الوظيفة الرئيسية لـ مشعب سائل الحفر عالي الضغط هي توصيل مخرج مضخة الطين بمدخل swivel. ويمكنه تلبية الاحتياجات المختلفة في أعمال الحفر، مثل تشغيل مضخة واحدة أو مضختين، والتنفيس، وملء سائل الحفر. تتكون مجموعة المشعب الكاملة من خراطيم عالية الضغط، ومجموعة صمامات، ووصلات مطرقية، وstandpipe، ووصلة دوارة، وrotary hose، ومقياس ضغط، وغيرها. ويجب أن يتوافق معدل التدفق وتحمل الضغط مع مضخة الطين.
تحتوي المجموعة الكاملة على سبعة صمامات بوابة للطين قياس 4 in، وثلاثة مقاييس ضغط مقاومة للاهتزاز، وخرطومين أو ثلاثة خراطيم عالية الضغط، بما في ذلك rotary hose، كما تجهز بأنبوب فولاذي قياس 4 in ووصلات مطرقية عالية الضغط أو فلنجات. وفيما يلي وصف للمعدات الرئيسية.
رسم تخطيطي لـ مشعب سائل الحفر عالي الضغط
1. مجموعة صمامات البوابة
يوجد حاليا في الإنتاج المحلي نوعان من مجموعات صمامات البوابة اللوحية، وهما 4" GX-Z43X-200 و4" GX-Z43X-350. التركيب الأساسي لهذين النوعين متشابه، والاختلاف هو تحمل الضغط. أحدهما يتحمل 200 kg/cm2، والآخر 350 kg/cm2، ويمكنهما بصورة عامة تلبية احتياجات أنواع مختلفة من أجهزة الحفر.
مجموعة صمامات البوابة
تصب أنابيب Y وأنابيب T في مجموعة صمامات البوابة من الفولاذ المصبوب، ثم توصل بواسطة وصلة مطرقية. والصمام المستخدم هنا يختلف عن صمام البوابة الإسفيني العادي؛ فهو صمام بوابة لوحية مجمع بعمود صاعد وختم مطاطي.
صمام بوابة لوحية
يتحقق الختم من خلال تشوه مقعد الصمام المطاطي عند نزول البوابة اللوحية، وله خاصية self-sealing. هذا المقعد المطاطي متين نسبيا، وخصوصا عندما يحتوي الوسط المنقول على حبيبات رمل، لذلك يكون عمره أطول نسبيا، كما أن عزم الإغلاق أصغر، واستبدال مقعد الصمام أبسط. ويمكن تنفيذ وصلات طرفي الصمام على شكل وصلة عالية الضغط، أو وصلة ملولبة، أو وصلة فلنجية.
ولتسهيل التوصيل، تستخدم حاليا خطوط الأنابيب المختلفة في موقع البئر وصلات عالية الضغط، أي وصلة مطرقية. ميزتها أن طرفي الوصلة عالية الضغط لا يلزم أن يكونا على نفس خط المركز. وبما أنها تعتمد توافقا كرويا، يمكن أن يكون الطرفان في أي موضع في الفراغ؛ وبالطبع يجب ألا تكون الزاوية كبيرة جدا، وعادة تكون ضمن 8°.
وصلة مطرقية
2. الخرطوم عالي الضغط
لأن سائل الحفر عالي الضغط يجب أن ينقل إلى قاع البئر، فإنه يدخل أنبوب الحفر على السطح من خلال swivel. وأثناء الحفر يتحرك swivel صعودا وهبوطا، ولذلك يلزم جزء من الخرطوم المرن لربط standpipe مع swivel. ويسمى هذا الخرطوم عادة rotary hose. إضافة إلى ذلك، ومن أجل تسريع تركيب مضخة الطين وخطوط الأنابيب السطحية، تستخدم الخراطيم أيضا عند مخرج الضغط العالي لمضخة الطين وعند اتصال مشعب سائل الحفر.
الخراطيم عالية الضغط المستخدمة في حقول النفط نوعان. النوع الأول يصنع بلف سلك فولاذي خشن على خرطوم مطاطي مدعم بالقماش، ثم فلكنة طبقة خارجية من مطاط مدعم بالقماش. والنوع الآخر يستخدم سلكا فولاذيا رفيعا مضفورا أو ملفوفا في طبقات متعددة ثم يفلكن مع المطاط. وبسبب ضعف مرونة النوع الأول نسبيا وعدم قدرته على تحمل ضغط عال جدا، فإنه يتجه تدريجيا إلى الاستبعاد.
يتم توصيل الخرطوم بالأنبوب الفولاذي بواسطة hose fitting. وهناك نوعان من وصلات الخرطوم: أحدهما وصلة مبركنة تبركن مباشرة مع الخرطوم وتغادر المصنع مع الخرطوم بطول ثابت؛ والآخر وصلة ميكانيكية، وتشمل ferrule type وslip type وrolling type وغيرها. غالبا ما يستخدم rotary hose في حقول النفط slip type. تركيبه أن core tube يدخل في الخرطوم، وتوضع slips خارج الخرطوم، ويوجد housing fitting خارج slips. ويتم شد housing مع core tube بواسطة مسامير عبر flange، بحيث يضغط الخرطوم بإحكام على core tube. هذا النوع من الوصلات قد يتسبب بسهولة في تلف الخرطوم عند موضع الاتصال، لكنه يمكن تركيبه تكرارا في الموقع.
يشار إلى موديل rotary hose والخرطوم عالي الضغط بالقطر الداخلي وضغط التشغيل والطول. المقاسات الشائعة هي 2 in (51 mm)، و2-1/2 in (64 mm)، و3 in (76 mm)، و4 in (102 mm). وتشمل ضغوط التشغيل 100 kg/cm2، و160 kg/cm2، و210 kg/cm2، و300 kg/cm2، و350 kg/cm2. ويمكن تصنيع الطول حسب طلب المستخدم، لكن طول rotary hose في جهاز الحفر عادة يقارب 18 m، وطول خرطوم توصيل مضخة الطين يقارب 3 m.
