Produksyon ng Langis sa Oilfields
Paano gumagana ang mga linya ng kontrol sa mga balon?
Ang mga linya ng kontrol ay nagbibigay-daan sa paghahatid ng mga signal, pinapayagan ang pagkuha ng data sa downhole, at pinahihintulutan ang kontrol at pag-activate ng mga instrumento sa downhole.
Ang command at control signal ay maaaring ipadala mula sa isang lokasyon sa ibabaw hanggang sa downhole tool sa wellbore.Ang data mula sa mga downhole sensor ay maaaring ipadala sa mga surface system para sa pagsusuri o paggamit sa ilang partikular na operasyon ng balon.
Ang mga downhole safety valve (DHSV) ay mga surface controlled sub-surface safety valve (SCSSV) na hydraulically na pinapatakbo mula sa isang control panel sa ibabaw.Kapag ang haydroliko na presyon ay inilapat pababa sa isang linya ng kontrol, pinipilit ng presyon ang isang manggas sa loob ng balbula na dumausdos pababa, na binubuksan ang balbula.Sa pagpapakawala ng haydroliko na presyon, ang balbula ay nagsasara.
Ang mga downhole hydraulic lines ng Meilong Tube ay pangunahing ginagamit bilang mga conduit ng komunikasyon para sa hydraulically operated downhole device sa oil, gas, at water-injection well, kung saan kinakailangan ang tibay at paglaban sa matinding mga kondisyon.Ang mga linyang ito ay maaaring pasadyang i-configure para sa iba't ibang mga application at downhole na bahagi.
Ang lahat ng naka-encapsulated na materyales ay hydrolytically stable at tugma sa lahat ng tipikal na well completion fluid, kabilang ang high-pressure na gas.Ang pagpili ng materyal ay batay sa iba't ibang pamantayan, kabilang ang temperatura sa ilalim ng butas, katigasan, lakas ng makunat at pagkapunit, pagsipsip ng tubig at pagkamatagusin ng gas, oksihenasyon, at paglaban sa abrasion at kemikal.
Ang mga linya ng kontrol ay sumailalim sa malawak na pag-unlad, kabilang ang pagsubok ng crush at high-pressure autoclave well simulation.Ipinakita ng mga laboratoryo crush test ang tumaas na loading kung saan ang encapsulated tubing ay maaaring mapanatili ang functional integrity, lalo na kung saan ang wire-strand na "bumper wires" ay ginagamit.
Saan ginagamit ang mga linya ng kontrol?
★ Mga matalinong balon na nangangailangan ng functionality at mga benepisyo sa pamamahala ng reservoir ng mga remote flow-control device dahil sa mga gastos o panganib ng mga interbensyon o kawalan ng kakayahang suportahan ang imprastraktura sa ibabaw na kinakailangan sa isang malayong lokasyon.
★ Land, platform, o subsea na kapaligiran.
Geothermal Power Generation
Mga Uri ng Halaman
Mayroong tatlong uri ng geothermal plant na ginagamit upang makabuo ng kuryente.Ang uri ng halaman ay pangunahing tinutukoy ng likas na yaman ng geothermal sa site.
Ang tinatawag na direct steam geothermal plant ay inilalapat kapag ang geothermal resource ay gumagawa ng singaw nang direkta mula sa balon.Ang singaw, pagkatapos na dumaan sa mga separator (na nag-aalis ng maliliit na butil ng buhangin at bato) ay ipapakain sa turbine.Ito ang mga pinakaunang uri ng halaman na binuo sa Italy at sa US Sa kasamaang palad, ang mga mapagkukunan ng singaw ay ang pinakabihirang sa lahat ng geothermal na mapagkukunan at umiiral lamang sa ilang mga lugar sa mundo.Malinaw na ang mga steam plant ay hindi ilalapat sa mga mapagkukunang mababa ang temperatura.
Ang mga flash steam plant ay ginagamit sa mga kaso kung saan ang geothermal na mapagkukunan ay gumagawa ng mataas na temperatura na mainit na tubig o isang kumbinasyon ng singaw at mainit na tubig.Ang likido mula sa balon ay inihahatid sa isang tangke ng flash kung saan ang isang bahagi ng tubig ay kumikislap sa singaw at idinidirekta sa turbine.Ang natitirang tubig ay nakadirekta sa pagtatapon (karaniwang iniksyon).Depende sa temperatura ng mapagkukunan, posibleng gumamit ng dalawang yugto ng flash tank.Sa kasong ito, ang tubig na pinaghihiwalay sa unang yugto ng tangke ay nakadirekta sa pangalawang yugto ng flash tank kung saan higit pa (ngunit mas mababang presyon) ang singaw ay pinaghihiwalay.Ang natitirang tubig mula sa tangke ng ikalawang yugto ay idinidirekta sa pagtatapon.Ang tinatawag na double flash plant ay naghahatid ng singaw sa dalawang magkaibang pressure sa turbine.Muli, ang ganitong uri ng halaman ay hindi maaaring ilapat sa mga mapagkukunang mababa ang temperatura.
Ang ikatlong uri ng geothermal power plant ay tinatawag na binary plant.Ang pangalan ay nagmula sa katotohanan na ang pangalawang likido sa isang closed cycle ay ginagamit upang patakbuhin ang turbine kaysa sa geothermal steam.Ang Figure 1 ay nagpapakita ng isang pinasimple na diagram ng isang binary type na geothermal plant.Ang geothermal fluid ay ipinapasa sa isang heat exchanger na tinatawag na boiler o vaporizer (sa ilang mga halaman, dalawang heat exchanger sa serye ang una ay isang preheater at ang pangalawa ay isang vaporizer) kung saan ang init sa geothermal fluid ay inililipat sa gumaganang fluid na nagiging sanhi ng pagkulo nito. .Ang mga dating gumaganang likido sa mababang temperatura na binary na mga halaman ay mga CFC (Freon type) na nagpapalamig.Gumagamit ang mga kasalukuyang makina ng mga hydrocarbon (isobutane, pentane atbp) ng mga uri ng HFC na nagpapalamig na may partikular na likido na pinili upang tumugma sa temperatura ng mapagkukunang geothermal.
Larawan 1. Binary geothermal power plant
Ang working fluid vapor ay ipinapasa sa turbine kung saan ang nilalaman ng enerhiya nito ay na-convert sa mekanikal na enerhiya at inihatid, sa pamamagitan ng baras patungo sa generator.Ang singaw ay lumabas sa turbine patungo sa condenser kung saan ito ay na-convert pabalik sa isang likido.Sa karamihan ng mga halaman, ang nagpapalamig na tubig ay ipinapaikot sa pagitan ng condenser at isang cooling tower upang tanggihan ang init na ito sa atmospera.Ang isang alternatibo ay ang paggamit ng tinatawag na "dry coolers" o air cooled condenser na direktang tinatanggihan ang init sa hangin nang hindi nangangailangan ng cooling water.Ang disenyong ito ay mahalagang inaalis ang anumang pagkonsumo ng tubig ng halaman para sa paglamig.Dry cooling, dahil ito ay nagpapatakbo sa mas mataas na temperatura (lalo na sa pangunahing panahon ng tag-init) kaysa sa mga cooling tower ay nagreresulta sa mas mababang kahusayan ng halaman.Ang likidong gumaganang likido mula sa condenser ay ibinabalik sa mas mataas na presyon na preheater/vaporizer ng feed pump upang ulitin ang cycle.
Ang binary cycle ay ang uri ng halaman na gagamitin para sa mababang temperatura ng geothermal na aplikasyon.Sa kasalukuyan, available ang off-the-shelf binary equipment sa mga module na 200 hanggang 1,000 kW.
POWER PLANT FUNDAMENTALS
Mga Bahagi ng Power Plant
Ang proseso ng pagbuo ng kuryente mula sa isang mababang temperatura na pinagmumulan ng init na geothermal (o mula sa singaw sa isang conventional power plant) ay nagsasangkot ng isang proseso na tinutukoy ng mga inhinyero bilang isang Rankine Cycle.Sa isang conventional power plant, ang cycle, gaya ng inilalarawan sa figure 1, ay may kasamang boiler, turbine, generator, condenser, feed water pump, cooling tower at cooling water pump.Ang singaw ay nabuo sa boiler sa pamamagitan ng pagsunog ng gasolina (karbon, langis, gas o uranium).Ang singaw ay ipinapasa sa turbine kung saan, sa pagpapalawak laban sa mga blades ng turbine, ang enerhiya ng init sa singaw ay na-convert sa mekanikal na enerhiya na nagdudulot ng pag-ikot ng turbine.Ang mekanikal na paggalaw na ito ay inililipat, sa pamamagitan ng isang baras patungo sa generator kung saan ito ay na-convert sa elektrikal na enerhiya.Matapos dumaan sa turbine ang singaw ay binabalik sa likidong tubig sa condenser ng planta ng kuryente.Sa pamamagitan ng proseso ng condensation, ang init na hindi ginagamit ng turbine ay inilalabas sa cooling water.Ang cooling water, ay inihahatid sa cooling tower kung saan ang "waste heat" mula sa cycle ay tinatanggihan sa atmospera.Ang steam condensate ay inihahatid sa boiler ng feed pump upang ulitin ang proseso.
Sa buod, ang planta ng kuryente ay simpleng cycle na nagpapadali sa conversion ng enerhiya mula sa isang anyo patungo sa isa pa.Sa kasong ito, ang enerhiya ng kemikal sa gasolina ay na-convert sa init (sa boiler), at pagkatapos ay sa mekanikal na enerhiya (sa turbine) at sa wakas sa elektrikal na enerhiya (sa generator).Bagama't ang nilalaman ng enerhiya ng huling produkto, ang kuryente, ay karaniwang ipinahayag sa mga yunit ng watts-hours o kilowatt-hours (1000 watt-hours o 1kW-hr), ang mga kalkulasyon ng performance ng planta ay kadalasang ginagawa sa mga unit ng BTU's.Maginhawang tandaan na ang 1 kilowatt-hour ay katumbas ng enerhiya ng 3413 BTU.Ang isa sa pinakamahalagang pagpapasiya tungkol sa isang planta ng kuryente ay kung gaano karaming enerhiya na input (gasolina) ang kinakailangan upang makabuo ng isang ibinigay na output ng kuryente.
Mga Umbilical sa ilalim ng dagat
Pangunahing Pag-andar
Magbigay ng hydraulic power sa mga subsea control system, gaya ng pagbukas/pagsara ng mga valve
Magbigay ng electric power at control signal sa mga subsea control system
Maghatid ng mga kemikal sa produksyon para sa subsea injection sa puno o downhole
Maghatid ng gas para sa pagpapatakbo ng pag-angat ng gas
Upang maihatid ang mga function na ito, maaaring isama ang isang malalim na tubig umbilical
Mga tubong iniksyon ng kemikal
Hydraulic supply tubes
Mga kable ng signal ng elektrikal na kontrol
Mga kable ng kuryente
Senyales ng fiber optic
Mga malalaking tubo para sa pag-angat ng gas
Ang umbilical sa ilalim ng dagat ay isang pagpupulong ng mga hydraulic hose na maaari ring magsama ng mga de-koryenteng cable o optic fibers, na ginagamit upang kontrolin ang mga istruktura sa ilalim ng dagat mula sa isang offshore platform o isang lumulutang na sisidlan.Ito ay isang mahalagang bahagi ng sistema ng produksyon sa ilalim ng dagat, kung wala ito ay hindi posible ang matipid na produksyon ng petrolyo sa ilalim ng dagat.
Mahahalagang bahagi
Topside Umbilical Termination Assembly (TUTA)
Ang Topside Umbilical Termination Assembly (TUTA) ay nagbibigay ng interface sa pagitan ng pangunahing umbilical at ng topside control equipment.Ang unit ay isang free standing enclosure na maaaring i-bolted o i-welded sa isang lokasyon na katabi ng umbilical hang-off sa isang mapanganib na nakalantad na kapaligiran sa ibabaw ng topside facility.Ang mga unit na ito ay karaniwang pinasadya sa mga kinakailangan ng customer na may pagtingin sa hydraulic, pneumatic, power, signal, fiber optic, at pagpili ng materyal.
Karaniwang isinasama ng TUTA ang mga electrical junction box para sa electrical power at mga cable ng komunikasyon, pati na rin ang tube work, gauge, at block at bleed valve para sa naaangkop na hydraulic at chemical supply.
(Subsea) Umbilical Termination Assembly (UTA)
Ang UTA, na nakaupo sa ibabaw ng mud pad, ay isang multi-plexed electro-hydraulic system na nagbibigay-daan sa maraming subsea control module na konektado sa parehong mga komunikasyon, electrical at hydraulic supply lines.Ang resulta ay maraming mga balon ang maaaring kontrolin sa pamamagitan ng isang pusod.Mula sa UTA, ang mga koneksyon sa mga indibidwal na balon at SCM ay ginawa gamit ang mga jumper assemblies.
Steel Flying Leads (SFL)
Ang mga lumilipad na lead ay nagbibigay ng mga koneksyong elektrikal/hydraulic/kemikal mula sa UTA patungo sa mga indibidwal na puno/control pod.Ang mga ito ay bahagi ng sistema ng pamamahagi sa ilalim ng dagat na namamahagi ng mga umbilical functionality sa kanilang nilalayon na mga target na serbisyo.Karaniwang naka-install ang mga ito pagkatapos ng umbilical at konektado ng ROV.
Umbilical Materials
Depende sa mga uri ng aplikasyon, ang mga sumusunod na materyales ay karaniwang magagamit:
Thermoplastic
Mga kalamangan: Ito ay mura, mabilis na paghahatid, at lumalaban sa pagkapagod
Cons: Hindi angkop para sa malalim na tubig;problema sa compatibility ng kemikal;pagtanda, atbp.
Zinc coated Nitronic 19D duplex stainless steel
Mga kalamangan:
Mas mababang gastos kumpara sa super duplex stainless steel (SDSS)
Mas mataas na lakas ng ani kumpara sa 316L
Panloob na paglaban sa kaagnasan
Tugma para sa haydroliko at karamihan sa serbisyo ng pag-iniksyon ng kemikal
Kwalipikado para sa dynamic na serbisyo
Cons:
Kinakailangan ang panlabas na proteksyon ng kaagnasan – extruded zinc
Mga alalahanin tungkol sa pagiging maaasahan ng mga seam welds sa ilang mga sukat
Ang mga tubo ay mas mabigat at mas malaki kaysa sa katumbas na SDSS - mag-hang off at mga alalahanin sa pag-install
Hindi kinakalawang na asero 316L
Mga kalamangan:
Mura
Kailangan ng kaunti o walang cathodic na proteksyon para sa maikling tagal
Mababang lakas ng ani
Mapagkumpitensya sa thermoplastic para sa mababang presyon, mababaw na tubig tiebacks -mas mura para sa maikling buhay sa field
Cons:
Hindi kwalipikado para sa dynamic na serbisyo
madaling kapitan ng chloride pitting
Super Duplex Stainless Steel (Pitting Resistance Equivalent - PRE >40)
Mga kalamangan:
Ang mataas na lakas ay nangangahulugan ng maliit na diameter, magaan ang timbang para sa pag-install at mag-hang off.
Ang mataas na resistensya sa pag-crack ng kaagnasan ng stress sa mga kapaligiran ng chloride (katumbas ng pitting resistance > 40) ay nangangahulugang walang patong o CP na kinakailangan.
Ang proseso ng pag-extrusion ay nangangahulugan na walang mahirap-inspeksyon ng mga seam welds.
Cons:
Ang pagbuo ng inter-metallic phase (sigma) sa panahon ng paggawa at hinang ay dapat kontrolin.
Pinakamataas na gastos, pinakamahabang lead time ng mga bakal na ginagamit para sa mga umbilical tube
Zinc coated carbon steel (ZCCS)
Mga kalamangan:
Mababang gastos kaugnay sa SDSS
Kwalipikado para sa dynamic na serbisyo
Cons:
Pinagtahian
Mas kaunting Panloob na paglaban sa kaagnasan kaysa sa 19D
Mabigat at malaking diameter kumpara sa SDSS
Umbilical commissioning
Ang mga bagong naka-install na umbilical ay karaniwang may mga storage fluid sa mga ito.Ang mga likido sa imbakan ay kailangang alisin sa mga nilalayong produkto bago sila gamitin para sa produksyon.Kailangang mag-ingat upang tingnan ang mga potensyal na problema sa hindi pagkakatugma na maaaring magresulta sa mga pag-ulan at maging sanhi ng pagsaksak ng mga umbilical tubes.Kinakailangan ang wastong buffer fluid kung inaasahan ang hindi pagkakatugma.Halimbawa, para mag-commission ng isang linya ng asphaltene inhibitor, kailangan ang isang mutual solvent tulad ng EGMBE para magbigay ng buffer sa pagitan ng asphaltene inhibitor at storage fluid dahil karaniwang hindi tugma ang mga ito.