O Manifold de Estrangulamento e Manifold de kill são manifolds especiais de controle de poço compostos por Válvula de estrangulamento, várias válvulas, tubulações do Manifold e manômetros. Eles são usados para controlar a descarga do fluido anular e controlar a pressão de retorno do poço. Ao bombear água limpa, fluido de eliminação, pasta de cimento e outros fluidos para o anel, eles apoiam operações de destruição de poços, controle de água, extinção de incêndios e operações relacionadas. São equipamentos indispensáveis para operações de controle de poços, especialmente operações de abatimento de poços.
A Figura 1 mostra a disposição de instalação de um Manifold de estrangulamento e Manifold de kill com pressão máxima de trabalho de 35 MPa.
Figura 1. Disposição de instalação do Manifold de estrangulamento e Manifold de kill com pressão máxima de trabalho de 35 MPa
1. Conectar à linha de fluxo ou bomba de perfuração; 2. Válvula gaveta tipo slab; 3. Válvula de retenção; 4. conectar à bomba de alta pressão; 5. Válvula de estrangulamento; 6. Válvula gaveta tipo slab dupla; 7. Válvula gaveta tipo slab hidráulica; 8. cruz de cinco vias; 9. à separação de gases de fluidos de perfuração; 10. tubo amortecedora; 11. dispensa; 12. tubo de fluxo; 13. Válvula de retorno de fluxo
1. Funções da variedade de estrangulamento e Manifold de kill
As funções da Variedade de Estrangulamento são as seguintes:
(1) Realizar a morte do poço através da ação de estrangulamento do Válvula de estrangulamento, substituindo o fluido de morte contaminado no poço enquanto controla a pressão do revestimento da cabeça do poço e a pressão do tubo de coluna de coluna de drenagem, restaurando o controle da pressão do fundo do poço pela coluna do fluido de morte e impedindo o transbordamento.
(2) Reduzir a pressão do cabeçote de poço por meio da ação de alívio de pressão do Válvula de estrangulamento, realizando o "shut-in suave".
(3) Reduzir a pressão do revestimento do cabeçote de poço por meio da ação de descarga de grande fluxo da válvula de retorno, protegendo a pilha BOP do cabeçote do poço.
As funções do Manifold de kill são:
(1) Quando a cabeça do poço está totalmente fechada com aríetes cegos, o fluido de morte pesado é bombeado à força para o poço através do Manifold de kill para realizar a destruição do poço.
(2) Quando a rebentação já ocorreu, água limpa pode ser bombeada com força para dentro da cabeça do poço através do Manifold de kill para evitar a ignição.
(3) Quando o poço se extinguiu e pegou fogo, o agente extintor pode ser bombeado com força para dentro do poço através do Manifold de kill para auxiliar na extinção.
2. Classificação da variedade de estrangulamento
O Manifold de Estrangulador geralmente é dividido em Manifold de Estrangulamento manual e Manifold de Estrangulador hidráulico. Em um Manifold de estrangulamento manual, tanto o Válvula de estrangulamento de serviço quanto o de reserva são unidades manuais de Válvula de estrangulamento, e o cruzador de cinco vias é equipado com um manômetro de revestimento e um manômetro de manómetro de tubo de colum, com a linha do manômetro de tubo de coluna conduzida a partir do tubo de colum. Em um Manifold hidráulico de estrangulamento, o Válvula de estrangulamento de serviço é um Válvula de estrangulamento hidráulico e sua abertura é controlada por um console de controle hidráulico dedicado, enquanto o Válvula de estrangulamento de reserva permanece como Válvula de estrangulamento manual.
A composição de um Manifold de Estrangulamento hidráulico é mostrada na Figura 2.
Figura 2. Manifold de estrangulamento Hidráulico e console de controle hidráulico
1. Manômetro de pressão de óleo; 2. manómetro de pressão de tubo alto; 3. indicador de abertura de válvula; 4. manômetro de pressão no revestimento; 5. manômetro de ar; 6. válvula reversa de quatro posições de três posições; 7. válvula de controle de velocidade; 8. transmissor de pressão de cano de coleção; 9. transmissor de pressão de revestimento; 10. transmissor de posição da válvula; 11. Válvula de estrangulamento hidráulica
Ele é instalado em ambos os lados do carretel da cabeça do poço. Sua pressão nominal é consistente com a pressão nominal da chaminé BOP. O diâmetro geral não é inferior a 50 mm, ou 2 pol., e o Manifold de retorno não é inferior a 76 mm, ou 3 pol. Atualmente, as pressões domésticas de Manifold de Estrangulamento e Manifold de kill são divididas em cinco classes: 14 MPa, 21 MPa, 35 MPa, 70 MPa e 105 MPa.
O operador só precisa observar as variações de pressão no manômetro da tubagem de viga e no manômetro da carcaça, além da indicação do indicador de abertura da válvula no console. Ao operar a alavanca da válvula de reversão de três posições e quatro posições com uma mão e ajustar o volante da válvula de controle de velocidade com a outra, é possível realizar a operação de desligamento. O Manifold hidráulico de estrangulamento tem operação centralizada e simples, o que é muito benéfico para o trabalho de controle de poços.
Um botão do manômetro de pressão do tubo de pressão é instalado abaixo do manômetro no console de controle hidráulico. Durante a operação normal, o Manifold de estrangulamento não está em serviço, e o botão deve ser girado para a posição fechada para evitar danos ao manômetro da coluna causados pela flutuação excessiva da pressão do fluido de morte da coluna de colum. Assim que o Manifold de Estrangulador é colocado em serviço de eliminação, o botão deve ser imediatamente girado para a posição aberta.
3. Designação do modelo do Manifold de Estrangulamento e Manifold de kill
A designação do modelo do Manifold de estrangulamento é a seguinte:
1) Classe de pressão, MPa.
2) Número de unidades Válvula de estrangulamento com diferentes modos de controle.
3) modo de controle Válvula de estrangulamento: S para controle manual, Y para controle hidráulico, Q para controle pneumático.
4) Manifold de estrangulamento.
A designação Manifold de kill modelo é a seguinte:
2) Manifold de kill.
Exemplo: para um Manifold de afogador e Manifold de kill classificação 21 MPa e equipado com Válvula de estrangulamento manual, os modelos são JG/S2-21 e YG-21, respectivamente.
4. Válvulas principais do Manifold de estrangulamento e Manifold de kill
1. Válvula gaveta tipo slab
Válvula gaveta tipo slab
é dividido em Válvula gaveta tipo slab manual e Válvula gaveta tipo slab hidráulica. O Válvula gaveta tipo slab manual é uma estrutura flutuante, como mostrado nas Figuras 3 e 4.
Figura 3. Estrutura Válvula gaveta tipo slab Manual
Figura 4. Estrutura hidráulica Válvula gaveta tipo slab
Os pontos de operação para abrir um Válvula gaveta tipo slab são: gire o volante no sentido anti-horário, levante totalmente o portão e depois gire o volante para trás 1/4 a 1/2 volta.
Os pontos de operação para fechar uma Válvula gaveta tipo slab são: girar o volante no sentido horário, abaixar totalmente o portão e então girar o volante para trás de 1/4 a 1/2 volta.
Um Válvula gaveta tipo slab só pode estar totalmente aberto ou totalmente fechado. Não é permitido que ele fique meio aberto ou meio fechado, caso contrário, erosão do fluido de poço em alta velocidade causará danos prematuros. Portanto, um Válvula gaveta tipo slab só pode ser usado para serviços de fluxo ou desligamento e não deve ser usado como Válvula de estrangulamento. Abrir um Válvula gaveta tipo slab levemente para aliviar a pressão é estritamente proibido.
2. Válvula de estrangulamento
O Válvula de estrangulamento é a válvula chave do Manifold de afogamento. Válvula de estrangulamento unidades incluem Válvula de estrangulamento manual e Válvula de estrangulamento hidráulica. Pelo formato, incluem Válvula de estrangulamento agulha e Válvula de estrangulamento cilíndrica-disco. Unidades de Válvula de estrangulamento cilíndricas em disco são amplamente utilizadas na área. A estrutura de um Válvula de estrangulamento cilíndrico manual de disco é mostrada na Figura 5.
Figura 5. Disco cilíndrico manual Válvula de estrangulamento
O disco da válvula é cilíndrico. Há uma folga anular entre o disco e o assento, e a entrada e a saída estão sempre conectadas. Portanto, essa válvula não veda quando fechada. Tanto o disco quanto o assento são feitos de material resistente ao desgaste, e o disco pode ser invertido e reutilizado após o uso. Comparado a um Válvula de estrangulamento de agulha, este Válvula de estrangulamento é mais resistente à erosão, tem maior capacidade de fluxo e produz menos vibração durante a estrangulação.
Ao operar o Válvula de estrangulamento, a rotação horária do volante reduz a abertura e tende a fechar; A rotação no sentido anti-horário aumenta a abertura. A abertura Válvula de estrangulamento pode ser avaliada observando a posição da extremidade do haste da válvula através da ranhura no escudo. Normalmente, a Válvula de estrangulamento do Manifold deve estar em estado semiaberto.
Um disco cilíndrico hidráulico Válvula de estrangulamento substitui o mecanismo do volante por cilindro e pistão; o restante é igual ao disco cilíndrico manual Válvula de estrangulamento. A pressão de óleo necessária para controle hidráulico não é alta; Pressão de óleo de 1 MPa é suficiente. O óleo de controle hidráulico é fornecido pelo console de controle hidráulico.
3. Válvula de retenção
Um Válvula de retenção é instalado no Manifold de kill, como mostrado na Figura 6.
Figura 6. Válvula de retenção
Quando a bomba de alta pressão injeta fluido de matança no poço, o fluido de matança entra pela porta baixa da Válvula de retenção e é liberado pela porta alta. Quando a bomba para, o fluido de morte não flui para trás. Em condições normais ou durante a blowout, o fluido do cabeçote de poço de alta pressão não fluirá ao longo do Válvula de retenção. Essa válvula possui bom efeito de auto-vedação, longa vida útil e manutenção prática em campo.
Designação do modelo do Manifold de estrangulamento
Manifold de kill Designação do modelo
