معدات رأس البئر المتدفقة / رأس الغلاف / رأس الأنابيب / معدات رأس الآبار لإنتاج النفط والغاز

تتكون معدات رأس البئر المتدفقة عادة من ثلاثة أجزاء رئيسية: رأس الغلاف، رأس الأنبوب، وجسم رأس البئر لإنتاج النفط أو الغاز. في الماضي، نادرا ما كانت رؤوس الأغطية تستخدم في آبار النفط في الصين، لذا فإن معدات رأس الآبار الإنتاجية التي يشار إليها عادة في الممارسة الميدانية كانت عادة تشمل رأس الأنبوب وجسم رأس البئر فقط. في المناطق الخاصة مثل الحقول البحرية وحقول النفط الحدودية، يلزم أيضا وجود صمام أمان قاعي لضمان سلامة الحقول النفطية.

1. رأس الغلاف ورأس الأنابيب

عادة ما يتكون رأس الغلاف من جسم رأس الغلاف وعلاقة غلاف (غلاف للغلاف). يتم تركيبه في أدنى طرف من معدات رأس البئر. وظيفته هي ربط وتعليق كل سلسلة تغليف وإغلاق الفراغ الحلقي بين خيوط الغلاف. قد يكون الغلاف معلقا بعلاقة ملولبة أو علاقة من نوع الانزلاق. هيكل رأس الغلاف لسلسلتين من الغلاف موضح في الشكل 1. يتم توصيل الغلاف السطحي برأس الغلاف عبر حافة مثبتة على خيط الغلاف. يمر غلاف الإنتاج عبر رأس الغلاف ويرتبط بالخيط الداخلي لرأس الغلاف بواسطة خيوط. هيكل رأس الغلاف الذي يربط بين ثلاث سلاسل تغليف موضح في الشكل 2. يتم توصيل الغلاف السطحي برأس الغلاف السفلي بواسطة خيوط. يتم تثبيت الغلاف الوسيط على رأس الغلاف السفلي من خلال علاقة من نوع الانزلاق، وتسمى أيضا علاقة الغلاف. يتم توصيل غلاف الإنتاج بخيط إلى علاقة موضوعة على رأس الغلاف العلوي. رؤوس الغلاف العلوي والسفلي مغلقة بحشية حلقية ومتصلة ببراغي. يتم ختم الفراغات الحلقية بين خيوط الغلاف بواسطة حشيات الختم. لتلبية متطلبات أنواع آبار النفط المختلفة، يمكن أيضا صنع رؤوس الأغلفة في هياكل بأربع أو خمس مراحل.

عادة ما يتكون رأس الأنبوب من غلاف رأس الأنابيب، ويسمى أيضا صليب الغلاف أو الصليب الكبير، وعلاقة أنابيب. وهو متصل فوق رأس الغلاف. وظيفته هي تعليق سلسلة الأنابيب داخل البئر وإغلاق الفراغ الحلقي بين الأنبوب والقلف. لعلاقات الأنابيب شكلان هيكليان: مخروطي وأسطواني. يجلس المخروط الخارجي لعلاقة أنابيب مخروطية على المخروط الداخلي لرأس الأنبوب. في الآبار العميقة، وبسبب حجم الحمل غالبا، قد يكون من الصعب فصل علاقة الأنابيب ورأس الأنبوب. بالإضافة إلى رؤوس الأنابيب ذات الأنبوب الواحد، هناك أيضا رؤوس أنابيب مزدوجة وثلاثية الأنبوب.

الشكل 1. رأس غلاف ذو مرحلتين

رأس غلاف ذو مرحلتين

1. الحافة السفلية لتقاطع الغلاف؛ 2. حلقة فولاذية؛ 3. غلاف الإنتاج؛ 4. رأس الغلاف؛ 5. الغلاف السطحي

الشكل 2. رأس غلاف ثلاثي المراحل

رأس غلاف ثلاثي المراحل

1. علاقة الأنابيب؛ 2. رأس الأنابيب؛ 3. الأنابيب؛ 4. علاقة ملولبة؛ 5. رأس الغلاف العلوي؛ 6. غلاف الإنتاج؛ 7. غلاف متوسط؛ 8. حشية الختم؛ 9. علاقة الغلاف؛ 10. رأس الغلاف السفلي؛ 11. الغلاف السطحي

2. صمام الأمان في قاع البئر

في منشآت إنتاج النفط البحرية، يلزم وجود صمام أمان في قاع البئر لمنع تمزق خطوط الأنابيب فوق قاع البحر. في منشآت الإنتاج الأرضي، يطلب منها منع الأضرار العرضية لرأس البئر، بما في ذلك أضرار الحرب. يتم تركيبه أسفل قاع البحر أو على عمق أكثر من عشرة أمتار تحت رأس البئر. يتكون صمام الأمان من مجموعة صمام أمان ونظام تحكم. يتم بناء مجموعة صمام الأمان عن طريق تركيب صمام كروي داخل غواصة الأنبوب، وقطر الصمام الكروي هو نفسه قطر الأنبوب. تحت ضغط الزيت الخام في داخل البئر، يبقى هذا الصمام الكوري مغلقا. يتم تركيب أسطوانة تحكم فوق صمام الكرة، ويتصل أنبوب فولاذي أو أنبوب نحاسي خارج الأنبوب بأسطوانة التحكم. يتم توجيه هذا الأنبوب من الصليب عند رأس البئر وتوصيله بنظام التحكم. يتكون نظام التحكم من مضخة هيدروليكية، وصمامات هيدروليكية، ومحرك، وأجزاء ذات صلة. عندما يدخل زيت الضغط من نظام التحكم إلى أسطوانة التحكم في صمام الأمان، يفتح صمام الأمان السفلي للإنتاج. إذا لم يكن هناك ضغط في خط التحكم، يغلق صمام الأمان القاعي من تلقاء نفسه ويوفر وظيفة الأمان. مواصفات الطراز لمجموعة صمام الأمان في قاع البئر المنتجة حاليا هي AF62/250. قطر القطر 62 مم، وأقصى ضغط متوسط عامل هو 250 كجم/سم2، وضغط الفتح المطلوب عند أقصى ضغط عمل هو 360 كجم/سم2. الأبعاد الإجمالية هي 114 × 1770 مم، وخيط التوصيل بطول 2 1/2 بوصة. خيط أنابيب خارجي غير ممزق، والوزن 71 كجم.

3. معدات رأس آبار إنتاج النفط

1. هيكل وأنواع معدات رأس آبار إنتاج النفط

تستخدم معدات رأس آبار إنتاج النفط بشكل رئيسي للتحكم في إنتاج النفط الخام من آبار النفط المتدفقة. يمكن أيضا استخدامه كمعدات لرأس الآبار في آبار حقن المياه. أثناء عمليات البئر القاعية، باستثناء التكسير، لا تحتاج معدات رأس البئر الأخرى إلى استبدال.

عادة ما تتكون معدات رأس بئر إنتاج النفط من شفة سفلية، رأس أنبوب، صمام بوابة غلاف، صمام بوابة رئيسي، تقاطع أو تي، صمام بوابة إنتاج، خانق، صمام إغلاق مقياس ضغط وأجزاء ذات صلة. يظهر مخططه في الشكل 3. يحتوي الشكل على

صمام بوابة لوحية

ستة صمامات من نفس الطراز والمواصفة. يعطى لهم أسماء مختلفة فقط حسب وظائفهم. يظهر الشكل صمامين لبوابة الإنتاج وصمامين لبوابة الغلاف. في الإنتاج الفعلي، يمكن أيضا استخدام واحد من كل نوع. يمكن دمج كمية وموقع وحدات صمام بوابة لوحية في هذا النوع من معدات رؤوس الآبار بحرية وفقا لظروف الخدمة. الترتيب في الشكل يسمى النوع ذو الجناحين المزدوجين. إذا وضعت جميع صمام بوابة لوحية الوحدات على جانب واحد ووضع مقياس الضغط على الجانب الآخر، يتكون نوع الجناح الواحد. يمكن أيضا تركيب وحدتين صمام بوابة لوحية على كل جناح. معظم وحدات صمام بوابة لوحية المستخدمة في معدات رؤوس آبار إنتاج النفط هي وحدات صمام بوابة لوحية ذات الساق الصاعدة. هيكل الصمام موضح في الشكل 4. جسم الصمام مصنوع عادة من الفولاذ المصبوب. بالنسبة لوحدات صمام بوابة لوحية عالية الضغط أو وحدات صمام بوابة لوحية التي تتطلب أداء عالي لمقاومة الكبريتيد، يتم تشكيل الجسم من سبائك الفولاذ. يجب أن تكون بوابة الإسفين مقاومة للتآكل ومقاومة للتآكل، لذا يتم لحام سبيكة مقاومة للتآكل على سطح البوابة. لجعل الفتح والإغلاق مرنا ومريحا، يتم تركيب مجموعتين من محامل الدفع على صمولة القيادة ذات الساق الصمام. قد يستخدم صمام بوابة لوحية وصلة فلانجة أو وصلة مشبك. الاتصال الموضح في الشكل هو نوع المشبك. بعض معدات رؤوس الآبار منخفضة الضغط لإنتاج النفط تستخدم أيضا صمامات كروية. الصمام الكروي يعادل صمام سدادي ويمكن فتحه أو إغلاقه بالدوران بزاوية 90 درجة. هذا الصمام غير مناسب للتشغيل المتكرر ولا مناسب لسد آبار النفط عالية الضغط، وإلا فإن متطلبات التشغيل عالية جدا. لذلك، تستخدم صمامات الكرة حاليا بشكل رئيسي في معدات رأس آبار إنتاج النفط المبسطة بسعة 150 جوا.

الشكل 3. مخطط معدات رؤوس آبار إنتاج النفط

معدات رؤوس آبار إنتاج النفط

1. صمام بوابة تنظيف البارافين؛ 2. صليب صغير؛ 3. صمام بوابة الإنتاج؛ 4. خنق; 5. صمام البوابة الرئيسية؛ 6. صمام بوابة الغلاف؛ 7. رأس أنابيب مخروطي؛ 8. مقياس الضغط؛ 9. صمام إغلاق مقياس الضغط

الشكل 4. صمام بوابة لوحية

صمام بوابة لوحية

1. عجلة اليد؛ 2. تحمل الدفع؛ 3. ساق الصمام؛ 4. البوابة؛ 5. مقعد الصمام

مكون رئيسي آخر في معدات رؤوس آبار إنتاج النفط هو رأس الأنابيب. له أربعة مخارج، لذا يطلق عليه أيضا صليب كبير. يستخدم بشكل رئيسي لتعليق الأنابيب، وكل مخرج متصل بمكون مقابل. هيكلها موضح في الشكل 5. نظرا لأن السطح الخارجي لحاملة الأنابيب مخروطي، يسمى رأس أنبوب مخروطي. الطرف السفلي يتصل بالحافة السفلية في الغلاف، وتتواصل المقابس اليسرى واليمنى مع حلقة الغلاف. الجزء العلوي يتصل بالصمام الرئيسي وهو مخرج النفط الخام في البئر. لمنع دفع الأنبوب للأعلى بسبب ضغط البئر الداخلي العالي، يتم تركيب براغي تثبيت على الجزء العلوي من رأس الأنبوب. عادة ما يكون غلاف رأس الأنبوب مصبوبا أو مطروقا من سبائك الفولاذ. تتطلب منطقة الأنبوب وعلاقة الأنابيب تشغيل دقيق بحيث يمكنها سد الفراغ بين الأنبوب والغلاف وتلامس السطح المخروطي بالكامل لحاملة الأنبوب، مما يمنع علق الأنبوب من الانسداد. يمكن أيضا صنع رؤوس أنابيب بسيطة أو منخفضة الضغط كهياكل على شكل تيش عن طريق تقليل مخرج واحد من الغلاف الحلقي.

الشكل 5. رأس أنابيب المقعد المخروطي

رأس أنابيب المقعد المخروطي

1. جرو الأنابيب؛ 2. حلقة ختم دائرية؛ 3. واقي الخيط؛ 4. علاقة الأنابيب; 5. حلقة حشية نحاسية حمراء؛ 6. مسمار ثبت؛ 7. الصليب الكبير

في معدات رؤوس آبار إنتاج النفط، المكون الذي يتحكم مباشرة في معدل الإنتاج هو الخانق، ويسمى أيضا حامل حبوب الخنق. يتكون من حبة خنق، وجسم خنق، وجاكيت تدفئة، كما هو موضح في الشكل 6. حبة الخنق هي مخرج النفط الخام من البئر. يصنع من فولاذ عالي الكربون بعد المعالجة الحرارية، وقطر ثقب يتراوح بين 2 إلى 20 مم. يجب أن يكون مقاوما للتآكل وسهل الاستبدال. يستخدم غلاف التسخين لتسخين حبة الخنق حتى لا يتجمد الزيت الخام ويمنع حبة الشوك في المناطق الباردة. يتم تمرير الماء الساخن أو البخار عبر غلاف التدفئة للتسخين.

الشكل 6. حبوب الخنق

حبوب الخنق

1. شوك بين؛ 2. خنق الجسم؛ 3. سترة التسخين

2. المواصفات الشائعة لمعدات رؤوس آبار إنتاج النفط

حاليا، هناك نوع واحد فقط من معدات رأس آبار إنتاج النفط المعيارية في الصين، وهو الطراز KY250/65. مواصفات أدائها هي كما يلي:

(1) قطر القطر الاسمي: 65 مم

(2) وسط عمل: النفط الخام، المياه النظيفة والسائل غير المسبب للتآكل

(3) ضغط العمل: 250 كجم/سم2

(4) ضغط اختبار القوة: 500 كجم/سم2

(5) ضغط اختبار الختم: 250 كجم/سم2

(6) أقصى قطر للصليب الكبير: 157 مم

(7) نوع الاتصال: اتصال مشبك

(8) الأبعاد الإجمالية (طول × عرض × ارتفاع): 1405 × 580 × 1440 مم

(9) الوزن: 550 كجم

جميع الأختام بين المكونات في رأس بئر إنتاج النفط الكامل تستخدم حلقات حشية منخفضة الكربون. يستخدم رأس بئر إنتاج النفط KY250/65 نوعين من حلقات الحشوة، وأبعادهما معبرا ب D × D x H. حلقة الحشية من النوع B14 هي 100.5+0.15 × 77.1+0.10 × 15-0.10 مم؛ حلقة الحشية من النوع B27 هي 222.1+0.30 × 200.1+0.13 × 15-0.10 مم. يتم تدرج الجوانب الأربعة لحلقة الحشية بزاوية 23 درجة +/- 30 دقيقة.

بالإضافة إلى معدات رؤوس آبار إنتاج النفط KY250/65، تنتج بعض حقول النفط أيضا أنواعا معينة من آبارها الخاصة. يستخدم نوع تشينغ-150 بشكل أكثر تكرارا. ضغط العمل فيه هو 150 كجم/سم2 وصمامات البوابة هي صمامات كروية. يتم تركيب صمام بوابة لتنظيف البارافين في الأعلى. هذا النوع من معدات رأس آبار إنتاج النفط بسيط البنية وخفيف الوزن بوزن 152 كجم، ويسمى أحيانا رأس بئر إنتاج النفط المصغر.

4. معدات رأس آبار إنتاج الغاز

1. هيكل معدات رأس آبار إنتاج الغاز

هيكل معدات رؤوس آبار إنتاج الغاز مشابه بشكل أساسي لمعدات رؤوس آبار إنتاج النفط. ومع ذلك، نظرا لاختلاف الخصائص الفيزيائية للغاز والنفط، هناك اختلافات هيكلية معينة. عادة ما تمتلك آبار الغاز الخصائص التالية: (1) تحت نفس ضغط التكوين، يكون ضغط رأس البئر في بئر الغاز أعلى من ضغط بئر النفط، لأن الكثافة النوعية للنفط أعلى من الكثافة النوعية للغاز في حالة المسالة. الشرط المطلوب لتدفق النفط خارج رأس البئر هو أن يكون ضغط التكوين أعلى من الضغط الهيدروستاتيكي لعمود النفط، بينما يكون ضغط عمود الغاز "السائل" أقل من ضغط النفط. لذلك، تحت نفس ضغط التكوين، يظهر النفط والغاز ضغوط رأس بئر مختلفة. (2) غالبا ما تحتوي آبار الغاز الطبيعي على كبريتيد الهيدروجين، وهو غاز شديد التآكل وسام. (3) العزل الغازي أصعب بكثير من العزل السائل. (4) الغاز الطبيعي، وهو غاز هيدروكربوني، قابل للاشتعال ومتفجر، ويمكن أن تحدث حوادث إذا تم التعامل معه بشكل غير صحيح. (5) يكون التآكل في معدات رؤوس البئر مرتفعا عند مرور الغاز من خلالها، لأن إنتاج الغاز الطبيعي غالبا ما يحمل الرمل والماء والشوائب الأخرى، وفرق الضغط كبير نسبيا. قد يحمل الزيت أيضا الرمل والماء، لكنه يمتلك خاصية تزييت معينة ويتجنب بعض التآكل الميكانيكي الكاشط. وبسبب هذه الخصائص، فإن الفروق الهيكلية بين معدات رأس آبار إنتاج الغاز ومعدات رأس الآبار لإنتاج النفط هي: (1) جميع المكونات تستخدم وصلات الشفات. (2) صمامات بوابة الغلاف وصمامات البوابة الرئيسية مرتبة في أزواج؛ واحدة للخدمة والأخرى للاحتياط. (3) جزء الخنق يستخدم

صمام الإبرة

بدلا من فاصوليا خنق ثابتة، مما يجعل من السهل تعديل معدل الإنتاج في أي وقت. (4) يجب أن تكون جميع المكونات مقاومة لكبريتيد الهيدروجين.

الهياكل الداخلية لمكونات معدات رؤوس الآبار لإنتاج الغاز مشابهة لتلك الموجودة في معدات إنتاج النفط. الهيكل الخارجي موضح في الشكل 7. تختلف صمام بوابة لوحية رأس بئر إنتاج الغاز قليلا عن رأس بئر إنتاج النفط. يتم تغيير هيكل ختم صمام وساق من ختم دائري إلى هيكل حلقة ختم على شكل حرف U على شكل غدد، ثم يتحول الاتصال إلى اتصال الحافة. صمام الإبرة الموسوم برقم 6 في الشكل 7 لا يستخدم في معدات رؤوس آبار إنتاج النفط. تدوير عجلة اليد التنظيمية يغير منطقة التدفق، بحيث يمكن التحكم في معدل الإنتاج بسهولة. الهيكل التفصيلي موضح في الشكل 8.

الشكل 7. الهيكل الخارجي لمعدات رأس الآبار لإنتاج الغاز

معدات رأس آبار إنتاج الغاز

1. مقياس الضغط؛ 2. صمام إغلاق بمقياس الضغط؛ 3. صمام الاختبار؛ 4. صليب صغير؛ 5. صمام الإنتاج؛ 6. صمام الإبرة؛ 7. رأس الأنابيب؛ 8. صمام الغلاف

الشكل 8. صمام الإبرة

صمام الإبرة

لعملية اختيار المواد وتصنيع معدات رأس آبار إنتاج الغاز ميزات خاصة. أثناء استخدام الحقول النفطية، يجب إيلاء اهتمام خاص عند استبدال الأجزاء وإجراء الإصلاحات، ويجب الالتزام بالمتطلبات الأصلية لمعدات رأس البئر لإنتاج الغاز. هذه الميزات والمتطلبات هي: (1) جميع سيقان صمامات مكونات الصمامات مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الكروم، وفولاذ من الدرجة 318، وأسطح البوابات ملحومة بسبيكة مقاومة للتآكل. (2) جميع الأختام اللينة تستخدم مطاط فلوري، والتعبئة ذاتية الإغلاق تستخدم تعبئة مركبة مصنوعة من مطاط الفلور وPTFE. (3) لا يسمح بإصلاح اللحام على أي جسم من الفولاذ المصبوب، ويجب التحكم بدقة في صلابة المعالجة الحرارية لجميع الفولاذ الإنشائي عند حوالي HRC 22.

2. معدات جديدة لإنتاج الآبار

وفقا لخصائص مناطق إنتاج الغاز الطبيعي، حيث يكون ضغط البئر مرتفعا نسبيا ومعدل الإنتاج مرتفع نسبيا، تم اختبار عدة أنواع جديدة من معدات رؤوس آبار إنتاج الغاز بنجاح في الصين. نماذجهم هي KQ-400 وKQ-700 وKQ-1000. الاختلافات الرئيسية بينها وبين معدات رأس الآبار التقليدية لإنتاج الغاز هي:

(1) يستخدم صمام بوابة لوحية بدلا من صمام بوابة لوحية من نوع الإسفيد. المزايا الرئيسية ل صمام بوابة لوحية هي أداء الإغلاق الجيد وآلية الإغلاق الذاتي في الحالة المغلقة. كلما زاد ضغط متوسط العمل، زاد ضغط الختم. مبدأ الإغلاق الذاتي هو أن كل من مقعد الصمام والبوابة يطفوان. المخطط البنيوي موضح في الشكل 9. نظرا لأن مبدأ الإغلاق الذاتي هذا يختلف تماما عن مبدأ بوابة الإسفين، فإن عمر الخدمة أطول. عزم الفتح والإغلاق أصغر بكثير من عزم البوابة الإسفندية.

الشكل 9. مخطط صمام بوابة لوحية الهيكل

مخطط صمام بوابة لوحية الهيكل

1. جوزة الساق؛ 2. ساق الصمام؛ 3. البوابة؛ 4. مقعد الصمام؛ 5. نابض الموجة؛ 6. ساق التوازن؛ 7. التعبئة؛ 8. غطاء سفلية؛ 9. جسم الصمام؛ 10. غطاء الغطاء العلوي؛ 11. عجلة اليد

(2) يضاف جهاز تحكم هيدروليكي أوتوماتيكي حتى يتمكن معدات رأس البئر تلقائيا عند حدوث عطل في خط أنابيب مخرج موقع بئر النفط أو الغاز. يتكون بشكل رئيسي من صمام أمان رأس البئر ووحدة تحكم هيدروليكية. مخطط التركيب موضح في الشكل 10.

الشكل 10. مخطط تركيب أجهزة التحكم التلقائي

تركيب جهاز التحكم الآلي

الفرق بين صمام الأمان في رأس البئر ووحدات صمام بوابة لوحية الأخرى هو أنه يضيف آلية هيدروليكية لدفع البوابة المتوازية. يمكن تشغيله يدويا أو هيدروليكيا. يتم توجيه غاز الضغط من خط الأنابيب إلى صمام منزلق هوائي، يعادل جهاز الاستشعار. عندما يكون ضغط خط الأنابيب غير طبيعي، يمكن أن يغلق صمام الأمان تلقائيا. يتم تركيبه في موقع صمام البوابة الرئيسية الثاني، ليحل محل صمام البوابة الرئيسية المستخدم عادة والذي لا يمكن تشغيله إلا يدويا.

وحدة التحكم الهيدروليكية مجهزة بمضخة هيدروليكية، ومخزن كهربائي، وصمامات متنوعة، ومقاييس ضغط وأجزاء ذات صلة. مبدأ عمل النظام الهيدروليكي في وحدة التحكم موضح في الشكل 11. في هذا النظام، تتحكم أربعة صمامات بشكل رئيسي في فتح وإغلاق صمام الأمان في رأس البئر: صمام التوجيه من النوع U، صمام الالتفاف، صمام الإغلاق وصمام التحكم. هذه الصمامات الأربعة متصلة على المسارات الموضحة في الشكل 12. بعد تركيب هذا الجهاز، يمكن فتح وإغلاق صمام الأمان في رأس البئر ليس فقط عن طريق تدوير عجلة اليد مباشرة عند رأس البئر، بل أيضا عن طريق التشغيل الهيدروليكي. وفي الوقت نفسه، عندما يكون الضغط في خط أنابيب نقل الغاز مرتفعا جدا أو منخفضا جدا، يغلق النظام تلقائيا صمام الأمان في رأس البئر. تظهر مواقع الصمامات الأربعة تحت ظروف تشغيل مختلفة في الشكل 12. في الشكل 12(أ)، يكون صمام الأمان في رأس البئر في حالة إغلاق تلقائي، وصمام التوجيه من النوع U في حالة تصريف الزيت لأن الضغط في خط أنابيب نقل الغاز أعلى من القيمة الطبيعية. مقبض تشغيل صمام التجاوز يكون في وضع الإغلاق التلقائي. على الرغم من عدم وجود ضغط في منفذ التحكم الهيدروليكي لهذا الصمام، إلا أن موقعه لا يزال كما هو موضح في الشكل. هذا الوضع يترك منفذ التحكم الهيدروليكي لصمام الإغلاق بدون ضغط، وينقل صمام الإغلاق إلى الموقع الموضح بواسطة نابضه. في هذا الوقت، يكون منفذ التحكم الهيدروليكي لصمام التحكم ضغطا، مما يحرك مقبض صمام التحكم إلى وضع "الإغلاق". لذلك يتم إغلاق صمام الأمان في رأس البئر. عندما تكون جميع الصمامات في الحالة الموضحة في الشكل 12(a)، لا يمكن استخدام صمام التحكم لفتح صمام الأمان في رأس البئر، لأن منفذ التحكم الهيدروليكي يتعرض للضغط ولا يمكن تحريك المقبض. عندما يعود خط أنابيب نقل الغاز إلى وضعه الطبيعي، يتحرك صمام التوجيه من نوع U إلى الموضع الطبيعي. في الوقت الحالي، يبقى صمام الأمان في رأس البئر مغلقا، كما هو موضح في الشكل 12(ب). لفتح صمام الأمان في رأس البئر، حرك مقبض تشغيل صمام التحكم نحو "الفتح". توضح الأشكال 12(ج) و12(د) مواقع الصمامات عندما يكون خط أنابيب نقل الغاز غير طبيعي، أو عندما تتطلب عمليات الصيانة فتح أو إغلاق صمام أمان رأس البئر. في هذه الحالة، تحرك مقبض صمام التجاوز إلى وضع الفتح والإغلاق اليدوي، ثم تشغيل صمام التحكم لإغلاق أو فتح صمام الأمان في رأس البئر.

الشكل 11. مخطط النظام الهيدروليكي

مخطط النظام الهيدروليكي

الشكل 12. مخطط موضع صمامات التشغيل

مخطط موضع صمامات التشغيل

(3) تضاف أدوات لاستبدال الصمام الرئيسي وصمام الغلاف؛ تسمى أحيانا أدوات الخدمة. في معدات رأس البئر لإنتاج الغاز العادية، يتطلب استبدال صمام البوابة الرئيسية وصمام بوابة الغلاف إيقاف البئر. الميزة التصميمية لمعدات رأس البئر الجديدة هي إمكانية إزالة صمام بوابة لوحية الوحدات وتركيبها دون تلف البئر. عندما يحتاج الصمام إلى إزالة أو تركيب، يستخدم أداة خاصة لتثبيت سدادة خاصة في الخيط المصنوع عند كل من مخارج الصليب الكبير الأربعة، مما يحجب المخرج بحيث يمكن إزالة أو تركيب الصمام. وأخيرا، يستخدم أداة خاصة لإزالة السدادة وإعادة رأس البئر إلى الإنتاج.

3. الملحقات الرئيسية لمعدات رأس الآبار لإنتاج الغاز

المكون الرئيسي لمعدات رؤوس آبار إنتاج النفط والغاز هو صمام بوابة لوحية، وهو مكون ختم متحرك. الأجزاء التي يتم استبدالها غالبا هي مقعد الصمام، البوابة، ساق الصمام وعناصر مطاطية متنوعة.

5. السلاسل والمواصفات لمعدات رأس الآبار

(1) القانون:

في نموذج KQ350، K هو رمز لمنتجات معدات رؤوس الآبار. تشير Q إلى إنتاج الغاز، من الحرف الصيني الأول ل "غاز". 350 تشير إلى أن أقصى ضغط عمل هو 350 جو.

(2) تصنيف الضغط

كانت تصنيفات الضغط الأصلية المنتجة في الصين هي 150، 250، 350 و600 كجم/سم2. للاقتراب من مواصفات API، سيتم اعتماد معايير تصنيف ضغط جديدة: 140، 210، 350، 700 و1050 كجم/سم2.

(3) أبعاد الاتصال ونوع الاتصال

عادة ما تستخدم معدات رؤوس آبار إنتاج الزيت وصلة مشبك. يتم تحديد معدات رأس الآبار لإنتاج الغاز مع وصلة فلانج. أبعاد اتصال الحافة تتوافق مع الأبعاد ذات الصلة المقترحة في مواصفات API.

(4) مواصفات معدات رأس الآبار

كانت معدات رؤوس آبار إنتاج النفط التي كانت تنتج سابقا في الصين تستخدم نماذج قديمة. منذ عام 1980، اقتربت معدات رؤوس الآبار تدريجيا من مواصفات API. المنتجات المدرجة في الجدول 1 مرتبة وفقا لتصنيفات الضغط للمعيار الجديد. تعرض تقييمات ضغط المنتج الأصلية بين قوسين. في الجدول، يشير الثقب صمام بوابة لوحية إلى التجويف الرأسي؛ يمكن اختيار القطر الجانبي حسب الحاجة.

الجدول 1. مواصفات معدات رأس البئر

نظرا لأن رؤوس الأغلفة كانت نادرا ما تستخدم في الصين في الماضي ولم يكن هناك إنتاج محلي تقريبا، فهي غير مدرجة في المواصفات. ومع ذلك، لا يؤثر هذا على المصنعين المعنيين الذين ينتجون رؤوس أغلفة من أنواع ومواصفات مختلفة لتلبية متطلبات آبار النفط والغاز العميقة.