Naftas un gāzes urbšana ir sarežģīts rūpniecisks process, kas balstās uz plašu specializētu iekārtu klāstu, sākot no pašas virsmas platformas un beidzot ar urbumu instrumentiem, kas iegūst ogļūdeņražus. Naftas un urbšanas inženieriem ir svarīgi izprast katra komponenta funkcijas. Šajā rakstā ir sniegts visaptverošs pārskats par urbšanas aprīkojumu, galvenajām platformu sistēmām, parastajiem urbumu instrumentiem un dažādām urbšanas iekārtu klasifikācijām, ko izmanto uz sauszemes un jūrā.
Kas ir urbšana?
Urbšana ir urbuma (urbuma) izveides process zemes virsmā, lai piekļūtu pazemes naftas vai dabasgāzes rezervēm. To panāk, izmantojot specializētu struktūru, ko sauc par urbšanas iekārtu, kas rotē urbi, lai iekļūtu klinšu un augsnes slāņos. Uzgalis ir savienots ar iekārtu ar garu metāla cauruli, kas pazīstama kā urbšanas caurule, kas arī cirkulē urbšanas šķidrumu, lai iežu atgriezumus nogādātu atpakaļ uz virsmu.
Kas ir naftas urbšanas iekārta?
Naftas urbšanas platforma ir liela struktūra, kas aprīkota ar iekārtām naftas un gāzes ieguvei un apstrādei no dziļi zem zemes virsmas un bieži atrodas okeānos vai lielās ūdenstilpēs (ārzonas platformas). Tas sastāv no platformas, kas uzbūvēta uz pīlāriem vai pludiņiem, mājokļa aprīkojuma un personāla. Urbšanas iekārta atrodas augstā tornī, ko sauc par statni, un zemē tiek ievietota gara metāla caurule (urbšanas aukla), lai iegūtu ogļūdeņražus no pazemes rezervuāriem.
Galvenās sistēmas urbšanas iekārtās
Izpratne par urbšanas iekārtas galvenajām sistēmām ir būtiska, lai izprastu tās vispārējo funkciju.
- Pacelšanas sistēma un vilkmes:Atbildīgs par urbšanas auklas un citu instrumentu pacelšanu un nolaišanu urbumā. Vilcējspēks sastāv no lielas uztītas spoles ar urbšanas auklu, kā arī bremžu komplektu, lai kontrolētu ātrumu un kustību.
- Rotācijas sistēma:Nodrošina urbšanas virknes un urbja uzgaļa rotācijas kustību urbuma apakšā. Šī sistēma parasti ietver rotējošo galdu vai augšējo piedziņu, kas nodrošina nepieciešamo griezes momentu, kā arī kelly vai augšējo piedziņas sistēmu, lai pārsūtītu rotāciju no iekārtas uz urbšanas virkni.
- Cirkulācijas sistēma:Nepieciešams, lai sūknētu urbšanas šķidrumu (dubļus) pa urbšanas virkni un atpakaļ uz virsmu. Tas ietver dubļu sūkņus, kas pārvieto šķidrumu no dubļu bedrēm urbšanas virknē, un dubļu tvertnes, kas uzglabā un apstrādā šķidrumu, pirms tas tiek sūknēts pa urbumu. Šķidruma plūsmu regulē dažādi vārsti un kolektori.
- Barošanas sistēma:Nodrošina enerģiju, kas nepieciešama visu iekārtas komponentu darbībai. Tas parasti ietver dīzeļdzinējus vai elektromotorus, kas darbina vilkmes, dubļu sūkņus un citu aprīkojumu. Ģeneratori piegādā elektroenerģiju apgaismojumam, apkurei un citām platformas elektriskajām sistēmām.
- Drošības un aku kontroles sistēma (izplūdes novēršana):Novērš nekontrolētu eļļas vai gāzes noplūdi no akas. Šajā sistēmā ir iekļauti izplūdes aizsargi (BOP){1}}lieli vārsti, kas uzstādīti akas galviņā, lai noslēgtu aku trieciena vai izplūdes gadījumā,{2}}kā arī trauksmes signāli, sensori un avārijas izslēgšanas ierīces.
Parastie urbumu instrumenti un sastāvdaļas
Tālāk ir sniegts saraksts ar parastajiem urbšanas un ražošanas instrumentiem, ko izmanto urbumu darbībā, un katrs no tiem veic noteiktu funkciju:
| Rīks/komponents | Funkcija |
|---|---|
| Briedis | Atbalsta un sadala pulētā stieņa svaru, samazinot slodzi uz virsmas aprīkojumu. |
| Pulēta stieņa skava | Nostiprina pulētu stieni, lai novērstu kustību darbības laikā. |
| Vadošais stienis | Notur pulēto stieni un piesūcekni vienā virzienā, lai nodrošinātu vienmērīgu un efektīvu darbību. |
| Pulēts stienis | Garš, gluds stienis, kas savieno virsmas sūknēšanas iekārtu ar dziļurbuma sūkni, pārvadot jaudu. |
| Pildījuma kaste | Blīvē pret pulētu stieni, lai novērstu aku šķidrumu noplūdi uz virsmu. |
| Atslodzes vārsts | Izlaiž lieko spiedienu no blīvējuma kārbas, novēršot aprīkojuma bojājumus. |
| Plūsmas līnija | Caurule, kas transportē saražotos šķidrumus no akas galvas uz ražošanas iekārtām. |
| Caurules galva | Komponents, kas uzstādīts virs korpusa galvas, nodrošinot aizsargapvalku caurulēm un noblīvējot caurules -apvalka gredzenu. |
| Korpusa galva | Uzmontēts uz urbuma korpusa, nostiprinot un noblīvējot korpusu urbuma urbumā. |
| Pulēta stieņa sakabe | Savieno pulēto stieni ar piesūcekņa stieņa virkni, nododot virsmas jaudu dziļurbuma sūknim. |
| Virsmas caurule | Caurules daļa, kas uzstādīta uz virsmas, lai nodrošinātu strukturālu atbalstu akas galvas aprīkojumam. |
| Caurules virkne | Cauruļu aukla, ko izmanto eļļas novadīšanai no rezervuāra uz virsmu. |
| Piesūceknis | Garš, vītņots stienis, kas pārraida sūknēšanas kustību no virsmas uz dziļurbuma sūkni. |
| Caurules | Savstarpēji savienotas caurules, kas novada šķidrumu no dziļurbuma sūkņa uz virsmu. |
| Mucas sakabe | Savienotājs, ko izmanto, lai savienotu divas cauruļu vai piesūcekņu daļas. |
| Piesūcekņa stieņa sakabe | Armatūra, ko izmanto, lai savienotu divas piesūcekņu stieņu daļas. |
| Ceļojošais vārsts | Vārsts sūkņa mucas iekšpusē, kas pārvietojas uz augšu un uz leju, ļaujot šķidrumam iekļūt augšupgājiena laikā un izplūst lejupejā. |
| Sūkņa muca | Sūkņa cilindriskā daļa, kurā virzulis pārvietojas uz augšu un uz leju, lai radītu sūkšanas un pacelšanas šķidrumu. |
| Metāla virzulis | Ciets stienis, kas pārvietojas uz augšu un uz leju sūkņa mucas iekšpusē, radot sūkšanu un paceļot šķidrumu uz virsmu. |
| Stāvvārsts | Atrodas sūkņa cilindra apakšā, ļaujot šķidrumam iekļūt sūknī augšupgājiena laikā. |
| Sēdvietas nipelis | Caurules virknē uzstādīta sastāvdaļa, kas nodrošina stāvoša vārsta atbalsta ligzdu. |
| Perforēts nipelis | Cauruļveida konstrukcija ar urbtiem caurumiem, kas ļauj šķidrumam no apkārtējā veidojuma iekļūt virknē. |
| Gāzes enkurs | Atdala gāzi no šķidruma caurules virknē, novēršot gāzes bloķēšanu un uzlabojot sūkņa efektivitāti. |
| Dubļu enkurs | Atdala dubļus vai cietās vielas no šķidruma cauruļu virknē, novēršot cauruļu bloķēšanu un sūkņa bojājumus. |
| Bull Plug | Vītņots spraudnis, ko izmanto, lai noslēgtu caurules vai apvalka virknes galu. |
Pieci galvenie ārzonas urbšanas iekārtu veidi
Jūras urbšanas platformas ir paredzētas dažādiem ūdens dziļumiem un vidēm.
- Iekšzemes liellaiva (seklā ūdenī)Darbojas ļoti seklā ūdenī, parasti mazāk par 20 pēdām. Liellaivas korpuss nosēžas jūras gultnē pēc vilkšanas uz vietu, nodrošinot stabilu urbšanas platformu.
- Zemūdens iekārtaIzmanto ūdens dziļumā no 50 līdz 70 pēdām, kur baržas nevar darboties. Kolonnas vai stabi ir iegremdēti un balastēti līdz noteiktam augstumam, ar urbšanas aprīkojumu virs tā, kas virza iegremdēto urbšanas bloku.
- Pacēlājs{0}}Mobila platforma, kuru var vilkt līdz noteiktai vietai un pēc tam ar domkratu nolaist kājas līdz jūras dibenam, lai platformu paceltu virs ūdens. Piemērots seklos ūdeņos līdz aptuveni 400 pēdām. Variācijas ietver konsoles un atslēgu{3}}laiku dizainu.
- Platformas iekārta (stacionāras konstrukcijas) Fiksētā platforma:Izgatavots no tērauda vai cementa, veidots kā pastāvīga konstrukcija, kas noenkurota jūras dibenā. Var izvietot lielas telpas un personālu, kas atbalsta virziena urbšanu līdz piecām jūdzēm. Piemērots dziļumam līdz 1700 pēdām.Atbilstošs tornis:Augsta, šaura tērauda/betona konstrukcija, kas pielāgojas viļņiem un vējam, piemērota dziļumam no 1500 līdz 4900 pēdām.
- Peldošās iekārtas (peldošie kuģi)
- Daļēji{0}}zemūdens:Klājs peld virs ūdenslīnijas, kamēr liela daļa masas ir iegremdēta, lai nodrošinātu stabilitāti. Piemērots dziļumam līdz 12 000 pēdām. Ietver Sea Star un Spar platformu variantus.
- Urbšanas kuģis:Urbšanas iekārtas ir uzstādītas tieši uz kuģa klāja, urbumam izurbjot cauri "mēness baseinam" (korpusa centrālā atvere). Saglabā pozīciju, izmantojot dinamisko pozicionēšanu.
Urbšanas iekārtu klasifikācija pēc piedziņas veida, vides un tehnoloģijas
Pēc diska veida:
| Tips | Tipisks modelis | Funkcijas | Pieteikums |
|---|---|---|---|
| Mehāniskā piedziņa | ZJ20 | Dīzeļa mehāniskā transmisija, vienkārša konstrukcija, zema apkope | Seklas līdz vidēja dziļuma{0}}urbumi, parastie sauszemes lauki |
| Elektriskā piedziņa | ZJ70D | AC-DC-Maiņstrāvas mainīgas frekvences piedziņa, augsta automatizācija, zems enerģijas patēriņš | Dziļi/īpaši{0}}dziļi akas, sarežģīti veidojumi, netradicionāli resursi |
| Hidrauliskā piedziņa | NOV hidrauliskā iekārta | Pilna hidrauliskā sistēma, kompakta, mobila | Pilsētas vai ekoloģiski jutīgas teritorijas ar ierobežotām telpām |
Pēc darbības vides:
| Tips | Modeļa piemērs | Galvenā iezīme | Pieteikums |
|---|---|---|---|
| Zeme (īpaši{0}}dziļi) | ZJ120/9000 | Maksimālā āķa slodze 9 000 kN, urbšanas dziļums 12 000 m | Tarimas baseins, Sičuaņa-Čuncjinas īpaši-dziļi rezervuāri |
| Arktika (polārais) | HZJ40L | Zema-temperatūra izturīga pret -50 grādiem, antifrīza hidraulika | Sibīrija, polārā loka reģioni |
| Ārzona (Jack{0}}up) | HYSY981 | 3000 m ūdens dziļums, 10 000 m urbšanas dziļums | Dienvidķīnas jūra, Austrumķīnas jūras dziļūdens lauki |
| Ārzona (daļēji{0}}zemūdens) | Aizokeāna dziļūdens horizonts | Divkāršs statnis, spēcīga viļņu pretestība | Ultra{0}}dziļūdens operācijas |
Pēc tehnoloģiju līmeņa:
| Tips | Modeļa piemērs | Tehnoloģijas svarīgākie momenti | Pieteikums |
|---|---|---|---|
| Konvencionāls | Daqing 130 | Mehāniskā piedziņa, augsta manuālā darbība | Zemas-sarežģītības naftas atradnes (pamazām tiek aizstātas) |
| Automatizēta | Schlumberger PRIME™ Rig | Integrēts automātiskais{0}}urbējs, reāllaika-uzraudzība, 30% efektivitātes pieaugums | Horizontālās akas, daudzpusējās{0}}sānu akas, augstas-precizitātes darbi |
| Inteliģents | NOV Cyberbase® | AI-optimizēti urbšanas parametri, tālvadības pults, kļūdu prognozēšana | Digitālās naftas atradnes, bezpilota platformas |
Īpašu funkciju iekārtas:
| Tips | Modeļa piemērs | Funkcijas | Pieteikums |
|---|---|---|---|
| Spolētu cauruļu iekārta | Halliburton CTU 1500 | Nepārtraukta caurule, bez cauruļu maiņas | Labs darbs, slaidu{0}}urbumu urbšana, plaisāšana |
| Moduļu iekārta | National Oilwell Varco FastRig® | Modulāra konstrukcija, 20% zemākas izmaksas, ātra transportēšana | Attālas zonas, ātras{0}}reakcijas projekti |
Galvenie urbšanas iekārtu izvēles faktori
Izvēloties urbšanas iekārtu, operatori ņem vērā:
- Ģeoloģiskie apstākļi:Cietajam akmenim ir nepieciešamas liela{0}}griezes momenta iekārtas; dziļūdenim ir nepieciešamas augsta spiediena-korozijas{2}}izturīgas konstrukcijas.
- Darbības mērķi:Izpētes urbumi veicina elastību; ražošanas akām ir nepieciešama ilgtermiņa stabilitāte.
- Vides prasības:Ekoloģiski jutīgajās zonās prioritāte ir zema{0}}trokšņa un nulles-emisijas elektriskām platformām.
Urbšanas iekārtu modeļu daudzveidība atspoguļo plašo tehnisko prasību un darbības scenāriju klāstu naftas un gāzes izpētē un attīstībā. No tradicionālajām mehāniskajām platformām līdz inteliģentām, mākslīgā intelekta vadītām sistēmām, tehnoloģiju attīstība turpina uzlabot urbšanas efektivitāti un drošību. Pareiza atlase -integrējot ģeoloģiskos apstākļus, darbības vidi un ekonomiskos faktorus-ir būtiska, lai maksimāli palielinātu resursu attīstības atdevi. Lai iegūtu sīkāku informāciju, lūdzu, nevilcinieties sazināties ar Vigor komandu, lai iegūtu sīkāku informāciju par produktu.






