Технические статьи

Кольцевая БОП / Таранная БОП / Вращающаяся БОП / Сдвиговая БОП

Предотвращающие прорывы являются необходимыми устройствами контроля скважин при работе под скважиной и играют важную роль в предотвращении и управлении вырывами. В этой статье рассматриваются классификация, технические параметры, структура, рабочие принципы, обслуживание и связанные темы.

Предотвращающий прорыв — это необходимое устройство для контроля скважины при работе под скважиной и играет очень важную роль в предотвращении и их устранении. Следующие разделы посвящены классификации BOP, техническим параметрам, конструкции, принципам работы, эксплуатации, обслуживанию и устранению неисправностей.

1. Классификация и названия средств против выбухов

1. Классификация

Предотвращающие выбухи делятся на две основные категории: кольцевая BOP и Ram BOP.

Кольцевые БОП делятся на одиночную кольцевую и двойную кольцевую БОП. Они оснащены соответственно одним кольцевым или двумя кольцевыми упакивающими элементами.

Ram BOP делятся на один Ram BOP, двойной Ram BOP и тройной Ram BOP. Они оснащены одной парой, двумя парами или тремя парами таранов соответственно, чтобы можно было герметизировать разные струны труб и открытое отверстие.

2. Коды

Код BOP состоит из первых пиньинь букв основных китайских иероглифов в названии BOP, как показано в таблице 1.

Таблица 1. Коды BOP

ТипНазваниеКод
Кольцевая БОПОднокольцевая BOPFH или FHZ
Двойной кольцевой BOPFH или FHZ
Ram BOPBOP с одной оперативной памятьюFZ
Двойной RAM BOP2FZ
Тройной Рам BOP3FZ

Примечание: FH указывает на кольцевую БОП с сферическим элементом упаковки.

FHZ обозначает кольцевую блокировку с сужающимся упаковочным элементом.

3. Основные параметры

Номинальный диаметр цилиндра и максимальное рабочее давление BOP должны соответствовать Таблице 2.

Таблица 2. Номинальный отверстие и максимальное рабочее давление BOP

Код канала цилиндраНоминальный диаметр — мм (дюйм)Диаметр дрейфа — ммМаксимальное рабочее давление, МПа
18179.4 (7 1/16)178.614213570105140
23228.6 (9)227.814213570105-
28279.4 (11)278.614213570105140
35346.1 (13 5/8)345.314213570105-
43425.5 (16 3/4)424.714213570--
48476.3 (18 3/4)475.5--3570105-
53527.1 (20 3/4)526.3-21----
54539.4 (21 1/4)539.014-3570--
68679.5 (26 3/4)678.71421----
76762.0 (30)761.21421----

Примечание: предельное отклонение диаметра колеи дрейфа составляет +0,25–0 мм. Её длина должна быть на 50 мм больше диаметра и не короче 300 мм.

4. Наименование

Обозначение модели: максимальное рабочее давление в МПа, код диаметра и код продукта.

Пример: для двойного Ram BOP с диаметром цилиндра 346,1 мм и максимальным рабочим давлением 70 МПа модель выражается как 2FZ35-70.

Обозначения кода API BOP:

R — один Ram BOP, который может быть слепым Ram BOP или трубным Ram BOP.

Rd — двойной Ram BOP.

Rt — тройной RAM BOP.

A — кольцевая БОП.

G — вращающийся BOP.

M — рабочее давление 1000 psi.

Cn — дистанционный гидравлический соединитель, установленный между трубой BOP и головкой скважины или между BOP, с максимальным рабочим давлением, равным BOP-трубе, используемый для подводных головок скважин.

Cv — низконапорный удалённый гидравлический соединитель, установленный между подъёмником и трубой BOP, используемый для подводных головок скважин.

Пример: код оборудования управления скважиной — 5M-13 3/8-SRdA. Здесь 5M указывает номинальное рабочее давление 5000 psi; 13 3/8 указывает размер диаметра; SRdA указывает, выше от постоянной головки скважины, катушка плюс двойной Ram BOP плюс кольцевая BOP.

2. Кольцевая БОП

Кольцевая БОП также называется многофункциональной БОП. При закрытии скважины кольцевой уплотнительный элемент равномерно сжимается к центру скважины. Он обладает преимуществами высокой производительности давления, надёжной герметизации, удобной эксплуатации и быстрого раскрытия и закрытия. Он особенно подходит для герметизации трубных колонн разных типов и размеров, а также может полностью закрыть головку скважины.

Кольцевые БОП можно разделить на конические упавочные элементы, сферические и цилиндрические упаковочные элементы.

1. Конический уплотнительный элемент кольцевой БОП

1) Структура

Конический упаковочный элемент BOP в основном состоит из корпуса, опорной втулки для упаковочного элемента, поршня, упаковочного элемента, верхней крышки, пылевого кольца, болтов, крышки, подъёмного кольца, подпорного кольца, верхнего соединителя и нижнего разъёма. Структура показана на рисунке 1.

1. Верхняя обложка; 2. элемент упаковки; 3. пылевое кольцо; 4. поршень; 5. Тело

Рисунок 1. Конический упаковочный элемент Кольцевая структура BOP

2) Принцип работы

Во время работы BOP управляется гидравлически. Давление масла из гидравлической системы поступает в цилиндр через нижний соединитель корпуса и толкает поршень вверх. Сужающаяся поверхность поршня сжимает уплотняющий элемент, в то время как верхняя поверхность уплотняющего элемента ограничена верхней крышкой. Уплотняющий элемент сжимается радиально и захватывает трубную колонну или полностью герметизирует ствол, если в скважине нет трубной колонны. Для открытия BOP гидравлическая система работает так, что масло под давлением поступает в верхний цилиндр из верхнего соединителя, а масло в нижнем цилиндре возвращается. Поршень опускается вниз, и уплотнительный элемент постепенно возвращается к исходной форме под действием упругости, открывая головку скважины. Время закрытия этого BOP обычно не превышает 30 секунд, а открытие занимает немного больше времени.

2. Сферический упаковочный элемент кольцевой БОП

Сферический упаковочный элемент BOP в основном состоит из верхней крышки, уплотняющего элемента, поршня, корпуса, соединительного кольца и уплотнительных колец. Его структура показана на рисунках 2 и 3.

Рисунок 2. Сферический упаковочный элемент Кольцевая структура BOP (1)

Рисунок 3. Сферический упаковочный элемент Кольцевая BOP-структура (2)

Во время закрытия давление жидкость в нижней масляной камере — камере закрытия — быстро поднимает поршень вверх. Уплотняющий элемент проталкивается вдоль сферической внутренней полости верхней крышки, сжимается и собирается снизу вверх и от внешнего края к центру, чтобы колодец герметизировался. Во время открытия давление масла в верхней камере масла, то есть открывающейся камере, толкает поршень вниз. Сила сжатия на упаковочный элемент исчезает, и резиновая эластичность быстро восстанавливает элемент исходную форму, открывая головку скважины.

Жидкость из головки скважины под высоким давлением действует в кольцевой канавке над поршнем и создаёт восходящую силу, которая помогает поршню поднять и сжать уплотнительный элемент, чтобы закрыть скважину. Таким образом, давление скважины способствует герметизации сферического уплотняющего элемента кольцевого BOP.

Сферический упаковочный элемент имеет большой диаметр и относительно малую высоту. Он имеет 12–20 опорных ребер, хранит больше резины и имеет более длительный срок службы, чем сужающийся уплотнительный элемент. Нижняя часть опорных ребер выполнена в виде круглой изогнутой поверхности для обеспечения хорошего контакта между нижней частью упакующего элемента и верхней частью поршня.

Как и конический уплотнительный элемент, сферический уплотняющий элемент можно заменить на месте скважины. Когда в колодце есть трубная колонна, старый элемент можно удалить, вырезав и заменив на новый. В отличие от конического уплотняющего элемента, срок службы сферического уплотняющего элемента нельзя проверить в полевых условиях.

Общая структура сферического упаковочного элемента кольцевой BOP короткая и широкая. Расстояние между верхней и нижней опорными позициями поршня небольшое, поэтому эффект направления и центрировки слабы. Ближе к концу финального хода расстояние до опоры поршня становится ещё меньше, и он подвержен эксцентричному износу. Если гидравлическое масло нечистое, твёрдые частицы могут попасть в зазор между поршнем и корпусом, что легко вызывает заедание поршня или повреждения цилиндров. Сферический упаковочный элемент Кольцевой БОП требует высокой чистоты гидроуправляющего масла, и гидравлическое масло должно быть отфильтровано и заменено по графику.

3. Цилиндрический упаковочный элемент кольцевой BOP

Цилиндрический упаковочный элемент Кольцевая БОП в основном состоит из верхней части тела, упакующего элемента, уплотнительного кольца, защитного кольца и нижней части корпуса. Масло высокого давления расположено между корпусом и резиновым цилиндром. Резиновый цилиндр уплотняет трубки и аналогичные струны. Есть только один масляный канал, а для входа и выхода масла используется трёхпозиционный четырёхпозиционный реверсивный клапан. Структура показана на рисунке 4.

Рисунок 4. Цилиндрический упаковочный элемент Кольцевая структура BOP

1. Гайка M30 x 3; 2. M30 x 3 x 190 стойк; 3. верхняя часть тела; 4. элемент упаковки; 5. кольцо герметизации ствола; 6. защитное кольцо; 7. Уплотнительное кольцо; 8. нижняя часть тела; 9. Скелет упаковочного элемента

Цилиндрический упаковочный элемент Кольцевой BOP имеет простую структуру, малый размер, лёгкий вес и высокий гидравлический давление. Он подходит для работы с живыми скважинами под низким давлением, таких как соскребка парафина, промывка песком, герметизация малых труб и герметизация кабелей.

Ежедневное обслуживание: основные износные части — резиновый цилиндр и уплотнительное кольцо резинового цилиндра. После завершения каждой работы скважины необходимо своевременно проверить износ резиновых цилиндров. Когда более двух третей толщины цилиндра износится, его следует своевременно заменить.

Технические параметры:

(1) Номинальное рабочее давление: 14 МПа.

(2) Гидравлическое рабочее давление: фактическое рабочее давление плюс 0,5 МПа.

(3) Рабочая среда: сырая нефть, вода и жидкость для переработки.

(4) Диапазон герметизации труб: от 1 1/2 до 4 1/2 дюйма.

3. Рам BOP

Ram BOP является ключевым элементом оборудования для управления скважинами. Он в основном используется для контроля давления в головке скважины во время ремонта, тестирования скважины и обслуживания, эффективно предотвращая аварии с вырывами и поддерживая безопасную эксплуатацию. Он может выполнять следующие операции:

(1) Когда в скважине есть трубная колонна, кольцевое пространство между обсадной колонной и трубной колонной можно герметизировать таранами соответствующего размера.

(2) Когда в скважине нет трубной колонны, скважину можно полностью закрыть с помощью слепых таранов.

(3) В условиях закрытия циркуляция, задушка, обратный поток, замывание скважины и промывка скважины могут осуществляться через Манифольд глушения и коссельный Манифольд, соединённый с боковым выходом катушки.

(4) Он используется вместе с Дроссельный манифольд, Манифольд глушения и сопутствующим оборудованием.

В сочетании оборудование может контролировать давление на дне скважины и поддерживать почти сбалансированную работу.

Согласно методу управления, рам-БОП делятся на гидравлические и ручные таранные БОП. В зависимости от количества рам-полостей они делятся на один Рам БОП, двойной Рам БОП и тройной Рам БОП.

1. Гидравлический таранный БОП

В целом, ручной Ram BOP можно использовать только для предотвращения прорыва, а не для предотвращения прорыва. Когда давление проточного давления в головке скважины превышает 5 МПа, винт уже нельзя вращать вручную, чтобы закрыть пробежки. Гидравлический БОП должен управляться дистанционно и быстро закрываться в течение нескольких секунд. Использование гидравлической системы BOP требует соответствующего гидравлического устройства, высоконапорных шлангов, быстрых муфт и сопутствующего оборудования.

В зависимости от формы полости БОП имеют круглые, прямоугольные и овальные полости. Круглая полость имеет разумное распределение напряжений и хорошую обработкуемость, но при этом обладает большой высотой, большим весом и относительно плохой герметичностью. Прямоугольная полость, обычно используемая для литых стальных корпусов, обладает низкой высотой и хорошей герметичностью, но у литых стальных корпусов качество материала ниже, возможная пористость и песчаные отверстия, концентрация напряжений в четырёх углах и меньшая прочность на давление. Овальная полость, обычно используемая для кованых БОПов, обладает низкой высотой, разумным распределением напряжений, лёгким весом и хорошей герметичностью, но трудна в обработке. В зависимости от типа верхнего и нижнего соединения, БОП могут быть верхнего и нижнего фланцевого, верхнего с заклёпками нижнего фланца, верхнего и нижнего с заклёпками, верхнего и нижнего типа с заклёпками, верхнего и нижнего зажимов, резьбовых соединений или с объёмной головкой. Тип соединения должен выбираться пользователем в соответствии с реальными условиями поля. Кузова BOP изготавливаются из литой или кованой стали, и материал должен соответствовать национальным стандартам.

Гидравлические масляные каналы гидравлических БОП обычно внутренние, что предотвращает повреждения при столкновении. Открытые масляные каналы практически устранены. Методы открытия боковых дверей с гидравлическими BOP включают откидные сиденья, без петель и гидравлические цилиндры.

При выборе размеров верхнего и нижнего фланцов для ручных SFZ18-35 и гидравлических BOP FZ18-35 обратите внимание на следующее: (1) для широкого применения на головках скважин типа 250 и 350 выберите фланец диаметром 480 мм с двухрядной отверстительной конструкцией и специальным стальным кольцом. (2) Для использования на головке скважины типа 350 выберите фланец диаметром 480 мм с однорядными отверстиями. (3) Для согласования стандартной катушки 18-35 выберите фланец диаметром 395 мм. (4) Для отдельного использования на головке скважины типа 250 выберите фланец диаметром 380 мм и утолщите её в соответствии с классом давления 35 МПа.

1) Основной структурный состав гидравлического тарана BOP

С структурной точки зрения гидравлический Ram BOP состоит из кузова, сборки с трамом, цилиндра и поршня, узла боковых дверей, блокировочного устройства и связанных с ними деталей.

(1) Тело. Корпус отлит из легированной стали и имеет верхнюю и нижнюю вертикальные сквозные отверстия и боковые отверстия. Внутри тела есть полости барана, и их количество зависит от количества баран. Резонанс корпуса приобретает продолговатую форму для снижения концентрации напряжения. Верхняя поверхность рамной полости является герметичной и должна быть защищена от повреждений. На дне полости тарана есть песчаная канавка, наклонённая к скважине. Он может автоматически удалять грязь и песок при открытии и закрывании тарана, снижать сопротивление трению при перемещении и помогать в герметизации скважины. Гидравлические масляные каналы встроены в корпус, что упрощает внешнюю структуру Ram BOP и предотвращает повреждения масляных каналов при установке, транспортировке и использовании. Высоконапорные BOP имеют петляющие сиденья на кузове для крепления боковых дверей.

Над корпусом Ram BOP находится фланец, или отверстие с шипами, соединённое стойками с кольцевым BOP или непосредственно с проточной трубкой. Под корпусом находится фланец, соединённый с катушкой шипами.

(2) Сборка барана. Сборка тарана в основном состоит из верхнего уплотнения, переднего уплотнения и корпуса тарана, как показано на рисунках 5 и 6.

1. Тело тарана; 2. верхнее уплотнение; 3. переднее уплотнение; 4. корпус тарана; 5. Верхнее уплотнение

Рисунок 5. Сборка трубного тарана

Рисунок 6. Тело с сдвигом тарана

Оперативная память имеет продолговатый интегральный тип. Его резиновый пакер использует собранную переднюю и верхнюю герметичную конструкцию. Переднее и верхнее уплотнение можно заменить отдельно в зависимости от состояния повреждений, а снятие и установка просты и экономят труд. Структура переднего уплотнения тарана и верхней резины показана на рисунке 7.

Рисунок 7. Передняя уплотнение и резина верхнего уплотнения Ram

После износа резину можно заменить после износа. При изменении размера струны в скважине также следует заменить трубные траки. При изменении размера трубных таранов двусторонний таран может сохранить корпус и заменить только пресс-блок и резину; Односторонняя оперативная память требует замены всего узла оперативной памяти. Верхняя и нижняя поверхности резины в двустороннем таране симметричны. Когда верхняя поверхность изнашивается во время использования, нижняя тоже будет царапаться, поэтому резина двустороннего рама нельзя перевернуть и использовать повторно.

Таран использует плавающее уплотнение. Существует определённый зазор между узлом и полостью кузова, где установлена рама, что позволяет овечке подниматься и опускаться в полости кузова. Верхняя резина рамы не контактирует с верхней герметизирующей поверхностью камеры. Когда таран закрыт, высокая опорная ребра внизу камеры тарана и верхняя герметизирующая поверхность имеют постепенные наклоны, обеспечивая достаточный зазор между рамом и корпусом перед достижением положения герметизации. Во время герметизации передняя резина тарана сначала соприкасается с трубной колонной в скважине и плотно герметизирует её под давлением поршня. Когда таран открывается, верхняя герметизирующая резина покидает поверхность плеча кузова и втягивается в плоскость тарана, а таран отступает по наклону опорного ребер в полностью открытое положение. Эта плавающая функция обеспечивает надёжное герметизирование, снижает сопротивление открытию и закрыванию и износ резины, продлевает срок службы тарана, предотвращает зацепление ржавчины между кузовом и тараном и облегчает разборку.

Когда трубная колонна находится в скважине и используется Ram BOP для закрытия скважины, трубная колонна обычно не совсем центрирована в отверстии и часто наклоняется в одну сторону. Таким образом, струна трубы может быть зацеплена тараном и не запечататься. Для решения проблемы центрирования труб спереди пресс-блока с напрямующим блоком изготовлены выступающий направляющий блок и соответствующая канавка. Когда тарани движутся к центру скважины, направляющий блок притягивает эксцентрическую трубу к центру, обеспечивая плавное герметичное уплотнение. После выключения направляющий блок входит в канавку противоположного давления, как показано на рисунке 8.

Рисунок 8. Схема автоматического центрирования оперативной памяти

(3) Цилиндр и поршневой сборка. Эта сборка состоит из цилиндра, поршня, шатуна поршня, крышки цилиндра и связанных деталей.

(4) Сборка боковых дверей. Ram BOP имеет съёмные или открывающиеся боковые двери. Обычно боковые двери крепятся к корпусу болтами. На боковых дверях устанавливаются поршневые уплотнения и боковые уплотнения двери к корпусу. Боковые двери должны открываться при замене трамов, замене поршневых уплотнений, осмотре таранов или очистке камер тарана.

(5) Запирающее устройство. Блокировочное устройство выполняет две функции: во-первых, при отказе гидравлического управления тараны могут закрываться вручную; Во-вторых, после отключения гидравлических отключений можно механически исправить, и высокое давление в масле гидроуправления можно выпустить, что предотвращает длительные утечки гидравлических масляных труб и предотвращает аварии при неправильной эксплуатации.

Устройства с блокировкой рамы делятся на ручные и гидравлические блокирующие устройства, также называемые автоматическими блокировочными устройствами.

Ручное запирающее устройство:

Когда гидравлическая система выходит из строя, ручное управление может закрыть тараны. Ручное устройство блокировки оперативной памяти показано на рисунке 9. Он состоит из замкового вала, поршневого вала и ручного управления.

(a) Заблокированное состояние; (b) разблокированное состояние

Рисунок 9. Устройство ручной блокировки оперативной памяти

Ручное блокирующее устройство использует ручное вращение рукоятки для привода в действие блокирующего вала и блокировки тарана. Её функция — блокировать тараны в закрытом положении после гидравлического закрытия, когда требуется длительное закрытие, после чего можно сбрасывать гидравлическое давление. После того как тараны гидравлически закрыты, поверните рукоятку вправо для ручного блокировки. Действующий стержень вращает блокирующий вал. Поскольку вал тарана не может вращаться или двигаться вперёд, блокирующий вал отступает, пока его плечо не касается крышки цилиндра, блокируя барабаны.

Ручное устройство блокировки может закрыть только оперативные модули и не может их открыть. Чтобы открыть оперативные память, которые были заблокированы вручную, сначала необходимо сбросить и разблокировать ручное устройство, а затем гидравлически открыть рамы. Это единственный способ. Конкретная операция такова: сначала повернуть рукоятку влево, пока оно не остановится, затем повернуть назад на 1/8–1/4 оборота, чтобы предотвратить заклинивание запирающего вала в разблокированном положении из-за изменения температуры, затем гидравлически открывать рамки.

Автоматическое устройство блокировки:

Автоматическое блокировочное устройство Ram BOP по-прежнему является механическим блокировочным механизмом, но блокировка и разблокировка оба выполняются гидравлическим давлением, поэтому его часто называют гидравлическим блокировочным устройством.

Её особенность работы заключается в том, что после закрытия Ram BOP под действием гидравлического давления действие блокировки автоматически завершается под давлением масла в гидравлическом контроле. В то же время, когда Ram BOP открывается гидравлически, действие разблокировки тарана сначала происходит автоматически под гидравлическим давлением, а затем происходит гидравлическое открытие.

Гидравлическое блокирующее устройство не может закрыть скважину вручную. Если гидравлическое управление выходит из строя, Ram BOP, оснащённый только этим устройством, не может выполнить действие смыкания.

В открытом море часто применяются таранные BOP с гидравлическими блокировочными устройствами. В офшорных операциях BOP часто устанавливается на морском дне, поэтому заблокировка и разблокировка нельзя выполнять вручную и необходимо осуществлять с помощью гидравлического дистанционного управления.

2) Герметизация гидравлического таранного БОП

Суть герметизации Ram BOP заключается в использовании резиновых изделий, которые сильно деформируются под нагрузкой, равномерно прилегают к герметичной поверхности, предотвращают утечку и восстанавливаются после снятия внешнего напряжения. В зависимости от положения и формы герметичного корпуса изготавливаются и устанавливаются резиновые уплотнительные детали различных форм для достижения герметизации.

Для обеспечения надёжной работы при закрытии должны быть четыре уплотнения:

(1) Герметизация между передним уплотнителем тарана и трубой. Передняя часть Ram оснащается резинкой спереди. Под тягой поршня передняя резина захватывает трубу и уплотняет. Если передняя резина сильно изношена или порвана, жидкость высокого давления из скважины будет проходить сюда и вызывает разрушение герметизации. Для слепых баранов передние резиновые крепления герметизируются друг с другом.

(2) Герметизация между крышкой и корпусом. Верхняя резина устанавливается на верхней плоскости рамы. При высоком давлении в головке скважины верхняя резина плотно прижимается к плечу корпуса, предотвращая просачивание скважинной жидкости через верхний отверстие.

Герметизация тарана проводится в два этапа. Во-первых, под гидравлическим давлением масла вал толкает переднюю резину, деформируя и герметизируя переднюю, в то время как верхняя резина и корпус образуют интерференционно-компрессионное уплотнение сверху, создавая начальное уплотнение. Во-вторых, когда в скважине существует давление, жидкость в скважине выталкивает переднее уплотнение сзади и ещё больше сжимает и деформирует его. В то же время жидкость снизу толкает таран вверх к верхней герметичной поверхности корпуса, формируя надёжное уплотнение. Это называется уплотнением с помощью хорошо давления, включая как переднюю и верхнюю поддержку, так и верхнюю поддержку, как показано на рисунке 10.

Рисунок 10. Принцип герметизации с поддержкой скважины

Очевидно, чем выше давление скважины, тем лучше уплотнение между верхом и корпусом защиты. При очень низком давлении в скважине верхнее уплотнение ненадёжно и может протекать. Поэтому при полевых испытаниях на БОП часто требуется испытание на низком давлении для проверки контакта между верхней частью тарана и плечом кузова. При давлении в скважине 2 МПа утечки в верхней части защиты практически не должно быть.

Давление жидкости скважины также действует за трамом и толкает его к центру скважины, заставляя переднюю резину захватывать трубу в скважине. После закрытия таранов чем выше давление в головке скважины, тем прочнее герметизация с помощью давления на переднем панели и тем плотнее передние резиновые уплотнения вокруг трубы. Благодаря этому уплотнению, давление гидравлического масла в камере закрытия не обязательно должно быть очень высоким.

(3) Герметизация между боковой дверью и корпусом. На сцепной поверхности между боковой дверью и корпусом устанавливается герметичное кольцо. Болты крепления боковых дверей сжимают герметичное кольцо, чтобы скважинная жидкость не могла протекать из этой области. Это уплотнительное кольцо не изнашивается, но стареет и износится при длительном использовании, поэтому его следует регулярно менять в соответствии с установленным сроком службы.

(4) Герметизация между полостью боковой двери и поршневым стержнем. В кольцевом промежутке между полостью боковой двери и поршневым стержнем устанавливается герметичное кольцо, чтобы предотвратить перекрёстную утечку высокого давления нефти, газа, воды или жидкости в стволе скважины в гидравлическое масло. Если жидкости высокого давления скважины прорывают резиновое герметичное кольцо, они попадают в цилиндры и гидравлические управляющие линии, загрязняют гидравлическое масло и повреждают клапаны гидроконтроля. Во время работы с BOP поршневой шатун поступает обратно, и уплотнительное кольцо неизбежно износится. Со временем это может привести к поломке уплотнения, поэтому повреждённые уплотнения следует часто менять. BOP выше 35 МПа обычно имеют дополнительное герметизирующее устройство в этом месте.

3) Принцип открытия и закрытия таранов

Когда масло высокого давления из гидравлической системы управления попадает в закрытые камеры левого и правого цилиндров, оно толкает поршни и приводит в движение таранные валы и левый и правый стволы к центру головки скважины, закрывая скважину. Когда масло высокого давления поступает в камеры открытия левого и правого цилиндров, оно толкает поршни и отводит таранные валы и сборки от центра головки скважины, открывая головку скважины. Открытие и закрывание тарана регулируются реверсивным клапаном гидравлической системы. Открытие или закрытие обычно завершается в течение 3–5 секунд.

Во время закрытия гидравлическое масло в камере открывания возвращается обратно в бак блока управления через масляные каналы и гидравлические управляющие линии.

Во время открытия гидравлическое масло из камеры закрывающегося стекает обратно в бак управляющего блока через масляные каналы и гидравлические управляющие линии.

4) Ступени закрытия и открытия операционной памяти для Ram BOP

(1) При использовании оперативной памяти для закрытия скважины следуйте следующей последовательности:

1. Гидравлическое отключение. Включите реверсивный клапан на гидравлической консоли управления, чтобы закрыть тараны.

2. Ручное запирание. Поверните два ручных колеса с действующими шатунами по часовой стрелке так, чтобы запирающие валы полностью выдвинулись и заблокировали тараны. После того как рукоятки вынуждены остановиться, поверните оба колеса против часовой стрелки на 1/8–1/4 оборота. Ключевые моменты: повернуться по часовой стрелке, достичь остановки, затем повернуться назад.

3. Давление гидроуправления выбросом. Включите реверсивный клапан аккумулятора в нейтральное положение, отключив гидравлический источник и сбросив высокое давление в трубе.

(2) Шаги открытия для Ram BOP:

1. Ручное разблокирование. Поверните два ручных колёса действующих стержней против часовой стрелки, чтобы запирающие валы полностью втянулись. После того как рукоятки вынуждены остановиться, поверните оба ручки по часовой стрелке на 1/8–1/4 оборота. Ключевые моменты: повернуться против часовой стрелки, достичь остановки, затем повернуться обратно.

2. Гидравлическое отверстие. Включите реверсивный клапан на гидравлической консоли управления, чтобы открыть тараны.

3. Давление гидроуправления выбросом. Включите реверсивный клапан аккумулятора в нейтральное положение.

(3) Ручные этапы закрытия:

1. Включить реверсивный клапан, управляющий Ram BOP, в положение закрытия.

2. Ручное отключение. Поверните два ручных колёса с действующими стержнями по часовой стрелке, чтобы толкнуть тараны к центру ствола скважины. После того как рукоятки вынуждены остановиться, поверните оба колеса против часовой стрелки на 1/8–1/4 оборота. Цель поворота назад — оставить правильный зазор между замковым валом и резьбой поршня для следующей ручной операции.

3. Включить реверсивный клапан, управляющий Ram BOP, в нейтральное положение.

Ключевые моменты ручного выключения: поворот по часовой стрелке, достижение остановки, затем поворот обратно.

Ручное закрытие — это по сути то же самое, что и ручное запирание. Однако перед ручной выключанием клапан реверса на гидравлической консоли управления, управляющей Ram BOP, должен быть сначала расположен в закрытом положении. Это позволяет гидравлическому маслу в камере открытия поступать непосредственно в масляный бак. Ручное закрытие возможна только при закрытии клапана назад. После ручного выключения ручку клапана заднего вида следует перевести в нейтраль перед ремонтом гидравлического управляющего устройства.

Если гидравлическое управление выходит из строя и выполняется ручное закрытие, BOP всё равно необходимо открыть гидравлически, когда требуется открытие. В противном случае Ram BOP нельзя открыть. Конструкция ручного механического запирающего устройства позволяет закрыть только вручную, но не ручное открытие.

5) Использование и обслуживание Ram BOP

(1) Подготовка перед операцией. После установки Ram BOP на устье скважины и перед эксплуатацией проверьте следующие элементы. Оперируйте только после подтверждения отсутствия проблем.

1. Проверьте, соответствуют ли соединения масляных трубок маркировке открытия и закрытия на BOP. Включайте один раз с пульта управления при давлении 2–3 МПа. Если действие оперативной памяти не совпадает с указанием на управляющей консоли, переставляйте линии между ними, пока они не станут согласованными.

2. Проверьте, находится ли ручной механизм в разблокированном положении и установлены ли все линии обратного потока.

3. Проверьте, все ли болты соединения затянуты.

4. Проведите полный тест давления для проверки качества установки. Стандарт испытаний на давление должен достигать рабочего давления BOP. После испытаний под давлением снова затяните все болты соединения, чтобы исправить неравномерность.

5. Проверьте, гибко ли ручной стержень управляет таранами, и запишите количество поворотов ручного колеса, необходимое для закрытия. После теста поверните ручное колесо влево, чтобы втянуть и открыть тараны гидравлически.

6. Проверьте, совпадает ли размер установленной оперативной памяти размеру трубопроводной колонны.

(2) Использование и меры предосторожности:

1. За использование BOP должен нести ответственный человек. Оператор должен понимать принцип работы, работу оборудования и процесс, а также уметь управлять, обслуживать, обслуживать и устранять неисправности.

2. Если в скважине и закрывающих трамах отсутствует трубная колонна, максимальное давление гидравлического управления не должно превышать 3 МПа. Если в скважине есть трубопроводная колонна, не закрывайте слепые тараны.

3. Тараны должны быть полностью открыты или полностью закрыты.

4. На месте скважины следует хранить как минимум один запасной комплект баранов, чтобы повреждённые установленные бараны могли быть вовремя.

5. При закрывании таранов ручным колесом обратите внимание, что правое вращение закрывается. Ручной механизм может только закрыть рамы и не может их открыть. Гидравлическая эксплуатация — единственный способ открытия таранов. Чтобы открыть рамы, заблокированные ручным механизмом, сначала поверните ручное колесо влево к стопу, затем повернуть назад на 1/8–1/4 оборота, чтобы избежать заклинивания в разблокированном положении из-за изменения температуры, а затем гидравлически откройте рамы. При использовании ручного механизма для закрытия рамов ручка управления на консоли должна находиться в положении закрытия, а на консоли должен быть размещен знак, указывающий на заблокированное состояние.

6. Открывайте и закрывайте рамки раз в день, чтобы проверить гибкость.

7. Не используйте открывание и закрывание BOP для снятия давления, чтобы не повредить резиновый пакер.

8. Держите гидравлическое масло чистым.

9. После использования BOP рама должны находиться в открытом положении.

(3) Разборка и установка:

1. При установке головки скважины не устанавливайте верхнюю и нижнюю стороны BOP вверх ногами.

2. Стальные кольца и канавки должны быть чистыми, не повреждёнными, не содержать грязи и коррозии, а также покрыты лёгким маслом.

3. Соединительные болты должны быть затягиваны равномерно и по диагонали.

4. После установки проведите гидростатическое испытание давления. Тестовое давление должно достигать рабочего давления и держать 5 минут.

BOP обычно располагается так, что два крыла расположены параллельно передней части вышки.

(4) Обслуживание. Во время работы приводите в действие тараны один раз за переключение и проверяйте гидравлическую управляющую часть. Если условия позволяют, проводите тест на давление раз в неделю, капитальный ремонт раз в год, а после каждой скважины — полную очистку и осмотр. Быстро заменяйте повреждённые детали и полностью наносите смазку на необходимые детали. Нанести дисульфидную смазку молибдена на верхнюю, нижню и боковую поверхности движения камеры и тарана; Нанесите резьбу для резьбы для соединительных болтов.

6) Распространённые недостатки и средства устранения гидравлического таранного БОП

Распространённые недостатки и средства устранения приведены в таблице 3.

Таблица 3. Распространённые недостатки и средства защиты

РазломПричинаСредство
Скважинная среда выходит из соединения между корпусом и боковой крышкойГерметичное кольцо между корпусом BOP и боковой крышкой поврежденоЗамените повреждённое герметическое кольцо
Соединительные винты между корпусом и боковой крышкой не затягиваютсяЗатяните все винты
Грязь или повреждения на герметичных поверхностях между кузовом и боковой крышкойУдалите грязь и отремонтируйте повреждённые участки
Направление движения рама не совпадает с названием управляющего клапанаМасляные линии между пультом управления и BOP подключены неправильноПересадка нефтепроводных соединений на BOP
Гидравлическая система в норме, но тараны не закрываются полностьюПосторонние материалы накопились на контактном конце таранаЧистые тараны и боковые двери
Среда скважины попадает в цилиндр, вызывая воду или газ в нефтиповреждено уплотнение поршневого шатуна; Деформация поршня или повреждение поверхностиЗамените повреждённое уплотнение поршневого штанга и отремонтируйте повреждённый поршневой шатун
Гидравлическая деталь BOP не выдерживает давленияПовреждены уплотнения цилиндров, поршней или поршневого шатуна; Поврежденная герметическая поверхностьЗамените уплотнения, ремонтируйте герметичные поверхности или замените детали
Бараны не герметизируются после закрытияПовреждённая резина тарана; Повреждена верхняя герметизация полости рамкиЗамените резиновую резину и ремонтную герметичную поверхность
Управляющая масляная цепь в норме, но гидравлическое давление не может открыть рамкиРучной механизм запирания не сбрасывается; Бараны, застрявшие в грязи и песке.Уберите грязь и песок, увеличьте давление управления и поверните ручное колесо влево до остановки, чтобы разблокировать тараны

7) Основные формы гидравлического таранного БОП

(1) Гидравлический однократный БОП. Её структура показана на рисунке 11.

Рисунок 11. Гидравлический однократный БОП

(2) Гидравлический двойной рам BOP. Её структура показана на рисунке 12.

Рисунок 12. Гидравлический двойной таранный БОП

(3) Гидравлический тройной таран BOP. Его структура показана на рисунке 13.

Рисунок 13. Гидравлический тройной таран BOP

2. Ручной RAM BOP

Ручной БУМ — это специальный БОП для традиционных подводных работ. Его класс давления обычно составляет 14 МПа или 21 МПа, а некоторые ручные БОП с RAM имеют номинал 35 МПа. В зависимости от количества оперативной памяти, ручные BOP делятся на ручной одиночный и двойной RAM BOP.

1) Ручной одиночный оперативный блок

(1) Структура и классификация. Базовый ручной одиночный Ram BOP состоит из корпуса, модуля рамы, боковой двери, ручного управления и герметичного устройства, как показано на рисунке 14.

Рисунок 14. Ручной одиночный оперативный блок

Герметичные детали ручного одного Ram BOP, такие как корпус, боковая дверь и тар, являются ковками из легированной стали. Камера тарана имеет овальную структуру, что улучшает распределение нагрузки на тело и безопасность тела. Боковая дверь — плоская, что удобно для замены рамы. Уплотнение между боковой дверью и таранным валом сочетает в себе герметизацию Y-образного и O-образного кольца, обеспечивая надёжную герметизацию и удобную замену. Герметизация с рамом — это разделённый тип и состоит из верхнего и переднего уплотнений, что облегчает разборку и замену.

В соответствии с формой RAM, ручные однократные BOP делятся на слепые одиночные ручные BOP и трубные однократные ручные BOP. В зависимости от типа соединения они делятся на двухфланцевую ручную одиночную RAM BOP, как показано на рисунке 15, и однофланцевую ручную RAM BOP, как показано на рисунке 16. По характеристикам они делятся на многофункциональные ручные BOP с одной оперативной памятью и обычные ручные с одной оперативной памятью.

Рисунок 15. Двухфланцевый ручной блок с одинарным рамом

Рисунок 16. Однофланцевый ручной блок с одним клапаном

(2) Принцип работы. Ручной одиночный Ram BOP работает за счёт винта в ручном управляющем узле, чтобы приводить в движение раму, зацепляя струну трубы и добиваясь герметизации. Ручное устройство управления — это как механизм передачи для открытия и закрытия заклинателя, так и самозамыкающий механизм, который герметизирует вокруг внешнего диаметра трубы. В комплекте с использованием одностороннего герметичного заклинателя.

Многофункциональный ручной одноразовый RAM BOP представляет собой комбинацию самоуплотняющегося предотложителя на скважине и ручного однократного RAM, как показано на рисунке 17. Самоуплотняющая головка, или самогерметизующий резиновый элемент, устанавливается на верхней фланце и фиксируется четырьмя фиксирующими винтами. Во время эксплуатации и вытягивания самоуплотняющая головка захватывает трубу под давлением резины, восстанавливая силу и давление в стволе, герметизируя кольцо обсадной трубы, предотвращая переполнение и толчки, а также очищая нефтяное загрязнение из внешней стенки трубы в ствол скважины. Если давление скважины высокое и самогерметизующая головка не может нормально герметизировать или появляются признаки прорыва, быстро закройте ручные трамни, чтобы трубные тарани зацепили колонну трубы в скважине и герметизировали кольцо обсадной трубы перед выполнением других операций. В открытом состоянии без трубы, чтобы предотвратить толчок, в BOP опускается слепой герметичный стержень, а трубные осадки закрывают вокруг стержня, чтобы запечатать весь ствол скважины. Если давление в скважине слишком высокое и прямое опускание штанги сложно, слепой герметичный стержень можно подключить к нижней части трубы и опустить в БОП с помощью крюка.

Рисунок 17. Многофункциональный ручной блок с одной оперативной памятью

(3) Основные технические параметры. Например, ручной BOP оперативной памяти FZ18-21 имеет следующие базовые параметры:

1. Номинальный диаметр: 180 мм.

2. Максимальное рабочее давление: 21 МПа.

3. Максимальный ход удара: 105 мм.

4. Максимальный крутящий момент рукоятки: менее 412 морских миль.

5. Характеристики оперативной памяти: 60,3 мм, 73 мм и слепая.

6. Применимые трубные колонны: бурильные трубы диаметром 60,3 мм и 73 мм; Трубки диаметром 50,3 мм и 62 мм.

7. Применимые среды: буровой шлам, чистая вода, сырая нефть и природный газ.

(4) Установка и ввод в строй одного RAM BOP:

1. Перед установкой на скважине проведите тест герметичного давления до максимального рабочего давления. Используй только после прохождения. При подключении к головке скважины все соединительные части и поверхности должны быть чистыми и смазанными, а болты — затягиваться по диагонали.

2. Размер рамки должен соответствовать размеру струны трубы. Если используются и слепые, и однотрубные BOP, таблички должны их обозначать, чтобы избежать закрытия неправильного BOP.

3. Убедитесь, что система передвижения установки, вращающийся стол и головка скважины расположены в одной вертикальной линии. Исправьте BOP и держите его концентрически с головкой скважины. Когда BOP используется отдельно, над ним следует добавлять защитный фланец, чтобы предотвратить столкновение или зацепление.

4. После подключения BOP к входу проведите испытания давления для проверки герметизации всех соединительных частей.

5. Включить ручное управление для закрытия и открытия рам. Проверьте гибкость; Используйте только при открытии и закрытии, они не зацепляются и легко управляются.

6. Если для дистанционного управления используется ручное управление, установите опорный кронштейн в подходящем положении.

(5) Меры предосторожности:

1. Во время переполнения или продувки ручной однократный Ram BOP может герметизировать трубопровод того же размера, что и рамы. Если в скважине есть трубопроводная колонна, не закрывайте слепые тараны.

2. Перед прокладкой или вытаскиванием трубы проверьте, что рама полностью открыта. Поддерживайте плавность работы и избегайте столкновений или зацеплений за BOP.

3. Никогда не снижайте давление в головке скважины, открывая тараны. После каждого открытия проверяйте, что тараны полностью открыты и не останавливаются посередине, чтобы не повредить их трубами или инструментами для скважины. Если при открытии или закрытии возникает сопротивление, откройте маленькую боковую крышку и очистите внутри грязь и песок перед использованием.

4. Заменяйте раму или резину только при отсутствии давления в полости BOP. Рама должна быть полностью открыта до открытия боковой двери.

5. Во время использования регулярно проверяйте гибкость открытия и закрытия. Если возникает заклинание, определите причину и разберитесь с ней. Не насильно открывайте и закрывайте её, чтобы избежать повреждения деталей.

6. Держите BOP в чистоте, особенно открытые детали винтов, и чистите их в любое время, чтобы предотвратить заклинивание винта грязью и песком, которые вызывают негибкую работу.

7. После каждой скважины очистите и осмотрите BOP. Сосредоточьтесь на движущихся деталях и герметизации, замените повреждённые или неисправные детали, а также тщательно очистите внешнюю часть BOP, полость кузова, камеру с ограждением, сборку и винт. После очистки и сушки нанесите смазку на отверстия болтов, канавки стальных кольцев, верхнюю герметизационную часть камеры, нижние опорные ребра и петли боковых дверей.

8. Посчитать, очистить и упаковать мелкие детали и специальные инструменты, которые были удалены.

9. После технического обслуживания установите BOP плоский в рабочем положении на деревянных шпалах, избегая солнца и дождя. Температура окружающей среды составляет от -30 до 40 °C.

10. Перед каждой операцией по прокладке или вытягиванию труб проверяйте, открыты ли тараны. Принудительный бег или вытягивание строго запрещены, если тараны не полностью открыты.

11. Перед испытаниями под давлением, сжатием впрыска и аналогичными операциями закройте и проверьте тараны. Инъекция с сжиманием строго запрещена, если только рама полностью закрыты, чтобы предотвратить вымывание резины и травмы.

(6) Процедура разборки и сборки. Процедура разборки и сборки для ручного одного RAM BOP показана в таблице 4.

Таблица 4. Ручная процедура разборки и сборки BOP с одной оперативной памятью

Нет.ШагПримечания к инспекции
1Снимите зажимПроверьте корпус и зажим, шарнир для охлаждающей воды и пробку сброса давления.
2Поднимите вращающийся узелПроверьте все герметичные части.
3Удалите вращающийся резиновый элементПроверьте резиновый элемент и соединительные детали.
4Снимите разъём для подвескиПроверьте разъём подвески и область соединения.
5Снимите кольцо давления V-образного кольцаПроверьте кольцо давления.
6Удалите верхнюю железуПроверьте верхнюю железу и верхнюю область вращающегося БАП.
7Поднимите центральную трубу
8Снимите верхние и нижние крышки подшипников
9Снимите подшипникПроверьте центральную трубу, верхние и нижние крышки, а также подшипник.
10Снимите V-образные кольцаПроверьте V-образные кольца, нажимное кольцо уплотнения, опорное кольцо и связанные детали.
11Удалить уплотнительные кольца со всех позицийПроверьте уплотнительные кольца.
12Очистите все части и корпусЗаменяйте повреждённые детали, наносите смазку на все детали и фиксируйте их состояние для своевременной оценки и обращения с неисправностью.

Вступительные заметки

Открой боковую дверь.

Проверьте уплотнительное кольцо. Примечание: при открытии боковой двери ядро оперативной памяти должно быть полностью открыто.

Удалите ядро оперативной памяти.

Проверьте сборку оперативной памяти, полость BOP и все соединительные компоненты. Примечание: при снятии оперативной памяти закройте ядро оперативной памяти на небольшое расстояние в направлении закрытия, затем двигайте его влево и вправо перед тем, как снять ядро оперативной памяти.

Откройте маленькую боковую крышку.

Примечание: не теряйте крепящие винты.

Снимите винт.

Примечание: сначала снимите фиксирующий винт, затем поверните винт по часовой стрелке, чтобы снять его. Проверьте винт после снятия.

Снимите большую боковую крышку.

Снимите защитный гильз, снимите кольцо с фиксацией и осмотрите его.

Снимите герметичные детали.

Сначала снимите защёлковое кольцо, затем снимите герметичное кольцо, нажимное кольцо, подшипник, винтовый вал и камеру уплотнения.

Примечание: при снятии винтового вала используйте мягкий материал для нарезки, чтобы избежать повреждения деталей.

2) Ручной двойной RAM BOP

Ручной двойной BOP — это комбинация ручных одиночных оперативных BOP. На теле есть верхняя и нижняя рамные полости. Различные комбинации оперативной памяти могут быть организованы по мере необходимости для выполнения эксплуатационных требований, при этом уменьшая высоту трубы BOP и облегчая работу в скважине. Существует две распространённые комбинации таранов: трубный таран и слепой трам, с трубным трамом сверху и слепым снизу, подходящие для традиционных работ в скважине; и трубный рам плюс трубный рам с двумя разными размерами трубопроводных колонн, подходящих для работы с двумя разными размерами трубопроводной колонны в одной работе. Структура показана на рисунке 18.

Рисунок 18. Ручной двойной RAM BOP

1. Крышка замка; 2. щит; 3. заслон боковой двери; 4. тело; 5. сборка трубного тарана; 6. сборка слепого тарана; 7. боковая дверь; 8. таранный ствол; 9. Винт

При использовании и ежедневном обслуживании требования к ручному двойному RAM BOP практически совпадают с требованиями к ручному одиночному RAM.

4. Вращающийся BOP

Вращающаяся БОП устанавливается на верхнем конце трубы БОП на головке скважины, заменяя проточную трубу. Он может герметизировать кольцевое пространство, образованное колонной обсадной и трубной колонны, небольшими бурильными трубами и аналогичными рабочими колоннами, а при ограниченном давлении на головке скважины позволяет вращаться рабочей колонне, что позволяет работать в живой скважине.

Ниже приводится FSI2-5 Rotating BOP в качестве примера для описания технических спецификаций, конструкции, принципа работы и эксплуатации.

1. Технические характеристики вращающегося BOP FSI2-5

(1) Номинальное давление: 5 МПа.

(2) Номинальная скорость: 80 об/мин.

(3) Максимальный внутренний диаметр цилиндра: 120 мм.

(4) Максимальный внешний диаметр: 430 мм.

(5) Высота: 950 мм.

(6) Вес: 360 кг.

(7) Применимые трубные колонны: 60,3 мм и 73 мм маленькие бурильные трубы; трубки диаметром 50,5 мм и 62 мм; 64 мм и 76 мм Келли.

(8) Применимые среды: жидкость для переработки, сырая нефть, чистая вода и аналогичные материалы.

2. Структура и принцип работы вращающегося BOP FSI2-5

Вращающаяся БОП FSI2-5 в основном состоит из корпуса и вращающегося узла. Вращающаяся конструкция состоит из самоуплотняющей головки, резинового элемента, герметичного кольца, подшипника давления и связанных деталей, как показано на рисунке 19.

Рисунок 19. Вращающийся BOP FSI2-5

Вращающаяся БОП опирается на характеристики сжатия и расширения резинового элемента герметизации для герметизации кольцевого пространства между рабочей колонной и обсадной колонной. Давление скважины способствует эффекту герметизации. Подшипник давления несёт нагрузку на колонну в скважине и обеспечивает гибкое вращение.

3. Установка вращающегося BOP FSI2-5

(1) Вращающийся блок обычно устанавливается в верхней части системы управления скважиной. Если требуется антиподъемное устройство, установите ручные предохранительные стекли над вращающимся блоком.

(2) Перед установкой очистите нижний фланец, канавку стального кольца, болты и связанные детали. Если вращающийся BOP используется отдельно, подключите его к головке скважины через подходящий тройник.

(3) Во время установки нанесите смазку на стальные кольца и другие соединительные детали, а болты затягивайте по диагонали.

(4) После установки проведите герметичный тест давления 5 МПа на головке скважины и удержите в течение 5 минут. Отсутствие вымывания или протечек допустимы.

4. Работа вращающегося БОП

(1) Прокладка трубной колонны:

1. Если диаметр инструмента мал, меньше 110 мм, напрямую вставьте трубную струну и инструмент. Используйте герметизационное устройство или груз для трубной колонны, чтобы пропустить струну и инструмент через самогерметизующуюся головку в скважину.

2. Если диаметр инструмента большой, более 110 мм, самогерметизующая работа вращающейся головки самозапечатывающейся головки не позволяет инструменту пройти напрямую. Снимите хомут вращающегося БОП, поднимите вращающийся узел с корпуса, соедините направляющий конус с нижней частью трубной колонны, опустите его, чтобы направляющий конус и трубная струна прошли через вращающуюся конструкцию, поднимите вращающийся узел вместе с трубной колонной, уберите направляющий конус, соедините инструмент, затем опустите трубную колонну и вращающийся узел вместе в корпус. Установите хомут и опустите трубную колонну с помощью герметизирующего устройства. Когда трубная колонна преодолевает восходящее давление и свободно падает под собственным весом, герметизирующее устройство может быть снято.

(2) Операция вращения. После достижения запланированной глубины может начаться вращение. Если операция с вращением длится более 24 часов, подключите систему охлаждающей воды и подтвердите нормальную циркуляцию перед продолжением.

(3) Тянет тетиву трубы. Вытягивание — это то же самое, что и обычная работа. Когда восходящее усилие от давления скважины немного меньше, чем вес трубной колонны, перед вытягиванием следует установить устройство давления. Если внешний диаметр инструмента меньше 110 мм, струну трубы можно вытащить напрямую. Если внешний диаметр инструмента большой, снимите зажим и поднимите инструмент в скважине и вращающуюся часть вместе, затем снимите инструмент в скважине. Во время работы с живой скважиной подтяните инструмент над глухими таранами, сначала закройте глухой протяжной блок, затем откройте пробку сброса давления на вращающейся оболочке BOP. После подтверждения давления на нуле, достаньте инструмент для скважины.

(4) Замена резинового элемента. Снимите зажим, поднимите вращающийся механизм с корпуса и поставьте его на опору, снимите крепящие винты резиновых элементов, уберите резиновый элемент и замените его на нужный размер. Собирайте в обратном порядке. Если резиновый элемент заменяют во время работы с живой скважиной, сначала закройте трубопроводы, при необходимости установите устройство давления, откройте пробку сброса давления, спустите давление и затем замените резиновый элемент.

5. Меры предосторожности при ротации BOP

(1) Перед использованием проверьте, затянута ли пробка сброса давления.

(2) Во время установки убедитесь, что центр вышки, центр вращающегося стола и вращающийся центр BOP расположены в одной прямой линии, чтобы избежать столкновений и зацеплений при движении и тяге.

(3) Затянуть и полностью установить все болты, чтобы предотвратить аварии во время эксплуатации.

(4) При подъёме или опускании вращающегося узла держите её по центру и не двигайтесь слишком быстро, чтобы не повредить резиновый элемент и герметичные кольца.

(5) Обращайте внимание на безопасность при замене резинового элемента и не допускайте опрокидывания элемента или вращающегося узла и травмирования персонала.

(6) Когда давление в головке скважины превышает 5 МПа, не используйте вращающийся BOP в качестве однотрубного БУ, чтобы избежать промывания его уплотнений.

(7) При вращении, если зона подшипника или V-образного уплотнения становится очень горячей, остановитесь и осмотритесь, а затем своевременно отремонтуйте или замените соответствующие детали.

6. Поддержание вращающегося БОП

(1) Изношенные детали включают уплотнения и резиновый элемент. Каждый раз, когда вращающаяся конструкция снимается, проверяйте уплотнительные кольца и своевременно заменяйте повреждённые. Проверьте V-образные кольца одновременно.

(2) После 7 совокупных рабочих дней нанесите литиевую смазку на подшипники.

(3) Во время работы и вытяжки добавляйте смазку, например мыльную воду, между трубой трубы и центральной трубой вращающегося БОП.

(4) Помимо проверки и замены износящихся деталей в любое время, проведите полный осмотр и ремонт после завершения каждой скважины.

7. Шаги разборки для вращающегося BOP

Во время ремонта разберите вращающийся BOP в соответствии со следующими шагами. Сборка идёт в обратном порядке.

5. Гидравлически управляемый кольцевой вращающийся BOP

Вращающийся BOP FSI2-5 — это вращающаяся головка с самоуплотняющейся головкой. Его самогерметизующий резиновый элемент плохо компенсирует самооценку, установка фрезерных и бурильных инструментов вызывает трудности, а производительность давления низкая. Таким образом, появился новый тип вращающегося БОП с увеличенным диаметром цилиндра, что позволяет фрезерным и сверлильным головкам проходить непосредственно через уплотняющий элемент. Элемент захватывает трубную колонну, управляется гидравлически и герметизирует вращающуюся трубу под высоким давлением. Он состоит из внешних верхних и нижних корпусов, поршня, внутреннего верхнего и нижнего корпуса, несущих элементов, радиального подшипника, сферического упаковочного элемента и связанных с ними частей. Вращающийся BOP FHS18-35, показанный на рисунке 20, имеет диаметр отверстия 180 мм, статическое герметическое давление 35 МПа, динамическое герметизирующее давление 21 МПа и скорость вращения не ниже 120 об/мин. Он в основном используется для капитального ремонта живых скважин или небалансированного ремонта нефтяных и водяных скважин.

Рисунок 20. Гидравлически управляемый кольцевой вращающийся BOP FHS18-35

6. Проводной BOP

Полость корпуса Wireline BOP может быть разделена по структуре на круглые и овальные типы. Овальная конструкция тарана обладает низкой высотой, лёгким весом и хорошей герметичностью.

SFZ12-21 Wireline BOP, рисунок 21, использует фланцевое соединение и используется для операций перфорации.

FZ7.6-14 Wireline BOP, рисунок 22, имеет три формы соединения: зажим, сцепление и резьба. Он используется для испытаний и герметизации присосных стержней, проволоки и труб малого диаметра.

Рисунок 21. Проводной BOP SFZ12-21

Рисунок 22. Проводной BOP FZ7.6-14

Гидравлически управляемый цилиндрический упаковочный элемент Wireline BOP, рисунок 23, используется для герметизации проводных труб малого диаметра и присосных стержней.

Рисунок 23. Гидравлически управляемый цилиндрический упаковочный элемент FH6.5-14X кольцевой Wireline BOP

7. BOP с срезом тарана

Во время эксплуатации важных высоконапорных нефтяных, водяных или газовых скважин, если труба закупорена и управление теряется, или если пробка не установлена, кольцо обсадной трубы может уже закрыть Ram BOP, но большие объёмы нефти, газа или воды под высоким давлением всё равно могут вытекать через трубу. Если установка клапана трубы выходит из строя и персонал больше не может приблизиться к головке скважины, только BOP с срезными таранами и способным полностью закрыть сверзение может остановить прорыв. Срезной таран, см. рисунок 24, сначала срезает трубу или буровую трубу в скважине, а затем полностью герметизирует головку скважины, предотвращая эскалацию аварий. После герметизации устья скважины можно проводить меры по уничтожению скважин и рыболовству на трубках.

Рисунок 24. Схема сдвигающей рамы

1. Нижний корпус сдвигающего тарана; 2. верхнее уплотнение; 3. боковое уплотнение; 4. герметизация корпуса резца; 5. Верхний корпус сдвига тарана

Метод обозначения модели BOP