Petrol Sahalarında Petrol Üretimi
Kuyularda kontrol hatları nasıl çalışır?
Kontrol hatları, sinyallerin iletilmesini sağlar, kuyu içi veri alımına izin verir ve kuyu içi aletlerin kontrol ve aktivasyonuna izin verir.
Komut ve kontrol sinyalleri, yüzeydeki bir konumdan kuyu deliğindeki kuyu içi alete gönderilebilir.Kuyu içi sensörlerden gelen veriler, değerlendirme veya belirli kuyu işlemlerinde 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 zorlayarak valfi açar.Hidrolik basınç bırakıldığında valf kapanır.
Meilong Tube'un kuyu içi hidrolik hatları, esas olarak, dayanıklılık ve aşırı koşullara karşı direncin gerekli olduğu petrol, gaz ve su enjeksiyon kuyularında hidrolik olarak çalıştırılan kuyu içi cihazlar için iletişim kanalları olarak kullanılır.Bu hatlar, çeşitli uygulamalar ve kuyu içi bileşenler için özel olarak yapılandırılabilir.
Kapsüllenmiş tüm malzemeler hidrolitik olarak stabildir ve yüksek basınçlı gaz da dahil olmak üzere tüm tipik kuyu tamamlama sıvılarıyla uyumludur.Malzeme seçimi, dip deliği sıcaklığı, sertlik, çekme ve yırtılma mukavemeti, su emme ve gaz geçirgenliği, oksidasyon ve aşınma ve kimyasal direnç gibi çeşitli kriterlere dayanmaktadır.
Kontrol hatları, ezilme testi ve yüksek basınçlı otoklav kuyusu simülasyonu dahil olmak üzere kapsamlı bir geliştirme sürecinden geçmiştir.Laboratuvar ezilme testleri, kapsüllenmiş borunun, özellikle tel bükümlü "tampon tellerinin" kullanıldığı durumlarda, fonksiyonel bütünlüğü koruyabildiği artan yüklemeyi göstermiştir.
Kontrol hatları nerelerde kullanılır?
★ Müdahalelerin maliyetleri veya riskleri veya uzak bir konumda gereken yüzey altyapısını destekleyememesi nedeniyle uzaktan akış kontrol cihazlarının işlevsellik ve rezervuar yönetimi faydalarını gerektiren akıllı kuyular.
★ Kara, platform veya deniz altı ortamları.
Jeotermal Enerji Üretimi
Bitki Türleri
Elektrik üretmek için kullanılan temel olarak üç tür jeotermal santral vardır.Santralin türü öncelikle sahadaki jeotermal kaynağın doğasına göre belirlenir.
Doğrudan buhar jeotermal santrali, jeotermal kaynak doğrudan kuyudan buhar ürettiğinde uygulanır.Buhar, (küçük kum ve kaya parçacıklarını uzaklaştıran) ayırıcılardan geçtikten sonra türbine beslenir.Bunlar İtalya'da ve ABD'de geliştirilen en eski santral türleriydi Ne yazık ki, buhar kaynakları tüm jeotermal kaynakların en nadide olanıdır ve dünyada sadece birkaç yerde mevcuttur.Açıkça görülüyor ki, buhar tesisleri düşük sıcaklıklı kaynaklara uygulanmayacaktır.
Flaş buhar tesisleri, 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, iki aşamalı flaş tankları 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 tanktan kalan su daha sonra bertarafa yönlendirilir.Sözde çift flaş tesisi, türbine iki farklı basınçta buhar verir.Yine, bu tip bir tesis, düşük sıcaklıklı kaynaklara uygulanamaz.
Üçüncü tip jeotermal santral, ikili santral olarak adlandırılır.Adı, türbini çalıştırmak için jeotermal buhar yerine kapalı bir çevrimdeki ikinci bir sıvının kullanılması gerçeğinden türemiştir.Şekil 1, ikili tip bir jeotermal santralin basitleştirilmiş bir diyagramını sunmaktadır.Jeotermal akışkan, kazan veya vaporizatör adı verilen bir ısı eşanjöründen (bazı tesislerde seri bağlı iki ısı eşanjörü, birincisi bir ön ısıtıcı ve ikincisi bir buharlaştırıcı) içinden geçirilir ve burada jeotermal akışkandaki ısı, çalışma akışkanına aktarılarak kaynamasına neden olur. .Düşük sıcaklıklı ikili tesislerde geçmişteki çalışma sıvıları CFC (Freon tipi) soğutuculardı.Mevcut makineler, jeotermal kaynak sıcaklığına uyacak şekilde seçilen özel sıvı ile HFC tipi soğutucu akışkanların hidrokarbonlarını (izobütan, pentan vb.) kullanır.
Şekil 1. İkili jeotermal enerji santrali
Çalışma sıvısı buharı türbine iletilir ve burada enerji içeriği mekanik enerjiye dönüştürülür ve şaft vasıtasıyla jeneratöre iletilir.Buhar, türbinden tekrar sıvıya dönüştürüldüğü kondansatöre çıkar.Çoğu tesiste soğutma suyu, bu ısıyı atmosfere atmak için kondenser ve bir soğutma kulesi arasında dolaştırılır.Bir alternatif, “kuru soğutucular” olarak adlandırılan veya soğutma suyuna ihtiyaç duymadan ısıyı doğrudan havaya veren hava soğutmalı kondenserleri kullanmaktır.Bu tasarım, esas olarak, tesisin soğutma için tükettiği herhangi bir su kullanımını ortadan kaldırır.Kuru soğutma, soğutma kulelerinden daha yüksek sıcaklıklarda (özellikle önemli yaz mevsiminde) çalıştığı için daha düşük tesis verimliliğine neden olur.Kondenserden gelen sıvı çalışma sıvısı, çevrimi tekrarlamak için besleme pompası tarafından daha yüksek basınçlı ön ısıtıcı/buharlaştırıcıya geri pompalanır.
İkili çevrim, düşük sıcaklıklı jeotermal uygulamalar için kullanılacak olan tesis türüdür.Halihazırda, kullanıma hazır ikili ekipman, 200 ila 1.000 kW'lık modüller halinde mevcuttur.
ELEKTRİK SANTRALİ TEMELLERİ
Santral Bileşenleri
Düşük sıcaklıktaki bir jeotermal ısı kaynağından (veya geleneksel bir enerji santralindeki buhardan) elektrik üretme süreci, proses mühendislerinin Rankine Döngüsü olarak adlandırdığı bir süreci içerir.Geleneksel bir enerji santralinde, şekil 1'de gösterildiği gibi çevrim, bir kazan, türbin, jeneratör, kondansatör, besleme suyu pompası, soğutma kulesi ve soğutma suyu pompası içerir.Bir yakıtın (kömür, petrol, gaz veya uranyum) yakılmasıyla kazanda buhar üretilir.Buhar, türbin kanatlarına karşı genleşerek, buhardaki ısı enerjisinin türbinin dönmesine neden olan mekanik enerjiye dönüştürüldüğü türbine iletilir.Bu mekanik hareket bir şaft vasıtasıyla jeneratöre aktarılır ve burada elektrik enerjisine dönüştürülür.Türbinden geçtikten sonra buhar, elektrik santralinin kondenserinde tekrar sıvı suya dönüştürülür.Yoğuşma işlemi ile türbin tarafından kullanılmayan ısı soğutma suyuna verilir.Soğutma suyu, çevrimden çıkan “atık ısının” atmosfere atıldığı soğutma kulesine iletilir.Buhar kondensi, işlemin tekrarlanması için besleme pompası tarafından kazana verilir.
Özetle, bir elektrik santrali, enerjinin bir biçimden diğerine dönüştürülmesini kolaylaştıran bir döngüdür.Bu durumda yakıttaki kimyasal enerji ısıya (kazanda), ardından mekanik enerjiye (türbinde) ve son olarak da elektrik enerjisine (jeneratörde) dönüştürülür.Nihai ürünün enerji içeriği, elektriğin, normalde watt-saat veya kilowatt-saat (1000 watt-saat veya 1kW-saat) birimleriyle ifade edilmesine rağmen, tesis performansının hesaplamaları genellikle BTU birimlerinde yapılır.1 kilovat saatin 3413 BTU'nun enerji eşdeğeri olduğunu hatırlamakta fayda var.Bir elektrik santrali ile ilgili en önemli tespitlerden biri, belirli bir elektrik çıktısını üretmek için ne kadar enerji girdisi (yakıt) gerektiğidir.
Denizaltı Umbilikalleri
Ana Fonksiyonlar
Vanaları açmak/kapatmak gibi denizaltı kontrol sistemlerine hidrolik güç sağlamak
Denizaltı kontrol sistemlerine elektrik gücü ve kontrol sinyalleri sağlayın
Ağaçta veya kuyuda denizaltı enjeksiyonu için üretim kimyasalları sağlayın
Gaz kaldırma işlemi için gaz sağlayın
Bu işlevi yerine getirmek için bir derin su göbek bağı şunları içerebilir:
Kimyasal enjeksiyon tüpleri
Hidrolik besleme boruları
Elektrik kontrol sinyal kabloları
Elektrik Güç kabloları
Fiber optik sinyal
Gaz kaldırma için büyük borular
Bir denizaltı göbek bağı, denizaltı yapılarını bir açık deniz platformundan veya yüzen bir gemiden kontrol etmek için kullanılan, elektrik kabloları veya optik fiberler de içerebilen bir hidrolik hortumlar grubudur.Sürekli ekonomik denizaltı petrol üretiminin mümkün olmadığı, denizaltı üretim sisteminin önemli bir parçasıdır.
Anahtar bileşenler
Üst Taraf Göbek Sonlandırma Tertibatı (TUTA)
Üst Taraf Göbek Sonlandırma Düzeneği (TUTA), ana göbek ve üst taraf kontrol ekipmanı arasındaki arayüzü sağlar.Ünite, üst taraftaki tesiste tehlikeli bir açık ortamda göbek askısına bitişik bir konumda cıvatalanabilen veya kaynaklanabilen serbest duran bir mahfazadır.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 beslemeler için tüp işleri, göstergeler ve blok ve boşaltma valflerini içerir.
(Denizaltı) Göbek Sonlandırma Meclisi (UTA)
Bir çamurluk üzerine oturan UTA, çok katlı bir elektro-hidrolik sistemdir ve birçok denizaltı kontrol modülünün aynı iletişim, elektrik ve hidrolik besleme hatlarına bağlanmasına izin verir.Sonuç, birçok kuyunun tek bir göbek üzerinden kontrol edilebilmesidir.UTA'dan, bireysel kuyulara ve SCM'lere bağlantılar, köprü tertibatları ile yapılır.
Çelik Uçan Uçlar (SFL)
Uçan kablolar, UTA'dan bağımsız 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 Materyalleri
Uygulama türlerine bağlı olarak, tipik olarak aşağıdaki malzemeler mevcuttur:
Termoplastik
Artıları: Ucuz, hızlı teslimat ve yorgunluğa 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 nitelikli
Eksileri:
Harici korozyon koruması gerekli – ekstrüde çinko
Bazı boyutlardaki dikiş kaynaklarının güvenilirliği ile ilgili endişeler
Tüpler, eşdeğer SDSS'den daha ağır ve daha büyüktür – takılma ve kurulum sorunları
Paslanmaz Çelik 316L
Artıları:
Düşük maliyetli
Kısa süre için çok az katodik korumaya ihtiyaç duyar veya hiç katodik koruma gerektirmez
Düşük akma mukavemeti
Düşük basınç, sığ su ankrajları için termoplastik ile rekabet edebilir – kısa alan ömrü için daha ucuz
Eksileri:
Dinamik hizmet için uygun değil
klorür çukurlaşmasına duyarlı
Süper Dubleks Paslanmaz Çelik (Oyuklanma Direnci Eşdeğeri - PRE >40)
Artıları:
Yüksek mukavemet, kurulum ve takılma için küçük çap, hafiflik anlamına gelir.
Klorür ortamlarında stres korozyonu çatlamasına karşı yüksek direnç (çukur direnci eşdeğeri > 40), kaplama veya CP gerekmediği anlamına gelir.
Ekstrüzyon işlemi, incelenmesi zor dikiş kaynakları 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 maliyet
Dinamik hizmet için nitelikli
Eksileri:
dikiş kaynaklı
19D'den daha az Dahili korozyon direnci
SDSS'ye kıyasla ağır ve büyük çap
Göbek devreye alma
Yeni kurulan göbek bağlarının içinde tipik olarak depolama sıvıları bulunur.Depolama sıvıları, üretim için kullanılmadan önce amaçlanan ürünler tarafından değiştirilmelidir.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 devreye almak için, asfalten inhibitörü ile depolama sıvısı arasında tampon sağlamak için EGMBE gibi ortak bir solvent gereklidir, çünkü bunlar tipik olarak uyumsuzdur.