Uzalishaji wa Mafuta katika Viwanja vya Mafuta
Njia za udhibiti hufanyaje kazi kwenye visima?
Laini za udhibiti huwezesha utumaji wa mawimbi, kuruhusu upataji wa data ya shimo la chini, na udhibiti wa vibali na uanzishaji wa vyombo vya shimo.
Amri na ishara za udhibiti zinaweza kutumwa kutoka mahali kwenye uso hadi kwenye chombo cha shimo kwenye kisima.Data kutoka kwa vitambuzi vya shimo la chini inaweza kutumwa kwa mifumo ya uso kwa ajili ya kutathminiwa au kutumika katika shughuli fulani za visima.
Vali za usalama za chini ya ardhi (DHSVs) ni vali za usalama zinazodhibitiwa na uso wa chini ya uso (SCSSV) zinazoendeshwa kwa maji kutoka kwa paneli dhibiti kwenye uso.Wakati shinikizo la majimaji linatumiwa chini ya mstari wa udhibiti, shinikizo hulazimisha sleeve ndani ya valve ili kupungua chini, kufungua valve.Wakati wa kutoa shinikizo la majimaji, valve hufunga.
Mistari ya majimaji ya shimo la chini la Meilong Tube hutumika hasa kama mifereji ya mawasiliano kwa vifaa vya chini vya maji vinavyoendeshwa na maji katika visima vya mafuta, gesi na vichungi vya maji, ambapo uimara na ukinzani dhidi ya hali mbaya zaidi inahitajika.Mistari hii inaweza kusanidiwa maalum kwa matumizi anuwai na vipengee vya shimo.
Nyenzo zote zilizofunikwa ni thabiti kwa hidrolitiki na zinaendana na vimiminika vyote vya kawaida vya kukamilisha kisima, ikiwa ni pamoja na gesi ya shinikizo la juu.Uchaguzi wa nyenzo unategemea vigezo mbalimbali, ikiwa ni pamoja na hali ya joto ya chini ya shimo, ugumu, nguvu ya kuvuta na machozi, ngozi ya maji na upenyezaji wa gesi, oxidation, abrasion na upinzani wa kemikali.
Njia za kudhibiti zimepitia maendeleo makubwa, ikiwa ni pamoja na majaribio ya kuponda na uigaji wa kisima cha shinikizo la juu la autoclave.Majaribio ya kuponda kwenye maabara yameonyesha ongezeko la upakiaji ambapo mirija iliyofunikwa inaweza kudumisha uadilifu wa utendaji kazi, hasa pale ambapo “waya-bumper” wa waya hutumiwa.
Njia za udhibiti zinatumika wapi?
★ Visima mahiri vinavyohitaji utendakazi na manufaa ya usimamizi wa hifadhi ya vifaa vya kudhibiti mtiririko wa mbali kwa sababu ya gharama au hatari za uingiliaji kati au kutoweza kuauni miundomsingi ya uso inayohitajika katika eneo la mbali.
★ Ardhi, jukwaa, au mazingira ya chini ya bahari.
Uzalishaji wa Nishati ya Jotoardhi
Aina za mimea
Kimsingi kuna aina tatu za mitambo ya jotoardhi inayotumika kuzalisha umeme.Aina ya mmea huamuliwa hasa na asili ya rasilimali ya jotoardhi kwenye tovuti.
Kinachojulikana kama mmea wa mvuke wa mvuke wa moja kwa moja hutumiwa wakati rasilimali ya joto huzalisha mvuke moja kwa moja kutoka kwenye kisima.Mvuke, baada ya kupita kwa watenganishaji (ambao huondoa mchanga mdogo na chembe za miamba) hutolewa kwa turbine.Hizi zilikuwa aina za awali zaidi za mimea iliyotengenezwa nchini Italia na Marekani Kwa bahati mbaya, rasilimali za mvuke ni adimu zaidi ya rasilimali zote za jotoardhi na zipo katika maeneo machache tu duniani.Ni wazi mimea ya mvuke haitatumika kwa rasilimali za joto la chini.
Mimea ya mvuke mwepesi hutumiwa katika hali ambapo rasilimali ya jotoardhi hutoa maji ya moto ya halijoto ya juu au mchanganyiko wa mvuke na maji ya moto.Maji kutoka kwenye kisima hutolewa kwenye tank ya flash ambapo sehemu ya maji huangaza kwa mvuke na inaelekezwa kwenye turbine.Maji iliyobaki yanaelekezwa kwa ovyo (kawaida sindano).Kulingana na joto la rasilimali inaweza kuwa inawezekana kutumia hatua mbili za mizinga ya flash.Katika hali hii, maji yaliyotenganishwa kwenye tangi ya hatua ya kwanza yanaelekezwa kwa tank ya hatua ya pili ambapo mvuke zaidi (lakini shinikizo la chini) hutenganishwa.Maji yaliyobaki kutoka kwa tank ya hatua ya pili yanaelekezwa kutupwa.Kinachojulikana kama mmea wa flash mara mbili hutoa mvuke kwa shinikizo mbili tofauti kwa turbine.Tena, aina hii ya mmea haiwezi kutumika kwa rasilimali za joto la chini.
Aina ya tatu ya mmea wa nguvu ya mvuke inaitwa mtambo wa binary.Jina linatokana na ukweli kwamba maji ya pili katika mzunguko uliofungwa hutumiwa kuendesha turbine badala ya mvuke ya joto.Mchoro wa 1 unaonyesha mchoro uliorahisishwa wa mtambo wa jotoardhi wa aina ya binary.Maji ya jotoardhi hupitishwa kupitia kichanganua joto kiitwacho boiler au vaporizer (katika baadhi ya mimea, vibadilisha joto viwili mfululizo cha kwanza ni hita na cha pili kivukizi) ambapo joto katika kiowevu cha jotoardhi huhamishiwa kwenye umajimaji unaofanya kazi na kusababisha kuchemka. .Majimaji yaliyopita ya kufanya kazi katika mitambo ya jozi ya halijoto ya chini yalikuwa vijokofu vya CFC (aina ya Freon).Mashine za sasa zinatumia hidrokaboni (isobutane, pentane n.k) za jokofu za aina ya HFC zenye umajimaji mahususi uliochaguliwa kulingana na halijoto ya rasilimali ya jotoardhi.
Kielelezo 1. Kiwanda cha nguvu cha mvuke cha binary
Mvuke wa maji unaofanya kazi hupitishwa kwa turbine ambapo maudhui yake ya nishati hubadilishwa kuwa nishati ya mitambo na kutolewa, kupitia shimoni hadi kwa jenereta.Mvuke huu hutoka kwenye turbine hadi kwenye kondeshi ambako hubadilishwa kuwa kioevu.Katika mimea mingi, maji ya baridi huzunguka kati ya condenser na mnara wa baridi ili kukataa joto hili kwa anga.Njia mbadala ni kutumia vile viitwavyo "dry coolers" au viboreshaji vilivyopozwa hewa ambavyo vinakataa joto moja kwa moja hewani bila kuhitaji maji ya kupoeza.Ubunifu huu kimsingi huondoa matumizi yoyote ya ulaji ya maji na mmea kwa kupoeza.Ukaushaji wa ukavu, kwa sababu hufanya kazi kwa viwango vya juu vya joto (haswa katika msimu muhimu wa kiangazi) kuliko minara ya kupoeza husababisha kupungua kwa ufanisi wa mmea.Kioevu kiowevu cha kufanya kazi kutoka kwa kikondeshi hutubwa nyuma hadi kwenye hita/mvuko wa shinikizo la juu na pampu ya mlisho ili kurudia mzunguko.
Mzunguko wa jozi ni aina ya mmea ambao ungetumika kwa matumizi ya halijoto ya chini ya mvuke.Hivi sasa, vifaa vya binary vya nje ya rafu vinapatikana katika moduli za 200 hadi 1,000 kW.
MISINGI YA MFUMO WA NGUVU
Vipengele vya Kiwanda cha Nguvu
Mchakato wa kuzalisha umeme kutoka kwa chanzo cha joto la chini la jotoardhi (au kutoka kwa mvuke kwenye mtambo wa kawaida wa kuzalisha umeme) unahusisha mchakato ambao wahandisi hurejelea kama Mzunguko wa Nafasi.Katika mtambo wa kawaida wa nguvu, mzunguko, kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro wa 1, unajumuisha boiler, turbine, jenereta, condenser, pampu ya maji ya malisho, mnara wa kupoeza na pampu ya maji ya baridi.Mvuke hutolewa kwenye boiler kwa kuchoma mafuta (makaa ya mawe, mafuta, gesi au urani).Mvuke hupitishwa kwa turbine ambapo, katika kupanua dhidi ya vile vya turbine, nishati ya joto katika mvuke inabadilishwa kuwa nishati ya mitambo na kusababisha mzunguko wa turbine.Mwendo huu wa mitambo huhamishwa, kupitia shimoni hadi jenereta ambapo inabadilishwa kuwa nishati ya umeme.Baada ya kupita kwenye turbine mvuke hubadilishwa kuwa maji ya kioevu kwenye kikondoo cha kituo cha nguvu.Kupitia mchakato wa condensation, joto lisilotumiwa na turbine hutolewa kwa maji ya baridi.Maji ya baridi, hutolewa kwenye mnara wa baridi ambapo "joto la taka" kutoka kwa mzunguko linakataliwa kwenye anga.Condensate ya mvuke hutolewa kwa boiler na pampu ya kulisha ili kurudia mchakato.
Kwa muhtasari, mmea wa nguvu ni mzunguko tu unaowezesha ubadilishaji wa nishati kutoka fomu moja hadi nyingine.Katika kesi hii nishati ya kemikali katika mafuta inabadilishwa kuwa joto (kwenye boiler), na kisha kwa nishati ya mitambo (katika turbine) na hatimaye kwa nishati ya umeme (katika jenereta).Ingawa maudhui ya nishati ya bidhaa ya mwisho, umeme, kwa kawaida huonyeshwa katika vitengo vya saa-wati au kilowati-saa (saa-wati 1000 au 1kW-hr), mahesabu ya utendaji wa mimea mara nyingi hufanywa katika vitengo vya BTU.Ni rahisi kukumbuka kuwa 1 kilowati-saa ni sawa na nishati ya 3413 BTU.Mojawapo ya maamuzi muhimu zaidi kuhusu mtambo wa nguvu ni kiasi gani cha pembejeo cha nishati (mafuta) kinahitajika ili kuzalisha pato fulani la umeme.
Subsea Umbilicals
Kazi Kuu
Kutoa nguvu za majimaji kwa mifumo ya udhibiti wa chini ya bahari, kama vile kufungua/kufunga vali
Kutoa nguvu za umeme na ishara za udhibiti kwa mifumo ya udhibiti wa chini ya bahari
Peleka kemikali za uzalishaji kwa ajili ya sindano ya chini ya bahari kwenye mti au shimo la chini
Kutoa gesi kwa ajili ya uendeshaji wa kuinua gesi
Ili kutoa kazi hizi, kitovu cha kina cha maji kinaweza kujumuisha
Mirija ya sindano ya kemikali
Mirija ya usambazaji wa majimaji
Kebo za ishara za kudhibiti umeme
Nyaya za Nguvu za Umeme
Ishara ya fiber optic
Mirija mikubwa ya kuinua gesi
Kitovu cha chini ya bahari ni mkusanyiko wa hoses za majimaji ambayo inaweza pia kujumuisha nyaya za umeme au nyuzi za macho, zinazotumiwa kudhibiti miundo ya chini ya bahari kutoka kwa jukwaa la pwani au chombo kinachoelea.Ni sehemu muhimu ya mfumo wa uzalishaji wa chini ya bahari, bila ambayo uzalishaji endelevu wa kiuchumi wa mafuta ya petroli hauwezekani.
Vipengele Muhimu
Bunge la Juu la Kitovu (TUTA)
Mkutano wa Kuondoa Kitovu wa Juu (TUTA) hutoa kiolesura kati ya kitovu kikuu na kifaa cha kudhibiti upande wa juu.Kizio hiki ni uzio usiolipishwa wa kusimama ambao unaweza kufungwa kwa bolt au kusukumwa katika eneo lililo karibu na sehemu ya kuning'inia ya kitovu katika mazingira hatarishi yaliyo wazi kwenye ubao wa kituo cha juu.Vitengo hivi kwa kawaida hutengenezwa kulingana na mahitaji ya mteja kwa lengo la kuchagua majimaji, nyumatiki, nguvu, ishara, macho ya nyuzi na nyenzo.
TUTA kwa kawaida hujumuisha masanduku ya makutano ya umeme kwa nyaya za nishati ya umeme na mawasiliano, pamoja na kazi ya bomba, geji, na valvu za kuzuia na kutoa damu kwa vifaa vya majimaji na kemikali vinavyofaa.
(Subsea) Mkutano wa Kitovu (UTA)
UTA, iliyoketi juu ya pedi ya matope, ni mfumo wa umeme wa majimaji yenye mchanganyiko mwingi huruhusu moduli nyingi za udhibiti wa chini ya bahari kuunganishwa kwa mawasiliano sawa, mistari ya usambazaji wa umeme na majimaji.Matokeo yake ni kwamba visima vingi vinaweza kudhibitiwa kupitia kitovu kimoja.Kutoka kwa UTA, viunganisho vya visima vya kibinafsi na SCM vinafanywa na makusanyiko ya jumper.
Vyombo vya Kuruka vya chuma (SFL)
Miongozo ya kuruka hutoa miunganisho ya umeme/majimaji/kemikali kutoka UTA hadi kwa miti/maganda ya kudhibiti.Wao ni sehemu ya mfumo wa usambazaji wa chini ya bahari ambao husambaza utendaji wa kitovu kwa malengo yao ya huduma yaliyokusudiwa.Kwa kawaida huwekwa baada ya kitovu na kuunganishwa na ROV.
Nyenzo za Umbilical
Kulingana na aina ya maombi, nyenzo zifuatazo zinapatikana kwa kawaida:
Thermoplastic
Faida: Ni nafuu, utoaji wa haraka, na sugu ya uchovu
Cons: Siofaa kwa maji ya kina;shida ya utangamano wa kemikali;kuzeeka, nk.
Zinki iliyopakwa chuma cha pua cha Nitronic 19D duplex
Faida:
Gharama ya chini ikilinganishwa na chuma cha pua cha super duplex (SDSS)
Nguvu ya mavuno ya juu ikilinganishwa na 316L
Upinzani wa kutu wa ndani
Inatumika kwa huduma ya hydraulic na sindano nyingi za kemikali
Imehitimu kwa huduma inayobadilika
Hasara:
Ulinzi wa kutu wa nje unahitajika - zinki iliyopanuliwa
Wasiwasi juu ya kuegemea kwa welds za mshono katika saizi fulani
Mirija ni nzito na kubwa kuliko SDSS sawa - hang off na matatizo ya usakinishaji
Chuma cha pua 316L
Faida:
Gharama nafuu
Inahitaji ulinzi mdogo au hakuna kabisa kwa muda mfupi
Nguvu ya chini ya mavuno
Inashindana na thermoplastic kwa shinikizo la chini, tiebacks ya maji ya kina - nafuu kwa maisha mafupi ya shamba
Hasara:
Haijahitimu kwa huduma inayobadilika
kloridi pitting wanahusika
Chuma cha pua cha Super Duplex (Sawa ya Upinzani wa Pitting - PRE >40)
Faida:
Nguvu ya juu ina maana ya kipenyo kidogo, uzito wa mwanga kwa ajili ya ufungaji na hutegemea.
Ustahimilivu mkubwa dhidi ya mpasuko wa kutu katika mazingira ya kloridi (upinzani wa shimo > 40) inamaanisha hakuna mipako au CP inayohitajika.
Mchakato wa uchimbaji unamaanisha hakuna welds za mshono ngumu-kukagua.
Hasara:
Uundaji wa awamu ya metali (sigma) wakati wa utengenezaji na kulehemu lazima udhibitiwe.
Gharama ya juu zaidi, nyakati ndefu zaidi za chuma zinazotumiwa kwa mirija ya umbilical
Chuma cha kaboni kilichopakwa zinki (ZCCS)
Faida:
Gharama ya chini ikilinganishwa na SDSS
Imehitimu kwa huduma inayobadilika
Hasara:
Mshono umeunganishwa
Upinzani mdogo wa kutu wa ndani kuliko 19D
Kipenyo kizito na kikubwa ikilinganishwa na SDSS
Uagizaji wa kitovu
Vitovu vipya vilivyowekwa kwa kawaida huwa na viowevu vya kuhifadhi ndani yake.Vimiminika vya kuhifadhia vinahitaji kuhamishwa na bidhaa zilizokusudiwa kabla ya kutumika kwa uzalishaji.Uangalifu lazima uchukuliwe ili kuangalia matatizo yanayoweza kutokea ya kutopatana ambayo yanaweza kusababisha mvua na kusababisha mirija ya kitovu kuzibika.Kioevu kinachofaa cha akiba kinahitajika ikiwa kutopatana kunatarajiwa.Kwa mfano, ili kusimamisha laini ya kizuia asphaltene, kiyeyusho cha pamoja kama EGMBE kinahitajika ili kutoa bafa kati ya kizuizi cha asphaltene na maji ya kuhifadhi kwani kwa kawaida hazioani.