BOP حلقي / BOP رامي / BOP دوار / BOP رامز قص BOP

يعد مانع الانفجار جهازا مطلوبا للتحكم في الآبار في العمليات داخل البئر ويلعب دورا مهما جدا في منع والتعامل مع الانفجارات. تركز الأقسام التالية على تصنيف BOP، المعايير الفنية، الهيكل، مبادئ العمل، التشغيل، الصيانة، وحل المشكلات.

1. تصنيف وتسمية مانعات الانفجار

1. التصنيف

تنقسم مانعات الانفجار إلى فئتين رئيسيتين: المانعات الحلقية BOP وBOP الرام.

تنقسم المجموعات الحلقية إلى BOP حلقي واحد وBOP حلقي مزدوج. يتم تجهيزها بعنصر تعبئة حلقي واحد أو عنصرين حلقيين على التوالي.

تنقسم وحدات رام BOP إلى رام BOP واحد، وBOP مزدوج رام، وBOP ثلاثي رام. يتم تجهيزها بزوج واحد، زوجين أو ثلاثة أزواج من الكباش على التوالي، بحيث يمكن إغلاق سلاسل الأنابيب المختلفة والثقوب المفتوحة.

2. الرموز

يتكون رمز BOP من أول حروف بينيين للأحرف الصينية الرئيسية في اسم BOP، كما هو موضح في الجدول 1.

الجدول 1. رموز BOP

ملاحظة: FH يشير إلى BOP حلقي يحتوي على عنصر تعبئة كروي.

يشير FHZ إلى BOP حلقي مع عنصر تعبئة مدبب.

3. المعايير الأساسية

يجب أن يتوافق قطر الأسطوانة الاسمية والضغط الأقصى التشغيلي لجهاز BOP مع الجدول 2.

الجدول 2. التجويف الاسمي وأقصى ضغط عمل لأنبوب BOP

ملاحظة: الانحراف الحدي لقطر مقياس الانجراف هو +0.25 إلى 0 مم. يجب أن يكون طوله أكبر من قطر السبطانة بمقدار 50 مم وليس أقصر من 300 مم.

4. التسمية

تسمية الطراز: أقصى ضغط عمل بالميغاباسكال، رمز التجويف، ورمز المنتج.

مثال: بالنسبة لرام مزدوج BOP بقطر 346.1 مم وضغط عمل أقصى يبلغ 70 ميجا باسكال، يتم التعبير عن النموذج ك 2FZ35-70.

تسميات رموز API BOP:

R - BOP رام واحد، والذي قد يكون BOP رام أعمى أو BOP رام أنبوبي.

Rd - ضربة مزدوجة من الرام.

RT - ثلاثي رام BOP.

أ - حلقة البوب.

G - التدوير الدووي.

M - ضغط العمل 1000 psi.

Cn - موصل هيدروليكي عن بعد مثبت بين مدخنة BOP ورأس البئر أو بين BOPs، مع ضغط عمل أقصى يساوي ضغط BOP، ويستخدم لرؤوس الآبار تحت البحر.

CV - موصل هيدروليكي بعيد منخفض الضغط مثبت بين الرافعة ومكدس BOP، يستخدم لرؤوس الآبار تحت البحر.

مثال: رمز معين لمعدات التحكم في الآبار هو 5M-13 3/8-SRdA. هنا يشير 5M إلى ضغط عمل مصنف يبلغ 5000 رطل لكل بوصة مربعة؛ 13 3/8 يشير إلى حجم التجويف؛ يشير SRdA إلى الأعلى من رأس البئر الدائم، إلى البكرة بالإضافة إلى BOP مزدوج من رام بالإضافة إلى BOP حلقي.

2. BOP الحلقي

يطلق على BOP الحلقي أيضا اسم BOP متعدد الوظائف. عند إغلاق البئر، يتم ضغط عنصر التعبئة الحلقي بشكل منتظم نحو مركز البئر. يتميز بسعة الضغط العالية، والإغلاق الموثوق، وسهولة التشغيل، والفتح والإغلاق السريع. وهو مناسب بشكل خاص لإغلاق سلاسل الأنابيب من أنواع وأحجام مختلفة، كما يمكنه أيضا إغلاق رأس البئر بالكامل.

يمكن تقسيم BOPs الحلقية إلى عناصر تعبئة مدببة، عنصر تعبئة كروي، وعناصر تعبئة أسطوانية.

1. عنصر تعبئة مدبب BOP حلقي

1) البنية

يتكون عنصر التعبئة المدبب BOP بشكل رئيسي من الجسم، وغلاف الدعم لعنصر التعبئة، والمكبس، وعنصر التعبئة، والغطاء العلوي، وحلقة الغبار، والبراغي، ولوحة التغطية، وحلقة الرفع، وحلقة التثبيت، والموصل العلوي والموصل السفلي. الهيكل موضح في الشكل 1.

1. الغلاف العلوي؛ 2. عنصر التعبئة؛ 3. حلقة الغبار؛ 4. المكبس؛ 5. الجسم

الشكل 1. عنصر التعبئة المدببة هيكل BOP الحلقي

عنصر التعبئة المدبب BOP الحلقي

2) مبدأ العمل

أثناء الاستخدام، يتم تشغيل BOP هيدروليكيا. يدخل زيت الضغط من النظام الهيدروليكي الأسطوانة عبر الموصل السفلي في الجسم ويدفع المكبس للأعلى. السطح المدبب للمكبس يضغط على عنصر التعبئة، بينما السطح العلوي لعنصر التعبئة محدود بالغطاء العلوي. ينقبض عنصر التعبئة شعاعيا ويمسك وتر الأنبوب، أو يغلق التجويف بالكامل عندما لا يكون هناك وتر أنبوب في البئر. لفتح BOP، يتم تشغيل النظام الهيدروليكي بحيث يدخل زيت الضغط إلى الأسطوانة العلوية من الموصل العلوي بينما يعود الزيت في الأسطوانة السفلية. يتحرك المكبس للأسفل، ويعود عنصر التعبئة تدريجيا إلى شكله الأصلي تحت المرونة، مما يفتح رأس البئر. عادة لا يتجاوز وقت إغلاق هذا الباب 30 ثانية، بينما يستغرق الافتتاح وقتا أطول قليلا.

2. عنصر التعبئة الكروي BOP الحلقي

يتكون عنصر التعبئة الكروي BOP بشكل رئيسي من الغطاء العلوي، عنصر التعبئة، المكبس، الجسم، حلقة الاقتران وحلقات الختم. يظهر هيكله في الشكلين 2 و3.

الشكل 2. عنصر التعبئة الكروي: بنية BOP الحلقية (1)

عنصر التعبئة الكروي BOP الحلقي

الشكل 3. عنصر التعبئة الكروي: بنية BOP الحلقية (2)

عنصر التعبئة الكروي بنية BOP الحلقية

أثناء الإغلاق، يدفع سائل الضغط في غرفة الزيت السفلية، وهي غرفة الإغلاق، المكبس بسرعة إلى الأعلى. يتم دفع عنصر التعبئة على طول التجويف الداخلي الكروي للغطاء العلوي، ثم يضغط ويجمع من الأسفل إلى الأعلى ومن الحافة الخارجية نحو المركز، بحيث يتم إغلاق البئر. أثناء الفتح، يدفع زيت الضغط في غرفة الزيت العلوية، وهي غرفة الفتح، المكبس للأسفل. تختفي قوة الضغط على عنصر التعبئة، وتعيد المرونة المطاطية العنصر بسرعة إلى شكله الأصلي، مما يفتح رأس البئر.

يعمل سائل رأس البئر عالي الضغط في الأخدود الحلقي فوق المكبس ويشكل قوة صعودية تساعد المكبس على رفع وضغط عنصر التعبئة لإغلاق البئر. لذلك، يساعد ضغط البئر في الإغلاق في عنصر تعبئة كروي يسمى BOP الحلقي.

عنصر التعبئة الكروي له قطر كبير وارتفاع منخفض نسبيا. يحتوي على 12 إلى 20 ضلعا داعما، ويخزن المزيد من المطاط، وله عمر خدمة أطول من عنصر التعبئة المدبب. الجزء السفلي من أضلاع الدعم مصنوع كسطح دائري منحني لضمان التلامس الجيد بين أسفل عنصر التعبئة وأعلى المكبس.

مثل عنصر التعبئة المدبب، يمكن استبدال عنصر التعبئة الكروي في موقع البئر. عندما يكون هناك خيط أنابيب في البئر، يمكن أيضا إزالة العنصر القديم عن طريق القطع واستبداله بعنصر جديد. على عكس عنصر التعبئة المدبب، لا يمكن فحص عمر خدمة عنصر التعبئة الكروي في الميدان.

الهيكل العام لعنصر التعبئة الكروي BOP الحلقي قصير وعريض. المسافة بين موقعي دعم الختم العلوي والسفلي للمكبس صغيرة، لذا فإن تأثير التوجيه والتمركز ضعيف. قرب نهاية شوط الإغلاق، تصبح مسافة دعم المكبس أصغر، ويصبح المكبس عرضة للتآكل الغريب. إذا لم يكن الزيت الهيدروليكي نظيفا، فقد تدخل جزيئات صلبة المسافة بين المكبس والجسم، مما يسبب بسهولة التصاق المكبس أو خدش الأسطوانات. لذلك يتطلب عنصر التعبئة الكروي BOP نظافة عالية لزيت التحكم الهيدروليكي، ويجب ترشيح الزيت الهيدروليكي واستبداله في الوقت المحدد.

3. عنصر التعبئة الأسطواني BOP الحلقي

يتكون عنصر التعبئة الأسطواني BOP الحلقي بشكل رئيسي من الجزء العلوي من الجسم، وعنصر الحشوة، وحلقة الختم، والحلقة الواقية، والجزء السفلي من الجسم. يوجد زيت عالي الضغط بين الجسم والأسطوانة المطاطية. الأسطوانة المطاطية تختم الأنابيب وأوتار الأنابيب المشابهة. يوجد منفذ زيت واحد فقط، ويستخدم صمام عكس رباعي الاتجاهات بثلاثة أوضاع لدخول ومخرج الزيت. الهيكل موضح في الشكل 4.

الشكل 4. عنصر التعبئة الأسطواني: بنية BOP الحلقية

عنصر التعبئة الأسطواني: بنية BOP الحلقية

1. M30 × 3 صامولة؛ 2. مسمار M30 × 3 × 190؛ 3. الجزء العلوي من الجسم؛ 4. عنصر التعبئة؛ 5. حلقة ختم بفتحة؛ 6. خاتم الحماية؛ 7. حلقة O؛ 8. الجزء السفلي من الجسم؛ 9. هيكل عنصر التعبئة

عنصر التعبئة الأسطواني BOP الحلقي يتميز ببنية بسيطة، حجم صغير، وزن خفيف ومتطلبات ضغط هيدروليكي عالي. وهو مناسب لعمليات البئر الحية منخفضة الضغط مثل كشط البارافين، وغسل الرمل، وختم الأنابيب الصغيرة، وختم الكابلات.

الصيانة اليومية: الأجزاء الرئيسية للتآكل هي الأسطوانة المطاطية وحلقة الختم الأسطوانية المطاطية. بعد كل عملية تشغيل، يجب فحص تآكل الأسطوانة المطاطية بسرعة. عندما يتآكل أكثر من ثلثي سمك الأسطوانة، يجب استبداله مع مرور الوقت.

المعايير التقنية:

(1) ضغط العمل المصنف: 14 ميغاباسكال.

(2) ضغط التشغيل الهيدروليكي: ضغط العمل الفعلي زائد 0.5 ميغاباسكال.

(3) وسط العمل: النفط الخام، والماء، وسوائل العمل.

(4) نطاق أنابيب الإغلاق: من 1 1/2 إلى 4 ونصف بوصة.

3. رام بوب

يعد رام BOP جزءا أساسيا من معدات التحكم الآلي. يستخدم بشكل رئيسي للتحكم في ضغط رأس البئر أثناء عمليات إعادة العمل، واختبار الآبار وصيانتها، مما يمنع حوادث الانفجار بفعالية ويدعم العمليات الآمنة. يمكنه تنفيذ العمليات التالية:

(1) عندما يكون هناك خيط أنابيب في البئر، يمكن ختم المسافة الحلقية بين الغلاف وسلسلة الأنابيب بواسطة كبش بالحجم المقابل.

(2) عندما لا يوجد خيط أنابيب في البئر، يمكن إغلاق البئر بالكامل باستخدام الكباش العمياء.

(3) في ظروف الإغلاق، يمكن إجراء الدوران، والاختناق، والجريان، وقطع الآبار وغسل الآبار عبر مشعب قتل البئر ومانفولد الاختناق المتصلين بمخرج جانبي للبكرة.

(4) يستخدم مع مشعب خنق، مشعب قتل البئر والمعدات ذات الصلة.

عند استخدام المعدات معا، يمكنها التحكم في ضغط قاع البئر ودعم تنفيذ شبه متوازن.

وفقا لطريقة التحكم، يتم تقسيم مكاتب رام BOP إلى رام BOP هيدروليكي ورام BOP يدوي. وفقا لعدد تجاويف الكبش، يتم تقسيمها إلى BOP رامز واحد، BOP مزدوج رام، وBOP ثلاثي.

1. رام هيدروليكي BOP

بشكل عام، يمكن استخدام رام BOP اليدوي فقط لمنع الانفجار، وليس لإيقاف الانفجار. عندما يصل ضغط تدفق رأس البئر إلى أكثر من 5 ميغاباسكال، لا يمكن تدوير البرغي يدويا لإغلاق الكمات. يجب تشغيل جهاز BOP الهيدروليكي عن بعد وإغلاقه بسرعة خلال عدة ثوان. يتطلب استخدام جهاز BOP هيدروليكي جهاز تحكم هيدروليكي متناسق، وخراطيم ضغط عالي، ووصلات سريعة، ومعدات ذات صلة.

وفقا لشكل التجويف، تحتوي تجاويفات البوبيكس على شكل دائري ومستطيل وبيضاوي. التجويف الدائري له توزيع إجهاد معقول وقابلية تشغيل جيدة، لكنه يتميز بارتفاع كبير ووزن كبير وختم ضعيف نسبيا. التجويف المستطيل، المستخدم عادة لأجسام الفولاذ المصبوب، له ارتفاع منخفض وختم جيد، لكن أجسام الفولاذ المصبوب ذات جودة مواد أقل جودة ومسامية محتملة وثقوب رملية، تركيز إجهاد عند الزوايا الأربع وقوة ضغط أقل. التجويف البيضاوي، المستخدم عادة في الألواح المطروقة BOP، له ارتفاع منخفض، وتوزيع إجهاد معقول، وخفيفة الوزن، وإغلاق جيد، لكنه صعب التشغيل. وفقا لنوع الاتصال العلوي والسفلي، يمكن أن تكون الألواح من نوع الحافة العلوية والسفلية، أو نوع الحافة السفلية ذات المسامير العلوية، أو نوع المسامير السفلية للشفة العلوية، أو نوع المسامير العلوية والسفلية، أو نوع التوصيل الملولب، أو نوع رأس الاتحاد. يجب أن يختار المستخدم نوع الاتصال وفقا لظروف الحقل الفعلية. أجسام BOP مصنوعة من الفولاذ المصبوب أو الفولاذ المطروق، ويجب أن تتوافق المواد مع المعايير الوطنية.

ممرات الزيت الهيدروليكي في BOPs الهيدروليكية عادة ما تكون داخلية، مما يمنع تلف التصادم. تم القضاء تقريبا على ممرات الزيت المكشوفة. تشمل طرق فتح الأبواب الجانبية الهيدروليكية BOP النوع المفصلي، النوع غير المفصلي، ونوع فتح الأسطوانات الهيدروليكية.

عند اختيار أبعاد الحافة العلوية والسفلى لأجهزة SFZ18-35 اليدوية والهيدروليكية FZ18-35 BOPs، لاحظ ما يلي: (1) للاستخدام الشائع على رؤوس الآبار من نوع 250 و350، اختر شفة بقطر 480 مم مع هيكل ثقب مزدوج الصف وحلقة فولاذية خاصة. (2) للاستخدام على رأس بئر من نوع 350، اختر حافة بقطر 480 مم مع فتحات صف واحد. (3) للمطابقة مع بكرة قياسية 18-35، اختر حافة قطرها 395 مم. (4) للاستخدام فقط على رأس بئر من نوع 250، اختر شفة قطرها 380 مم وقم بتسميكها وفقا لفئة ضغط 35 ميجاباكال.

1) التركيب الهيكلي الأساسي لرام BOP الهيدروليكي

هيكليا، يتكون رام BOP الهيدروليكي من الجسم، ومجموعة الكم، ومجموعة الأسطوانات والمكبس، وتجميع الأبواب الجانبية، وجهاز القفل، والأجزاء ذات الصلة.

(1) الجسم. الجسم مصبوب من سبائك الفولاذ وله مداخلتان عمودية علوية وسفلية عبر فتحات وثقوب جانبية. هناك تجاويف كبش داخل الجسم، وعدد تجاويف الكباش يعتمد على عدد الكباش. تتخذ تجويف الكبش الهيكلي شكلا مستطيلا لتقليل تركيز الإجهاد. السطح العلوي لتجويف الكبش هو سطح ختم ويجب حمايته من التلف. في أسفل تجويف الكبش يوجد أخدود يجمع الرمل يميل نحو البئر. يمكنه إزالة الطين والرمل تلقائيا عند فتح وإغلاق الكمال، وتقليل مقاومة الاحتكاك أثناء حركة الكبش، ومساعدة ضغط الآبار في إحكام الرام. تدمج ممرات الزيت الهيدروليكي داخل الهيكل، مما يبسط الهيكل الخارجي لرام BOP ويمنع تلف ممرات الزيت أثناء التركيب والنقل والاستخدام. تحتوي سيارات BOP عالية الضغط على مقاعد مفصلية على الجسم لتثبيت الأبواب الجانبية.

فوق جسم رام BOP يوجد شفة أو فتحة مسامير متصلة بمسامير بأنبوب حلقي أو مباشرة بأنبوب تدفق. أسفل الجسم يوجد حافة متصلة بالبكرة بواسطة دعامات.

(2) تجميع الكبش. يتكون تجميع الكرام بشكل رئيسي من ختم علوي، ختم أمامي، وجسم الكبش، كما هو موضح في الأشكال 5 و6.

1. جسم الكبش؛ 2. ختم علوي؛ 3. ختم أمامي؛ 4. جسم الكبش؛ 5. ختم علوي

الشكل 5. مجموعة رام الأنابيب

مجموعة رام الأنابيب

الشكل 6. جسم الكبش القصي

جسم الكبش القصي

الكبش هو نوع تكامل بيضاوي الشكل. يستخدم جهاز التعبئة المطاطي هيكل ختم أمامي وختم علوي مجمع. يمكن استبدال الختم الأمامي والختم العلوي بشكل منفصل حسب حالة التلف، كما أن إزالتها وتركيبها بسيطان ويوفر جهدا كبيرا. هيكل ختم الكبش الأمامي والمطاط العلوي موضح في الشكل 7.

الشكل 7. ختم رام الأمامي ومطاط الختم العلوي

ختم رام الأمامي ومطاط الختم العلوي

يمكن استبدال مطاط الكبش بعد الاستخدام. عندما يتغير حجم سلسلة الأنابيب في أسفل البئر، يجب أيضا استبدال كبش الأنابيب. عند تغيير حجم كبات الأنابيب، قد تحتفظ الرامة ذات الجوانب بجسم الكبش وتستبدل فقط كتلة الضغط والمطاط؛ تتطلب الذاكرة العشوائية أحادية الجانب استبدال مجموعة الرام بالكامل. السطحان العلوي والسفلي للمطاط في الرامي ثنائي الجانب متماثلان. عندما يتآكل السطح العلوي أثناء الاستخدام، سيتعرض السطح السفلي أيضا للخدش، لذا لا يمكن قلب مطاط الكبش ذو الجانبين وإعادة استخدامه.

يستخدم الكبش العزل العائم. هناك مسافة معينة بين مجموعة الكبش وتجويف الجسم حيث تم تركيب الكبش، مما يسمح للكبش بالطفو صعودا وهبوطا داخل تجويف الجسم. المطاط العلوي للكبش لا يلامس سطح الإغلاق العلوي للغرفة. عند إغلاق الكبش، يكون كل من الضلع الداعم العالي في أسفل غرفة الكبش وسطح الختم العلوي مائلين تدريجيا، مما يضمن المسافة الكافية بين الكبش والجسم قبل الوصول إلى وضع الإغلاق. أثناء السحب، يلامس المطاط الأمامي للرام أولا سلسلة الأنبوب في البئر ويغلق حوله بإحكام تحت دفع المكبس. عندما يفتح الكبش، يترك المطاط العلوي العزل سطح كتف الجسم وينسحب إلى مستوى الكبش، وينسحب الكبش على طول ميل الضلع الداعم إلى وضعية الفتح الكامل. تضمن هذه الميزة العائمة إحكاما موثوقا، وتقلل من مقاومة الفتح والإغلاق وتآكل المطاط، وتطيل عمر خدمة الرام، وتمنع الصدأ بين الجسم والكبش، وتسهل عملية التفكيك.

عندما يكون وتر الأنبوب في البئر ويستخدم رام BOP لإغلاق البئر، عادة لا يكون وتر الأنبوب في منتصف التجويف وغالبا ما يميل إلى جانب واحد. لذلك قد تعلق وتر الأنبوب بواسطة الكبش ويفشل في الإغلاق. لحل مشكلة تمركز الأنابيب، يتم عمل كتلة توجيه بارزة وأخدود مطابق في مقدمة كتلة ضغط الرام. عندما تتحرك الكباش نحو مركز البئر، تدفع كتلة التوجيه الأنبوب اللامركزي نحو المركز، مما يسمح بإحكام سلس. بعد الإغلاق، تدخل كتلة التوجيه أخدود كتلة الضغط المقابلة، كما هو موضح في الشكل 8.

الشكل 8. مخطط التمركز التلقائي في ذاكرة الرام

مخطط التمركز التلقائي في ذاكرة الرام

(3) مجموعة الأسطوانة والمكبس. يتكون هذا التجميع من أسطوانة، ومكبس، وقضيب مكبس، وغطاء الأسطوانة وأجزاء ذات صلة.

(4) تجميع الباب الجانبي. أما رام BOP فله أبواب جانبية قابلة للفصل أو تفتح بتأرجح. عادة ما تكون الأبواب الجانبية مثبتة على الجسم بواسطة براغي. يتم تركيب أختام قضبان المكبس وأختام من الباب إلى الجسم على الأبواب الجانبية. يجب فتح الأبواب الجانبية عند استبدال الكمال، أو استبدال أختام قضبان المكبس، أو فحص الكبش، أو تنظيف غرف الكرام.

(5) جهاز القفل. لجهاز القفل وظيفتان: أولا، عندما يفشل التحكم الهيدروليكي، يمكن إغلاق الرامز يدويا؛ ثانيا، بعد الإغلاق الهيدروليكي، يمكن تثبيت الكباش ميكانيكيا ويمكن تحرير الضغط العالي في زيت التحكم الهيدروليكي، مما يمنع تسرب خطوط الزيت الهيدروليكي لفترة طويلة ويمنع حوادث سوء التشغيل.

تنقسم أجهزة قفل الرام إلى أجهزة قفل يدوي وأجهزة قفل هيدروليكي، وتسمى أيضا أجهزة القفل التلقائي.

جهاز القفل اليدوي:

عندما يفشل نظام التحكم الهيدروليكي، يمكن للتشغيل اليدوي إغلاق الكمال. جهاز قفل الرام اليدوي موضح في الشكل 9. يتكون من عمود القفل، وعمود المكبس، ومجموعة التحكم اليدوي.

(أ) حالة مقفلة؛ (ب) حالة غير مقفلة

الشكل 9. جهاز قفل الرام يدويا

جهاز قفل الرام يدويا

يعتمد جهاز القفل اليدوي على الدوران اليدوي لعجلة اليد لتشغيل عمود القفل وقفل الكبش. وظيفته هي قفل الكباش في وضعية مغلقة بعد الإغلاق الهيدروليكي عندما يكون هناك حاجة للإغلاق طويل الأمد، وبعدها يمكن سحب الضغط الهيدروليكي. بعد إغلاق الكباش هيدروليكيا، قم بتدوير عجلة اليد إلى اليمين للقفل اليدوي. يدفع قضيب التشغيل عمود القفل ليدور. نظرا لأن عمود الكبش لا يمكنه الدوران أو التحرك للأمام، يتراجع عمود القفل حتى يصطدم كتفه بغطاء الأسطوانة، مما يقفل الكبش.

جهاز القفل اليدوي يمكنه فقط إغلاق الرام ولا يمكنه فتحها. لفتح الكرام التي تم قفلها يدويا، يجب أولا إعادة ضبط جهاز القفل اليدوي وفتحه، ثم فتح الكرام هيدروليكيا. هذه هي الطريقة الوحيدة. العملية المحددة هي: أولا تدوير عجلة اليد إلى اليسار حتى تتوقف، ثم تدوير الدوران مرة أخرى من 1/8 إلى 1/4 لتجنب انسداد عمود القفل في وضعية الفتح بسبب تغير درجة الحرارة، ثم فتح الرامز هيدروليكيا.

جهاز القفل التلقائي:

جهاز القفل التلقائي في رام BOP لا يزال آلية قفل ميكانيكية، لكن قفل وفتح رام يكتمل بالضغط الهيدروليكي، لذلك غالبا ما يسمى جهاز قفل هيدروليكي.

ميزة تشغيله هي أنه بعد إغلاق رام BOP بالضغط الهيدروليكي، يتم إتمام عملية قفل الرام تلقائيا تحت ضغط زيت التحكم الهيدروليكي. وعلى العكس، عندما يفتح رام BOP هيدروليكيا، يتم أولا إجراء فتح الكبش تلقائيا تحت ضغط هيدروليكي، ثم يحدث فتح هيدروليكي.

جهاز القفل الهيدروليكي لا يمكنه إغلاق البئر يدويا. إذا فشل التحكم الهيدروليكي، لا يمكن لرام BOP المزود فقط بهذا الجهاز أداء إجراء الإغلاق.

غالبا ما تستخدم أجهزة رام BOP المزودة بأجهزة قفل هيدروليكية في البحر. في العمليات البحرية، غالبا ما يتم تركيب BOP على قاع البحر، لذا لا يمكن تنفيذ قفل وفتح الرام يدويا ويجب تنفيذه بواسطة التحكم عن بعد الهيدروليكي.

2) إغلاق رام BOP الهيدروليكي

جوهر ختم رام BOP هو استخدام منتجات مطاطية تتشوه بشكل كبير تحت الحمل، وتناسب بشكل موحد على السطح المختوم، وتمنع التسرب، وتعيد الترميم بعد إزالة القوة الخارجية. اعتمادا على موضع الختم وشكل جسم الختم، يتم تصنيع وتركيب أجزاء مطاطية بأشكال مختلفة لتحقيق الختم.

للحصول على أداء موثوق عند الإغلاق الداخلي، يجب أن تكون أربعة أختام سليمة:

(1) الختم بين ختم الرامي الأمامي والأنبوب. مقدمة الرام مزودة بمطاط أمامي. تحت دفع المكبس، يمسك المطاط الأمامي الأنبوب ويختم. إذا كان المطاط الأمامي مهترئا أو ممزقا بشدة، فإن سائل الآبار عالي الضغط سيمر من هنا ويسبب فشل في الختم. بالنسبة للكباش العمياء، تغلق المطاطات الأمامية ضد بعضها البعض.

(2) الختم بين الجزء العلوي من الكبش والجسم. يتم تركيب المطاط العلوي على المستوى العلوي من الرام. تحت ضغط رأس البئر العالي، يضغط المطاط العلوي بقوة على كتف الجسم، مما يمنع تسرب السائل عبر السطوانة العلوية.

يتم الانتهاء من ختم الكبش على مرحلتين. أولا، تحت ضغط الزيت الهيدروليكي، يدفع عمود الكبش المطاط الأمامي للكبش لتشوه وختم المقدمة، بينما يشكل المطاط العلوي والجسم ختم تداخل وضغط في الأعلى، مما يخلق ختما أوليا. ثانيا، عندما يكون الضغط في البئر، يدفع السائل في البئر ختم الرامي الأمامي من الخلف ويضغط عليه ويشوهه. وفي الوقت نفسه، يدفع السائل من الأسفل الكبش للأعلى نحو سطح الختم العلوي للجسم، مكينا ختما موثوقا. يسمى هذا الإغلاق المساعد بالضغط جيدا، بما في ذلك كل من مساعدة الكلام الأمامي ومساعدة الكلام العلوي، كما هو موضح في الشكل 10.

الشكل 10. مبدأ الإغلاق بمساعدة الضغط الجيد

مبدأ الإغلاق بمساعدة الضغط الجيد

من الواضح أنه كلما زاد ضغط السائل في البئر، كان الختم بين الجزء العلوي من الرام والجسم أفضل. عندما يكون ضغط سائل البئر منخفضا جدا، يكون الختم العلوي غير موثوق بالكامل وقد يتسرب. لذلك، أثناء اختبار الضغط الحقلي لجهاز رام BOP، غالبا ما يطلب اختبار ضغط منخفض للتحقق من التلامس بين الجزء العلوي من الكبش وكتف الجسم. عند ضغط بئر 2 ميجاباكال، يجب ألا يكون هناك تسرب تقريبا عند أعلى الرام.

يعمل ضغط سائل البئر أيضا خلف الكب ويدفع الكبش نحو مركز تجويف البئر، مما يجعل المطاط الأمامي يمسك الأنبوب داخل البئر. بعد إغلاق الرم، كلما زاد ضغط رأس البئر، كان الإغلاق المعزز بالضغط على المقدمة أقوى وكانت الأختام المطاطية الأمامية حول الأنبوب أكثر إحكاما. وبسبب هذا الإغلاق المساعد، لا يحتاج ضغط الزيت الهيدروليكي في غرفة الإغلاق إلى أن يكون مرتفعا جدا.

(3) الختم بين الباب الجانبي والجسم. يتم تركيب حلقة ختم على سطح الربط بين الباب الجانبي والجسم. تضغط مسامير تثبيت الأبواب الجانبية حلقة الختم بحيث لا يتسرب سائل البئر من هذه المنطقة. هذا الخاتم لا يتآكل لكنه يشيخ ويتلف أثناء الاستخدام طويل الأمد ويجب استبداله بانتظام حسب عمر الخدمة المحدد.

(4) الختم بين تجويف الباب الجانبي وقضيب المكبس. يتم تركيب حلقة ختم في الفراغ الحلقي بين تجويف الباب الجانبي وقضيب المكبس لمنع تسرب الزيت أو الغاز أو الماء أو سائل القتل عالي الضغط في البئر إلى الزيت الهيدروليكي. إذا اخترقت سوائل الآبار عالية الضغط حلقة الختم المطاطية، فإنها تدخل الأسطوانات وخطوط التحكم الهيدروليكية، وتلوث الزيت الهيدروليكي وتتلف صمامات التحكم الهيدروليكية. أثناء تشغيل BOP، يتردد قضيب المكبس ويتآكل حلقة الختم حتما. مع مرور الوقت، قد يؤدي ذلك إلى فشل الختم، لذا يجب استبدال الأختام التالفة بشكل متكرر. عادة ما تحتوي أجهزة BOP فوق 35 ميجاباكاليل على جهاز ختم ثانوي في هذا الموقع.

3) مبدأ فتح وإغلاق الكباش

عندما يدخل الزيت عالي الضغط من نظام التحكم الهيدروليكي إلى غرف الإغلاق للأسطوانات اليمنى واليسرى، فإنه يدفع المكابس ويدفع أعمدة الكبش ومجموعات الكباح اليمنى واليسرى نحو مركز رأس البئر، مما يغلق البئر. عندما يدخل الزيت عالي الضغط إلى غرف الفتح للأسطوانات اليمنى واليسرى، فإنه يدفع المكابس ويدفع أعمدة الكبش ومجموعات الكبش بعيدا عن مركز رأس البئر، مما يفتح رأس البئر. يتم التحكم في فتح وإغلاق رام بواسطة صمام العكس في نظام التحكم الهيدروليكي. عادة ما يتم الانتهاء من الفتح أو الإغلاق خلال 3 إلى 5 ثوان.

أثناء الإغلاق، يتدفق الزيت الهيدروليكي في غرفة الفتح عائدا إلى خزان وحدة التحكم عبر ممرات الزيت وخطوط التحكم الهيدروليكية.

أثناء الفتح، يتدفق الزيت الهيدروليكي في غرفة الإغلاق عائدا إلى خزان وحدة التحكم عبر ممرات الزيت وخطوط التحكم الهيدروليكية.

4) إغلاق وفتح خطوات التشغيل لرام BOP

(1) عند استخدام رام BOP لإغلاق البئر، اتبع هذا التسلسل:

1. إغلاق هيدروليكي. شغل صمام العكس في وحدة التحكم الهيدروليكية لإغلاق الكمات.

2. القفل اليدوي. قم بتدوير عجلتي ذراعي القضيب التشغيلي باتجاه عقارب الساعة بحيث تمتد أعمدة القفل بالكامل وتقفل الكمال. بعد أن تجبر عجلات اليد على التوقف، قم بتدوير كلتا العجلتين معاكسة لعقارب الساعة من 1/8 إلى 1/4 دوران. النقاط الرئيسية هي: الدوران باتجاه عقارب الساعة، الوصول إلى نقطة التوقف، ثم العودة.

3. ضغط التحكم الهيدروليكي في النزيف. شغل صمام العكس في وحدة المجمع إلى الوضع المحايد، مما يقطع المصدر الهيدروليكي ويفرغ ضغط الخط العالي.

(2) خطوات الافتتاح لجهاز رام BOP:

1. فتح يدوي. قم بتدوير عجلتي اليد ذات القضيب التشغيلي عكس اتجاه عقارب الساعة حتى تنسحب أعمدة القفل بالكامل. بعد أن تجبر عجلات اليد على التوقف، قم بتدوير كلتا العجلتين باتجاه عقارب الساعة من 1/8 إلى 1/4 دورة. النقاط الرئيسية هي: الدوران عكس عقارب الساعة، الوصول إلى نقطة التهديف، ثم العودة للخلف.

2. فتحة هيدروليكية. شغل صمام العكس في وحدة التحكم الهيدروليكية لفتح الكمات.

3. ضغط التحكم الهيدروليكي في النزيف. شغل صمام العكس في وحدة المجمع إلى الوضع المحايد.

(3) خطوات الإغلاق اليدوي:

1. تشغيل صمام الرجوع الذي يتحكم في رام BOP إلى الوضع القريب.

2. إغلاق يدوي. قم بتدوير عجلتي اليد ذات قضيب التشغيل باتجاه عقارب الساعة لدفع الكبش نحو مركز البئر. بعد أن تجبر عجلات اليد على التوقف، قم بتدوير كلتا العجلتين معاكسة لعقارب الساعة من 1/8 إلى 1/4 دوران. الغرض من الدوران للخلف هو ترك فراغ مناسب بين عمود القفل وخيط المكبس للتشغيل اليدوي التالي.

3. تشغيل صمام العكس الذي يتحكم في رام BOP إلى الوضع المحايد.

النقاط الأساسية في الإغلاق اليدوي هي: الدوران باتجاه عقارب الساعة، الوصول إلى نقطة التوقف، ثم العودة للخلف.

الإغلاق اليدوي هو في الأساس نفس القفل اليدوي. ومع ذلك، قبل الإغلاق اليدوي، يجب أولا وضع صمام العكس في وحدة التحكم الهيدروليكية التي تتحكم في رام BOP في وضعية الاقتراب. وهذا يسمح لمرور الزيت الهيدروليكي في غرفة الفتح مباشرة إلى خزان الزيت. يمكن تحقيق الإغلاق اليدوي فقط عندما يكون صمام الرجوع في وضع الإغلاق القريب. بعد الإغلاق اليدوي، يجب نقل مقبض صمام العكس إلى النيوترال قبل إصلاح جهاز التحكم الهيدروليكي.

إذا فشل التحكم الهيدروليكي وتم تنفيذ الإغلاق اليدوي، يجب فتح BOP هيدروليكيا عند الحاجة للفتح. وإلا فلن يتم فتح رام BOP. هيكل جهاز القفل الميكانيكي اليدوي يسمح فقط بالإغلاق اليدوي، وليس الفتح اليدوي.

5) استخدام وصيانة رام BOP

(1) التحضير قبل التشغيل. بعد تركيب رام BOP على رأس البئر وقبل التشغيل، تحقق من العناصر التالية. قم بالعمل فقط بعد التأكد من عدم وجود مشكلة.

1. تحقق مما إذا كانت وصلات خطوط الزيت متسقة مع علامات الفتح والإغلاق على BOP. اعمل مرة واحدة من وحدة التحكم عند ضغط تحكم من 2 إلى 3 ميجاباكال. إذا لم يكن فعل الرام متوافقا مع مؤشر مقبض وحدة التحكم، قم بتبديل الخطوط حتى تصبح ثابتة.

2. تحقق مما إذا كان الآلية اليدوية في وضعية الفتح وما إذا كانت جميع خطوط التدفق قد تم تركيبها.

3. تحقق مما إذا كانت جميع براغي التوصيل مشدودة.

4. قم بإجراء اختبار ضغط كامل للتحقق من جودة التركيب. يجب أن يصل معيار اختبار الضغط إلى ضغط العمل BOP. بعد اختبار الضغط، شد جميع براغي التوصيل مرة أخرى لتصحيح عدم التساوي في الضيق.

5. تحقق مما إذا كان القضيب اليدوي يدير الكباش بشكل مرن وسجل عدد دورات عجلات اليد المطلوبة للإغلاق الداخلي. بعد الاختبار، قم بتدوير عجلة اليد إلى اليسار لسحب وفتح الكباش هيدروليكيا.

6. تحقق مما إذا كان حجم الرام المثبت يتطابق مع حجم أنبوب السلسلة تحت البئر.

(2) الاستخدام والاحتياطات:

1. يجب أن يكون الشخص المخصص مسؤولا عن استخدام BOP. يجب أن يفهم المشغل مبدأ العمل، وأداء المعدات وتدفق العمليات، وأن يكون قادرا على تشغيل المعدات وصيانتها وإصلاحها.

2. عندما لا يوجد سلسلة أنابيب في البئر وأجهزة الإغلاق للاختبار، يجب ألا يتجاوز أقصى ضغط هيدروليكي 3 ميغاباسكال. عندما يكون هناك خيط أنابيب في البئر، لا تغلق الكباش العمياء.

3. يجب فتح الكباش بالكامل أو مغلق بالكامل.

4. يجب الاحتفاظ بمجموعة واحدة على الأقل من الكباش الاحتياطية في موقع البئر حتى يمكن استبدال الكباش المتضررة المثبتة في الوقت المناسب.

5. عند إغلاق الكباش بعجلة اليد، لاحظ أن الدوران الأيمن يغلق. الآلية اليدوية يمكنها فقط إغلاق الكرام ولا يمكنها فتحها. التشغيل الهيدروليكي هو الطريقة الوحيدة لفتح الكبش. لفتح الكباش المقفلة بالآلية اليدوية، قم أولا بتدوير عجلة اليد إلى اليسار نحو التوقف، ثم قم بتدوير الذراع مرة أخرى من 1/8 إلى 1/4 لتجنب الانسداد في الوضع المفتوح بسبب تغير درجة الحرارة، ثم افتح الكباش هيدروليكيا. عند استخدام الآلية اليدوية لإغلاق الرامز، يجب أن يكون مقبض التحكم في وحدة التحكم في وضع الإغلاق ويجب وضع لافتة على الكونسول تشير إلى حالة القفل.

6. افتح وأغلق الكباش مرة واحدة يوميا للتحقق من المرونة.

7. لا تستخدم فتحة وإغلاق BOP لتخفيف الضغط، لتجنب تلف الحزمة المطاطية.

8. حافظ على نظافة زيت الهيدروليك.

9. بعد استخدام BOP، يجب أن تكون الكباش في وضعية مفتوحة.

(3) التفكيك والتركيب:

1. أثناء تركيب رأس البئر، لا تركب الجانبين العلوي والسفلي من BOP مقلوبين.

2. يجب أن تكون الحلقات والأخاديد الفولاذية نظيفة، غير متضررة، خالية من الأوساخ والتآكل، ومغطاة بزيت خفيف.

3. يجب شد مسامير التوصيل بشكل موحد وقطري.

4. بعد التركيب، قم بإجراء اختبار ضغط هيدروستاتيكي. يجب أن يصل ضغط الاختبار إلى ضغط العمل ويبقى لمدة 5 دقائق.

عادة ما يكون BOP موضوعا بجناحيه موازيين لمقدمة الدرج.

(4) الصيانة. أثناء الاستخدام، شغل الكبش مرة واحدة في كل تبديل وتحقق من جزء التحكم الهيدروليكي. إذا سمحت الظروف، قم بإجراء اختبار ضغط مرة في الأسبوع، وإجراء صيانة شاملة مرة كل عام، وبعد كل بئر، قم بإجراء تنظيف وفحص كامل. استبدل الأجزاء التالفة بسرعة وطبق الشحم بالكامل على الأجزاء المطلوبة. ضع شحم الموليبدينوم ثنائي الكبريتيد على الأسطح العلوية والأسفلية والجانبية لحركة غرفة الكبش والكبش؛ ضع زيت الخيط على خيوط التوصيل بالمسمار.

6) الأعطال والحلول الشائعة لرام BOP الهيدروليكي

الأخطاء الشائعة والعلاجات موضحة في الجدول 3.

الجدول 3. الأخطاء الشائعة والعلاجات

7) الأشكال الأساسية لرام BOP الهيدروليكي

(1) رام واحد هيدروليكي BOP. هيكلها موضح في الشكل 11.

الشكل 11. رام واحد هيدروليكي BOP

رام واحد هيدروليكي BOP

(2) رام مزدوج هيدروليكي BOP. هيكلها موضح في الشكل 12.

الشكل 12. رام مزدوج هيدروليكي BOP

رام مزدوج هيدروليكي BOP

(3) ثلاثي رام هيدروليكي BOP. هيكلها موضح في الشكل 13.

الشكل 13. BOP ثلاثي رام هيدروليكي

BOP ثلاثي رام هيدروليكي

2. جهاز BOP يدوي

رام BOP اليدوي هو جهاز BOP خاص للعمليات التقليدية في قاع البئر. عادة ما تكون فئة الضغط 14 ميجاباكاليا أو 21 ميجاباكال، وبعض أجهزة رام BOP اليدوية مصنفة 35 ميجاباكال. وفقا لكمية الرام، يتم تقسيم BOPs اليدوية رام: BOP يدوي مفرد رام وBOP مزدوج رام يدوي.

1) BOP يدوي برام واحد

(1) البنية والتصنيف. يتكون BOP اليدوي الأساسي من الهيكل، مجموعة الرام، باب الجانبي، مجموعة التحكم اليدوي وجهاز الختم، كما هو موضح في الشكل 14.

الشكل 14. رام BOP يدوي مفرد

رام BOP يدوي مفرد

الأجزاء التي تحتوي على الضغط في رام BOP يدوي واحد، مثل الهيكل والباب الجانبي والرام، هي مطروقات من سبائك الفولاذ. تستخدم غرفة الكبش هيكلا بيضاويا، مما يحسن توزيع إجهاد الجسم وأداء السلامة للجسم. الباب الجانبي من نوع اللوحة المسطحة، مما يجعل استبدال الرام مريحا. يجمع الختم بين باب الجانب وعمود الكب بين ختم الحلقة Y وO-ring، مما يوفر إحكاما موثوقا واستبدالا مريحا. ختم رام من النوع المقسم ويتكون من ختم علوي وختم أمامي، مما يجعل التفكيك والاستبدال مريحا.

وفقا لشكل الرام، يتم تقسيم البوب اليدوي أحادي الرام إلى BOP يدوي أحادي رام أعمى وBOP يدوي ذو رام واحد وBOP يدوي برام واحد. وفقا لنوع الاتصال، يتم تقسيمها إلى رام BOP يدوي مزدوج الحافة ورام BOP أحادي الفتحة، كما هو موضح في الشكل 15، ورام BOP يدوي أحادي الحافة ورام أحادي الفتحة، كما هو موضح في الشكل 16. وفقا للأداء، يتم تقسيمها إلى BOP يدوي متعدد الوظائف بنظام رام واحد وBOP يدوي تقليدي برام واحد BOP.

الشكل 15. رام BOP مفرد يدوي مزدوج الحافة

رام BOP مفرد يدوي مزدوج الحافة

الشكل 16. جهاز RAM BOP مفرد الذراع ذو الحافة الواحدة

جهاز RAM BOP مفرد الذراع ذو الحافة الواحدة

(2) مبدأ العمل. يعمل جهاز رام واحد يدوي BOP باستخدام المسمار في مجموعة التحكم اليدوي لدفع الرام لتثبيت سلسلة الأنبوب وتحقيق الختم. جهاز التحكم اليدوي هو آلية نقل الحركة لفتح وإغلاق الرام، وآلية القفل الذاتي التي تغلق حول قطر الأنبوب الخارجي. تستخدم مجموعة الرام رام إحتامية أحادية الاتجاه.

يعد جهاز BOP اليدوي متعدد الوظائف الواحد من رام هو مزيج من مانع رأس بئر ذاتي الإغلاق وجهاز رام يدوي منفرد، كما هو موضح في الشكل 17. يتم تركيب رأس ذاتي الإغلاق أو عنصر مطاطي ذاتي الإغلاق على الحافة العلوية ويثبت بواسطة أربعة براغي تثبيت. أثناء عمليات التشغيل والسحب، يمسك الرأس ذاتي الإغلاق الأنبوب تحت المطاط، مما يعيد القوة وضغط البئر، ويغلق حلقة غلاف الأنبوب، ويمنع الفيض والارتطام، ويكشط تلوث الزيت من الجدار الخارجي للأنبوب إلى بئر البئر. إذا كان ضغط البئر مرتفعا ولم يستطع رأس الإغلاق الذاتي الإغلاق بشكل طبيعي، أو ظهرت علامات الانفجار، أغلق الرامز اليدوي بسرعة بحيث تمسك الأنابيب بسلسلة الأنبوب داخل البئر وتغلق حلقة غلاف الأنبوب قبل تنفيذ العمليات الأخرى. في حالة فتحة مفتوحة بدون أنبوب، لمنع الارتكاك، يتم إسقاط قضيب ختم أعمى في BOP وتغلق الأنابيب حول القضيب لإغلاق كامل بئر البئر. إذا كان ضغط البئر مرتفعا جدا وكان إسقاط القضيب صعبا مباشرة، يمكن توصيل قضيب الإغلاق الأعمى إلى الطرف السفلي من الأنبوب وخفضه إلى BOP بواسطة الخطاف.

الشكل 17. جهاز متعدد الوظائف يدوي بنظام رام واحد BOP

جهاز متعدد الوظائف يدوي بنظام رام واحد BOP

(3) المعايير التقنية الأساسية. على سبيل المثال، يحتوي نظام FZ18-21 اليدوي على رام BOP على هذه المعايير الأساسية:

1. القطر الاسمي: 180 مم.

2. أقصى ضغط عملي: 21 ميغاباسكال.

3. أقصى شوط للكبش: 105 مم.

4. أقصى عزم دوران لعجلة اليد: أقل من 412 نيوتن ميل.

5. مواصفات رام: 60.3 مم، 73 مم وأعمى.

6. أوتار الأنابيب المناسبة: أنابيب حفر بطول 60.3 مم و73 مم؛ أنابيب 50.3 مم و62 مم.

7. الوسائط المطبقة: طين الحفر، المياه النظيفة، النفط الخام والغاز الطبيعي.

(4) تركيب وتشغيل جهاز رام BOP واحد:

1. قبل التركيب على البئر، قم بإجراء اختبار ضغط الختم إلى أقصى ضغط عمل. استخدمها فقط بعد النجاح. عند التوصيل برأس البئر، يجب أن تكون جميع أجزاء التوصيل والأسطح نظيفة ومدهونة، ويجب شد البراغي بشكل قطري.

2. يجب أن يتطابق حجم الكبش مع حجم وتر الأنبوب. إذا تم استخدام أجهزة BOP ذات نظام عشوائي واحد مع الغطاء الأعمى والأنبوب، يجب أن تحدد اللافتات الدوائر لتجنب إغلاق الصندوق الخاطئ.

3. تأكد من أن نظام النقل في منصة الترميم، والطاولة الدوارة، ورأس البئر في خط عمودي واحد. أصلح ال BOP وابق متوافقا مع رأس البئر. عند استخدام BOP بمفرده، يجب إضافة حافة حماية فوقه لمنع الاصطدام أو التعثر.

4. بعد توصيل BOP بالمدخل، قم بإجراء اختبار ضغط للتحقق من إغلاق جميع أجزاء التوصيل.

5. تشغيل جهاز التحكم اليدوي لإغلاق وفتح الكمات. تحقق من المرونة؛ يستخدم فقط عندما يكون الفتح والإغلاق خاليين من الالتصاق وسهل التشغيل.

6. إذا تم استخدام مجموعة تحكم يدوي للتحكم عن بعد، يرجى تركيب حامل دعم في موقع مناسب.

(5) الاحتياطات:

1. أثناء الفائض أو الانفجار، يمكن لجهاز رام يدوي واحد BOP إغلاق سلسلة أنابيب بنفس حجم الكباس. عندما يكون هناك خيط أنابيب في البئر، لا تغلق الكباش العمياء.

2. قبل تشغيل أو سحب الأنبوب، تأكد من أن مجموعة الرام مفتوحة بالكامل. حافظ على سير التشغيل سلسا وتجنب الاصطدام أو التعثر مع BOP.

3. لا تخفف أبدا ضغط رأس البئر بفتح الكبش. بعد كل فتح، تحقق من أن الكباش مفتوحة بالكامل وليست متوقفة في المنتصف، لمنع الأنابيب أو أدوات القاع من إتلاف الكمال. إذا حدث مقاومة أثناء الفتح أو الإغلاق، افتح الغطاء الجانبي الصغير ونظف الطين والرمل من الداخل قبل الاستخدام.

4. استبدل مجموعة الرام أو مطاط الرام فقط عندما لا يكون هناك ضغط في تجويف BOP. يجب أن يكون مجموعة الرام مفتوحة بالكامل قبل فتح الباب الجانبي.

5. أثناء الاستخدام، تحقق بانتظام مما إذا كان الفتح والإغلاق مرنا. إذا حدث الالتصاق، حدد السبب وتعامل معه. لا تجبر على الفتح أو الإغلاق لتجنب تلف الأجزاء.

6. حافظ على نظافة BOP، خاصة أجزاء البراغي المكشوفة، وتنظيفها في أي وقت لمنع الطين والرمل من تعطل البرغي والتسبب في تشغيل غير مرن.

7. بعد كل بئر، نظف وفحص BOP. ركز على الأجزاء المتحركة وإغلاق الأجزاء، استبدل الأجزاء التالفة أو الفاشلة، ونظف الجزء الخارجي من BOP، وتجويف الجسم، وغرفة الكبش، ومجموعة الرام، والبرغي جيدا. بعد التنظيف والتجفيف، ضع الشحم على فتحات البراغي، وأخاديد الحلقات الفولاذية، وكف الإغلاق العلوي لغرفة الكبش، وأضلاع الدعم السفلية، ومفصلات الأبواب الجانبية.

8. عد ونظف وصندوق الأجزاء الصغيرة والأدوات الخاصة التي تم إزالتها.

9. بعد الصيانة، ضع مسطح BOP في وضع العمل على أغطية خشبية لتجنب التعرض للشمس والمطر. درجة الحرارة المحيطة تتراوح بين -30 إلى 40 درجة مئوية.

10. قبل كل عملية لتمرير الأنابيب أو سحبها، تحقق مما إذا كانت الكباش مفتوحة. يحظر تماما الجري أو السحب إذا لم تكن الكباش مفتوحة بالكامل.

11. قبل اختبار الضغط، وحقن الضغط والعمليات المشابهة، أغلق وتحقق من الكبش. يحظر الحقن بالضغط بشكل صارم ما لم تكن الكباش مغلقة بالكامل، لمنع غسل مطاط الكبش وإصابة شخصية.

(6) إجراءات التفكيك والتجميع. يتم عرض إجراءات التفكيك والتجميع لجهاز رام واحد يدوي BOP في الجدول 4.

الجدول 4. إجراء التفكيك والتجميع اليدوي لرام واحد BOP

الملاحظات الافتتاحية

افتح الباب الجانبي.

افحص الحلقة O-ring. ملاحظة: عند فتح الباب الجانبي، يجب أن يكون قلب الكلام مفتوحا بالكامل.

أزل نواة الرام.

افحص مجموعة الرام، وتجويف BOP، وجميع الأجزاء المتصلة. ملاحظة: عند إزالة الرام، أغلق نواة الرام لمسافة قصيرة نحو اتجاه الإغلاق ثم حركها يمينا ويسارا قبل إزالة نواة الرام.

افتح الغطاء الجانبي الصغير.

ملاحظة: لا تفقد براغي التثبيت.

أزل المسمار.

ملاحظة: أولا قم بإزالة برغي القفل المانع، ثم قم بتدوير البرغي باتجاه عقارب الساعة لإزالته. افحص البرغي بعد الإزالة.

أزل الغطاء الجانبي الكبير.

قم بإزالة الغلاف الواقي، وإزالة حلقة التثبيت وافحصها.

أزل أجزاء الختم.

أولا قم بإزالة حلقة الانسداد، ثم إزالة حلقة الختم، وحلقة الضغط، والمحمل، وعمود البرغي، وغرفة الختم.

ملاحظة: عند إزالة عمود الكبش، استخدم مادة ناعمة للطرق لتجنب تلف الأجزاء.

2) نظام BOP يدوي مزدوج الرام

الرام المزدوج اليدوي هو مزيج من BOPs يدوية ذات رام مفردة (RAM BOP يدوية). الجسم يحتوي على تجاويف كبش علوية وسفلية. يمكن ترتيب تركيبات مختلفة من الرام حسب الحاجة لتلبية متطلبات التشغيل، مع تقليل ارتفاع مداخن BOP وتسهيل العمليات في قاع البئر. هناك تركيبتان شائعتان للرام: رام الأنابيب مع رام الأعمى، مع رام الأنابيب في الأعلى ورام أعمى في الأسفل، مناسب للعمليات التقليدية في قاع البئر؛ ورام الأنابيب بالإضافة إلى رام الأنبوب، بحجمين مختلفين من أنبوب-رام، مناسبان للعمليات باستخدام حجمين مختلفين من خيوط الأنابيب في نفس الوظيفة. الهيكل موضح في الشكل 18.

الشكل 18. رام مزدوج يدوي BOP

رام مزدوج يدوي BOP

1. غطاء القفل؛ 2. درع؛ 3. مسمار الباب الجانبي؛ 4. الجسم؛ 5. تجميع رام الأنابيب؛ 6. تجميع رام أعمى؛ 7. باب جانبي؛ 8. عمود الكبش; 9. اللعنة

في الاستخدام والصيانة اليومية، متطلبات BOP يدوي مزدوج رام هي في الأساس نفسها لتلك الخاصة ب BOP يدوي برام واحد.

4. تدوير ال BOP

يتم تركيب أنبوب التدفقات الدوار في الطرف العلوي من مدخنة رأس البئر BOP، ليحل محل أنبوب التدفق. يمكنه إغلاق الفراغ الحلقي الذي يتكون بواسطة الغلاف وخيط الأنابيب، وأنابيب الحفر الصغيرة وأسلاك العمل المشابهة، وتحت ضغط محدود لرأس البئر يسمح لسلسلة التشغيل بالدوران، مما يتيح عمليات البئر الحي.

فيما يلي يستخدم نموذج FSI2-5 الدوارة BOP كمثال لوصف المواصفات التقنية والهيكل ومبدأ العمل والتشغيل.

1. المواصفات الفنية لجهاز FSI2-5 BOP الدوار

(1) الضغط المصنف: 5 ميغاباسكال.

(2) السرعة المقدرة: 80 r/min.

(3) أقصى قطر داخلي: 120 مم.

(4) أقصى قطر خارجي: 430 مم.

(5) الارتفاع: 950 مم.

(6) الوزن: 360 كجم.

(7) أوتار الأنابيب القابلة للتطبيق: أنبوب حفر صغير بقطر 60.3 مم و73 مم؛ أنابيب 50.5 مم و62 مم؛ 64 مم و76 مم كيلي.

(8) الوسائط المطبقة: سائل التشغيل، النفط الخام، المياه النظيفة والوسائط المشابهة.

2. هيكل ومبدأ عمل FSI2-5 BOP الدوار

يتكون BOP الدوار FSI2-5 بشكل رئيسي من الغلاف ومجموعة دوارة. يتكون التجميع الدوار من رأس ذاتي الختم، وعنصر مطاطي ختم، وحلقة ختم شيفرون، ومحمل ضغط، وأجزاء ذات صلة، كما هو موضح في الشكل 19.

الشكل 19. FSI2-5 BOP الدوار

FSI2-5 BOP الدوار

يعتمد جهاز BOP الدوار على خصائص الانكماش والتمدد لعنصر المطاط الختم الخاص به لإغلاق الفراغ الحلقي بين خيط العمل والغلاف. ضغط البئر يساعد في تأثير الختم. تحمل تحمل الحمل حمل من سلسلة الأنابيب في البئر وتضمن دوران مرن.

3. تركيب جهاز FSI2-5 BOP الدوار

(1) عادة ما يتم تركيب جهاز BOP الدوار في أعلى نظام التحكم في البئر. إذا كان هناك حاجة لجهاز مضاد للرفع، قم بتركيب انزلاقات أمان يدوية فوق جهاز BOP الدوار.

(2) قبل التركيب، نظف الحافة السفلية، وأخدود الحلقة الفولاذية، والبراغي، والأجزاء ذات الصلة. إذا تم استخدام جهاز BOP الدوار بمفرده، قم بتوصيله برأس البئر عبر نقطة متطابقة.

(3) أثناء التركيب، ضع الشحم على حلقات الفولاذ وأجزاء التوصيل الأخرى، وشد البراغي بشكل قطري.

(4) بعد التركيب، قم بإجراء اختبار ضغط ختم بسرعة 5 ميجاباكالير على رأس البئر واحتفظ به لمدة 5 دقائق. لا يوجد تسريب أو غسيل مقبول.

4. تشغيل جهاز البناء الدوارة

(1) سلسلة أنابيب ممتدة:

1. إذا كان قطر الأداة صغيرا، أقل من 110 مم، أدخل مباشرة وتر الأنبوب والأداة. استخدم جهاز الضغط أو وزن الأنبوب لتمرير الوتر والأداة عبر رأس الإغلاق الذاتي إلى البئر.

2. إذا كان قطر الأداة كبيرا، أكثر من 110 مم، فإن آلية الإغلاق الذاتي لرأس التجميع الدوار الذاتي الإغلاق تمنع الأداة من المرور مباشرة. قم بإزالة مشبك جهاز التوجيه الدوار، رفع المجموعة الدوارة من الغلاف، توصيل مخروط التوجيه إلى الجزء السفلي من سلسلة الأنبوب، خفضه بحيث يمر مخروط التوجيه وسلسلة الأنبوب عبر المجموعة الدوارة، رفع المجموعة الدوارة مع سلسلة الأنبوب، إزالة مخروط الدليل، توصيل الأداة، ثم أنزل سلسلة الأنبوب والتجميع الدوار معا داخل القشرة. قم بتركيب المشبك وخفض سلسلة الأنبوب باستخدام جهاز الضغط. عندما يتمكن وتر الأنبوب من تجاوز القوة الصاعدة والسقوط بحرية تحت وزنه، يمكن إزالة جهاز الضغط.

(2) التشغيل الدوراني. بعد وصول وتر الأنبوب إلى العمق المخطط له، يمكن بدء التشغيل الدوار. إذا استمر التشغيل الدوار لأكثر من 24 ساعة، قم بتوصيل دوران التبريد والماء وتأكد من الدوران الطبيعي قبل الاستمرار.

(3) سحب خيط الأنابيب. السحب هو نفس العملية العادية. عندما تكون القوة الصاعدة الناتجة عن ضغط البئر أقل قليلا من وزن سلسلة الأنبوب، يجب تركيب جهاز الضغط قبل السحب. إذا كان قطر الأداة الخارجية أقل من 110 مم، يمكن سحب وتر الأنبوب مباشرة. إذا كان قطر الأداة الخارجي كبيرا، قم بإزالة المشبك وارفع الأداة تحت الحفرة والمجموعة الدوارة معا، ثم أزل الأداة القاعية. أثناء تشغيل البئر الحي، اسحب أداة البئر فوق الكباش العمياء، وأغلق BOP الرامي الأعمى أولا، ثم افتح سدادة تخفيف الضغط على غلاف BOP الدوار. بعد تأكيد الضغط عند الصفر، اسحب أداة البئر السفلي.

(4) استبدال عنصر المطاط. أزل المشبك، ارفع المجموعة الدوارة من الغلاف وضعه على دعم، أزل براغي تثبيت العنصر المطاطي، أخرج العنصر المطاطي واستبدلته بالحجم المطلوب. تجميع بترتيب عكسي. إذا تم استبدال عنصر المطاط أثناء تشغيل البئر الحي، أغلق أولا كبسات الأنابيب، وركب جهاز الضغط إذا لزم الأمر، ثم افتح سدادة تخفيف الضغط، وسحب الضغط، ثم استبدل العنصر المطاطي.

5. الاحتياطات لتدوير BOP

(1) قبل الاستخدام، تحقق مما إذا كان سدادة تخفيف الضغط مشدودة.

(2) أثناء التركيب، تأكد من أن مركز الديريك، ومركز الطاولة الدوارة ومركز BOP الدوار في خط مستقيم واحد لمنع التصادم والانحراك أثناء التشغيل والسحب.

(3) شد وتركيب جميع براغي التوصيل بالكامل لمنع الحوادث أثناء التشغيل.

(4) عند رفع أو خفض المجموعة الدوارة، حافظ عليها في المنتصف ولا تتحرك بسرعة كبيرة لتجنب تلف العنصر المطاطي وحلقات الختم.

(5) الانتباه للسلامة عند استبدال العنصر المطاطي ومنع العنصر أو المجموعة الدوارة من انقلاب وإصابة الأفراد.

(6) عندما يتجاوز ضغط رأس البئر 5 ميجاباكال، لا تستخدم BOP الدوار كأنبوب واحد من نوع رام BOP، لتجنب غسل أختاته.

(7) أثناء التشغيل الدوار، إذا أصبحت منطقة المحمل أو منطقة ختم V شديدة السخونة، توقف وفحص، ثم قم بإصلاح أو استبدال الأجزاء ذات الصلة في الوقت المناسب.

6. صيانة BOP الدوار

(1) تشمل الأجزاء البارتداء الأختام والعنصر المطاطي. في كل مرة يتم فيها إزالة المجموعة الدوارة، افحص حلقات O واستبدل الحلقات التالفة في الوقت المناسب. افحص حلقات V في نفس الوقت.

(2) بعد 7 أيام عمل تراكمية، أضف الشحم القائم على الليثيوم إلى المحامل.

(3) أثناء التشغيل والسحب، أضف مادة تشحيم مثل ماء صابوني بين سلسلة الأنبوب والأنبوب المركزي في جهاز التدوير الدوارة.

(4) بالإضافة إلى فحص واستبدال الأجزاء المتآكلة في أي وقت، قم بإجراء فحص وإصلاح كامل بعد اكتمال كل بئر.

7. خطوات التفكيك لتدوير BOP

أثناء الإصلاح، قم بتفكيك جهاز البناء الدوار وفقا للخطوات التالية. التجميع يتم بترتيب عكسي.

5. BOP حلقي دوار يعمل هيدروليكيا

FSI2-5 BOP الدوار هو نوع من BOP الدوار ذو الرأس ذاتي الختم. عنصر المطاط الذاتي الإغلاق فيه ضعيف في التعويض الذاتي، وتركيب أدوات الطحن والحفر أمر مزعج، وسعة الضغط منخفضة. لذلك ظهر نوع جديد من الأنابيب الدوارة BOP، مع قطر أكبر، يسمح برؤوس الطحن والحفر بالمرور مباشرة عبر عنصر التعبئة. يمسك العنصر وتر الأنبوب، ويتحكم فيه هيدروليكيا، ويختم وتر الأنبوب الدوار تحت ضغط عال. يتكون من الأجسام الخارجية العلوية والسفلية، والمكبس، والأجسام الداخلية العلوية والسفلية، والحامل الحامل، والحامل الشعاعي، وعنصر التعبئة الكروي والأجزاء ذات الصلة. يتميز جهاز FHS18-35 الدوار BOP الموضح في الشكل 20 بقطر 180 مم، وضغط ختم ثابت 35 ميجاباكال، وضغط ختم ديناميكي 21 ميجاباكال، وسرعة دوران لا تقل عن 120 دورة في الدقيقة. يستخدم بشكل رئيسي لإصلاح الآبار الحية أو الإصلاح الناقص لآبار النفط والمياه.

الشكل 20. FHS18-35 BOP الدائري الدوار الهيدروليكي

FHS18-35 BOP الدائري الدوار الهيدروليكي

6. الشبكة السلكية

يمكن تقسيم تجويف الغلاف في جهاز Wireline BOP حسب البنية إلى أنواع رام دائري ورام بيضاوي. هيكل الكبش البيضاوي منخفض الارتفاع، خفيف الوزن وأداء جيد في الختم.

يستخدم SFZ12-21 Wireline BOP، الشكل 21، اتصال الحافة ويستخدم لعمليات التثقب.

يحتوي جهاز FZ7.6-14 Wireline BOP، الشكل 22، على ثلاثة أشكال توصيل: المشبك، الاتحاد، والخيوط. يستخدم للاختبار وختم قضبان الشفط، والأنابيب السلكية والأنابيب ذات القطر الصغير.

الشكل 21. SFZ12-21 BOP السلكي

SFZ12-21 BOP السلكي

الشكل 22. FZ7.6-14 Wireline BOP

FZ7.6-14 Wireline BOP

يستخدم عنصر التعبئة الأسطواني الحلقي FH6.5-14X الهيدروليكي الهيدروليكي، الشكل 23، لإغلاق الأسلاك والأنابيب ذات القطر الصغير وقضبان الشفط.

الشكل 23. عنصر تعبئة أسطواني يعمل هيدروليكيا FH6.5-14X حلقي من نوع Wireline BOP

عنصر تعبئة أسطواني يعمل هيدروليكيا FH6.5-14X حلقي من نوع Wireline BOP

7. SHEAR Ram BOP

أثناء العمليات على آبار النفط أو الماء أو الغاز عالية الضغط المهمة، إذا تم سد الأنابيب وفقد التحكم، أو إذا لم يتم تركيب سدادة، قد يكون حلقة أنبوب الغلاف مغلقة بالفعل بواسطة رام BOP، لكن كميات كبيرة من الزيت أو الغاز أو الماء عالي الضغط يمكن أن تتدفق عبر الأنبوب. إذا فشل تركيب صمام أنابيب ولم يعد بإمكان الطاقم الاقتراب من رأس البئر، فإن جهاز BOP المجهز بكبش القص والقادر على الإغلاق الكامل هو فقط التوقف عن الانفجار. يقوم رام القص، الشكل 24، أولا بقص الأنبوب أو أنبوب الحفر في البئر ثم يغلق رأس البئر بالكامل، مما يمنع تصاعد الحوادث. بعد إغلاق رأس البئر، يمكن اتخاذ تدابير لقتل الآبار وصيد الأسماك بالأنابيب.

الشكل 24. مخطط رام القص

مخطط رام القص

1. جسم الكبش القصير السفلي؛ 2. ختم علوي؛ 3. ختم جانبي؛ 4. ختم القاطع الجسمي؛ 5. جسم الكبش العلوي القص

طريقة تعيين نموذج BOP

طريقة تعيين نموذج BOP