Boranir eftir olíu og gasi er flókið iðnaðarferli sem byggir á miklu úrvali sérhæfðs búnaðar, allt frá yfirborðsborpallinum sjálfum til verkfæra niðri í holu sem vinna kolvetni. Skilningur á virkni hvers íhluta er nauðsynlegur fyrir jarðolíu- og borverkfræðinga. Þessi grein veitir yfirgripsmikið yfirlit yfir borbúnað, helstu borkerfi, algeng verkfæri niðri í holu og hinar ýmsu flokkanir á borbúnaði sem notaður er á landi og úti.
Hvað er borun?
Borun er ferlið við að búa til borholu (borholu) á yfirborði jarðar til að fá aðgang að neðanjarðar olíu- eða jarðgasforða. Þetta er gert með því að nota sérhæfða uppbyggingu sem kallast borvél, sem snýr borholu til að komast í gegnum berg og jarðvegslög. Bitinn er tengdur við borpallinn með langri málmpípu sem kallast borpípa, sem einnig dreifir borvökva til að flytja bergskurð aftur upp á yfirborðið.
Hvað er olíuborunarbúnaður?
Olíuborpallur er stórt mannvirki búið aðstöðu til að vinna og vinna olíu og gas djúpt undir yfirborði jarðar, oft staðsett í höfum eða stórum vatnshlotum (úthafsborpallar). Hann samanstendur af palli sem byggður er á stoðum eða flotum, hýsingarbúnaði og mannskap. Hár turn sem kallaður er borur hýsir borbúnaðinn og langt málmpípa (borstrengur) er stungið í jörðina til að vinna kolvetni úr lónum neðanjarðar.
Helstu kerfi innan borbúnaðar
Skilningur á lykilkerfum borpalla er grundvallaratriði til að átta sig á heildarvirkni hans.
- Lyftikerfi og dráttarverk:Ber ábyrgð á að lyfta og lækka borstrenginn og önnur verkfæri í holuna. Dragverkið samanstendur af stórri spólu sem er vafið með borlínu, auk bremsasetts til að stjórna hraða og hreyfingu.
- Snúningskerfi:Veitir snúningshreyfingu fyrir borstrenginn og borann neðst í holunni. Þetta kerfi inniheldur venjulega snúningsborð eða toppdrif sem skilar nauðsynlegu togi, svo og kelly eða toppdrifkerfi til að flytja snúning frá borpallinum yfir á borstrenginn.
- Hringrásarkerfi:Nauðsynlegt til að dæla borvökva (leðju) niður borstrenginn og aftur upp á yfirborðið. Það felur í sér leðjudælur sem flytja vökva úr aurgryfjum inn í borstrenginn og leðjutanka sem geyma og meðhöndla vökvann áður en honum er dælt niður í holu. Ýmsar lokar og dreifikerfi stjórna vökvaflæði.
- Rafmagnskerfi:Veitir þá orku sem þarf til að stjórna öllum íhlutum borbúnaðarins. Það felur venjulega í sér dísilvélar eða rafmótora sem knýja dráttarverkin, leðjudælur og annan búnað. Rafalar veita rafmagn fyrir lýsingu, hitun og önnur rafkerfi á borpallinum.
- Öryggis- og brunneftirlitskerfi (útblástursvörn):Kemur í veg fyrir óstjórnlegan leka á olíu eða gasi úr holunni. Þetta kerfi inniheldur útblástursvörn (BOPs)-stórir lokar sem eru settir upp við brunnhausinn til að þétta brunninn ef um spark eða útblástur er að ræða-ásamt viðvörunum, skynjurum og neyðarlokunarbúnaði.
Algeng verkfæri og íhlutir niðri í holu
Eftirfarandi er listi yfir algeng borunar- og framleiðslutæki sem notuð eru í holuaðgerðum, sem hver þjónar ákveðnu hlutverki:
| Verkfæri/íhluti | Virka |
|---|---|
| Beisli | Styður og dreifir þyngd slípuðu stöngarinnar, dregur úr álagi á yfirborðsbúnaði. |
| Fáður stangarklemma | Festir fágaða stöngina til að koma í veg fyrir hreyfingu meðan á notkun stendur. |
| Leiðsögumaður Rod | Heldur slípuðu stönginni og sogstönginni í takti fyrir sléttan, skilvirkan rekstur. |
| Fáður stöng | Löng, slétt stöng sem tengir yfirborðsdælueininguna við dæluna niðri í holu og sendir afl. |
| Fyllabox | Lokar gegn fáguðu stönginni til að koma í veg fyrir að brunnvökvi leki upp á yfirborðið. |
| Léttarventill | Losar umframþrýsting úr fyllingarboxinu og kemur í veg fyrir skemmdir á búnaði. |
| Flæðislína | Pípa sem flytur framleiddan vökva frá brunnhausnum til vinnslustöðva. |
| Slönguhaus | Íhlutur festur fyrir ofan hlífðarhausinn, veitir hlífðarhús fyrir slöngur og þéttir slönguna-hringinn. |
| Húðhöfuð | Festur ofan á holuna, festir og þéttir fóðrið í holunni. |
| Slípuð stangartenging | Tengir slípuðu stöngina við sogstangastrenginn og sendir yfirborðsafl til niðurholsdælunnar. |
| Yfirborðsrör | Pípuhluti settur upp á yfirborðið til að veita burðarvirki fyrir brunnhausabúnað. |
| Slöngustrengur | Pípustrengur sem notaður er til að flytja olíu úr lóninu upp á yfirborðið. |
| Sóknarstöng | Löng, snittari stangir sem flytur dæluhreyfingu frá yfirborði yfir í holudælu. |
| Slöngur | Samtengd rör sem flytja vökva frá dælunni niðri í holu til yfirborðs. |
| Tunnutenging | Tengi sem notað er til að tengja saman tvo hluta af slöngum eða sogstangum. |
| Sucker Rod tengi | Festing sem notuð er til að tengja saman tvo hluta sogstanga. |
| Ferðaventill | Loki inni í dæluhólknum sem hreyfist upp og niður, sem gerir vökva kleift að komast inn í uppgangi og út í niðurslagi. |
| Dælutunnu | Sívalur hluti dælunnar þar sem stimpillinn hreyfist upp og niður til að búa til sog og lyfta vökva. |
| Stimpill úr málmi | Sterk stöng sem hreyfist upp og niður inni í dæluhólknum, skapar sog og lyftir vökva upp á yfirborðið. |
| Standandi loki | Staðsett neðst á dæluhólknum, sem gerir vökva kleift að komast inn í dæluna meðan á upphrinu stendur. |
| Sætisnippla | Íhlutur settur upp í slöngustrenginn sem veitir stuðningssæti fyrir standlokann. |
| Götótt geirvörta | Pípulaga burðarvirki með boruðum holum sem hleypa vökva inn í strenginn frá nærliggjandi myndun. |
| Gasakkeri | Skilur gas frá vökva í slöngustrengnum, kemur í veg fyrir gaslæsingu og bætir skilvirkni dælunnar. |
| Mud Akkeri | Aðskilur leðju eða föst efni frá vökvanum í slöngustrengnum, kemur í veg fyrir stíflu og dæluskemmdir. |
| Bull Plug | Þráður tappi sem notaður er til að þétta enda rörs eða hlífðarstrengs. |
Fimm helstu gerðir af borpallum á sjó
Borpallar á hafi úti eru hannaðir fyrir mismunandi vatnsdýpi og umhverfi.
- Innland pramma (grunnt vatn)Virkar á mjög grunnu vatni, venjulega minna en 20 fet. Prammaskrokkurinn sest á hafsbotninn eftir að hafa verið dreginn á staðinn og gefur því stöðugan borpall.
- Niðurdrepandi útbúnaðurNotað í vatnsdýpi á milli 50 og 70 fet þar sem prammar geta ekki starfað. Súlur eða stoðir eru á kafi og kjölfestar í ákveðna hæð, þar sem borbúnaður fyrir ofan knýr niður boreininguna.
- Jack-up RigFæranleg pallur sem hægt er að draga á stað og „tjakka“ síðan fæturna niður á hafsbotninn til að lyfta pallinum yfir vatnið. Hentar fyrir grunnt vatn allt að um það bil 400 fet. Afbrigði fela í sér útdráttar- og lykil-raufahönnun.
- Pallbúnaður (fastar mannvirki) Fastur vettvangur:Úr stáli eða sementi, hannað sem varanlegt mannvirki sem er fest við hafsbotninn. Getur hýst stóra aðstöðu og mannskap, sem styður stefnuboranir í allt að fimm mílur. Hentar fyrir allt að 1.700 feta dýpi.Samhæfður turn:Há, mjó stál/steypubygging sem sveigjast með öldum og vindi, hentugur fyrir dýpi frá 1.500 til 4.900 fet.
- Fljótandi útbúnaður (fljótandi skip)
- Hálf-sökkvi:Þilfarið svífur yfir vatnslínunni á meðan mikið af massanum er á kafi fyrir stöðugleika. Hentar fyrir allt að 12.000 feta dýpi. Inniheldur Sea Star og Spar pallafbrigði.
- Borskip:Borbúnaður er festur beint á þilfari skipsins og holan boruð í gegnum „tungllaug“ (miðop í skrokknum). Viðheldur stöðu með kraftmikilli staðsetningu.
Flokkun borpalla eftir gerð drifs, umhverfi og tækni
Eftir gerð drifs:
| Tegund | Dæmigert líkan | Eiginleikar | Umsókn |
|---|---|---|---|
| Vélrænn drif | ZJ20 | Dísil vélræn sending, einföld uppbygging, lítið viðhald | Grunnar til miðlungs-djúpar holur, hefðbundnir landvellir |
| Rafmagns drif | ZJ70D | AC-DC-AC breytileg tíðni drif, mikil sjálfvirkni, lítil orkunotkun | Djúpar/ofur-djúpar brunnar, flóknar myndanir, óhefðbundnar auðlindir |
| Vökvadrif | NOV vökvabúnaður | Fullt vökvakerfi, fyrirferðarlítið, færanlegt | Þéttbýli eða vistfræðilega viðkvæm svæði með takmörkun á rými |
Eftir rekstrarumhverfi:
| Tegund | Fyrirmynd Dæmi | Helstu eiginleikar | Umsókn |
|---|---|---|---|
| Á landi (ofur-djúpt) | ZJ120/9000 | Hámarks krókaálag 9.000 kN, bordýpt 12.000 m | Tarim Basin, Sichuan-Chongqing ofur-djúp lón |
| Arctic (Polar) | HZJ40L | Lágt-hitaþolið -50 gráður, frostvörn vökva | Síbería, heimskautsbaugssvæði |
| Offshore (Jack-up) | HYSY981 | 3.000 m vatnsdýpi, 10.000 m bordýpi | Suður-Kínahaf, Austur-Kínahaf djúpsjávarreitir |
| Offshore (hálf-köfunartæki) | Transocean Deepwater Horizon | Tvöfaldur borur, sterk bylgjuþol | Ofur-djúpsjávaraðgerðir |
Eftir tæknistigi:
| Tegund | Fyrirmynd Dæmi | Hápunktar tækni | Umsókn |
|---|---|---|---|
| Hefðbundið | Daqing 130 | Vélrænn drif, mikil handvirk aðgerð | Lítil-flókin olíusvæði (skipt smám saman út) |
| Sjálfvirk | Schlumberger PRIME™ útbúnaður | Innbyggður sjálfvirkur-borvél, rauntíma-vöktun, 30% hagkvæmni | Láréttir holur, fjöl-hliðarholur, störf með mikilli-nákvæmni |
| Greindur | NOV Cyberbase® | AI-bjartsýni borunarfæribreytur, fjarstýring, bilunarspá | Stafræn olíusvæði, mannlausir pallar |
Sérstök aðgerðabúnaður:
| Tegund | Fyrirmynd Dæmi | Eiginleikar | Umsókn |
|---|---|---|---|
| Spólulögn | Halliburton CTU 1500 | Stöðug rör, engin pípubreyting | Vel yfirvinna, grannur-holuborun, brot |
| Modular Rig | National Oilwell Varco FastRig® | Modular hönnun, 20% lægri kostnaður, hraður flutningur | Fjarlæg svæði, hröð-viðbragðsverkefni |
Lykilvalsþættir fyrir borpalla
Þegar þeir velja sér borpalla, hafa rekstraraðilar í huga:
- Jarðfræðilegar aðstæður:Hard rokk krefst mikils-togarbúnaðar; Djúpvatn krefst mikillar-tæringarþolinnar-hönnunar.
- Rekstrarmarkmið:Rannsóknarholur stuðla að sveigjanleika; vinnsluholur þurfa-langtíma stöðugleika.
- Umhverfiskröfur:Vistfræðilega viðkvæm svæði setja rafmagnsbúnað með litlum-hljóði og-losun í forgang.
Fjölbreytileiki líköna borpalla endurspeglar fjölbreytt úrval tæknilegra krafna og rekstrarsviðsmynda í olíu- og gasleit og þróun. Tækniþróun heldur áfram að bæta skilvirkni og öryggi borunar, allt frá hefðbundnum vélrænum búnaði til greindar, gervigreindar-knúinna kerfa. Rétt val-samþættir jarðfræðilegar aðstæður, rekstrarumhverfi og efnahagslega þætti-er nauðsynlegt til að hámarka arðsemi auðlindaþróunar. Fyrir frekari upplýsingar, vinsamlegast ekki hika við að hafa samband við Vigor teymið til að fá ítarlegri vöruupplýsingar.
