شیرهای فوران‌گیر ویژه آبهای عمیق

لزوم استفاده از شیرهای فوران‌گیر بدلیل اهمیت رعایت مسائل ایمنی و زیست محیطی در حین عملیات حفاری اجتناب ناپذیر می‌باشد. شیر فوران‌گیر Blowout Preventer) یا BOP) ابزاری است که از یک بدنه اصلی و تعدادی شیر کنترلی تشکیل شده است و از بخش‌های مختلفی همچون شیرهای ورودی و خروجی گل حفاری، شیر ورودی سیمان و چندین شیر کنترلی عمل کننده در مواقع اضطراری تشکیل شده است. دستیابی به ذخایر هیدروکربنی در بخش عمیق دریا  نیاز به استفاده از تجهیزات و دستگاه‌های خاص حفاری را در مقایسه با فعالیت در آبهای کم عمق و خشکی دو چندان می‌کند.

شیر فوران‌گیر مستقر بر روی سکوهای نیمه شناور  بر خلاف سکوهای پایه‌دار(jack up)  که روی سطح قرار می‌گیرند، در بستر دریا نصب می‌شوند و از روی سکو توسط سیستم‌های هیدرولیکی قابل کنترل می‌باشند. به طور کلی در حفاری چاه‌های نفت و گاز در دریاها با توجه به عمق آب و نوع سکوی حفاری مورد استفاده به لحاظ موقعیت نصب فوران‌گیرها می‌توان از شیرهای فوران‌گیر سطحی (surface BOP) نظیر فوران‌گیرهای مورد استفاده در سکوهای پایه‌دار و یا فوران‌گیرهای زیر دریایی (subsea BOP) نظیر BOP های مورد استفاده در سکوهای نیمه شناور ، کشتی‌های حفاری (drill ship ) و مخازن شناور نفت (FPSO ) استفاده نمود .
به منظور انجام عملیات حفاری توسط سکوی نیمه شناور  از شیر فوران‌گیر زیر دریایی در بستر دریا استفاده می‌شود و کنترل فوران‌گیرها با توجه به نوع سکو و عمق آب توسط سیستم‌های کنترل هیدرولیکی از روی سکو صورت می‌گیرد.

سیستم‌های کنترل هیدرولیکی :
اجزای اولیه سیستم کنترل هیدرولیکی، محفظه کنترل زیر دریایی (modular control pod) می‌باشد که روی مجموعه فوران‌گیرها (BOP stack) سوار می‌شود. محفظه کنترل از تعدادی شیرهای هیدرولیکی تشکیل شده است که با فرمان گرفتن از روی سکو، جریان سیال هیدرولیک را به فوران گیرها، اتصالات هیدرولیکی مربوطه( hydraulic connector )  و سایر شیرهای نصب شده روی فوران‌گیر هدایت می‌کند.
شیرهای کنترل مربوط به محفظه کنترل به صورت هیدرولیکی بازو بسته می‌شوند.
سیستمهای کنترل الکترو هیدرولیکی (E/H ) :

در آبهای عمیق از سیستم الکترو-هیدرولیک استفاده می‌شود. در این سیستم جهت بکار انداختن شیرهای فرمان نصب شده در محفظه کنترل زیر دریایی ( pod valve ) ها از سیگنال‌های الکتریکی استفاده می‌شود که از مزیت‌های این نوع سیستم کنترلی کاهش زمان پاسخ می‌باشد .

در هر دو نوع سیستم هیدرولیکی و E/H ، سیال هیدرولیک مورد نیاز جهت کنترل فوران‌گیرها و اجزا آن باید از یک منبعی که روی سکو قرار دارد تامین شود و سپس جهت انتقال آن از شیلنگ مرکزی (control hose umbilical ) و یا یک لوله صلب متصل شده به شاخه‌های رایزر به نام خط انتقال سیال هیدرولیک استفاده کرد.  عملکرد سریع فوران‌گیر در حفاری آبهای عمیق اهمیت ویژه‌ای دارد. به خصوص در سکوهای با توانایی تثبیت موقعیت دینامیکی (dynamic positioning ) که به دلیل ثابت نبودن موقعیت سکو احتمال جدا شدن از فوران‌گیر را در شرایط اضطراری دو چندان می‌کند.

زمان واکنش از دو قسمت تشکیل شده است :
۱- زمان رسیدن سیگنال فرمان به شیرهای نصب شده در محفظه کنترل زیر دریایی (signal time )
۲- مدت زمانی که طول می‌کشد تا سیال هیدرولیک عمل باز یا بسته کردن را انجام دهد.( Hydraulic execution time)
زمان مورد نیاز جهت بسته شدن فوران‌گیر هنگامی که در بستر دریا قرار دارد نباید بیشتر از ۴۵ ثانیه باشد. سیستم کنترل بکار رفته در فوران‌گیرهای زیردریایی باید توانایی بستن هر کدام از rams ها را در کمتر از ۴۵ ثانیه و فوران‌گیر حلقوی (annular BOP ) را در کمتر از ۶۰ ثانیه داشته باشد.
زمان باز یا بسته شدن شیرآلات بکاررفته در خطوط کاهنده و کشتن چاه (choke/kill ) باید از حداقل زمان بسته شدن rams ها کمتر باشد.

فوران‌گیرهای ویژه آبهای عمیق از تکنولوژی بالایی برخوردار هستند و به همین دلیل نگهداشت و آزمایش آن امری دشوار  و از اهمیت بالایی برخوردار است .
شیر فوران‌گیر سکوی نیمه شناور ایران امیرکبیر با بیش از ۲۰۰ تن وزن، ۱۳ متر ارتفاع و قابلیت تحمل فشار ۱۵۰۰۰ پام تنها شیر فوران‌گیر با این ویژگی‌ها در کشور است که عملیات سرویس و آماده‌سازی آن با توجه به تجربیات کسب شده در سنوات گذشته با صرفه جویی زمانی و کمترین هزینه توسط متخصصان داخلی انجام می‌گردد .

53

ممکن است شما دوست داشته باشید

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.