شیر فوران گیر (BOP)

 

 

 

 

 

 

جلوگیری از فوران چاه نفت

جلوگیری از فوران چاه نفت

طرح اختراع EVO Ram BOP شرکت بین المللی کامرون (با افسانه)

طرح ثبت اختراع Hydril Annular BOP (با افسانه)

ترسیم پتنت پشته BOP شیر فوران گیر زیر دریا (با افسانه)

جلوگیری از انفجار ( BOP ) (با تلفظ BOP، نه “bop”) [1] یک دریچه تخصصی یا دستگاه مکانیکی مشابه است که برای آب بندی، کنترل و نظارت بر چاه های نفت و گاز برای جلوگیری از فوران ، انتشار بی رویه نفت خام یا طبیعی استفاده می شود. گاز از چاه آنها معمولاً در پشته های شیرهای دیگر نصب می شوند.

جلوگیری از انفجار برای مقابله با فشارهای نامنظم شدید و جریان کنترل نشده ( ضربه تشکیل ) که از یک مخزن چاه در حین حفاری سرچشمه می گیرد، ساخته شده اند. ضربات می تواند منجر به یک رویداد بالقوه فاجعه بار شود که به عنوان انفجار شناخته می شود. علاوه بر کنترل فشار چاه (که در سوراخ حفاری شده) و جریان نفت و گاز، مانع از فوران می شود، برای جلوگیری از خروج لوله ها (مثلاً لوله حفاری و پوشش چاه)، ابزارها و مایع حفاری از سوراخ چاه در نظر گرفته شده است. همچنین به عنوان سوراخ سوراخ شناخته می شود، سوراخی که به مخزن منتهی می شود) هنگامی که یک انفجار تهدید می شود. جلوگیری از انفجار برای ایمنی خدمه، دکل (سیستم تجهیزات مورد استفاده برای حفاری چاه) و محیط، و برای نظارت و نگهداری یکپارچگی چاه بسیار مهم است. بنابراین، جلوگیری کننده های فوران برای ایجاد ایمنی خرابی برای سیستم هایی که شامل آنها می شوند، در نظر گرفته شده اند.

اصطلاح BOP در زبان عامیانه میدان نفتی برای اشاره به جلوگیری از فوران استفاده می شود.

اصطلاح مخفف پیشگیری کننده ( preventer ) که معمولاً با یک نوع (مثلاً ram preventer ) پیش گفته می شود، برای اشاره به یک واحد جلوگیری از انفجار استفاده می شود. همچنین ممکن است به سادگی با نوع آن (مثلاً قوچ) به یک پیشگیری کننده فوران اشاره شود. اصطلاحات جلوگیری از انفجار ، پشته جلوگیری از فوران و سیستم جلوگیری از انفجار معمولاً به جای یکدیگر و به صورت کلی برای توصیف مجموعه ای از چندین مانع انفجار انباشته با نوع و عملکرد متفاوت و همچنین اجزای کمکی استفاده می شوند. یک سیستم معمولی جلوگیری از فوران آب های عمیق زیر دریا شامل اجزایی مانند خطوط الکتریکی و هیدرولیک ، غلاف های کنترل، باتری های هیدرولیک، شیر تست، خطوط و دریچه های کشنده و خفه کننده، اتصال بالابر ، اتصال دهنده های هیدرولیک و یک قاب پشتیبانی می باشد.

دو دسته از بادگیرها رایج ترین هستند: رام و حلقوی . پشته‌های BOP اغلب از هر دو نوع استفاده می‌کنند، معمولاً حداقل یک BOP حلقوی بالای چندین رم BOP انباشته شده است. در چاه‌های زمینی، دکل‌های دریایی و چاه‌های زیردریایی از ابزارهای جلوگیری از انفجار استفاده می‌شود. BOPهای زمینی و زیردریایی در بالای چاه که به سر چاه معروف است محکم می شوند. BOPها در سکوهای دریایی در زیر عرشه دکل نصب می شوند. BOPهای زیردریایی توسط یک رایزر حفاری که مسیری پیوسته برای رشته حفاری و سیالات ساطع شده از چاه فراهم می کند به دکل دریایی در بالا متصل می شوند. در واقع، یک رایزر سوراخ چاه را تا دکل گسترش می دهد. پیشگیری کننده های انفجار همیشه به درستی عمل نمی کنند. نمونه‌ای از این فوران Deepwater Horizon است که در آن خط لوله که از BOP عبور می‌کند کمی خم شده بود و BOP نتوانست لوله را قطع کند.

اهمیت استفاده از شیر فوران گیر (Blowout Preventer)

لوکاس گوشر در اسپیندلتاپ ، تگزاس (1901)

جلوگیری کننده های فوران در انواع مختلفی از سبک ها، اندازه ها و درجه بندی های فشار وجود دارند. چندین واحد مجزا که عملکردهای مختلفی را انجام می دهند برای ایجاد یک پشته جلوگیری از انفجار ترکیب می شوند. چندین پیشگیری کننده از فوران از یک نوع اغلب برای افزونگی ارائه می شود که عامل مهمی در اثربخشی دستگاه های ایمن است .

عملکردهای اولیه یک سیستم جلوگیری از انفجار عبارتند از:

  • مایع چاه را به سوراخ چاه محدود کنید .
  • ابزاری برای افزودن مایع به چاه فراهم کنید.
  • اجازه دهید حجم های کنترل شده سیال از سوراخ چاه خارج شود.

علاوه بر این، و در انجام آن عملکردهای اولیه، از سیستم های جلوگیری از انفجار برای موارد زیر استفاده می شود:

  • تنظیم و نظارت بر فشار چاه؛
  • قرار دهید و آویزان کنید . رشته مته را در مرکز چاه
  • در چاه ببندید (مثلاً فضای خالی، حلقه ، بین لوله حفاری و پوشش را ببندید).
  • “کشتن” چاه (جلوگیری از جریان سیال سازند ، هجوم، از مخزن به داخل چاه) .
  • را ببندید دهانه چاه (محل چاه را ببندید).
  • قطع کنید . پوشش یا لوله مته را (در مواقع اضطراری)

در حفاری یک چاه معمولی فشار بالا، رشته‌های حفاری از طریق یک پشته جلوگیری از فوران به سمت مخزن نفت و گاز هدایت می‌شوند. همانطور که چاه حفاری می شود، مایع حفاری ، “گل” از طریق رشته حفاری به سمت مته، “تیغه” هدایت می شود و از سوراخ چاه در حفره حلقه ای شکل، حلقوی ، بین قسمت بیرونی لوله مته باز می گردد. و پوشش (لوله هایی که سوراخ چاه را می پوشاند). ستون گل حفاری فشار هیدرو استاتیک برای مقابله با فشار مخالف سازند حفاری رو به پایین اعمال می کند و به ادامه حفاری اجازه می دهد.

هنگامی که یک ضربه (هجوم سیال سازند ) رخ می دهد، اپراتورهای دکل یا سیستم های خودکار واحدهای جلوگیری از فوران را می بندند و حلقه را آب بندی می کنند تا جریان سیالات به بیرون از سوراخ چاه متوقف شود. سپس گل متراکم‌تر به داخل سوراخ چاه به سمت پایین رشته مته، به طرف حلقوی بالا رفته و از طریق چوک‌ها (محدود‌کننده‌های جریان) از طریق خط چوک در پایه پشته BOP خارج می‌شود تا بر فشار چاه غلبه شود. هنگامی که گل “کشنده وزن” از پایین چاه به بالا گسترش یافت، چاه “کشته شد”. اگر یکپارچگی چاه سالم باشد، حفاری ممکن است از سر گرفته شود. از طرف دیگر، اگر گردش خون امکان‌پذیر نباشد، ممکن است بتوان چاه را با ” گلوله کردن ” از بین برد، و به زور گل سنگین‌تر را از بالا از طریق اتصال خط کشتار در پایه پشته پمپ کرد. این امر به دلیل فشارهای سطح بالاتری که احتمالاً مورد نیاز است و این واقعیت که بسیاری از گل در اصل در حلقه باید به شکل‌های پذیرنده در بخش سوراخ باز زیر عمیق‌ترین کفشک پوشش داده شود، کمتر مطلوب است.

اگر مانع از فوران و گل و لای فشارهای رو به بالا یک ضربه را محدود نکنند، فوران منجر به شلیک بالقوه لوله، نفت و گاز از سوراخ چاه می شود، به دکل آسیب می رساند و یکپارچگی چاه را زیر سوال می برد .

از آنجایی که BOP ها برای ایمنی خدمه و محیط طبیعی و همچنین دکل حفاری و خود چاه مهم هستند، مقامات توصیه می کنند و مقررات ایجاب می کنند که BOP ها به طور منظم بازرسی، آزمایش و نوسازی شوند. آزمایش‌ها از آزمایش روزانه عملکردها در چاه‌های بحرانی گرفته تا آزمایش ماهانه یا کمتر بر روی چاه‌هایی با احتمال کم مشکلات کنترلی متفاوت است.

مخازن قابل بهره برداری نفت و گاز به طور فزاینده ای کمیاب و دور از دسترس هستند، که منجر به افزایش اکتشاف چاه های آب های عمیق زیر دریا می شود و نیاز است که BOP ها تا یک سال در شرایط شدید زیر آب بمانند [ نیاز به منبع ] . در نتیجه، مجموعه‌های BOP بزرگ‌تر و سنگین‌تر شده‌اند (مثلاً یک واحد BOP شیر فوران گیر از نوع قوچ می‌تواند بیش از 30000 پوند وزن داشته باشد)، در حالی که فضای اختصاص‌یافته برای پشته‌های BOP در دکل‌های دریایی موجود رشد متناسبی نداشته است. بنابراین تمرکز کلیدی در توسعه تکنولوژیکی BOPها در دو دهه گذشته محدود کردن ردپای و وزن آنها و همزمان افزایش ظرفیت عملیاتی ایمن بوده است.

انواع شیر فوران گیر (Blowout Preventer)

BOPها در دو نوع اصلی ram و حلقوی هستند . هر دو اغلب با هم در دکل حفاری پشته‌های BOP شیر فوران گیر استفاده می‌شوند، معمولاً با حداقل یک BOP حلقوی که پشته‌ای از چندین قوچ BOP را پوشش می‌دهد.

جلوگیری از انفجار Ram

طرح ثبت اختراع از نوع اصلی رام جلوگیری از انفجار، توسط Cameron Iron Works (1922) .

نمودار Blowout Preventer که انواع مختلف قوچ ها را نشان می دهد. (الف) قوچ کور (ب) قوچ لوله و (ج) قوچ برشی.

قوچ BOP شیر فوران گیر توسط James Smither Abercrombie و Harry S. Cameron در سال 1922 اختراع شد و در سال 1924 توسط Cameron Iron Works به بازار عرضه شد.

یک شیر فوران گیر BOP از نوع قوچ از نظر عملکرد مشابه یک شیر دروازه است ، اما از یک جفت پیستون فولادی مخالف، قوچ استفاده می کند. قوچ ها به سمت مرکز سوراخ چاه امتداد می یابند تا جریان را محدود کنند یا به منظور اجازه جریان باز شوند. سطح داخلی و بالای قوچ ها با بسته کننده ها (درزگیرهای الاستومری) تعبیه شده است که به یکدیگر، روی سوراخ چاه و اطراف لوله هایی که از سوراخ چاه می گذرد، فشار می آورند. خروجی ها در کناره های محفظه (بدنه) BOP برای اتصال به خطوط یا سوپاپ ها خفگی و کشش استفاده می شود.

قوچ ها یا رم بلوک شیر فوران گیر چهار نوع رایج هستند: لوله ، کور ، برش و برش کور .

قوچ های لوله در اطراف یک لوله مته بسته می شوند و جریان را در حلقه (فضای حلقه ای شکل بین اجسام متحدالمرکز) بین قسمت بیرونی لوله مته و سوراخ چاه محدود می کنند، اما مانع جریان در داخل لوله مته نمی شوند. قوچ های لوله با سوراخ متغیر می توانند لوله ها را در محدوده وسیع تری از قطرهای خارجی نسبت به قوچ های لوله استاندارد جای دهند، اما معمولاً با مقداری از دست دادن ظرفیت فشار و طول عمر. اگر لوله ای در سوراخ وجود نداشته باشد، یک قوچ لوله نباید بسته شود.

قوچ های کور (همچنین به عنوان قوچ های آب بندی نیز شناخته می شوند) که هیچ روزنه ای برای لوله گذاری ندارند، می توانند زمانی که چاه دارای رشته حفاری یا لوله های دیگر نباشد، چاه را ببندند و آن را آب بندی کنند.

طراحی ثبت اختراع یک پشته BOP Ram Varco Shaffer. یک قوچ برشی BOP رشته حفاری را بریده و یک قوچ لوله آن را آویزان کرده است.

نمای شماتیک بستن تیغه های برشی

رام های برشی برای برش لوله در چاه و آب بندی همزمان سوراخ چاه طراحی شده اند.

دارای تیغه های فولادی برای برش لوله و درزگیر برای آب بندی حلقه بعد از برش لوله می باشد.

قوچ های برشی کور (همچنین به عنوان رام های آب بند برشی یا رام های برشی آب بندی نیز شناخته می شوند) برای آب بندی چاه، حتی زمانی که سوراخ توسط یک رشته مته اشغال شده است، با بریدن از طریق رشته مته در حین بسته شدن قوچ ها در چاه در نظر گرفته شده است. قسمت بالایی رشته مته قطع شده از قوچ آزاد می شود، در حالی که قسمت پایینی ممکن است چین خورده و “دم ماهی” گرفته شود تا رشته مته از BOP آویزان شود.

علاوه بر عملکردهای رم استاندارد، رام های لوله با سوراخ متغیر اغلب به عنوان قوچ های آزمایشی در یک دستگاه جلوگیری از فوران اصلاح شده به نام شیر تست پشته استفاده می شود. شیرهای تست پشته در پایین یک پشته BOP قرار می گیرند و در برابر فشار رو به پایین مقاومت می کنند (بر خلاف BOP ها که در برابر فشارهای رو به بالا مقاومت می کنند). با بستن رم تست و یک قوچ BOP شیر فوران گیر در اطراف رشته مته و تحت فشار قرار دادن حلقه، BOP برای عملکرد مناسب تحت فشار آزمایش قرار می گیرد.

رم های شیر فوران گیر BOP های اولیه دهه 1920 دستگاه های دستی ساده و ناهموار با حداقل قطعات بودند.

محفظه BOP (بدنه) دارای سوراخ عمودی چاه و حفره قوچ افقی (محفظه راهنمای قوچ) بود. قوچ های مخالف (پیستون) در حفره قوچ به صورت افقی ترجمه شده اند که توسط شفت های قوچ رزوه دار (میله های پیستون) به روش جک پیچی فعال می شوند. گشتاور حاصل از چرخاندن شفت‌های قوچ توسط آچار یا چرخ دستی به حرکت خطی تبدیل می‌شود و قوچ‌ها که به انتهای داخلی میل‌های قوچ متصل می‌شوند، سوراخ چاه را باز و بسته می‌کنند. چنین عملیاتی از نوع جک پیچی مزیت مکانیکی کافی برای قوچ ها برای غلبه بر فشارهای پایین چاه و آب بندی حلقه چاه فراهم می کند.

قوچ های هیدرولیک BOP ها در دهه 1940 مورد استفاده قرار گرفتند. جلوگیری از فوران هیدرولیکی دارای مزایای بالقوه بسیاری بود. فشار را می توان در سیلندرهای هیدرولیک مخالف برابر کرد و باعث می شود قوچ ها به طور هماهنگ عمل کنند. تحریک نسبتا سریع و کنترل از راه دور تسهیل شد و قوچ های هیدرولیک به خوبی برای چاه های فشار بالا مناسب بودند.

از آنجایی که BOP ها برای ایمنی و قابلیت اطمینان به آنها وابسته هستند،

تلاش ها برای به حداقل رساندن پیچیدگی دستگاه ها برای اطمینان از طول عمر همچنان به کار گرفته می شود. در نتیجه، علیرغم تقاضاهای روزافزون بر روی آنها، BOPهای پیشرفته رم از نظر مفهومی مشابه اولین مدل‌های مؤثر هستند و از بسیاری جهات به آن واحدها شباهت دارند.

RAM BOP برای استفاده در برنامه های کاربردی آب های عمیق به طور جهانی از تحریک هیدرولیکی استفاده می کند. شفت‌های رزوه‌دار اغلب هنوز به‌عنوان میله‌های قفلی که قوچ را پس از تحریک هیدرولیکی در موقعیت خود نگه می‌دارند، در BOPهای قوچ هیدرولیک قرار می‌گیرند. با استفاده از مکانیزم قفل رم مکانیکی، نیازی به حفظ فشار هیدرولیک ثابت نیست. بسته به سازنده، میله های قفل ممکن است به شفت رم متصل شوند یا خیر. انواع دیگر قفل های قوچ مانند قفل گوه ای نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

مجموعه های محرک معمولی رم (سیستم های اپراتور) با کلاه های قابل جابجایی به محفظه BOP محکم می شوند. باز کردن کاپوت ها از محفظه امکان نگهداری BOP را فراهم می کند و جایگزینی قوچ ها را تسهیل می کند. به این ترتیب، برای مثال، می توان یک BOP ram لوله را به یک BOP ram برشی کور تبدیل کرد.

BOPهای قوچ نوع برشی به بیشترین نیروی بسته شدن نیاز دارند تا لوله های اشغال شده چاه را برش دهند. بوسترها (محرک های هیدرولیک کمکی) اغلب در انتهای بیرونی محرک های هیدرولیک BOP نصب می شوند تا نیروی برشی اضافی برای رام های برشی فراهم کنند. اگر موقعیتی پیش بیاید که در آن قوچ های برشی فعال شوند، بهترین تمرین برای حفاری این است که ریسمان را با فاصله از یکدیگر قرار دهد تا اطمینان حاصل شود که قوچ ها بدنه لوله حفاری را برش می دهند، به جای داشتن یک اتصال ابزار (فلز بسیار ضخیم تر) در سراسر لوله حفاری. قوچ برشی

Ram BOP ها معمولاً به گونه ای طراحی می شوند که فشار چاه به نگه داشتن قوچ ها در موقعیت بسته و آب بندی کمک می کند.

این امر با اجازه دادن به مایع برای عبور از کانالی در قوچ و اعمال فشار در عقب قوچ و به سمت مرکز چاه حاصل می شود. ایجاد یک کانال در قوچ همچنین نیروی رانش مورد نیاز برای غلبه بر فشار چاه را محدود می کند.

BOPهای تک رم و دو رم معمولاً در دسترس هستند. نام ها به مقدار حفره های قوچ (معادل مقدار موثر شیرها) موجود در واحد اشاره دارد. یک BOP دو رم فشرده‌تر و سبک‌تر از پشته‌ای از دو BOP تک رم است در حالی که عملکرد یکسانی را ارائه می‌دهد، و بنابراین در بسیاری از کاربردها مطلوب است. BOPهای رم سه گانه نیز تولید می شوند، اما نه به اندازه معمول.

توسعه تکنولوژیکی ram BOPها به سمت چاه‌های فشار عمیق‌تر، قابلیت اطمینان بیشتر، کاهش تعمیر و نگهداری، تسهیل تعویض قطعات، تسهیل مداخله مصرف ROV، کاهش سیال هیدرولیک و بهبود کانکتورها، بسته‌کننده‌ها، مهر و موم، قفل‌ها و رام‌ها هدایت شده است. علاوه بر این، محدود کردن وزن و ردپای BOP نگرانی های مهمی برای در نظر گرفتن محدودیت های دکل های موجود است.

پرظرفیت ترین مانع از فوران قوچ با سوراخ بزرگ در بازار، تا جولای 2010، EVO 20K BOP کامرون، دارای درجه فشار نگه داشتن 20000 psi، نیروی رم بیش از 1000000 پوند و قطر سوراخ چاه 18 اینچ است. .

شیر فوران گیر (Blowout Preventer) حلقوی

طرح ثبت اختراع از شفر اصلی از نوع کروی جلوگیری از انفجار (1972)

نمودار جلوگیری از فوران حلقوی در تنظیمات باز و کاملاً بسته. حلقه انعطاف پذیر (دونات) به رنگ آبی توسط پیستون های هیدرولیک به داخل حفره لوله حفاری وارد می شود.

اختراع شد جلوگیری از فوران حلقوی توسط گرانویل اسلون ناکس در سال 1946 . حق اختراع ایالات متحده برای آن در سال 1952 اعطا شد. [4] اغلب در اطراف دکل به نام سازنده اصلی این دستگاه ها “Hydril” نامیده می شود.

یک مانع از فوران از نوع حلقوی می تواند در اطراف رشته مته، بدنه یا یک جسم غیر استوانه ای مانند کلی بسته شود . لوله مته شامل اتصالات ابزار با قطر بزرگتر (اتصالات رزوه ای) را می توان با کنترل دقیق فشار بسته شدن هیدرولیک از طریق یک محافظ حلقوی “برهنه” کرد (یعنی به صورت عمودی حرکت داد در حالی که فشار در زیر وجود دارد). جلوگیری از فوران حلقوی نیز در حفظ مهر و موم اطراف لوله حفاری حتی زمانی که در حین حفاری می چرخد، موثر است. مقررات معمولاً ایجاب می‌کنند که یک محافظ حلقوی بتواند سوراخ چاه را به طور کامل ببندد، اما محافظ‌های حلقوی معمولاً به اندازه محافظ‌های قوچ در حفظ مهر و موم در یک سوراخ باز مؤثر نیستند. BOP شیر فوران گیر های حلقوی معمولاً در بالای یک پشته BOP قرار دارند، با یک یا دو مانع حلقوی که در بالای یک سری از چندین مانع ram قرار دارند.

جلوگیری از فوران حلقوی از اصل یک گوه برای بسته شدن در سوراخ چاه استفاده می کند.

دارای مهر و موم لاستیکی شبیه دونات است که به عنوان واحد بسته بندی الاستومری شناخته می شود و با دنده های فولادی تقویت شده است. واحد بسته بندی در محفظه BOP بین سر و پیستون هیدرولیک قرار دارد. هنگامی که پیستون فعال می شود، رانش به سمت بالا واحد بسته بندی را مجبور می کند که مانند یک اسفنکتر منقبض شود و حلقه یا سوراخ باز را آب بندی کند. پیشگیری کننده های حلقوی تنها دارای دو قسمت متحرک، پیستون و واحد بسته بندی هستند، که نگهداری آنها را نسبت به پیشگیری کننده های رم ساده و آسان می کند.

نوع اصلی جلوگیری از فوران حلقوی از پیستون “گوه ای” (روی مخروطی) استفاده می کند. با بالا آمدن پیستون، حرکت عمودی واحد بسته بندی توسط سر محدود می شود و صفحه شیب دار پیستون واحد بسته بندی را به سمت داخل، به سمت مرکز سوراخ چاه فشرده می کند.

در سال 1972، Ado N. Vujasinovic حق ثبت اختراع برای تغییر در محافظ حلقوی شناخته شده به عنوان جلوگیری از فوران کروی، که به دلیل سر کروی آن به این نام خوانده می شود، دریافت کرد. [5] همانطور که پیستون بالا می رود، واحد بسته بندی به سمت بالا در برابر سر منحنی رانده می شود، که واحد بسته بندی را به داخل منقبض می کند. هر دو نوع پیشگیرنده حلقوی رایج هستند.

روش های کنترل شیر فوران گیر (Blowout Preventer)

هنگامی که چاه ها در خشکی یا در آب های بسیار کم عمق حفر می شوند، جایی که سر چاه بالای خط آب است، BOP ها با فشار هیدرولیک از یک انباشته از راه دور فعال می شوند. چندین ایستگاه کنترل در اطراف دکل نصب خواهد شد. همچنین می‌توان آن‌ها را با چرخاندن دسته‌های بزرگ چرخ‌مانند به‌صورت دستی بسته کرد.

در عملیات‌های دریایی عمیق‌تر با سر چاه درست بالای خط گل در کف دریا، پنج راه اصلی برای کنترل یک BOP وجود دارد. ابزارهای ممکن عبارتند از: [ نیازمند منبع ]

  • سیگنال کنترل هیدرولیک: از سطح از طریق یک ناف هیدرولیک ارسال می شود.
  • سیگنال کنترل الکتریکی: از سطح از طریق کابل کنترل ارسال می شود.
  • سیگنال کنترل صوتی: از سطح بر اساس یک پالس صدای مدوله شده/رمزگذاری شده ارسال شده توسط مبدل زیر آب ارسال می شود .
  • ROV مداخله : وسایل نقلیه از راه دور (ROVs) به طور مکانیکی سوپاپ ها را کنترل می کنند و فشار هیدرولیک را به پشته (از طریق پانل های “Hot stab”) تامین می کنند.
  • سوئیچ مرد مرده / برش خودکار: فعال سازی بی خطر BOP های انتخاب شده در مواقع اضطراری و در صورت قطع شدن خطوط کنترل، برق و هیدرولیک.

دو غلاف کنترل بر روی BOP شیر فوران گیر برای افزونگی ارائه شده است.

کنترل سیگنال الکتریکی غلاف ها اولیه است. آکوستیکال، مداخله ROV و کنترل مرد مرده ثانویه هستند.

یک سیستم/توالی قطع اضطراری یا EDS، دکل را از چاه در مواقع اضطراری جدا می کند. EDS همچنین در نظر گرفته شده است که به طور خودکار سوئیچ مرد مرده را فعال کند، که دریچه های BOP، kill و choke را می بندد. EDS ممکن است یک زیر سیستم از غلاف های کنترل پشته BOP یا جداگانه باشد. [ نیازمند منبع ]

پمپ های روی دکل معمولاً فشار را از طریق خطوط هیدرولیک به پشته جلوگیری از انفجار وارد می کنند. آکومولاتورهای هیدرولیک روی پشته BOP هستند، حتی اگر پشته BOP از دکل جدا شده باشد، مسدود کننده های فوران را ببندند. همچنین ممکن است بسته شدن BOPها به طور خودکار بر اساس فشار زیاد یا جریان بیش از حد فعال شود. [ نیازمند منبع ]

همچنین ممکن است لازم باشد چاه‌های منفرد در امتداد خط ساحلی ایالات متحده دارای BOP با کنترل صوتی پشتیبان باشند. [ نیازمند منبع ] الزامات عمومی سایر کشورها، از جمله برزیل، برای الزام این روش ترسیم شد. [ نیاز به نقل از ] BOPهایی که دارای این روش هستند ممکن است تا 500000 دلار آمریکا بیشتر از آنهایی که این ویژگی را حذف می کنند، هزینه داشته باشند. [ نیازمند منبع ]

فوران دیپ واتر هورایزن شیر فوران گیر (Blowout Preventer)

مقاله اصلی: نشت نفت Deepwater Horizon
این بخش باید به روز شود . لطفاً به به روز رسانی این مقاله کمک کنید تا رویدادهای اخیر یا اطلاعات جدید موجود را منعکس کند. ( ژانویه 2021 )

یک بازوی رباتیک یک وسیله نقلیه با کنترل از راه دور » (BOP)، پنجشنبه، 22 آوریل 2010 را فعال کند . « Deepwater Horizon (ROV) تلاش می‌کند تا مانع دمیدن

در طول Deepwater Horizon حادثه انفجار دکل حفاری در 20 آوریل 2010، جلوگیری از انفجار باید به طور خودکار فعال می شد، رشته حفاری را قطع می کرد و چاه را آب بندی می کرد تا از انفجار و نشت نفت بعدی در خلیج مکزیک جلوگیری شود، اما نتوانست به طور کامل درگیر شود. . ربات‌های زیر آب (ROV) بعداً برای راه‌اندازی دستی پیشگیرنده قوچ برشی کور استفاده شدند که فایده‌ای نداشت.

تا ماه مه 2010 مشخص نبود که چرا جلوگیری از انفجار شکست خورده است. نقشه بردار ارشد جان دیوید فورسایت از اداره کشتیرانی آمریکا در جلسات استماع قبل از تحقیقات مشترک [7] از خدمات مدیریت مواد معدنی و گارد ساحلی ایالات متحده در مورد بررسی علل انفجار که آژانس او ​​آخرین بار در بازرسی از منفجر دکل در سال 2017 شهادت داد. 2005. نمایندگان BP پیشنهاد کردند که پیشگیری کننده ممکن است دچار نشت هیدرولیک شده باشد. [9] تصویربرداری پرتو گاما از پیشگیرنده که در 12 و 13 می 2010 انجام شد، نشان داد که دریچه‌های داخلی پیشگیرنده تا حدی بسته بود و جریان روغن را محدود می‌کرد.

اینکه آیا سوپاپ ها به طور خودکار در طول انفجار بسته می شوند یا به صورت دستی توسط کار وسیله نقلیه از راه دور بسته شده اند ، ناشناخته است.

بیانیه ای که توسط بارت استوپاک، نماینده کنگره منتشر شد، نشان داد که، در میان مسائل دیگر، سیستم قطع اضطراری (EDS) آنطور که در نظر گرفته شده بود عمل نکرده است و ممکن است به دلیل انفجار در Deepwater Horizon دچار نقص شده باشد. [10]

مجوز Macondo Prospect توسط خدمات مدیریت مواد معدنی در سال 2009 نیازی به وسایل کنترل آکوستیک اضافی نداشت.) با موفقیت بسته نمی شوند ROV تا آنجایی که BOPها با دستکاری زیر آب ( مداخله ، در انتظار نتایج یک بررسی کامل، مشخص نیست که آیا این حذف عاملی در انفجار بوده است یا خیر.

اسنادی که در طول جلسات استماع کنگره در 17 ژوئن 2010 مورد بحث قرار گرفت، حاکی از آن بود که باتری در غلاف کنترل دستگاه خالی است و مالک دکل، Transocean “تغییر” داده باشد ، ممکن است تجهیزات کامرون را برای سایت ماکوندو (از جمله هدایت نادرست فشار هیدرولیک به یک دریچه آزمایش را به جای یک لوله BOP ram انباشته کنید) که علیرغم هشدارهای پیمانکار آنها در این مورد، خطر خرابی BOP را افزایش می دهد. فرضیه دیگر این بود که یک اتصال در لوله حفاری ممکن است در پشته BOP به گونه ای قرار گرفته باشد که قوچ های برشی آن دارای ضخامت غیرقابل عبور از مواد برای بریدن باشند.

بعداً مشخص شد که قطعه دوم لوله در نقطه‌ای در طول حادثه ماکوندو وارد پشته BOP شیر فوران گیر شد و به طور بالقوه خرابی مکانیسم برش BOP را توضیح داد.

از ژوئیه 2010 مشخص نبود که آیا لوله ممکن است از طریق چاه بیرون آمده باشد یا احتمالاً لوله مته شکسته ای که به داخل چاه افتاده است. گزارش نهایی DNV نشان داد که لوله دوم قسمتی از رشته مته است که پس از برش توسط قیچی بازدارنده باد خارج شده است.

در 10 ژوئیه 2010، BP عملیات نصب یک کلاهک آب بندی، همچنین به عنوان پشته دربندی، در بالای پشته جلوگیری از فوران شکست خورده را آغاز کرد. بر اساس فیدهای ویدئویی BP از این عملیات، مجموعه کلاهک آب بندی، به نام تاپ هت 10، شامل یک پشته از سه قاچ برشی کور BOP بود که توسط Hydril (یک شرکت نفت و گاز جنرال الکتریک)، یکی از رقبای اصلی کامرون، تولید شد. تا 15 ژوئیه، پشته 3 رم برای اولین بار در 87 روز، ماکوندو را، اگر فقط به طور موقت، به خوبی مهر و موم کرد.

دولت ایالات متحده می خواست در صورت هر گونه تغییر فشار که هنگام تقاطع چاه امدادی با چاه اتفاق می افتد، محافظ شکست خورده تعویض شود. در 3 سپتامبر 2010، در ساعت 1:20 بعد از ظهر CDT، 300 تن مانع از انفجار شکست خورده از چاه برداشته شد و به آرامی به سطح زمین بلند شد. بعداً در همان روز یک محافظ جایگزین بر روی چاه قرار داده شد. در 4 سپتامبر در ساعت 6:54 بعد از ظهر CDT، مانع از انفجار شکست خورده به سطح آب رسید و در ساعت 9:16 بعد از ظهر CDT در یک ظرف مخصوص روی کشتی Helix Q4000 قرار گرفت. جلوگیری از انفجار شکست خورده برای بررسی توسط Det Norske Veritas (DNV) به یک مرکز ناسا در لوئیزیانا برده شد.

در 20 مارس 2011، DNV گزارش خود را به وزارت انرژی ایالات متحده ارائه کرد . نتیجه اولیه آنها این بود که در حالی که قوچ ها موفق شدند تا حدی از طریق لوله مته برش دهند، اما نتوانستند سوراخ را آب بندی کنند زیرا لوله مته از خط عمل مورد نظر قوچ ها کمانیده شده بود (زیرا رشته مته در یک گیره گیر کرده بود. اتصال ابزار در شیر BOP حلقوی بالایی)، قیچی را مسدود می کند و باعث می شود که محرک برشی رشته مته قادر به ارائه نیروی کافی برای تکمیل حرکت خود نباشد و لوله بریده شده را تا کرده و چاه را آب بندی کند. آنها هیچ گونه خرابی فعال سازی را به دلیل معیوب بودن باتری ها پیشنهاد نکردند. بخش بالایی از بازدارنده دمیدن به دلیل نشت روغن های متعدد که عملکرد محرک هیدرولیک را به خطر می اندازد، طبق طراحی از هم جدا نشد و این باید در طول بازیابی جدا می شد.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *