Proces upstream: Produkcja

Sprzęt do interwencji na odwiercie / jednostka Coiled Tubing

Praktyczne i wszechstronne jednostki Coiled Tubing (CTU) są rodzajem sprzętu do interwencji w odwierty o wielu zastosowaniach:

• Mechaniczne i chemiczne zamiatanie i czyszczenie
• Wiercenie i frezowanie
• Cementowanie
• Potknięcie (usunięcie i wymiana sekcji przewodu wiertniczego)
• Wędkarstwo (wyszukiwanie obiektów w odwiercie)
• Szczelinowanie hydrauliczne i ponowne szczelinowanie
• Inicjowanie lub wznawianie produkcji

Agregaty hydrauliczne dostarczają niezbędną moc do sterowania maszynami podnoszącymi (dźwig, gęsia szyja), odwijania rur, wpychania ich do odwiertu za pomocą zespołu wtryskiwacza i ponownego nawijania rur. Z kabiny sterowniczej operatorzy sterują urządzeniami mechanicznymi i ciśnieniowymi (PCE). Urządzenia pomiarowe w CTU obejmują czujniki ciśnienia i temperatury w agregacie hydraulicznym, przetworniki siły na głowicy wtryskiwacza oraz manometry w kabinie sterowniczej.

Głowica odwiertu z choinką

Głowica odwiertu to system króćców, szpul i adapterów, z których zawieszony jest sznur okładzinowy i przepływa ropa naftowa/gaz. Znany również jako głowica rurowa, sprzęt ten pełni jeszcze jedną ważną funkcję: zatrzymuje płyn (ściek) pod ciśnieniem.

Układ zaworów, złączek i dławików jest zwykle montowany na górze głowicy odwiertu. Nazywany choinką ze względu na sposób, w jaki jego różne elementy się rozgałęziają, układ ten działa jak złożony kran, który pozwala operatorom kontrolować i przekierowywać przepływ ścieków do rur i zbiorników.

Wytrzymałe manometry mechaniczne monitorują ciśnienie w obudowie, przewodach rurowych, linii przepływu i innych punktach urządzenia. Jeśli chodzi o elektroniczne przetworniki ciśnienia i przetworniki procesowe używane na choince, muszą one być zatwierdzone jako iskrobezpieczne lub przeciwwybuchowe, aby zakład produkcyjny pozostał bezpieczny.

System pompy z przyssawką

Powszechnie nazywane pumpjackami, końmi naftowymi lub żurawiami wiertniczymi, pompy prętowe z przyssawkami zdobią krajobraz na obszarach bogatych w ropę naftową. Mechanizm jest prosty i skuteczny: Korba zasilana przez główny napęd (silnik elektryczny), porusza ramieniem dźwigni - składającym się z belki kroczącej i głowicy końskiej na jednym końcu - w górę i w dół. Wypolerowany pręt przyssawkowy, przymocowany do głowicy i przewleczony przez pręt nośny, jest wprowadzany przez głowicę odwiertu i w dół rury. (Im głębsza studnia, tym dłuższy jest ten pręt, a tym samym większy koń naftowy). Pręt ssący powoli zasysa płyn ze studni dzięki systemowi zaworów otwórz-zamknij na końcu sznurka pręta i na dnie sznurka obudowy. Na głowicy odwiertu płyn jest kierowany do linii przepływu, a następnie przesyłany do zbiornika magazynującego w celu późniejszego transportu.

Manometr na głowicy odwiertu i przetwornik ciśnienia na linii przepływu pozwalają operatorom monitorować i kontrolować pompowane ścieki. Czujnik nachylenia na belce kroczącej śledzi ruch i pozycję polerowanego pręta, podczas gdy specjalnie zaprojektowany czujnik obciążenia na belce nośnej monitoruje siłę, z jaką polerowany pręt porusza się w górę. Informacje te, zapisane na kartach dynamometru, są wykorzystywane do analizy warunków pompowania w otworze wiertniczym i wydajności przyssawki.

System podnoszenia tłoka

Spadek produkcji jest częścią naturalnego cyklu odwiertu, ale kilka czynników może go przyspieszyć. Jednym z tych czynników jest obciążenie cieczą. Płyn z odwiertu to połączenie gazu ziemnego i cieczy. Krytyczne natężenie przepływu gazu (CFR) to minimalna prędkość, z jaką gaz musi się poruszać, aby unieść ciecz. Poniżej CFR odwiert zaczyna się ładować. Jeśli ciecz nie zostanie usunięta z odwiertu, produkcja spadnie i ostatecznie zostanie całkowicie zatrzymana.

Podnośnik nurnikowy jest ekonomicznym rozwiązaniem dla odwiertów pionowych, które idealnie nadaje się do instalacji zanim załadunek stanie się poważnym problemem. Jedyne zasilanie, jakiego wymaga ten system mechaniczny, może pochodzić z małego panelu słonecznego. Instalacja rozpoczyna się od umieszczenia sprężyny zderzakowej, przy użyciu zespołu rurki spiralnej, na dole pionowej rury odwiertu; na górze głowicy odwiertu znajduje się smarownica, w której znajduje się swobodnie działający tłok. Gdy sterownik elektroniczny wykryje, że występuje obciążenie, zamyka zawór silnika, aby zatrzymać przepływ w rurze. To działanie powoduje zwolnienie tłoka, który spada przez warstwę cieczy (ślimak) i spoczywa na zderzaku. Ponieważ studnia jest teraz zamknięta, w jej wnętrzu narasta ciśnienie; gdy ciśnienie osiągnie ustalony poziom, zawór silnika otwiera się ponownie. Ta nagła zmiana ciśnienia podnosi tłok, który wypycha ślimak w górę i na zewnątrz studni. Następnie tłok powraca do smarownicy, uruchamiając czujnik przybycia w celu otwarcia zaworu silnika, który umożliwia ponowny przepływ gazu. Cykl jest automatycznie powtarzany za każdym razem, gdy sterownik wykryje, że występuje obciążenie.

Systemy podnoszenia tłoka opierają się na czujnikach ciśnienia i manometrach do wykrywania ilości ciśnienia gazu ziemnego w osłonie i rurkach w celu optymalizacji wykorzystania tłoka. Ze względu na obecność oparów gazów wybuchowych należy stosować iskrobezpieczne lub przeciwwybuchowe przetworniki ciśnienia.

System progresywnej pompy wnękowej

Niemal wszystkie odwierty naftowe i gazowe, zwłaszcza te dojrzałe, w których przepływ spada, mogą zyskać na wydajności. Jednym ze sposobów na zwiększenie wydajności w pionowym lub odchylonym odwiercie jest zastosowanie progresywnej pompy wnękowej (PCP), znanej również jako progresywna pompa wnękowa lub pompa śrubowa.

Ten system sztucznego podnoszenia składa się z metalowego wirnika w kształcie spirali (przestrzeń dodatnia) zamontowanego w elastomerowym stojanie (przestrzeń ujemna). Wirnik, który jest jak wewnętrzne koło zębate, obraca się wewnątrz nieruchomego stojana, który działa jak stałe zewnętrzne koło zębate. Płyn ze studni dostaje się do części ssącej i zajmuje przestrzeń między wirnikiem a stojanem. Podczas pracy pompy krzywka wirnika styka się z krzywką stojana, tworząc szczelną wnękę przy każdym obrocie. W ten sposób płyn jest stopniowo wyprowadzany na powierzchnię przez głowicę odwiertu. Dzięki wgłębieniom systemy PCP mogą obsługiwać lepki olej, piasek i inne materiały stałe powszechnie stosowane w szczelinowaniu hydraulicznym.

Monitorowanie i kontrola powierzchni, wykonywane za pomocą manometrów i iskrobezpiecznych lub przeciwwybuchowych przetworników ciśnienia, umożliwiają operatorom optymalizację tego systemu sztucznego podnoszenia.

Podnośnik gazowy

Niektóre odwierty produkcyjne doświadczają powolnego przepływu z powodu obciążenia cieczą. W odwiercie pionowym, podnośnik nurnikowy może mechanicznie usunąć ten płynny śluz; odwierty poziome, które słabo płyną, mogą skorzystać z systemu sztucznego podnoszenia opartego na gazie.

System podnoszenia gazu naśladuje naturalne podnoszenie poprzez uzupełnianie gazu formacyjnego z zewnętrznego źródła. Po pierwsze, szereg trzpieni (wydrążonych cylindrów) z zaworami jest instalowanych wzdłuż zewnętrznej strony przewodu rurowego na różnych głębokościach. Następnie gaz pod wysokim ciśnieniem z zestawu sprężarek jest wtryskiwany w dół otworu do pierścienia (przestrzeń między wewnętrznym sznurem rur a zewnętrznym sznurem obudowy). Gdy gaz wtryskowy napotyka każdy trzpień, zawór cylindra otwiera się, aby umożliwić mu wejście do rurki; w tym samym czasie zawór przed nim zamyka się. Po dostaniu się do środka, gaz miesza się z płynnym ślimakiem - zmniejszając jego gęstość - i "bąbelkuje" w górę płynu studziennego. Po tym, jak emulsja dotrze na powierzchnię, urządzenie oddziela część ciekłą, spręża pozostały gaz i ponownie wtryskuje go w dół odwiertu, aż do osiągnięcia podniesienia - w tym momencie cały podniesiony gaz jest kierowany do sprzedaży.

System podnoszenia gazu obejmuje porty wlotowe (ssące) i wylotowe (tłoczące), silnik, płuczki do usuwania wilgoci resztkowej z gazu oraz cylindry sprężające. Manometry, przetworniki ciśnienia i termometry oporowe na skruberach umożliwiają operatorom monitorowanie i kontrolowanie etapów sprężania. Mierniki poziomu wskazują poziom cieczy oleju i wody wewnątrz zbiornika, podczas gdy magnetyczny przełącznik pływakowy monitoruje poziom płynów w tych płuczkach.

Separatory 3-fazowe

Trzy główne składniki ścieków z odwiertu - woda, ropa naftowa i gaz ziemny - naturalnie osadzają się same, ponieważ woda jest cięższa niż ropa naftowa, która jest cięższa niż gaz. Separator 3-fazowy przyspiesza i kontroluje ten proces, dzięki czemu woda może zostać usunięta z emulsji, a oddzielone węglowodory mogą zostać przetransportowane rurociągiem do odpowiednich miejsc przeznaczenia i sprzedane.

Istnieje kilka typów separatorów 3-fazowych, a każdy z nich ma inne wewnętrzne komponenty do separacji i sterowania interfejsem. Ogólnie rzecz biorąc, zarówno w separatorze poziomym, jak i pionowym, emulsja wpływa do zbiornika i uderza w rozdzielacz wlotowy; to działanie przełamuje napięcie powierzchniowe cieczy, aby pomóc uwolnić gaz. Płynna część osiada następnie w dolnej części zbiornika, gdzie naturalnie rozdziela się na olej i wodę. Kontroler poziomu na tym interfejsie ciecz-ciecz sygnalizuje zawór zrzutowy, aby uwolnić wodę w razie potrzeby, aby utrzymać odpowiednią wysokość interfejsu. Kolejny kontroler poziomu informuje zawór spustowy oleju, kiedy ma się otworzyć i zamknąć, aby utrzymać odpowiedni poziom oleju. W międzyczasie gaz unosi się do górnej części zbiornika, przechodzi przez odmgławiacz i wydostaje się przez górny zawór sterujący, który również służy do utrzymywania stałego ciśnienia w zbiorniku. Jeden wlot, trzy wyloty.

Czujniki poziomu na styku olej-woda i olej-gaz otwierają i zamykają zawory zrzutowe. Manometry mierzą ciśnienie oleju wychodzącego z separatora i wchodzącego do rurociągu, podczas gdy iskrobezpieczne lub przeciwwybuchowe przetworniki ciśnienia sterują zaworem wylotowym gazu. Termometry bimetaliczne i czujniki RTD umożliwiają operatorom monitorowanie temperatury w zbiorniku i linii wylotowej gazu. Soniczne kryzy ograniczające są używane do ochrony zaworów podczas obniżania ciśnienia gazu.

Zbiorniki na dodatki chemiczne

Na całym etapie produkcji chemikalia są dodawane w odwiercie, na głowicy odwiertu, przed lub w trakcie separacji oraz w zbiornikach magazynowych. Istnieje wiele powodów, dla których należy uzdatniać płyn wiertniczy i ropę naftową:

• Zapobieganie osadzaniu się kamienia i osadów
• Demulgowanie ścieków
• Ograniczenie pienienia
• Sprzyjanie flokulacji kropelek oleju
• Zapobieganie korozji i oblodzeniu
• Zabija glony, grzyby i bakterie
• Poprawa przepływu lepkich węglowodorów (parafina, asfalt itp.)
• Zmniejszenie oporu w rurociągach

Zbiorniki dodatków chemicznych wymagają systemu wskaźników poziomu, czujników poziomu, manometrów i przetworników ciśnienia. Te wytrzymałe przyrządy pomagają producentom ropy naftowej i gazu monitorować warunki wewnątrz zbiorników i rur w celu zapewnienia wydajnej pracy.

Zbiorniki produkcyjne

Zbiorniki produkcyjne stanowią ostatni etap procesu wydobycia ropy i gazu. Gdy ścieki z odwiertu przejdą przez trójfazowy separator, główne składniki są przesyłane rurami do ogromnych zbiorników, gdzie oczekują na oczyszczenie i utylizację (w przypadku wydobytej wody) lub sprzedaż firmom pośredniczącym (w przypadku ropy naftowej i gazu ziemnego).

Pomiar poziomu jest niezbędny w tych zbiornikach magazynowych oleju i wody, monitorując objętość w celu:

• Określanie i zarządzanie zapasami
• Obliczanie potrzeb transportowych
• Zapobieganie warunkom przepełnienia

Zanurzalne przetworniki ciśnienia pozwalają producentom na dokładne monitorowanie poziomu zasobów przeznaczonych do sprzedaży. Iskrobezpieczne przetworniki zapewniają dodatkową ochronę w niebezpiecznych zastosowaniach, a obudowa ze stali nierdzewnej o wysokim stopniu ochrony przed wnikaniem zapewnia długotrwałą niezawodność przyrządu. Aby uzyskać dodatkową stabilność i ochronę przed turbulencjami i zatykaniem, należy użyć WIKA LevelGuard^TM z zanurzalnym czujnikiem ciśnienia.

Stos flar

Podczas produkcji celem jest przechwycenie i sprzedaż jak największej ilości zasobów naturalnych. Jednak ze względów bezpieczeństwa i logistycznych część wydobywanego gazu musi być zarządzana w inny sposób. Jedną z metod redukcji nadciśnienia, które czasami gromadzi się w sprzęcie, jest odpowietrzanie, ale powoduje to zanieczyszczenie powietrza. Pożary, czyli kontrolowane spalanie metanu i lotnych związków organicznych (LZO) w gazach odlotowych, są znacznie bardziej korzystne niż wentylacja, ponieważ niszczą ≥ 98 % metanu i LZO przed przedostaniem się do atmosfery.

Stos pochodni jest stosunkowo prostym systemem. Strumień gazu odlotowego wpływa do bębna wybijającego, tworząc spadek ciśnienia, który usuwa wilgoć i kondensaty z gazu; ten krok jest konieczny, ponieważ spalanie ciekłych węglowodorów stwarza niebezpieczną sytuację dla ludzi, sprzętu i środowiska. Odparowany gaz trafia następnie do kolektora pochodni i do wąskiego komina pochodni. Na górze znajduje się końcówka pochodni, a pod nią pilot do zapalania gazów odlotowych.

Systemy pochodni gazowych wymagają szeregu czujników do bezpiecznego i wydajnego działania. Wskaźniki poziomu i przełączniki pływakowe w bębnach do wybijania służą do kontrolowania i monitorowania ilości płynów w zbiornikach. Termopary, osłony termometryczne (w tym osłony z czujnikiem ScrutonWell®), a przetworniki temperatury u podstawy i na końcu komina pochodni pomagają zapewnić, że gaz i płomień są wystarczająco gorące, aby całkowicie przekształcić pozostałe węglowodory w wodę i CO₂. Pomiar przepływu masowego za pomocą przepływomierz ultradźwiękowy jest możliwe nawet wtedy, gdy skład gazu zmienia się podczas pracy. Korpus przepływomierza może być dostosowany do odpowiedniej klasy orurowania.

Usługi kalibracji i technologia kalibracji

Szukasz odpowiedniego sprzętu kalibracyjnego do swoich zastosowań? Zapoznaj się z naszą szeroką gamą kalibratorów. Skorzystaj z naszej usługi kalibracji przyrządów do pomiaru ciśnienia, temperatury, siły, przepływu i pomiarów elektrycznych, a także przyrządów do pomiaru SF₆. Kalibrujemy urządzenia referencyjne i testowe niezależnie od producentów w naszych akredytowanych laboratoriach kalibracyjnych ISO 17025 lub bezpośrednio u klienta. Dzięki naszemu doświadczonemu zespołowi z całego świata jesteśmy na wyciągnięcie ręki. W przypadku awarii przyrządu z przyjemnością pomożemy w naprawie i przywrócimy jego działanie.

Usługi instalacyjne

Nasz wykwalifikowany personel pomaga w instalacji i uruchomieniu oprzyrządowania na miejscu, a także jest kompetentnym i dostępnym partnerem serwisowym. Obejmuje to nadzór, instalację, prace spawalnicze, rozwiązywanie problemów, naprawy, analizy i inspekcje. Jesteśmy właściwą osobą do kontaktu zarówno w przypadku nowych projektów, jak i działań konserwacyjnych podczas przestojów, a także w przypadku nieplanowanej przerwy. Nasz globalny zespół może na przykład pomóc w instalacji przyrządów do pomiaru temperatury.

Serwis systemów separatorów membranowych: usługi wymiany, naprawy i optymalizacji

Dzięki usłudze naprawy separatorów membranowych WIKA można znacznie obniżyć całkowite koszty systemu separatorów membranowych. Usługa ta jest oferowana zarówno dla systemów separatorów membranowych WIKA, jak i innych uznanych producentów. W zależności od zastosowania, żywotność przetwornika procesowego jest dłuższa niż żywotność części zwilżanych. Dlatego tylko w rzadkich przypadkach uszkodzone systemy separatorów membranowych muszą być wymieniane w całości, tj. łącznie z przetwornikiem procesowym. Dzięki ponownemu wykorzystaniu przetwornika procesowego WIKA oferuje pakiet usług zapewniający wyraźne oszczędności kosztów.

...wiele innych usług

Dzięki kompetentnym i doświadczonym centrom serwisowym WIKA z przyjemnością świadczymy dodatkowe usługi takie jak szkolenia. Prosimy o kontakt z osobą odpowiedzialną w danym regionie.