Vad är en julgransventil?

En integrerad julgran är en konsoliderad enhet där den nedre huvudventilen, den övre huvudventilen och en spolventil är kombinerade i en enda enhet. Detta sparar operatörerna driftstid under installationen.

Brunnshuvudoch julgran

Brunnshuvudet är den komponent som är placerad på ytan av en olje- eller gasbrunn och ger strukturellt stöd och ett tryckhållande gränssnitt för borr- och produktionsutrustning.

Brunnshuvudets primära funktion är att tillhandahålla en stödpunkt och trycktätningsanordning för foderrörssträngen som sträcker sig från brunnens botten till ytans tryckregleringsutrustning.

Under brunnsborrning styrs yttrycket av en utblåsningsskyddare (BOP). Om trycket inte styrs av borrvätskepelaren under borrning kan borrhålet, brunnshuvudet och BOP brista, vilket leder till en utblåsningsincident.

Efter avslutad borrning utförs kompletteringsoperationer för att etablera anslutning till reservoarberget och bilda en kanal för brunnsvätskeflöde. Julgranen som är installerad ovanpå brunnshuvudet möjliggör kontroll av yttrycket och innehåller avstängningsventiler och strypningar för att reglera brunnsvätskeflödet under produktionen.

Brunnshuvudet svetsas vanligtvis fast på den första fodersträngen och fixeras på plats under borrningen, vilket bildar brunnens kompletta struktur. För prospekteringsbrunnar som senare kommer att överges kan brunnshuvudet återvinnas, renoveras och återanvändas.

Offshore kallas brunnshuvuden som är placerade på produktionsplattformar för ytbrunnar; om de är placerade under vattnet kallas de för undervattensbrunnar eller lerbrunnar.

Designspecifikationer

Branschspecifikationer för brunnshuvudsystem (inklusive material, dimensioner, testprocedurer och tryckklassningar) är:

API 6A: Specifikation för brunnshuvud- och trädutrustning

ISO 10423: Standard för brunnshuvud- och trädutrustning

Vad är en julgransventil?

En julgransventil är ett system som består av ventiler, drosslar, rörledningar och instrument, uppkallat efter sin likhet med en dekorerad julgran. Det är viktigt att betona att julgransventilen är separat från brunnshuvudet; den fungerar som en brygga mellan borrhålsförhållanden och ytförhållanden. Efter att produktionen påbörjats installeras dessa ventiler ovanpå brunnshuvudet för att styra och kontrollera flödet av producerade vätskor utåt.

Dessa ventiler tjänar många andra syften, såsom tryckavlastning, kemisk injektion, övervakning av säkerhetsutrustning och elektriska gränssnitt för styrsystem. De används ofta på både undervattensoljebrunnar i offshore-plattformar och ovanjordsbrunnar. Denna serie komponenter är avgörande för säker utvinning av petroleum, naturgas och andra bränsleresurser begravda djupt nere i jorden, och tillhandahåller centrala anslutningspunkter för alla aspekter av brunnen.

Bilden ovan visar en enkel julgran med fem ventiler, men faktiska julgransventilsystem är ofta mycket mer komplexa. De flesta julgransventiler är specialtillverkade, vilket gör det svårt att förklara de specifika funktionsprinciperna för alla typer.

Nedre huvudventil

Den nedre huvudventilen är en ventil som används för att styra flödet från brunnshuvudet till trädaggregatet. I de flesta fall manövreras den manuellt och förblir i ett begränsat, delvis öppet tillstånd under produktionen.

Övre huvudventil

Den övre huvudventilen är en säkerhetsanordning som används när den nedre huvudventilen går sönder eller vid underhåll av julgranen. Det är vanligtvis en fjärrstyrd ventil som automatiskt stängs vid mottagande av en säkerhetssignal för att stoppa allt flöde in i granen.

Döda vingenventil

Kill Valve är en annan manuellt manövrerad ventil och fungerar som anslutningspunkt för injektion. Vätskor som korrosionsinhibitorer, metanol och uttorkningsformler kan injiceras genom denna ventil. De är även kända som sidoarmsventiler eller sekundära vingventiler.

Produktionsvingventil + isoleringsventil

Produktionsvingventilen är vanligtvis anordnad 180 grader mittemot dödvingventilen. Det är en automatiskt manövrerad komponent som kräver positivt hydraultryck för att förbli öppet. Vid nödsituationer eller underhåll förhindrar den injektion/flöde in i brunnen och kombineras vanligtvis med en strypning för att kontrollera flöde och tryck i brunnen. Denna strypning anses vara "kranen" för bränsleflöde, vilket gör flödeskontroll avgörande för denna komponent.

Svabventil + lock och mätare

Swab Valve är en annan manuellt manövrerad ventil som ger en direkt vertikal väg för borrhålsoperationer. T-kappan och tryckmätaren fungerar som visuella indikatorer på vilken ventil som är öppen; till exempel, om avstängningsventilen är öppen och swabventilen är stängd, bör tryckmätaren visa 0 psi (inget tryck), medan om produktionsventilen är öppen och swabventilen också är öppen, bör tryckmätaren visa det värde som angetts av brunnsoperatören. De kan också inkludera digitala temperaturventiler och andra övervakningssystem för att säkerställa brunnssäkerhet, eftersom alltför många manuella ventiler ger utrymme för mänskliga fel.

Sammanfattning

Att välja en julgransventil handlar inte bara om att köpa rätt märke eller storlek. Julgransventiler är specialdesignad utrustning som måste passa alla andra system i borrapplikationen, inklusive pumpar, styrsystem, säkerhetsanordningar och andra delar av brunnen.

Brunnshuvud eller julgran? Vad är skillnaden?

Inom olje- och gasindustrin används ofta termerna "brunnshuvud" och "julgran" synonymt. Brunnshuvudet och julgranen är dock helt olika utrustningsdelar. Båda är avgörande för olje- och gasproduktion och är utrustade med ventiler och andra anordningar som hjälper till att kontrollera och styra materialflödet.

Brunnshuvudet kontrollerar trycket under borrning och produktionsoperationer. Det är placerat vid brunnsytan, mellan foderröret och rigggolvet, och ger säker och kontrollerad åtkomst till den aktiva brunnen. Brunnshuvudet stöder foderröret och fungerar som trycktätningar för fodersträngen. Under borrning stöder det Blowout Preventer (BOP); under färdigställandet stöder det frackhuvudet; och efter färdigställandet stöder det produktionsträdet. Brunnshuvudet finns under borrnings-, färdigställande- och produktionsfaserna.

Det primära syftet med julgranen är att kontrollera inflödet och utflödet av resurser (vanligtvis olja eller gas) från brunnen under produktionen. Efter att borrprocessen är avslutad transporteras julgranen till platsen och installeras på brunnshuvudet. Julgranen består av en serie ventiler, nipplar, instrument och drosslar.

En typisk julgransmontering innehåller totalt fem ventiler, var och en med en specifik funktion:

Dödventil:Denna ventil injicerar vätskor som borrslam eller saltlösning i brunnen för att kontrollera trycket. Den används ofta vid brunnsintervention och underhållsaktiviteter för att "stänga" brunnen, dvs. kontrollera trycket och stoppa vätskeflödet.

Svabventil:Svabventilen, som är placerad högst upp på julgranen, ger åtkomst till brunnen för arbete med kabelledningar eller spiralrör. Detta möjliggör brunnsintervention, underhåll eller loggning utan att brunnen dödas. Den spelar en viktig roll i underhålls- och felsökningsarbeten.

Produktionsvingventil:Denna ventil styr flödet av olja och gas från brunnen till produktionsanläggningarna. Den kan öppnas eller stängas för att starta eller stoppa produktionen och används också för att reglera flödet för att optimera produktionen eller hantera potentiella problem som sandproduktion.

Övre huvudventil:Den övre huvudventilen är en av de primära avstängningsventilerna och kan helt stänga av flödet från brunnen. Den används vanligtvis i nödsituationer för att snabbt och effektivt stoppa olje- och gasflödet, vilket ger avgörande skydd för säkerhet och miljöskydd.

Nedre huvudventil:Den nedre huvudventilen är en annan primär avstängningsventil som fungerar på liknande sätt som den övre huvudventilen. Den ger redundans och säkerställer att en reservventil finns tillgänglig för att stänga brunnen om den övre huvudventilen skulle sluta fungera av någon anledning. Att ha både övre och nedre huvudventiler ger operatörerna större flexibilitet och förbättrade säkerhetsåtgärder.

Dessa komponenter samverkar för att reglera tryck, kontrollera flödet och ge åtkomst till borrhålet under färdigställande- och produktionsfaserna. Den har fått sitt namn från sin likhet med en dekorerad julgran. Denna kritiska utrustning spelar viktiga roller i borrhålsoperationer, tryckavlastning, kemikalieinjektion, brunnsövervakning, flödessammansättning och -hastighet samt återkoppling av ventil- och strypningslägen.

Hur används S-typ- och FS-typtätningar i brunnshuvuden och julgranar?

Precisionsgjutna S-typ- och FS-typtätningar tillverkade av CDI har anti-extruderingsfjädrar lämpliga för högtryck och breda temperaturområden. S-typ- och FS-typtätningar erbjuder maximal extruderingsmotstånd i krävande tätningsmiljöer med högt tryck och hög temperatur (HPHT). Våra S-typtätningar är kända som avancerade ersättare för traditionella tredelade T-tätningar eller O-ringar med backups. Metallfjädrar är integrerade i unikt designade elastomera tätningselement. Detta gör att de kan motstå stora extruderingsgap (upp till 0,125 tum). FS-typtätningar används i applikationer med större extruderingsgap eller där utrustningsdiametrar kan vara inkonsekventa, och fungerar som ett alternativ till S-typtätningar. FS-typtätningar kombinerar metallfjädrar med unikt designade elastomera tätningselement. Denna design kan täta områden som kräver hög tätningsnedböjning för att kompensera för variationer i rör, höljen eller komponenter med stor diameter. FS-tätningen är en tätning med inre diameter och ett tjockare tvärsnitt, som används för större extruderingsgap och grövre höljeytor.

CDI tillverkar högkvalitativa, specialanpassade och industristandardiserade tätningar av S-typ och FS-typ med nitrilgummi (NBR), hydrerat nitrilgummi (HNBR) och fluorelastomer (FKM) för att möta kundernas unika tätningsbehov, och levererar dem snabbt under hela deras affärscykel.

Julgrans- eller brunnshuvudmontering?

En julgran är en samling ventiler, nipplar och kopplingar som används för oljekällor, gaskällor, vatteninjektionsbrunnar, avfallsbrunnar, gasinjektionsbrunnar, kondensatbrunnar och andra typer av brunnar. Den har fått sitt namn från sin likhet med en dekorerad julgran.

Ofta används termerna "brunnshuvud" och "julgran" synonymt; de är dock helt olika utrustningar. För att använda en julgran måste det finnas ett brunnshuvud; ett brunnshuvud kan dock finnas utan en julgran under borrningsoperationer. Producerande ovanjordsbrunnar som kräver pumpar (pumpenheter, nickande åsnor etc.) använder vanligtvis ingen julgran eftersom det inte finns något krav på trycktätning.

Under de senaste decennierna har komplexiteten hos trädgrenrör ökat. De tillverkas vanligtvis av stålblock som innehåller flera ventiler snarare än att monteras av flera flänsade ventiler.

Trädets primära funktion är att kontrollera inflödet eller utflödet av vätskor, vanligtvis olja eller gas.

Julgranar har ofta olika ytterligare funktioner, inklusive kemikalieinjektionspunkter, anordningar för borrhålsoperationer, tryckavlastningsanordningar (såsom ringventilation) och anslutningspunkter för övervakning av träd och brunn (t.ex. anslutningar för anordningar som mäter tryck, temperatur, korrosion, erosion, sanddetektering, flöde, vätskesammansättning, återkoppling av ventil- och strypningslägen, tryck- och temperatursensorer för borrhål (DHPT), etc.).

Vad är syftet med brunnshuvudmonteringen?

I producerande brunnar kan kemikalier, alkoholer eller petroleumdestillat injiceras för att förebygga och/eller lösa produktionsproblem (såsom blockeringar). Brunnshuvudaggregatet används också för att styra gasinjektion eller vatteninjektion i producerande eller icke-producerande brunnar för att upprätthålla ekonomiska "produktionsnivåer" för andra brunnar i området (oljefält). Styrsystemet som är anslutet till brunnshuvudaggregatet styr säkerhetsventilen för borrhålet (SCSSV), medan brunnshuvudaggregatet fungerar som anslutning och ledning mellan styrsystemet och SCSSV.

Som ni kan se, även på detta schematiska diagram över en julgran, finns det fem ventiler. De är strypventilen, svabventilen, produktionsventilen, den övre huvudventilen och den nedre huvudventilen. När operatörerna, brunnen och anläggningarna är redo att producera och ta emot olja eller gas öppnas ventilerna, vilket gör att formationsvätskor kan flöda in i och genom rörledningarna. Det är viktigt att förstå placeringen av dessa ventiler och deras roll i transporten av naturgas från brunnshålet till kunden.

Komponentdefinitioner

De två nedre ventilerna kallas huvudventiler (övre och nedre) eftersom de är placerade i flödesvägen som brunnsvätskor måste passera genom för att nå ytan.

Den nedre huvudventilen manövreras vanligtvis manuellt, medan den övre huvudventilen ofta manövreras hydrauliskt.

Hydrauliska julgransvingventiler är vanligtvis konstruerade som felsäkra stängda, vilket innebär att de kräver kontinuerligt hydraultryck för att förbli öppna.

Ventilen på höger sida kallas vanligtvis produktionsvingventil eller flödesvingventil, eftersom den är placerad i flödesvägen som leder till produktionsanläggningar.

Ventilen på vänster sida kallas vanligtvis för chokevingeventilen. Den används främst för att injicera vätskor som korrosionsinhibitorer eller metanol för att förhindra hydratbildning.

Den övre ventilen kallas svabventilen och är placerad i den bana som används för borrhålsoperationer, såsom kabelledningar och spiralrör. En "choke" är en anordning som kan vara antingen fast eller justerbar och används för:

Kontroll av gasflöde, även känt som volym; eller

Skapar nedströms tryck, även känt som mottryck.

Vi hoppas att detta hjälper dig att bättre förstå skillnaden mellan ett brunnshuvud och en julgran. Men om du har några frågor är du välkommen att kontakta oss.

Kontakt: Jessie Zhou

Mobil/Whatsapp: +0086-18109206861

Email: energy@landrilltools.com