גומי ניטריל מוקשה (HNBR) ופלואוראלסטומר (FKM) כדי לענות על צרכי האיטום הייחודיים של לקוחות, ומספקת אותם במהירות לאורך כל מחזור העסקים שלהם.

עץ חג המולד או מכלול ראש באר?

עץ חג מולד הוא מכלול של שסתומים, פטמות ואביזרים המשמשים לבארות נפט, בארות גז, בארות הזרקת מים, בארות סילוק, בארות הזרקת גז, בארות עיבוי וסוגים אחרים של בארות. הוא מקבל את שמו מהדמיון שלו לעץ חג מולד מקושט.

לעתים קרובות, המונחים "ראש באר" ו"עץ חג המולד" משמשים לסירוגין; עם זאת, מדובר בציוד שונה לחלוטין. כדי להשתמש בעץ חג המולד, ראש באר חייב להיות קיים; עם זאת, ראש באר יכול להתקיים ללא עץ חג המולד במהלך פעולות קידוח. בארות עיליות המפיקות משאבות (יחידות שאיבה, חמורים מהנהנים וכו') בדרך כלל אינן משתמשות בעץ חג המולד מכיוון שאין דרישה לאיטום בלחץ.

במהלך העשורים האחרונים, גדלה מורכבותן של סעפות עץ. הן מיוצרות בדרך כלל מגושי פלדה המכילים מספר שסתומים במקום להיות מורכבות ממספר שסתומים בעלי אוגן.

התפקיד העיקרי של העץ הוא לשלוט על הזרימה או היציאה של נוזלים, בדרך כלל נפט או גז.

עצי חג מולד מספקים לעיתים קרובות פונקציות נוספות שונות, כולל נקודות הזרקה כימיות, אמצעים לפעולות בקידוח, אמצעי הקלה בלחץ (כגון אוורור טבעתי), ונקודות חיבור לניטור עצים ובארות (למשל, חיבורים למכשירים המודדים לחץ, טמפרטורה, קורוזיה, סחף, גילוי חול, זרימה, הרכב נוזלים, משוב על מיקום שסתומים וחנק, חיישני לחץ וטמפרטורה בקידוח (DHPT) וכו').

מהי מטרת מכלול ראש הבאר?

בבארות הפקה, ניתן להזריק כימיקלים, אלכוהולים או תזקיקי נפט כדי למנוע ו/או לפתור בעיות הפקה (כגון סתימות). מכלול ראש הבאר משמש גם לשליטה על הזרקת גז או הזרקת מים בבארות הפקה או שאינן הפקה כדי לשמור על רמות "ייצור" כלכליות עבור בארות אחרות באזור (שדה נפט). מערכת הבקרה המחוברת למכלול ראש הבאר שולטת על שסתום הבטיחות במורד הקידוח (SCSSV), בעוד שמכלול ראש הבאר משמש כחיבור וצינור בין מערכת הבקרה ל-SCSSV.

כפי שניתן לראות, אפילו בתרשים סכמטי זה של עץ חג המולד, ישנם חמישה שסתומים. הם שסתום כנף החנק, שסתום הספיגה, שסתום כנף הייצור, שסתום מאסטר עליון ושסתום מאסטר תחתון. כאשר המפעילים, הבאר והמתקנים מוכנים להפיק ולקבל נפט או גז, השסתומים נפתחים, ומאפשרים לנוזלי התצורה לזרום לתוך ודרך הצינורות. חשוב להבין את מיקום השסתומים הללו ואת תפקידם בהובלת גז טבעי מקידוח הבאר ללקוח.

הגדרות רכיבים

שני השסתומים התחתונים נקראים שסתום ראשי (עליון ותחתון) משום שהם ממוקמים בנתיב הזרימה שדרכו נוזלי הבאר חייבים לעבור כדי להגיע לפני השטח.

שסתום האב התחתון מופעל בדרך כלל ידנית, בעוד ששסתום האב העליון מופעל לרוב הידראולית.

שסתומי כנף הידראוליים לעץ חג המולד מתוכננים בדרך כלל כסגורים כבטוחים, כלומר הם דורשים לחץ הידראולי רציף כדי להישאר פתוחים.

השסתום בצד ימין מכונה בדרך כלל שסתום כנף הייצור או שסתום כנף הזרימה, מכיוון שהוא ממוקם בנתיב הזרימה המוביל למתקני הייצור.

השסתום בצד שמאל מכונה בדרך כלל שסתום כנף חנק. הוא משמש בעיקר להזרקת נוזלים כגון מעכבי קורוזיה או מתנול כדי למנוע היווצרות הידרטים.

השסתום העליון נקרא שסתום ספוג, והוא ממוקם בנתיב המשמש לפעולות בקידוח כגון פעולות קווי וצינורות מפותלים. "צ'וק" הוא התקן שיכול להיות קבוע או מתכוונן, המשמש ל:

שליטה בזרימת הגז, המכונה גם נפח; או

יצירת לחץ במורד הזרם, המכונה גם לחץ אחורי.

אנו מקווים שזה יעזור לכם להבין טוב יותר את ההבדל בין ראש באר לעץ חג המולד. עם זאת, אם יש לכם שאלות, אל תהססו לפנות אלינו.

איש קשר: ג'סי ג'ואו

נייד/וואטסאפ: 0086-18109206861+

Email: energy@landrilltools.com