شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve

choke valve

شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve

دریچه های شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve

ساسات

شیر خفه کننده، که گاهی اوقات به عنوان شیر چوکر نیز شناخته می شود، نوعی شیر کنترل است که بیشتر در چاه های تولید نفت و گاز برای کنترل جریان سیالات چاه در حال تولید استفاده می شود. یکی دیگر از اهدافی که شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve در خدمت هستند، از بین بردن فشار از مخزن و تنظیم فشار پایین دست در خطوط جریان است .

دریچه های خفه کننده جریان سیال را از طریق یک دهانه بسیار کوچک که برای از بین بردن فشار مخزن طراحی شده و در عین حال تولید چاه را تنظیم می کند، اجازه می دهد. سیالات مخزن می توانند حاوی ذرات ماسه باشند. از این رو دریچه های خفه کننده معمولاً برای رسیدگی به یک سرویس فرسایشی طراحی می شوند.

معمولاً چاه‌های تولید نفت و گاز دارای دو دریچه خفه کننده به صورت سری هستند، یکی دریچه خفه کننده غیر تنظیم کننده و یک دریچه خفه کننده تنظیم کننده در پایین دست به شیر خفه کننده غیر تنظیم کننده.

دریچه های خفه کننده غیر تنظیم کننده

عملکرد شیر خفه کننده غیر تنظیم کننده این است که به عنوان یک دریچه روشن و خاموش عمل می کند و فشار مخزن را تا یک مقدار عملیاتی مطلوب در خط جریان می کشد. اندازه دهانه دریچه خفه کننده به گونه ای است که در هنگام باز شدن کامل شیر فشار را از بین ببرد. شیر خفه کننده غیر تنظیم کننده برای تنظیم جریان استفاده نمی شود و از این رو برای کنترل جریان اندازه ای ندارد.

در طول عمر یک چاه تولید نفت، فشار مخزن به دلیل تخلیه سیال از مخازن کاهش می یابد. بنابراین با کاهش فشار مخزن، شیرهای غیر تنظیم کننده ممکن است برای حفظ همان سطوح تولید چاه تغییر کنند. از این رو در طول عمر یک چاه تولید نفت، دریچه های خفه کننده غیر تنظیم کننده را می توان با دریچه هایی که دهانه های بزرگتری برای جریان دارند جایگزین کرد.

تنظیم کننده دریچه های خفه کننده

شیر تنظیم کننده یک شیر کنترل جریان است که برای حفظ سطح تولید ثابت در خطوط جریان و هدر تولید طراحی شده است. شیر چوک رگولاتور یک شیر اتوماتیک است و باز شدن سوپاپ را می توان از طریق سیگنال الکتریکی یا پنوماتیکی از صفحه کنترل برای تنظیم جریان در خطوط جریان پایین دست کنترل کرد.

در میان کاربردهای دیگر، شیر چوکر را می توان در خطوط مایع که در فشارهای بسیار بالا کار می کنند استفاده کرد

 

شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve

کاربردها و انتخاب شیرهای خفه کننده برای عملیات نفت و گاز (PDF)

شیرهای فشاری یا چوکر شیرها نوعی از شیرهای کنترل سرویس شدید هستند که در چاه های تولید نفت و گاز کاربرد فراوانی دارند. آنها جریان سیال چاه را کنترل می کنند. علاوه بر این، سوپاپ های خفه کننده برای از بین بردن فشار مخزن و تنظیم فشارهای جریان پایین دست عمل می کنند. یک سوپاپ خفه کننده شامل یک شاخه یا ساقه است که در داخل یک سیلندر شکاف دار بالا و پایین می رود تا جریان را کنترل کند.

دریچه های خفه کننده از نظر طراحی بسیار قوی هستند تا شرایط شدید شدید خوردگی، فرسایش، سرعت سیال بالا، دامنه وسیعی از دبی، شرایط محیطی دریایی و غیره را تحمل کنند. این شیرها توانایی تحمل افت فشار شدید در محدوده 500 بار را دارد. شیرهای خفه کننده معمولا بر اساس کدهای API (API 6A/6D) طراحی می شوند. به شکل 1 زیر مراجعه کنید که یک سطح مقطع معمولی از یک شیر خفه کننده را ارائه می دهد.

شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve
شکل 1: سطح مقطع شیر خفه کننده معمولی

کاربردهای شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve

دریچه های خفه کننده در کاربردهای مختلفی یافت می شوند. برخی از کاربردهای رایج شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve عبارتند از:

 

  • سر چاه های تولیدی
  • برای تزریق مجدد گاز در درخت کریسمس
  • در منیفولدهای سطحی و زیر دریا برای رسیدگی به مخلوط‌های خام، گاز، آب و ماسه در صنایع مختلف شیمیایی.
  • برای رسیدگی به بخار و CO2 در کارخانه های مختلف پتروشیمی.
  • در کاربردهای گل حفاری و شکست هیدرولیکی برای صنایع نفت و گاز.
  • ذخایر نفت و گاز.
  • خطوط جریان با فشار عملیاتی بسیار بالا.
  • خطوط سیمانی و اسیدی.
  • سکوهای تولید نفت و گاز
  • کشتی های بارگیری FPSO

انواع سوپاپ چوک

بسته به عملکرد شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve به دو گروه طبقه بندی می شوند. آن ها هستند:

  • تنظیم سوپاپ های خفه کننده و
  •  شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve غیر تنظیم کننده.

تنظیم کننده شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve

این نوع شیر خفه کننده به عنوان شیر کنترل جریان عمل می کند. این شیرها قادر به حفظ سطح تولید ثابت در هدرهای تولید و خطوط جریان هستند. این یک شیر اتوماتیک است که در آن سیگنال الکتریکی از پانل باز شدن شیر را کنترل می کند.

سوپاپ های خفه کننده غیر تنظیم کننده

شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve غیر تنظیم کننده به عنوان یک دریچه خاموش (On-Off) عمل می کنند. دهانه این نوع شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve به گونه ای طراحی شده است که در حالت کاملا باز می تواند فشار را حذف کند. همانطور که از نام آن پیداست، آنها جریان را تنظیم یا کنترل نمی کنند.

 

بسته به اندازه دهانه، دو نوع شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve وجود دارد.

  • شیر خفه کننده مثبت دارای اندازه روزنه ثابت و
  • دریچه های خفه کننده قابل تنظیم با اندازه دهانه متغیر با یک دستگاه تنظیم خارجی برای تغییر اندازه دهانه.

بسته به طراحی و ساخت شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve ، آنها به انواع زیر تقسیم می شوند:

  • سوپاپ خفه کننده سوزنی و صندلی: طراحی ساده چوک مثبت با پلاگین مخروطی شکل، ساقه بالارونده و چرخ دستی.
  • شیر خفه کننده دوشاخه و قفس: طراحی پیچیده با قفس های حمل شده که ترکیبی عالی از قابلیت جریان و کنترل را فراهم می کند.

قفس پورت شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve می تواند انواع مختلفی داشته باشد مانند:

  • قفس 4 پورت: برای جداکننده های محل چاه و بخاری های خط استفاده می شود.
  • قفس چند پورت: برای کاربردهای حیاتی افت فشار بالا.
  • طراحی دوشاخه و قفس: برای کاربردهای با ظرفیت بالا.

طراحی خفگی

برای استفاده بهتر از گاز برای بالابر گاز طبیعی و برای کنترل فشار سوراخ پایین به دلایل بازیابی، چوک ها فشار را روی یک چاه در حال جریان نگه می دارند. با کاهش هد هیدرواستاتیک، گاز به سرعت در جریان لوله عمودی منبسط می شود و مایع به صورت راب از طریق لوله حرکت می کند. این باعث می شود که انرژی بالقوه بالابر گاز به سرعت از بین برود. به نوبه خود، مایعات عقب می افتند و شروع به جمع شدن روی سوراخ ها می کنند. این مایعات انباشته شده فشار را روی سازند مهار می کنند. هنگامی که مایعات به اندازه کافی جمع می شوند، چاه ممکن است “بمیرد” و از جریان خارج شود.

چوک این فشار برگشتی را با محدود کردن باز شدن جریان در دهانه چاه حفظ می کند. انبساط و افزایش کنترل نشده گاز توسط فشار معکوس محدود می شود. بنابراین به پراکندگی گاز در مایعات در مسیر بالا به لوله کمک می کند.

چوک ها ممکن است یک متغیر یا یک باز شدن تنظیم داشته باشند. دهانه های مجموعه که به عنوان “لوبیا” شناخته می شوند، لوله های جریان کوتاه هستند. آنها در 1/64 اینچ فارغ التحصیل شدند . اندازه جریان معمول حدود 8 تا بیش از 20 (در 64 ثانیه ) برای چاه های گاز کوچک تا متوسط ​​است.

بسته به فشار مخزن، اندازه لوله، مقدار گاز و مقدار و چگالی مایعات، اندازه چوک متفاوت است. برای اجازه دادن به تنظیم مجدد سریع، چوک های متغیر ممکن است از طراحی شکاف افزایش عرض استفاده کنند. آنها در پاکسازی خوب پس از تحریک که اندازه خفگی می تواند در طول یک روز متفاوت باشد مفید هستند. آنها همچنین می توانند برای تخلیه دوره ای مایع استفاده شوند که نیاز به تغییر مکرر اندازه چوک دارد.

نمادهای شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve

شیرهای چوک معمولا با علامت زیر در P&ID نشان داده می شوند.

شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve
شکل 2: نمادهای دریچه خفه کردن

توابع یک شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve

یک شیر خفه کننده عمدتاً سه عملکرد اصلی زیر را انجام می دهد:

  • تغییر دبی با کنترل سطح مقطع چوک.
  • مقاومت بارگذاری و
  • بافر فشار با ممانعت از جریان سیال تا حد معینی.

اصل کار یک شیر خفه کننده

هدف اصلی دریچه خفه کننده محدود کردن جریان از طریق شیر برای داشتن دبی مطلوب است. این امر با کاهش سطح جریان از طریق بدنه شیر به دست می آید. دریچه های خفه کننده قابل تنظیم با تنظیم ترکیب میل و نشیمنگاه، سرعت جریان را کنترل می کنند. چرخ دستی را می توان برای تنظیم اندازه روزنه و ضریب جریان چرخاند که به نوبه خود میزان جریان مورد نیاز را تولید می کند. در مورد دریچه های چوک مثبت، دبی ثابتی از طریق استفاده از دانه چوک به دست می آید.

انتخاب سوپاپ های خفه کننده

دریچه های خفه کننده بر اساس کاربردها و عوامل مختلفی مانند اندازه، جنس، طراحی تریم و غیره با دقت انتخاب می شوند.

  • سرعت های ورودی و خروجی
  • شاخص کاویتاسیون
  • محدودیت افت فشار
  • سطح فشار صوت
  • دبی مورد نیاز
  • شرایط عملیاتی فرآیند
  • شرایط راه اندازی
  • اندازه و برنامه اتصال لوله ها.
  • خواص فیزیکی سیال مورد استفاده

مزایای استفاده از شیرهای خفه کننده

شیرهای خفه کننده به دلیل قابلیت اطمینان و مدیریت ایمن در فشارهای عملیاتی بالا به طور گسترده در تأسیسات تولید نفت و گاز استفاده می شوند.

مزایای اصلی شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve عبارتند از:

  • قابلیت اطمینان بالا
  • بردپذیری بالا
  • فرسایش کنترل شده
  • نویز پایین
  • توانایی متعادل کردن فشار
  • تنظیم دقیق دبی
  • عمر طولانی

شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve

از تجهیزات پایین دستی خود با چوک های تولیدی محافظت کنید که با چالش روبرو می شوند.

شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve برای کنترل سرعت جریان و کاهش فشار برای پردازش سیالات تولید شده دورتر در پایین دست استفاده می شوند. چوک های موثر احتمال آسیب به تجهیزات پایین دستی را کاهش می دهند، از مدت زمان تولید طولانی تر پشتیبانی می کنند و با دور نگه داشتن آنها از دهانه چاه، استرس اپراتورهای میدان را کاهش می دهند.

چوک های ما نیز مقرون به صرفه هستند و کمترین هزینه کل مالکیت را در صنعت فراهم می کنند. به عنوان یک تولید کننده و تامین کننده جهانی چوک برای بازار تولید نفت و گاز، ما می توانیم راه حل مناسب برای هر کاربرد را ارائه دهیم.

انتخاب تریم مناسب برای کاربرد و محیط شما بسیار مهم است و می تواند به جلوگیری از آسیب های گران قیمت مانند فرسایش و خوردگی کمک کند. ما هندسه های زیر را ارائه می دهیم:

آستین خارجی

روکش آستین خارجی ما یک فرآیند برخورد موثر را امکان‌پذیر می‌کند که با استفاده از جدیدترین دینامیک مدیریت سیال، انرژی را به طور مؤثری هدر می‌دهد و سرعت را کاهش می‌دهد.

استفاده از کاربید درجه میکرونی و عوامل اتصال اثبات شده دوام، قابلیت کنترل و تکرار را برای بهترین پشتیبانی از برنامه مدیریت چاه شما حتی زمانی که با “تولیدکنندگان شن و ماسه” روبرو هستید، فراهم می کند.

دوشاخه و قفس

تریم پلاگین و قفس ما اغلب در مواقعی استفاده می شود که جریان و قابلیت کنترل بالا برای تزریق یا تولید نفت و گاز معمولی مورد نیاز است. ویژگی‌ها شامل کاربید درجه زیر میکرون، مهر و موم کاپوت فلزی، بدنه بدون رزوه، تریم قفس کاملا هدایت‌شونده و ظرفیت Cv بالا است.

دیسک انباشته چند مرحله ای

دیسک انباشته ما با الگوی انتقال نیم دایره ای طراحی شده است که عمر طولانی تری را ارائه می دهد. این چوک ها در درجه اول برای دو نوع سرویس استفاده می شوند:

  • افت فشار بسیار بالا همراه با خطر کاویتاسیون
  • سرویس گاز فشار قوی برای کاهش نویز

برش متناوب شیر محدود کننده جریان چوک سرچاهی choke valve

تریم اینترمیتر با بالابر مصنوعی هماهنگ می شود که به اپراتورها این امکان را می دهد که از بدنه چوک در سرویس استفاده کنند و آن را برای رسیدگی به برنامه های بالابر گازی بدون حذف درون خطی بدنه چوک یا جایگزینی با نوع دیگری تبدیل کنند.

جریان کم دو مرحله ای

تریم جریان کم دو مرحله ای ما با تزریق یا خدمات متانول و اتیلن گلیکول (MEG) استفاده می شود. این تریم در سرویس های تخصصی با دمای بسیار بالا به خوبی عمل می کند.

سوزن و نشیمنگاه

در سبک قابل تنظیم چوک، روکش سوزن و صندلی، اقتصادی ترین گزینه برای کنترل چاه است. تزئینات سوزنی و صندلی که برای کاربردهایی با گاز و روغن فشرده و تولید کم فشار انتخاب شده است، همچنین کمترین توانایی کنترل فشار و جریان را در مقایسه با سایر طرح‌های تریم سبک دارد.

لوبیا و لوبیا در قفس

مقرون به صرفه ترین پیشنهاد ما برای چوک های سبک مثبت، تریم لوبیا و لوبیا در قفس برای کنترل فشار استاتیک استفاده می شود به طوری که لوبیا اغلب برای ایجاد فشار برگشتی استفاده می شود و لوبیا در قفس در هنگام افت فشار بالا عملکرد خوبی دارد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.