Petrol Sahalarında Petrol Üretimi
Kuyularda kontrol hatları nasıl çalışır?
Kontrol hatları, sinyallerin iletilmesini sağlar, kuyu içi veri toplamaya izin verir ve kuyu içi aletlerin kontrolüne ve aktivasyonuna izin verir.
Komuta ve kontrol sinyalleri, yüzeydeki bir konumdan kuyu deliğindeki kuyu içi alete gönderilebilir.Kuyu altı sensörlerinden gelen veriler, değerlendirme veya belirli kuyu operasyonlarında kullanım için yüzey sistemlerine gönderilebilir.
Kuyu içi emniyet valfleri (DHSV'ler), yüzeydeki bir kontrol panelinden hidrolik olarak çalıştırılan yüzey kontrollü yüzey altı emniyet valfleridir (SCSSV).Bir kontrol hattına hidrolik basınç uygulandığında, basınç valf içindeki bir manşonu aşağı kaymaya zorlar ve valfi açar.Hidrolik basıncı serbest bıraktığında, valf kapanır.
Meilong Tube'un kuyu içi hidrolik hatları, temel olarak, dayanıklılığın ve aşırı koşullara direncin gerekli olduğu petrol, gaz ve su enjeksiyon kuyularında hidrolik olarak çalıştırılan kuyu altı cihazları için iletişim kanalları olarak kullanılır.Bu hatlar, çeşitli uygulamalar ve kuyu içi bileşenler için özel olarak yapılandırılabilir.
Kapsüllenmiş tüm malzemeler hidrolitik olarak kararlıdır ve yüksek basınçlı gaz dahil olmak üzere tüm tipik kuyu tamamlama sıvılarıyla uyumludur.Malzeme seçimi, dip deliği sıcaklığı, sertlik, gerilme ve yırtılma mukavemeti, su emme ve gaz geçirgenliği, oksidasyon ve aşınma ve kimyasal direnç dahil olmak üzere çeşitli kriterlere dayanmaktadır.
Kontrol hatları, ezilme testi ve yüksek basınçlı otoklav kuyusu simülasyonu da dahil olmak üzere kapsamlı bir şekilde geliştirildi.Laboratuvar ezilme testleri, özellikle tel örgülü "tampon tellerin" kullanıldığı durumlarda, kapsüllenmiş boruların fonksiyonel bütünlüğü koruyabildiği artan yüklemeyi göstermiştir.
Kontrol hatları nerelerde kullanılır?
★ Müdahalelerin maliyetleri veya riskleri veya uzak bir yerde gerekli olan yüzey altyapısını destekleyememe nedeniyle uzaktan akış kontrol cihazlarının işlevselliğini ve rezervuar yönetimi faydalarını gerektiren akıllı kuyular.
★ Kara, platform veya deniz altı ortamları.
Jeotermal Enerji Üretimi
Bitki Çeşitleri
Elektrik üretmek için kullanılan temel olarak üç tür jeotermal santral vardır.Santralin tipi öncelikle sahadaki jeotermal kaynağın doğasına göre belirlenir.
Doğrudan buharlı jeotermal santral olarak adlandırılan jeotermal kaynak, doğrudan kuyudan buhar ürettiğinde uygulanır.Buhar, ayırıcılardan (küçük kum ve kaya parçacıklarını ayıran) geçtikten sonra türbine beslenir.Bunlar, İtalya ve ABD'de geliştirilen en eski santral türleriydi. Ne yazık ki, buhar kaynakları tüm jeotermal kaynaklar arasında en nadir olanıdır ve dünyada sadece birkaç yerde bulunmaktadır.Açıkçası, buhar tesisleri düşük sıcaklıktaki kaynaklara uygulanmayacaktır.
Flaş buhar santralleri, jeotermal kaynağın yüksek sıcaklıkta sıcak su veya buhar ve sıcak su kombinasyonu ürettiği durumlarda kullanılır.Kuyudan gelen sıvı, suyun bir kısmının buhara dönüştüğü ve türbine yönlendirildiği bir flaş tankına iletilir.Kalan su bertarafa yönlendirilir (genellikle enjeksiyon).Kaynağın sıcaklığına bağlı olarak, flaş tanklarının iki aşamasını kullanmak mümkün olabilir.Bu durumda, birinci aşama tankında ayrılan su, daha fazla (ancak daha düşük basınçlı) buharın ayrıldığı ikinci aşama bir flaş tankına yönlendirilir.İkinci aşama tankından kalan su daha sonra bertarafa yönlendirilir.Sözde çift flaş tesisi, türbine iki farklı basınçta buhar verir.Yine, bu tip tesis düşük sıcaklıktaki kaynaklara uygulanamaz.
Üçüncü tür jeotermal enerji santrali ikili santral olarak adlandırılır.Adı, türbini çalıştırmak için jeotermal buhar yerine kapalı bir döngüde ikinci bir sıvının kullanılması gerçeğinden kaynaklanmaktadır.Şekil 1, ikili tip bir jeotermal santralin basitleştirilmiş bir diyagramını sunmaktadır.Jeotermal akışkan, kazan veya buharlaştırıcı adı verilen bir ısı eşanjöründen geçirilir (bazı tesislerde seri bağlı iki ısı eşanjörü, birincisi ön ısıtıcı ve ikincisi buharlaştırıcı), burada jeotermal sıvıdaki ısı çalışma sıvısına aktarılır ve kaynamasına neden olur. .Düşük sıcaklıklı ikili tesislerde geçmişte çalışan akışkanlar CFC (Freon tipi) soğutucu akışkanlardı.Mevcut makineler, jeotermal kaynak sıcaklığına uyacak şekilde seçilen spesifik sıvı ile HFC tipi soğutucu akışkanların hidrokarbonlarını (izobütan, pentan vb.) kullanır.
Şekil 1. İkili jeotermal enerji santrali
Çalışma sıvısı buharı, enerji içeriğinin mekanik enerjiye dönüştürüldüğü ve şaft yoluyla jeneratöre iletildiği türbine iletilir.Buhar, türbinden çıkar ve tekrar sıvıya dönüştürüldüğü kondansatöre gelir.Çoğu tesiste soğutma suyu, bu ısıyı atmosfere vermek için kondenser ile bir soğutma kulesi arasında dolaştırılır.Bir alternatif, soğutma suyuna ihtiyaç duymadan ısıyı doğrudan havaya veren "kuru soğutucular" veya hava soğutmalı kondenserler kullanmaktır.Bu tasarım, esas olarak, tesisin soğutma için tüketen su kullanımını ortadan kaldırır.Kuru soğutma, soğutma kulelerine göre daha yüksek sıcaklıklarda (özellikle önemli yaz mevsiminde) çalıştığı için tesis veriminin düşmesine neden olur.Kondansatörden gelen sıvı çalışma sıvısı, döngüyü tekrarlamak için besleme pompası tarafından daha yüksek basınçlı ön ısıtıcıya/buharlaştırıcıya geri pompalanır.
İkili çevrim, düşük sıcaklıklı jeotermal uygulamalar için kullanılacak olan tesis tipidir.Şu anda, kullanıma hazır ikili ekipman 200 ila 1.000 kW'lık modüller halinde mevcuttur.
ENERJİ SANTRALİ TEMELLERİ
Santral Bileşenleri
Düşük sıcaklıktaki bir jeotermal ısı kaynağından (veya geleneksel bir elektrik santralindeki buhardan) elektrik üretme süreci, mühendislerin Rankine Döngüsü olarak adlandırdıkları bir süreci içerir.Konvansiyonel bir enerji santralinde, Şekil 1'de gösterildiği gibi, çevrim bir kazan, türbin, jeneratör, kondansatör, besleme suyu pompası, soğutma kulesi ve soğutma suyu pompasını içerir.Kazanda bir yakıtın (kömür, petrol, gaz veya uranyum) yakılmasıyla buhar üretilir.Buhar, türbin kanatlarına doğru genişleyerek, buhardaki ısı enerjisinin türbinin dönmesine neden olan mekanik enerjiye dönüştürüldüğü türbine geçirilir.Bu mekanik hareket, bir şaft aracılığıyla jeneratöre aktarılır ve burada elektrik enerjisine dönüştürülür.Türbinden geçtikten sonra buhar, santralin kondansatöründe tekrar sıvı suya dönüştürülür.Yoğuşma işlemi ile türbin tarafından kullanılmayan ısı soğutma suyuna verilir.Soğutma suyu, çevrimden gelen “atık ısının” atmosfere atıldığı soğutma kulesine iletilir.Buhar yoğuşması, işlemi tekrarlamak için besleme pompası tarafından kazana iletilir.
Özetle, bir enerji santrali, enerjinin bir biçimden diğerine dönüşümünü kolaylaştıran basit bir döngüdür.Bu durumda yakıttaki kimyasal enerji ısıya (kazanda), sonra mekanik enerjiye (türbinde) ve son olarak da elektrik enerjisine (jeneratörde) dönüştürülür.Nihai ürün olan elektriğin enerji içeriği normalde watt-saat veya kilovat-saat (1000 watt-saat veya 1kW-saat) cinsinden ifade edilse de, tesis performansı hesaplamaları genellikle BTU birimleriyle yapılır.1 kilovat saatin 3413 BTU'ya eşdeğer enerji olduğunu hatırlamakta fayda var.Bir elektrik santrali ile ilgili en önemli tespitlerden biri, belirli bir elektrik çıktısını üretmek için ne kadar enerji girişi (yakıt) gerektiğidir.
Denizaltı Göbekleri
Ana Fonksiyonlar
Valfleri açmak/kapatmak gibi denizaltı kontrol sistemlerine hidrolik güç sağlayın
Deniz altı kontrol sistemlerine elektrik gücü ve kontrol sinyalleri sağlayın
Ağaçta veya delikte denizaltı enjeksiyonu için üretim kimyasalları sunun
Gaz kaldırma işlemi için gazı teslim edin
Bu işlevi yerine getirmek için bir derin su göbeği şunları içerebilir:
Kimyasal enjeksiyon tüpleri
Hidrolik besleme boruları
Elektrik kontrol sinyal kabloları
Elektrik Güç kabloları
Fiber optik sinyal
Gaz asansörü için büyük borular
Bir deniz altı göbeği, deniz altı yapılarını bir açık deniz platformundan veya yüzen bir gemiden kontrol etmek için kullanılan, elektrik kablolarını veya optik fiberleri de içerebilen bir hidrolik hortum grubudur.Deniz altı üretim sisteminin önemli bir parçasıdır ve onsuz sürekli ekonomik deniz altı petrol üretimi mümkün değildir.
Anahtar bileşenler
Üst Göbek Sonlandırma Tertibatı (TUTA)
Üst Taraf Göbek Sonlandırma Tertibatı (TUTA), ana göbek ve üst taraf kontrol ekipmanı arasındaki arabirimi sağlar.Ünite, üst taraftaki tesiste tehlikeli bir açık ortamda göbek bağına bitişik bir konumda cıvatalanabilen veya kaynaklanabilen bağımsız bir muhafazadır.Bu üniteler genellikle hidrolik, pnömatik, güç, sinyal, fiber optik ve malzeme seçimi açısından müşteri gereksinimlerine göre özel olarak üretilir.
TUTA genellikle elektrik gücü ve iletişim kabloları için elektrik bağlantı kutularının yanı sıra uygun hidrolik ve kimyasal kaynaklar için boru tesisatı, göstergeler ve blok ve boşaltma valfleri içerir.
(Denizaltı) Göbek Sonlandırma Tertibatı (UTA)
Bir çamur pedinin üzerinde oturan UTA, çok katlı bir elektro-hidrolik sistem olup, birçok denizaltı kontrol modülünün aynı iletişim, elektrik ve hidrolik besleme hatlarına bağlanmasına izin verir.Sonuç, birçok kuyunun tek bir göbek yoluyla kontrol edilebilmesidir.UTA'dan münferit kuyulara ve SCM'lere bağlantılar atlama teli düzenekleri ile yapılır.
Uçan Çelik Kablolar (SFL)
Uçan kablolar, UTA'dan tek tek ağaçlara/kontrol bölmelerine elektrik/hidrolik/kimyasal bağlantılar sağlar.Göbek işlevlerini amaçlanan hizmet hedeflerine dağıtan denizaltı dağıtım sisteminin bir parçasıdırlar.Genellikle göbekten sonra kurulurlar ve ROV ile bağlanırlar.
göbek malzemeleri
Uygulama türlerine bağlı olarak, aşağıdaki malzemeler tipik olarak mevcuttur:
Termoplastik
Artıları: Ucuz, hızlı teslimat ve yorulmaya karşı dayanıklı
Eksileri: Derin sular için uygun değildir;kimyasal uyumluluk sorunu;yaşlanma vb.
Çinko kaplı Nitronic 19D dubleks paslanmaz çelik
Artıları:
Süper dubleks paslanmaz çelik (SDSS) ile karşılaştırıldığında daha düşük maliyet
316L'ye kıyasla daha yüksek akma dayanımı
İç korozyon direnci
Hidrolik ve çoğu kimyasal enjeksiyon hizmeti için uyumlu
Dinamik hizmet için uygun
Eksileri:
Harici korozyon koruması gereklidir - ekstrüde çinko
Bazı boyutlarda dikiş kaynaklarının güvenilirliği ile ilgili endişeler
Borular, eşdeğer SDSS'den daha ağır ve daha büyüktür - sarkma ve kurulum endişeleri
Paslanmaz Çelik 316L
Artıları:
Düşük maliyetli
Kısa süre için çok az veya hiç katodik korumaya ihtiyaç duymaz
Düşük akma dayanımı
Düşük basınçlı, sığ su ankrajları için termoplastikle rekabet eder – kısa saha ömrü için daha ucuzdur
Eksileri:
Dinamik hizmet için uygun değil
klorür çukurluğuna duyarlı
Süper Dubleks Paslanmaz Çelik (Pitting Direnci Eşdeğeri - PRE >40)
Artıları:
Yüksek mukavemet, küçük çap, kurulum ve sarkma için hafiflik anlamına gelir.
Klorür ortamlarında gerilimli korozyon çatlamasına karşı yüksek direnç (çukurlanma direnci eşdeğeri > 40), kaplama veya CP gerekmediği anlamına gelir.
Ekstrüzyon işlemi, kontrol edilmesi zor dikiş kaynaklarının olmadığı anlamına gelir.
Eksileri:
İmalat ve kaynak sırasında metaller arası faz (sigma) oluşumu kontrol edilmelidir.
Göbek boruları için kullanılan çeliklerin en yüksek maliyeti, en uzun teslim süreleri
Çinko kaplı karbon çeliği (ZCCS)
Artıları:
SDSS'ye göre düşük maliyetli
Dinamik hizmet için uygun
Eksileri:
dikiş kaynaklı
19D'den daha az Dahili korozyon direnci
SDSS'ye kıyasla ağır ve geniş çap
Göbek devreye alma
Yeni kurulan göbekler tipik olarak içlerinde depolama sıvılarına sahiptir.Depolama sıvılarının, üretim için kullanılmadan önce amaçlanan ürünlerle yer değiştirmesi gerekir.Çökeltilere neden olabilecek ve göbek tüplerinin tıkanmasına neden olabilecek olası uyumsuzluk sorunlarına karşı dikkatli olunmalıdır.Uyumsuzluk bekleniyorsa uygun bir tampon sıvısı gereklidir.Örneğin, bir asfalten inhibitör hattını işletmeye almak için, tipik olarak uyumsuz olduklarından, asfalten inhibitörü ile depolama sıvısı arasında tampon sağlamak üzere EGMBE gibi ortak bir çözücüye ihtiyaç vardır.