Мұнай кен орындарында мұнай өндіру
Ұңғымалардағы бақылау желілері қалай жұмыс істейді?
Басқару желілері сигналдардың берілуін қамтамасыз етеді, ұңғымадағы деректерді алуға мүмкіндік береді және ұңғыма аспаптарын басқаруға және іске қосуға мүмкіндік береді.
Командалық және басқару сигналдары жер бетіндегі орыннан ұңғыма оқпанындағы ұңғыма құралына жіберілуі мүмкін.Ұңғылық датчиктерден алынған деректерді бағалау немесе белгілі бір ұңғыма жұмыстарында пайдалану үшін жер үсті жүйелеріне жіберуге болады.
Ұңғылық қауіпсіздік клапандары (DHSVs) - жер бетіндегі басқару панелінен гидравликалық басқарылатын жер үсті басқарылатын жер асты қауіпсіздік клапандары (SCSSV).Гидравликалық қысымды басқару сызығына түсіргенде, қысым клапанның ішіндегі жеңді төмен сырғып, клапанды ашуға мәжбүр етеді.Гидравликалық қысымды босатқанда клапан жабылады.
Meilong Tube ұңғымасының гидравликалық желілері, ең алдымен, беріктік пен экстремалды жағдайларға төзімділік қажет болатын мұнай, газ және су айдау ұңғымаларында гидравликалық басқарылатын ұңғы құрылғылары үшін байланыс құбырлары ретінде пайдаланылады.Бұл сызықтарды әртүрлі қолданбалар мен ұңғы құрамдас бөліктері үшін теңшеуге болады.
Барлық қапталған материалдар гидролитикалық тұрақты және жоғары қысымды газды қоса алғанда, барлық типтік ұңғымаларды аяқтау сұйықтықтарымен үйлесімді.Материалды таңдау ұңғыманың түбінің температурасы, қаттылық, созылу және жыртылу күші, суды сіңіру және газ өткізгіштігі, тотығу, тозуға және химиялық төзімділікті қоса алғанда, әртүрлі критерийлерге негізделген.
Басқару желілері жаншып сынауды және жоғары қысымды автоклав ұңғымаларын модельдеуді қоса алғанда, ауқымды дамудан өтті.Зертханалық сыну сынақтары инкапсуляцияланған түтіктердің функционалдық тұтастығын сақтай алатын жүктеменің жоғарылауын көрсетті, әсіресе сымды «бампер сымдары» пайдаланылған жерлерде.
Басқару желілері қайда қолданылады?
★ Интервенциялардың шығындары немесе тәуекелдері немесе шалғай жерде талап етілетін жер үсті инфрақұрылымын қолдау қабілетсіздігі себебінен қашықтан ағынды басқару құрылғыларының функционалдығы мен қабатын басқару артықшылықтарын талап ететін интеллектуалды ұңғымалар.
★ Құрлық, платформа немесе су асты орталары.
Геотермиялық электр энергиясын өндіру
Өсімдік түрлері
Электр энергиясын өндіру үшін геотермиялық қондырғылардың негізінен үш түрі қолданылады.Зауыттың түрі ең алдымен учаскедегі геотермиялық ресурстың сипатымен анықталады.
Тікелей бу деп аталатын геотермиялық қондырғы геотермалдық ресурс ұңғымадан тікелей бу шығарған кезде қолданылады.Бу сепараторлардан (ұсақ құм мен тау жыныстарының бөлшектерін кетіретін) өткеннен кейін турбинаға беріледі.Бұл Италияда және АҚШ-та жасалған өсімдіктердің ең ерте түрлері болды. Өкінішке орай, бу ресурстары барлық геотермалдық ресурстардың ең сирек кездесетіні және әлемнің бірнеше жерінде ғана бар.Төмен температуралық ресурстарға бу қондырғылары қолданылмайтыны анық.
Флеш бу қондырғылары геотермалдық ресурс жоғары температуралы ыстық суды немесе бу мен ыстық суды біріктіретін жағдайларда қолданылады.Ұңғымадан алынған сұйықтық флеш резервуарына жеткізіледі, онда судың бір бөлігі буға жыпылықтайды және турбинаға бағытталады.Қалған су кәдеге жаратуға (әдетте инъекцияға) жіберіледі.Ресурстың температурасына байланысты флеш резервуарларының екі сатысын пайдалануға болады.Бұл жағдайда бірінші сатыдағы резервуарда бөлінген су екінші сатылы флэш-бакқа жіберіледі, онда көбірек (бірақ төмен қысымды) бу бөлінеді.Содан кейін екінші сатыдағы резервуардағы қалған су кәдеге жаратуға жіберіледі.Қос жарқыл деп аталатын қондырғы турбинаға екі түрлі қысымда буды береді.Қайтадан зауыттың бұл түрін төмен температуралық ресурстарға қолдануға болмайды.
Геотермиялық электр станциясының үшінші түрі екілік қондырғы деп аталады.Бұл атау геотермальды бу емес, турбинаны пайдалану үшін тұйық циклдегі екінші сұйықтықтың пайдаланылуынан шыққан.1-суретте бинарлы типті геотермиялық қондырғының жеңілдетілген диаграммасы берілген.Геотермиялық сұйықтық қазандық немесе буландырғыш деп аталатын жылу алмастырғыш арқылы өтеді (кейбір қондырғыларда тізбекті екі жылу алмастырғыш біріншісі алдын ала қыздырғыш, екіншісі буландырғыш), мұнда геотермиялық сұйықтықтағы жылу жұмыс сұйықтығына беріледі, бұл оның қайнауына әкеледі. .Төмен температуралы екілік қондырғылардағы бұрынғы жұмыс сұйықтықтары CFC (фреон типті) салқындатқыштар болды.Ағымдағы машиналар геотермалдық ресурстардың температурасына сәйкес таңдалған арнайы сұйықтықпен HFC түріндегі хладагенттердің көмірсутектерін (изобутан, пентан және т.б.) пайдаланады.
Сурет 1. Бинарлы геотермиялық электр станциясы
Жұмыс сұйықтығының буы турбинаға беріледі, онда оның энергиясы механикалық энергияға айналады және білік арқылы генераторға жеткізіледі.Бу турбинадан конденсаторға түседі, онда ол қайтадан сұйықтыққа айналады.Көптеген зауыттарда бұл жылуды атмосфераға жібермеу үшін салқындатқыш су конденсатор мен салқындату мұнарасы арасында айналады.Балама нұсқасы - салқындатқыш суды қажет етпей, жылуды тікелей ауаға жібермейтін «құрғақ салқындатқыштар» немесе ауамен салқындатылған конденсаторларды пайдалану.Бұл дизайн салқындату үшін зауыттың суды тұтынуын айтарлықтай жояды.Құрғақ салқындату, өйткені ол салқындату мұнараларына қарағанда жоғары температурада жұмыс істейді (әсіресе негізгі жазғы маусымда) зауыттың тиімділігін төмендетеді.Конденсатордағы сұйық жұмыс сұйықтығы циклды қайталау үшін беру сорғысы арқылы жоғары қысымды алдын ала қыздырғышқа/буландырғышқа қайта айдалады.
Бинарлы цикл - бұл төмен температуралы геотермиялық қолданбалар үшін қолданылатын зауыт түрі.Қазіргі уақытта дайын екілік жабдық 200-ден 1000 кВт-қа дейінгі модульдерде қол жетімді.
ЭЛЕКТР СТАНЦИЯЛАРЫНЫҢ НЕГІЗДЕРІ
Электр станциясының құрамдас бөліктері
Төмен температуралы геотермиялық жылу көзінен (немесе кәдімгі электр станциясындағы будан) электр энергиясын өндіру процесі технологиялық инженерлерді Рэнкин циклі деп атайды.Кәдімгі электр станциясында цикл, 1-суретте көрсетілгендей, қазанды, турбинаны, генераторды, конденсаторды, қоректік су сорғысын, салқындату мұнарасын және салқындатқыш су сорғысын қамтиды.Бу қазандықта отынды (көмір, мұнай, газ немесе уран) жағу арқылы пайда болады.Бу турбинаға беріледі, онда турбина қалақтарына қарсы кеңею кезінде будағы жылу энергиясы турбинаның айналуын тудыратын механикалық энергияға айналады.Бұл механикалық қозғалыс білік арқылы генераторға беріледі, онда ол электр энергиясына айналады.Турбинадан өткеннен кейін бу қайтадан электр станциясының конденсаторында сұйық суға айналады.Конденсация процесі арқылы турбина пайдаланбайтын жылу салқындатқыш суға жіберіледі.Салқындату суы салқындату мұнарасына жеткізіледі, онда циклдегі «қалдық жылу» атмосфераға жіберіледі.Процесті қайталау үшін бу конденсаты қазандыққа қоректік сорғы арқылы жеткізіледі.
Қорытындылай келе, электр станциясы - бұл энергияның бір түрден екінші түрге айналуын жеңілдететін жай ғана цикл.Бұл жағдайда отындағы химиялық энергия жылуға (қазанда), содан кейін механикалық энергияға (турбинада) және ең соңында электр энергиясына (генераторда) айналады.Соңғы өнімнің, электр энергиясының энергетикалық мазмұны әдетте ватт-сағат немесе киловатт-сағат (1000 Вт-сағ немесе 1кВт-сағ) бірліктерімен көрсетілгенімен, қондырғы өнімділігін есептеулер көбінесе БТУ бірліктерімен жүргізіледі.1 киловатт-сағат 3413 БТУ энергия баламасы екенін есте ұстаған ыңғайлы.Электр станциясы туралы маңызды анықтамалардың бірі - берілген электр қуатын өндіру үшін қанша энергия шығыны (отын) қажет екендігі.
Су асты кіндіктері
Негізгі функциялар
Клапандарды ашу/жабу сияқты суасты басқару жүйелерін гидравликалық қуатпен қамтамасыз ету
Суасты басқару жүйелерін электр қуатымен және басқару сигналдарымен қамтамасыз ету
Ағашқа немесе ұңғымаға су астына айдау үшін өндірістік химиялық заттарды жеткізіңіз
Газлифт жұмысы үшін газды жеткізіңіз
Бұл функцияны жеткізу үшін терең су кіндік болуы мүмкін
Химиялық инъекциялық түтіктер
Гидравликалық қоректендіру құбырлары
Электрлік басқару сигналдық кабельдер
Электр қуат кабельдері
Талшықты-оптикалық сигнал
Газ көтеруге арналған үлкен түтіктер
Су асты кіндік - бұл теңіз платформасынан немесе жүзбелі кемеден су асты құрылымдарын басқару үшін пайдаланылатын электр кабельдерін немесе оптикалық талшықтарды қамтуы мүмкін гидравликалық шлангтардың жинағы.Бұл су асты өндіру жүйесінің маңызды бөлігі болып табылады, онсыз тұрақты үнемді су асты мұнай өндіру мүмкін емес.
Негізгі компоненттер
Үстіңгі Кіндік Асамблеясы (TUTA)
Үстіңгі жағындағы кіндік тоқтату жинағы (TUTA) негізгі кіндік пен үстіңгі бақылау жабдығы арасындағы интерфейсті қамтамасыз етеді.Құрылғы үстіңгі жағындағы қондырғының бортындағы қауіпті ашық ортада кіндік ілініске жақын жерде болттармен бекітілуі немесе дәнекерленуі мүмкін бос тұрған қоршау болып табылады.Бұл қондырғылар әдетте гидравликалық, пневматикалық, қуат, сигналдық, талшықты-оптикалық және материалды таңдау мақсатында тұтынушылардың талаптарына сәйкес жасалады.
TUTA әдетте электр қуаты мен байланыс кабельдеріне арналған электрлік қосқыш қораптарды, сондай-ақ тиісті гидравликалық және химиялық қорларға арналған түтік жұмысын, өлшеуіштерді және блоктық және ағынды клапандарды қамтиды.
(Су асты) Кіндік тоқтату Ассамблеясы (UTA)
Балшық төсемінің үстінде орналасқан UTA - бұл көп плексті электрогидравликалық жүйе көптеген су асты басқару модульдерін бірдей коммуникацияларға, электр және гидравликалық жеткізу желілеріне қосуға мүмкіндік береді.Нәтижесінде көптеген ұңғымаларды бір кіндік арқылы басқаруға болады.UTA-дан жеке ұңғымаларға және СКМ-ға қосылулар секіргіш жинақтармен жүзеге асырылады.
Болат ұшатын сымдар (SFL)
Ұшатын сымдар UTA-дан жеке ағаштарға/басқару бағандарына электр/гидравликалық/химиялық қосылымдарды қамтамасыз етеді.Олар кіндік функцияларын өздерінің жоспарланған қызмет көрсету мақсаттарына тарататын су асты тарату жүйесінің бөлігі болып табылады.Олар әдетте кіндіктен кейін орнатылады және ROV арқылы қосылады.
Кіндік материалдар
Қолдану түрлеріне байланысты әдетте келесі материалдар қол жетімді:
Термопластикалық
Артықшылықтары: бұл арзан, жылдам жеткізу және шаршауға төзімді
Кемшіліктері: терең суға жарамсыз;химиялық үйлесімділік мәселесі;қартаю және т.б.
Мырышпен қапталған Nitronic 19D дуплексті баспайтын болат
Артықшылықтары:
Супер дуплексті баспайтын болаттан (SDSS) салыстырғанда төмен құны
316L салыстырғанда жоғары өнімділік
Ішкі коррозияға төзімділік
Гидравликалық және көптеген химиялық бүрку қызметі үшін үйлесімді
Динамикалық қызмет көрсетуге жарамды
Кемшіліктері:
Сыртқы коррозиядан қорғау қажет – экструдталған мырыш
Кейбір өлшемдерде тігісті дәнекерлеудің сенімділігі туралы алаңдаушылық
Түтіктер балама SDSS-ден ауыр және үлкенірек – ілініп тұру және орнату мәселелері
Тот баспайтын болат 316L
Артықшылықтары:
Төмен баға
Қысқа уақытқа катодтық қорғанысты қажет етпейді немесе мүлдем қажет етпейді
Төмен өнімділік күші
Төмен қысым үшін термопластикамен бәсекеге қабілетті, таяз сумен байланыстырғыштар – қысқа далалық қызмет мерзімі үшін арзанырақ
Кемшіліктері:
Динамикалық қызмет көрсетуге жарамды емес
хлорид шұңқырына сезімтал
Супер дуплексті тот баспайтын болат (шұңқырға төзімділік эквиваленті - PRE >40)
Артықшылықтары:
Жоғары беріктік шағын диаметрді, орнату және ілу үшін жеңіл салмақты білдіреді.
Хлоридті орталарда кернеулі коррозия крекингіне жоғары төзімділік (шұңқырға төзімділік эквиваленті > 40) жабын немесе CP қажет емес дегенді білдіреді.
Экструзия процесі тексеру қиын тігісті дәнекерлеудің болмауын білдіреді.
Кемшіліктері:
Өндіріс және дәнекерлеу кезінде металаралық фазаның (сигма) түзілуін бақылау қажет.
Кіндік түтіктер үшін қолданылатын болаттардың ең жоғары құны, ең ұзақ жеткізу мерзімі
Мырышпен қапталған көміртекті болат (ZCCS)
Артықшылықтары:
SDSS-ке қатысты төмен құны
Динамикалық қызмет көрсетуге жарамды
Кемшіліктері:
Тігіс дәнекерленген
Ішкі коррозияға төзімділігі 19D қарағанда аз
SDSS-пен салыстырғанда ауыр және үлкен диаметр
Кіндік пайдалануға беру
Жаңадан орнатылған кіндіктердің ішінде әдетте сақтау сұйықтықтары болады.Сақтау сұйықтарын өндіруге пайдаланбас бұрын жоспарланған өнімдермен ығыстыру керек.Тұнбалардың пайда болуына және кіндік түтіктерінің бітеліп қалуына әкелетін ықтимал үйлесімсіздік мәселелеріне назар аудару керек.Сәйкессіздік күтілсе, тиісті буферлік сұйықтық қажет.Мысалы, асфальт ингибиторы желісін іске қосу үшін асфальт ингибиторы мен сақтау сұйықтығы арасындағы буферді қамтамасыз ету үшін EGMBE сияқты өзара еріткіш қажет, өйткені олар әдетте үйлеспейді.