(IBOP) یکنترل فوران رشته حفار ریش

2

(IBOP) یکنترل فوران رشته حفار ریش

3

(IBOP) یکنترل فوران رشته حفار ریش

عنوان مسئله: .1

(IBOP) یکنترل فوران رشته حفار ریش

نوع درخواست: .2

کنترل ریش "فناورانه ازیرفع ن نهیدر نظر دارد در زم ،یشرکت متقاض کی یکارگزار تبادل فناور عنوانبهبومرنگ یشبکه خدمات نوآور

.دینما یمسئله، تعامل و همکار نیرفع ا یتوانمند برا یهاافراد و شرکت هیبا کل "(IBOP) یفوران رشته حفار

پیشینه موضوع: .3

ری از جلوگی منظوربه. از تجهیزات کنترل فوران چاه باشندیمشیرهای فوران گیر یکی از تجهیزات کنترل کننده چاه در هنگام حفاری

شده گاز و نفت یا دیگر سیالات چاه کنترل ریغبه جریان اصطلاحاً. فوران چاه شودیم( سیالات به بیرون چاه استفاده Blowoutفوران )

به دهشاعمالاز فشار ینیرزمیزکه فشار طبقات دهدیم. این اتفاق زمانی روی شودیمبه اتمسفر یا به درون طبقات زیرزمینی گفته

ری بالاتر رود.سیالات حفا توسطها نآ

ها دلار زیان(، اتلاف مقادیر فوران باعث به خطر افتادن جان خدمه دکل حفاری، تخریب ریگ و میدان تحت حفاری )درنتیجه میلیون

( با نیروی بسیار زیادی به سمت بیرون چاه فوران آب نمک. سیالات )مثل نفت، گاز یا شودیم ستیزطیمحبسیار زیاد نفت و تخریب

شوند. لذا استفاده از شیرهای کنترل فوران برای جلوگیری و کنترل فوران و اگر این سیالات حاوی گاز نیز باشند، مشتعل می کنندیم

.باشدیمامری ضروری و حیاتی چاه

بررسی منتشر شده است. در این متحدهالاتیا Continental Shelfمیزان مصرف استاندارد تجهیزات کنترلی توسط 5991در سال

و عمده علل خرابی آن ذکر گردیده است. در این ثبت شده ،اندای رد شدههای فشار دورهدر تست دو سالطی تجهیزات کنترلی که

مربوط به %51، در حین تست فشار تجهیزات شدهگزارشهای از بین خرابینشان داده شده است، 5شکل ی آن در گزارش که نتیجه کل

باشد.می IBOP خرابی شیرهای ایمنی و

4

(IBOP) یکنترل فوران رشته حفار ریش

ای.های فشار دورههای تجهیزات کنترلی در تست. نتیجه میزان خرابی5شکل

ها، خطر فوران درون رشته حفاری و صدمه خوردن IBOP تر شیرهای ایمنی وقابلیت اطمینان پایین دلیلبا توجه به شکل بالا و به

فشار در چوک منیفلد یهاتستباشد. هرچند میزان عیب در بیشتر مینسبت به خروجی جریان Stand Pipeو Top Driveتجهیزات

این تجهیزات اولین موانع در به سبب اینکه) آوردینم دبه وجوجدی را برای ایجاد فوران یاما عیب در این شیرها خطر ،نیز بالاست

(باشد.نمی)فوران( مقابله با کیک

:آورده شده است یرزپروسه تست فشار در جدول در حین IBOPدلایل اصلی معیوب بودن تجهیز

ایفشار دوره یهاتستدر IBOPدلایل اصلی رد شدن -1جدول شماره

بسته نشدن شیر -1

تواند هنگاممیاین مشکل که باشدشدن کامل این شیرها می مشکل بسته نیترمهم

رل کنت واسطهبهجانی از خسارات ییهانمونهشود. )عدم توانایی در مهار آن نمایان کیک و

است که حد بالای گشتاوری ذکرانیشا نکردن کیک در منابع مختلف اشاره شده است(

، اگر باشدمی Ft.Ibf044 (N.m 104) حدود دستی اعمال شود در صورتبهباید که

بستن نیاز باشد در اصل مشکل مرتبط با نیمه بسته شدن ولو منظوربهنیروی بیشتری

رخ داده است.

2- نشتی به خاطر پدیده

Erosion دهد، در شیرهای ایمنی رخ می معمولاًهایی است که نشتی ،تجهیزاین از دیگر دلایل عیب

. نشان داده شده است. فشار و سرعت بالا، محیط خورنده، خطای 5شکل ها در این نشتی

تاً یهانترین دلایل فرسایش توپی و سیت و انسانی در کامل بسته نشدن شیر از عمده

3شکل باشد.نشتی می

3- نشتی به خاطر فشار از

پایین

4- نشتی به خاطر فشار از

بالا

5

(IBOP) یکنترل فوران رشته حفار ریش

در شیرهای ایمنی. یازکارافتادگ. حالات مختلف 5 شکل

سیال.از داخل توپی به دلیل فرسایش ناشی گشادشدن. 0 شکل .حفاری سیال دلیل به سیت و توپی فرسایش. 3 شکل

5- به خاطر فشار از نشتی

بیرون

تواند ناشی از جریان ذرات سیال باشد که در حال بسته شدن مانع همچنین فرسایش می

این فرسایش نشان داده 0دهد. در شکل رخ میشود و فرسایش تنظیم درست توپی می

شودمی

6- باز نشدن شیر

پی چنین تودر این حالت قفل شدن توپی به دلیل فشار بالای اعمالی بر روی استم و هم

باشد و نیروی اصطکاکی می این امر منجر به عدم انطباق تحت تنش باشد.به سیت بالا می

باشد.دشوار می بر آنکه غلبه

6

(IBOP) یکنترل فوران رشته حفار ریش

که با رعایت موارد تعمیر، نگهداری و همچنین دهدیمرخ (تجهیزات جانبی) Repair Kitدر عمده در این شیرها یهایخراب یکی از

دارای و توجه به این نکته که این شیر ذکرشدهلذا با توجه به مشکلات عمر کارکردی را بهبود بخشید. توانیمتعویض تجهیزات جانبی

لی . با توجه به متریال و اجزاء داخاست ضیمتقاشرکت مدنظرشیر کنترل فوران رشته حفاری یسازیبوم، باشدیمروند مصرف بالایی

وجود دارد.د در داخل کشور، امکان ساخت داخلی شیر این شیر و توانمندی موجو

تشریح مسئله: .4

و برای ریپذنااجتناببا توجه به نیاز به سیستم کنترل فوران که در بخش قبلی ذکر شد، استفاده از شیرهای ایمنی رشته حفاری امری

این کالا از منابع خارجی را با نیتأم، شدهاعمال یهامیتحر. از طرف دیگر افزایش شدید نرخ ارز و باشدیمحفاری ضروری سیستم

لف مخت یهاقسمت. باشدیمکالای حفاری، ساخت داخل این تجهیز ضروری نیتأممشکل روبرو ساخته است، لذا برای کمک به زنجیره

:شده استنشان داده زیر اشکالاین شیر در

7

(IBOP) یکنترل فوران رشته حفار ریش

.IBOP. اجزاء مختلف شیر ایمنی 1شکل

8

(IBOP) یکنترل فوران رشته حفار ریش

. گرددیمدر رشته حفاری نصب که باشدیم( Upper and Lower IBOPو پائینی ) ییبالا ریش شاملشیر کنترل فوران رشته حفاری

و وظیفه کنترل فوران را دارند. گردندیمنصب 6روی سیستم گرداننده فوقانی مطابق با شکل شیرهای ایمنی در رشته حفاری بر

در سیستم گرداننده فوقانی. IBOP. آرایش و نصب شیرهای ایمنی 6شکل

9

(IBOP) یکنترل فوران رشته حفار ریش

احد اینچ در نقشه در و شدهارائه. ابعاد باشدیمو پائینی( ییبالا ریشزیر مربوط به یک جفت شیر کنترل فوران رشته حفاری ) یهانقشه

واهدر ارائه خبرت میت ارزیابی راهکارها بهپس از به همراه یک نمونه واقعی این شیر یهانقشهابعاد دقیق و ضمناً، نشان داده شده است

شد.

Upper IBOP. الف( 7شکل

.Lower IBOP. ب( 7شکل

10

(IBOP) یکنترل فوران رشته حفار ریش

سایش و مقاوم به یهاپوششداخل رشته حفاری، استفاده از و به شرایط سایش و خوردگی موجود در جریان گل حفاری با توجه

ال مت یبندآب. همچنین با توجه به اینکه این شیرها دارای سیستم بال ولو و مکانیزم باشدیمها ضروری خوردگی در روی بال و سیت

یشارهافو برای رسیدن به سیل متال تو متال در و لپینگ بال ول یزنسنگباید توانایی راهکار دهندهارائه یهامیت، لذا باشندیمتو متال

خاص یهارزوه ،در رشته حفاری مورداستفاده یهارزوه( را داشته باشد. همچنین با توجه به اینکه test pressure = 22500 Psiبالا )

د. همچنین ن( را داشته باشAPI reg 6 5/8زنی )تجهیزات و ابزار لازم برای رزوه باید توانمند در اجرای این پروژه یهامیت، باشندیم

ه کردن کپ برای شیرهامجهز به سیستم تورک متر برای باز و بست (جارشکن حفاری اصطلاحبه) Make up break outوجود دستگاه

باید API Spec 7تحت شرایط مذکور در شدهساختهو شیر باشند پام 55144تجهیزات تست فشار تا باید تیدرنها. باشدیمضروری

یا معادل داخلی API Spec 7-1مربوط به شیرهای ایمنی رشته حفاری )معتبر یالمللنیباستاندارد اخذلازم را داشته باشد. یبندآب

IPI یداران محصول نیز ضروری است.کسب اعتبار و جلب نظر خر ر راستاید دشدهیتول( برای محصول

:باشدیمذیل بیبه ترت این شیر مختلففرآیند ساخت قطعات ، آمدهعملبه یهایبررسپس از

تهیه مواد اولیه با گواهی آنالیز شیمیایی و خواص مکانیکی )کشش، سختی، ضربه( و تست غیر مخرب التراسونیک و.... -5

و رزوه زنی یکارنیماش، عملیات بورینگ از دو طرف )بدنه( -5

عملیات حرارتی -3

یکارپرداخت، یزنسنگ -0

.Nutو Ball ،Seatر روی قطعات تنگستن کارباید ب اعمال پوشش -1

.یکارشیپولعملیات لپینگ و -6

.باشدیم API Spec7-1فشار بر اساس استاندارد یهاتستو یپروسه بازرس ضمناً

یهاشرکت، لذا باشدیم( ینیو پائ ییبالا ریش جفت 54) یکنترل فوران رشته حفار ریمجموعه ش 54 ،یسالانه شرکت متقاض ازین

یاتیعمل طیدر شرا ریش کیدر ابتدا نکهیارائه دهند. لازم به ذکر ا ریمجموعه ش 54 یخود برا یمتیق شنهادیپ دیراهکار با دهندهارائه

خواهد شد. یداریخر یتوسط متقاض گریمجموعه د 9 ،دیتائشد و پس از هدتست خوا

11

(IBOP) یکنترل فوران رشته حفار ریش

جدید مربوط به شیرهای ایمنی رشته حفاری از کشورهای یهایتکنولوژ واردکردندر حال حاضر امکان ، اهمیتحربا توجه به اعمال

کیفیت و کارایی ازلحاظباشد. از طرف دیگر شیرهای ایمنی چینی می ریپذامکان خرید محصولات چینی صرفاً و ندارد مطرح وجود

این محصول را تحت شعاع خود قرار داده است. لذا برای بالا بردن بازدهی واردکردننوسانات قیمت ارز ندارند، همچنین عملکرد مناسبی

شیرهای ایمنی با عمر بالاتر و کیفیت بهتر در داخل کشور احساس یت حفاری، نیاز به ساخت داخلعملیا یهانهیهزعملکردی و کاهش

شود.می

:حل مسئله یبرا یشنهادیپ یهاحلراه .5

(.نخواهد بود ریز راهکارهایلزوماً محدود به یشنهادیپ یهاحل)راه

جدید یهایطراحبا استفاده از یمنیا یرهایبردن عمر مفید ش بالا

از تکنولوژی جایگزین استفاده

جذاب: ریغ یشنهادهایها و پحلراه .6

خریدIBOP از کشورهای خارجی

از متال تو متال ریغ یبندآب ستمیبال ولو با س ساخت

ریش یهاقسمت ریو سا ریبدنه ش ینامناسب برا الیاز متر استفاده

و پیشنهادها باید الزامات زیر را رعایت نمایند: هاحلراه .7

تطابق ابعادی با شیرVarco IBOP 15K ( 7مطابق نقشه شماره)

پاس کردن شرایط تست در استانداردAPI- Spec 7-1

پاس کردن خواص مذکور در استانداردNACE MR 0175-H2S Trim

12

(IBOP) یکنترل فوران رشته حفار ریش

22500برای تست فشار یبندآب Psi.

طبق استاندارد پاس کردن شرایط تست گازAPI

.نشان داده شده است 8ی اصلی این شیر در شکل زااج

.IBOP. قطعات اصلی تجهیز 8شکل

ارائه شده است. 5در جدول شماره 8جنس متریال قطعات اصلی مشخص شده در شکل شدهانجامآنالیزهای بر اساس

.IBOP. جنس قطعات اصلی شیر کنترل فوران 5جدول شماره

No Part Material

1 Body 4330V

2 Nut 17-4PH 3 Seat 17-4PH

4 Ball INCONEL

625

5 Crank 17-4PH

6 Crank seal Bronze

C63000

13

(IBOP) یکنترل فوران رشته حفار ریش

:توجه

قطعاتSeat وNut محل نشست یداخل نگیشامل ر یدوجزئ صورتبه(ball) که شوندیمساخته یو قسمت خارج

.باشدیم ballاز جنس قطعه یداخل نگیجنس ر

ازجملهقطعات ریسا wave spring انواع ،O-ring ..... صورتبهو original شودیم هیته.

است. ارائه شده 3در جدول شماره نیز قطعات یکیخواص مکان

.IBOPدر شیر مورداستفاده. خواص مکانیکی مواد 3جدول شماره

HRC Charpy

Test %el

UTS

(Ksi)

Yield

(Ksi)

34-40 -40F

65 ft.lbs 19 170 160 4330V

42 - 14 190 175 17-4PH

(H-925)

INCONEL

625

187-241 (BHN 3000 KG)

- 10 Min

100

Min

100 C63000

مطلوب:نوع همکاری .8

باشد.مذاکره میبر اساس پیشنهادها قابل

ارسال پاسخ: .9

دریافت خواهد شد. لینکاز طریق این هاپروپوزالتمامی

14

(IBOP) یکنترل فوران رشته حفار ریش