شیرهای فوران گیر (Blow Out Preventer)

57 خواندن ثانیه
0
270

از شیرهای فوران گیر یا BOP همراه با دیگر تجهیزات و تکنیک ها برای بستن چاه استفاده می شود و این امکان را به خدمه می دهد که ضربه چاه را قبل از اینکه منجر به فوران و انفجار شود، کنترل نمایند. شیر های فوران گیر یا BOP و دیگر تجهیزات کنترلی چاه به وسیله خدمه ریگ پس از قرار دادن و سیمان کاری لوله جداری سطحی (Surface Casing) نصب می‌شوند. معمولا چند عدد شیر فوران گیر که اصطلاحا به آن دکل BOP یا BOP stack گفته می‌شود، در بالای چاه نصب می شود. این دکل معمولا از یک فوران گیر حلقوی (Annular BOP) در بالای آن و حداقل یک رم لوله ای (Pipe Ram) و یک رم برشی (Shear Ram) در زیر آن تشکیل شده است.

بطور کلی می توان گفت که شیرهای فوران گیر به منظور انجام موارد ذیل طراحی شده اند ؛

آب بند کردن و بستن چاه زمانیکه با طبقات زیر زمینی که حاوی سیالات با فشار بالاتر از فشار هیدرواستاتیکی اعمال شده بوسیله گل حفاری باشند، مواجه می شود.

فراهم کردن شرایط circulation، بطوریکه گل حفاری اصلاح شده و دانسیته آن مطابق با فشار طبقات تنظیم شود و سیالات طبقات که به حفره چاه وارد شده اند به بیرون منتقل شوند. این فرآیند ها تحت فشار صورت می گیرد.

فوران گیر حلقوی یا مدور (Annular BOP)

یک فوران گیر مدور دارای المان های آب بند لاستیکی می باشد که در هنگام فعال بودن، فضای مدور دور “Kelly “،لوله حفاری (drill pipe) یا طوقه های حفاری (Drill Collar) را آب بندی می کنند.
فوران گیر های مدور با استفاده از رینگی از لاستیک های مصنوعی که در هنگام عبور سیال فعال می شوند، جلوی خروج جریان را از چاه می گیرند. شکل مجموعه لاستیکی مطابق با شکل لوله داخل چاه می باشد. بیشتر فوران گیر های مدور در صورت نیاز می توانند یک چاه باز را نیز مسدود نمایند.
فوران گیرهای مدور برای فشار های کاری ۲۰۰۰، ۵۰۰۰ و ۱۰۰۰۰ psi موجود می باشند.
فوران گیرهای مدور طوری طراحی شده اند که به محض جمع شدن المان های لاستیکی روی استرینگ حفاری ، فشار چاه به بسته نگه داشتن فوران گیر کمک می کند.
اگر هیچ یک از اجزای ستون حفاری (Drill stem) در داخل چاه وجود نداشته باشد، فوران گیر مدور حفره چاه را به طور کامل می بندد.

فوران گیر

⤵شماتیک فوران گیر مدور در هنگام فعال شدن

🔻در تصویر زیر شماتیک یک فوران گیر مدور در هنگام فعال شدن را نشان می دهد که لوله حفاری (تصویر A) یا حفره چاه (تصویر B) را آب بندی می کند.

فوران گیر

 

⤵نمای برش خورده فوران گیر مدور

🔻در تصویر پایین نمای برش خورده یک فوران گیر مدور و اجزای تشکیل دهنده آن را مشاهده می کنید.

فوران گیر

 

فوران گیر رم لوله ای(Pipe Ram)

فوران گیرهای نوع رم، شیرهای فولادی بزرگ (رم ها) هستند که حاوی المان های آب بند می باشند. این نوع فوران گیر ها دارای دو المان مسدود کننده در دو طرف مقابل هم می باشند که بر اساس قطر لوله طراحی شده اند و در هنگام بسته شدن روی لوله را به طور کامل می پوشانند. از Pipe Ram ها برای آب بندی روی لوله حفاری استفاده می شود و نمی تواند یک چاه باز را آب بند نماید.

فوران گیر

فوران گیرهای Blind Ram

زمانی که هیچ لوله ای در چاه نباشد از رم تخت (Blind Ram) استفاده می شود. اگر این رم ها زمانی که استرینگ حفاری در داخل چاه است، بسته شوند، باعث می شوند که لوله حفاری تخت شود اما مانع جریان از چاه نمی شوند. 🔻فوران گیرهای رم برای فشارهای کاری ۲۰۰۰، ۵۰۰۰، ۱۰۰۰۰ و ۱۵۰۰۰ psi موجود می باشند.

فوران گیر

 

فوران گیرهای Blind Shear Ram

از رم های نوع تخت برشی (Blind Shear Ram) بیشتر در حفاری های دریایی استفاده می‌شود، که لوله حفاری را بطور کامل بریده و حفره چاه را آب بندی می نمایند.
در این حالت تجهیزات حفاری می توانند در مواقع اضطراری و وقوع طوفان های دریایی از محل دور شوند. در مواقع اضطراری خدمه ریگ، رم های نوع تخت برشی را می بندند که در نتیجه لوله حفاری را برش داده و حفره چاه را آب بندی می نمایند. از رم های برشی زمانی استفاده می شود که تمام رم های لوله ای و فوران گیرهای مدور از کار افتاده باشند.

فوران گیر

 

فوران گیرهای چرخشی Rotary Blow Out Preventer

علاوه بر انواع BOP های ذکر شده، از انواع دیگری از شیرهای فوران گیر، بسته به شرایط و در موقعیت های مختلف استفاده می شود که یکی از آن ها Rotary BOP ها می باشد. این نوع BOP ها این امکان را فراهم می کنند که استرینگ حفاری همراه با چرخش وارد یا خارج شود.این نوع فوران گیرها در بالای فوران گیرهای معمولی قرار داده شده و به منظور حفاری تحت فشار، زمانی که گل حفاری با دانسیته پایین مورد نیاز است (در مواقعی که افزایش دانسیته باعث افت سرکولاسیون می شود) استفاده می‌شوند. اساساً این نوع فوران گیرها بیشتر برای حفاری با هوا یا گاز به عنوان سیال حفاری استفاده می شوند.

فوران گیر

⤵شماتیک فوران گیر چرخشی

🔻 شماتیک یک نوع BOP چرخشی و اجزای تشکیل دهنده آن را در تصویر پایین مشاهده می کنید.

فوران گیر

 

فوران گیرهای درونی Internal Blow Out Preventer

از دیگر شیرهای فوران گیر که بسته به شرایط و در موقعیت های مختلف استفاده می شود BOP های درونی می باشد. فوران گیرهای درونی شیری است که اگر چاه شروع به جریان در طول فرآیندهای stripping نماید، می تواند در استرینگ حفاری قرار داده شود. شیرهای توپی(ball valves) نیز می تواند به عنوان BOP درونی استفاده شوند. بعلاوه همچنین BOP های درونی نوع check valve) dart -type) نیز موجود می باشند.
این نوع BOP باید قبل از اینکه لوله حفاری در چاه stripped back شود در استرینگ حفاری قرار داده شود.زیرا این عمل این امکان را می دهد که گل حفاری پس از رسیدن به پایین چاه به سمت پایین استرینگ حفاری پمپاژ شود BOP های درونی در صورت نیاز با چرخاندن به درون یک استرینگ حفاری همراه با شیر یا dart در موقعیت باز نصب می‌شوند. وقتی که BOP نصب شد، شیر می تواند بسته شده یا dart آزاد شود.

فوران گیر

⤵تصویر شماتیک فوران گیر درونی از نوع dart

🔻در تصویر پایین شماتیک یک فوران گیر درونی از نوع check valve) dart -type) را مشاهده می کنید.

فوران گیر

تصویر شماتیک فوران گیر درونی نوع Ball Valve

🔻در تصویر پایین شماتیک یک فوران گیر درونی از نوع Ball Valve را مشاهده می کنید.

فوران گیر

 

بارگذاری توسط pedram nouri
بارگذاری در حفاری

دیدگاهتان را بنویسید

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