سرويس لوله مغزی (Coiled Tubing)
0

خدمات و سرویس دهی لوله مغزی سیار به حدود نیم قرن قبل بر می گردد.  در جنگ جهانی دوم متفقین از این تکنولوژی جهت انتقال سوخت از انگلیس به فرانسه استفاده نمودند.  تجهیز و توسعه لوله مغزی به شکل مدرن و پیشرفته نیز ریشه در پروژه های سری نیروهای متفقین در خلال جنگ جهانی دوم دارد.  نام پروژه پلوتو، از سرواژه ای سه کلمه خط لوله زیر اقیانوس گرفته شده (Pipeline Under Ocean).

طی این پروژه سوخت رسانی به قوای مهاجم از دریای مانش توسط Tubing انجام شد.  در این طرح هفده لوله ۳۰ مایلی را بکار گرفتند و شش لوله ذخیره هم از طریق Butt- Welding اضافه شده که جنس لوله ها فولاد و قطر داخلی شان ً۳ بود.  لوله های دور قرقره های عظیمی به قطر ً۴۰ پیچانده شده و پشت یک کشتی یدک کش حمل می شد.

اواخر سال ۱۹۹۰، شخصی بنام آرکو (Arco) که از پیشتاران بکار گیری این تکنولوژی بود در تگزاس، اکلاهاما و آلاسکا این فن آوری را بکار بست و شرکت او در سراسر جهان بیش از ۱۳۲ عملیات موفق از قبیل تعمیق چاه و Side Tracking را به انجام رسانید.

دلایل استفاده از لوله مغزی سیار در حفاری

  • توانایی در انجام حفاری و Trip تحت فشار.
  • سرعت Trip بالا بعلت پیوستگی لوله مغزی.
  • داشتن جریان سیال در حین Trip.
  • اندازه گیری طول لوله در دو جهت و درحین عملیات بطور مداوم.
  • داشتن قابلیت کنترل جهت Geo- Steering.
  • قابلیت ورود به چاه هایی با قطر کم Slim Hole.
  • عدم نیاز به Location وسیع.
  • قابلیت حمل و انتقال سریع.
  • داشتن محیط کاری امن برای پرسنل.
  • سرعت بالا در نصب و جمع آوری تجهیزات لوله مغزی.
  • قابلیت انجام Wire Line Job.
  • قابلیت انجام Coiled Tubing Perforating.
  • قابلیت امتزاج با تجهیزات نمودارگیر جهت چاه های High Direct.
  • قابلیت های بسیار زیاد درانجام عملیات هایی مانند سیمانکاری، اسیدزنی، سبک کردن ستون چاه، جریان دادن چاه، تمیز سازی رفع مانع و …

محدودیت ها و مشکلات لوله مغزی سیار

  • عدم توانایی درجهت چرخش لوله مغزی.
  • محدودیت در مانده یابی (از لحاظ میزان کشش).
  • محدودیت میزان جریان (P.M).
  • محدودیت در رسیدن به چاه های افقی.
  • محدودیت هیدرولیکی و عدم توانایی در تمیز سازی چاه.
  • محدودیت کم عمر لوله مغزی سیار.
  • هزینه ها.

تجهیزات لازم در عملیات لوله مغزی سیار (Equipment For C.T)

۱-  تجهیزات سطحی

coiled tubing

coiled tubing

تجهیزات سطحی Surface Equipment

  • Reel Unit.
  • Injector & Goose Neck.
  • Power Pack Unit.
  • Operator Control Cabin.
  • Crane, Tower Mast, Hoist.
  • Blow Out Preventer.
  • Fluid Pumps.
  • Fluid Tank
  • Data Acquisition System

چنانچه نیاز به حفاری تحت شرایط U.B.D باشد تجهیزات بیشتری نیاز است که عبارتند از:

  • Nitrogen Tanks Or N2 Generator.
  • Nitrogen Pump.
  • Well Control System And Advanced Data Acquisition.
  • Flow Line & Flare.
  • Separator System.

Injector Heads

هدف اصلی استفاده از این وسیله فراهم کردن نیروی کششی لازم جهت راندن و یا بیرون کشیدن لوله از چاه می باشد. Injector Head شامل دو زنجیر حلقوی روبروی هم است که Gripper Block آنها قابل تنظیم بوده و میزان Tension روی لوله را می توان بصورت دستی و اتوماتیک تنظیم نمود تا لوله در آنها نلغزد یا در حالت برعکس باعث مچاله شدن لوله نگردند.  در صورتیکه اندازه Tubing مورد استفاده تغییر کند، Gripper Type Blocks با اندازه های متفاوت تنظیم می شوند.  این زنجیره ها توسط دو چرخ دندانه دار که با نیروی هیدرولیک رانده می شوند به حرکت درمی آیند.  سیلندرهای هیدرولیکی در زاویه نود درجه روبروی قسمت داخلی زنجیرها که نیروی مورد نیاز را برای محکم گرفتن لوله توسط گریپر است تأمین می کنند.

این نیرو می تواند به نسبت میزان وزن لوله مغزی تغییر نماید.  هنگامی که لوله مغزی به اعماق چاه فرستاده می شود و وزن بیشتری را بر Injector Head وارد می کند، فشار کشش داخلی زنجیر بمنظور ایجاد قدرت کشش کافی، افزایش می یابد.

میزان وزن و بار کلی لوله مغزی درون چاه از طریق نیروی هیدرولیکی که توسط Gripperها به لوله اعمال می شود تامین می گردد وضعیت و موقعیت Gripperها فوق العاده مهم است چون این موقعیت از آسیب رساندن به Coil و اعمال قدرت بیش از حد نیاز برای نگهداری و حمل لوله مغزی بدرون چاه و بیرون کشیدن آن، ممانعت می کند.

روکش هایی موجد است که باکاربرد آن روی Gripper ضریب اصطکاک میان Coiled Tubing و Gripper Block بهبود یافته در نتیجه از بکارگیری نیروی بیشتر برای حفظ و نگهداری Coil جلوگیری می کند.  اپراتور از طریق کنترل فشار هیدرولیکی و میزان قدرت موتورهای Injector Head و انتخاب دنده سنگین یا سبک (High Or Low Gear) ، امکان بیشتری در کنترل سرعت راندن لوله مغزی پیدا می کند.  از طریق کنترل ماهرانه سرعت هیدرولیکی و فشار، می توان دقیقاً میزان نیروی پتانسیل بکارگرفته شده در زمان Running Hole یا Pulling Out Of Hole و سرعت اعمال شده به لوله مغزی را کنترل کرد.  برای یونیت هایی که درعملیات حفاری ازآنها استفاده می شود اغلب یک سیستم کنترل دقیق روی مدار کنترل Injector اضافه می کنند.  این فرآیند بنام Auto Driller یا حفار خودکار معروف است و با استفاده از آن اپراتور، انژکتور را در سرعت پایین مورد نیاز برای Milling و حفاری سازندهای سخت کنترل می کند.

  • Injector Head ساختاری دو قابه (فرم) شامل قاب داخلی و خارجی است قاب ها روبروی هم بر محوری نصب شده اند و Load Cell میان فرم ها امکان کنترل و Monitoring تمام وقت نیروهای اعمالی بر Coiled Tubing را میسر می سازد.
  • یک چرخ عمق سنج الکترونیک مقدماتی دارد که میان انتهای زنجیرها و استراپر نصب شده و صفحه نمایشگری در Load Cell
  • با فرستادن علامت به صفحه نمایشگر شاخص وزن واقع در اتاق کنترل، محاسبه دقیق کشش یا نیروهای Compressive وارده بر لوله مغزی درون چاه را امکان پذیر می سازد. بار کششی محاسبه شده (Tensile Load) وزن لوله معلق در چاه است که شامل هر گونه تأثیر فشار بر Well Head و خاصیت شناوری آن است در حالیکه بار تراکمی برای اپراتور نمایشگر نیروهای Snubbing می باشد.  احتمالاً این امر ناشی از فشار Well Head ، آویزان شدن لوله مغزی درچاه یا رسیدن به یک مانع در حال حرکت است.  بعنوان حداقل ملزومات، صفحه نماشگر شاخص وزن به همراه تعدادی وسیله نشانگر عمق، فشارها و میزان دبی همواره و بدون توقف در درون اتاق کنترل به نمایش و ارائه اطلاعات مشغولند. یک چرخ عمق سنج الکترونیک مقدماتی دارد که میان انتهای زنجیرها و استراپر نصب شده و صفحه نمایشگری در اتاق کنترل بدون وقفه محاسباتش را نشان می دهد.  این دستگاه میزان کشیدگی لوله را زیر Injector ثبت خواهد کرد و در قسمت Reel هر یک دستگاه محاسبه گر مکمل وجود دارد.

Goose Neck

گردن غازی معمولاً بالای Injector Head قرار گرفته و دو نقش اساسی بر عهده دارد:

  • هدایت لوله مغزی میان زنجیرهای Injector head
  • ایجاد قوس ثابت کمکی برای انتقال لوله مغزی به بالای Injector Head و ایجاد موقعیت عمودی به لوله مغزی برای ورود به میان زنجیرهای Injector Head و در نهایت چاه.
  • کوچکترین شعاع مورد استفاده گردن غازی(Goose Neck) ً۴۸است اما برای لوله ای که اندازه آن  از ً۲/۱-۱ بیشتر است شعاع پیشنهادی ً۷۲است.
  • برخی واحدهای لوله مغزی در حال تغییر یا اصلاح شیوه مرسوم و ر ایج، استفاده از گردن غازی برای هدایت لوله مغزی به درون Injector هستند. هدف اساسی این شیوه ها، کاهش دفرمه شدن لوله مغزی در حین عملیات Tripping و در نتیجه به حداقل رساندن صدمات وارده به آن و همچنین بالا بردن عمر مفید لوله مغزی می باشد.
  • دو شیوه عمده برای کاهش این صدمات عبارتند از:
  • بالا قرار دادن سطح قرقره از Injector Head.
  • اضافه کردن یک حلقه بزرگ میان قرقره و Injector Head.

WIRE SNAKE

کابل فلزی مارپیچی با انعطاف پذیری با لا است که از آن برای عبور لوله از درون STUFFING BOX INJECTOR استفاده می‌کنند از این کابل برای جمع آوری لوله مغزی و در آوردن لوله از درون INJECTOR نیز استفاده می‌شود.  WIRE SNAKE  دارای اتصالی است که به CONNECTOR  متصل می‌شود و به علت انعطاف بسیار زیاد براحتی وارد INJECTOR شده و لوله را نیز بدنبال خود از INJECTOR عبور می دهد.

TUBING GUIDE ARCH OR GOOSENECK

  • GOOSE NECK باید قابل تنظیم باشد.
  • شعاع بازوی آن نباید از ۴۸ برابر OD لوله مغزی بیشتر باشد.
  • شعاع بیش از ً۱۰۰ بازدهی مناسبی ندارد.
  • هر چه فاصله ۴ SPACE ROLLER کمتر شود بازدهی بیشتر می‌شود
  • GOOSE NECK باید به اندازه کافی قوی باشد و تحمل بار و فشار وارده را داشته باشد.

STUFFING  BOX

  • دستگاه اصلی جلوگیری از نشت سیالات درون چاه به بیرون چاه در عملیات لوله مغزی سیار Stuffing Box می‌باشد این وسیله در Trip Out یا در Trip In از نشست سیالات جلوگیری می‌کند. ساختمان داخلی آن حاوی پیستون و یک نشت بند قابل تعویض از جنس پلی‌یورتان می‌باشد و این قابلیت را نیز دارد که در حین عملیات و در حالی که لوله مغزی در چاه باشد بتوان آنرا تعویض نمود برای این منظور به کمک O.P مسیر را مسدود نموده و سپس قسمت نشت‌بند کننده را تعویض می‌کنند.  بر اثر اعمال فشار هیدرولیک روغن که معمولاً ۱۰۰ تا ۲۰۰ پام بیشتر از فشار نیروهای سر چاه را در نظر گرفته و این فشار را اعمال می‌کنند به ST.Box معمولاً Stripper نیز می‌گویند.محل نصب BOX دقیقاً در زیر Injector Head می‌باشد و فورانگیرها نیز در زیر آن نصب می‌شوند اتصال آن به Injector از نوع FLANGE بوده و از سرپایینی که روی BOP نصب می‌شود از نوع Quick Union می‌باشد پس در عملیات Stuffing Box را همیشه از سمت BOP باز می‌کنند.
  • البته ممکن است این وسایل با آرایش‌‌های دیگری نیز در کنار هم قرار بگیرند اما این بسته به عملیات و وضعیت چاه، و نظر اپراتور و کارفرما می‌باشد.
  • فرمانهای روی Box هم از طریق هیدرولیک و هم از طریق دستی قابل اجرا می‌باشند. فشار اعمال شده بر St.Box مرتباً توسط یک Press. Gauge به سیستم ارائه می‌شود محل نصب این تجهیزات تماماً در کابین کنترل می‌باشد.
  • برای طول عمر بیشتر Stripper Rubbber روغن کاری مداوم توصیه می‌شود و در یک خط بودن لوازم سطحی نیز تأثیر به‌سزایی در عمر لاستیک نشت بند کننده دارد.
  • در دهه‌های اخیر موفق به ساخت نوع مقاومی از لاستیک نشت کنند درحضور N2 شده‌اند که مقاومت مناسبی از خود نشان داده است.
  • نشت بند کننده‌های جدید دارای درب (Side Door)می باشند و براحتی می‌توان در حین عملیات در صورت لزوم آنها را تعویض نمود.

B.O.P

مجموعه شیرهای فورانگیری که در عملیات لوله مغزی سیار مورد استفاده قرار می‌گیرد کامل‌ترین و ایمنی ترین ترکیبی است که می‌ توان بکار برد. مجموعه فورانگیر لوله مغزی چهار کوبه‌ای است و محل نصب آنها در زیر STUFFING BOX می‌باشد توسط نیروی هیدرولیک این نیروها عمل می‌کنند

ترتیب قرار گرفتن آنها از بالا به پایین عبارتست از:

  • BLIDN RAMS
  • SHEAR RAMS
  • SLIPS RAMS
  • PIPE RAMS
  • تمامی شیرهای فورانگیر H2S TRIM می‌باشند.
  • از لحاظ دامنه فشاری انواع ۱۵۰۰۰, ۱۰۰۰۰, ۵۰۰۰ پامی‌آن موجود است.
  • این شیرها با پیام دریافتی از CONTROL CABINE باز و بسته می‌شوند اما به طریق دستی نیز عمل می‌کنند.
  • رمزها به گونه‌ای طراحی شده‌ان که قابلیت بسته شدن را تا ۱۵ ثانیه داشته باشند.
  • سیستم O.P دارای انباره‌ایست که درصورت از کار افتادن سیستم تغذیه کننده قادر است فشار مورد نیاز را جهت باز بست کردن ۵/۱ سیکل (بسته- باز- بسته) را تأمین کنند.
  • برای تست BOP از آب و در چاه‌های گازی از N2 استفاده می‌کنند.

چگونگی تست B.O.P

  • شیلنگ‌های هیدرولیک را به O.P متصل نمایید.
  • RAMS را بدون حضور لوله مغزی بسته و تست فشار را انجام دهید.
  • SHEAR RAMS را با وجود لوله مغزی و مهار آن توسط SLIPS RAMS بسته و مطمئن شوید که قادر به بریدن لوله می‌باشد.
  • PIPE RAMS را با وجود لوله مغزی بسته و تست فشار را انجام دهید.

واحد قرقره Reel Unit

به ساده ترین عبارت، قرقره واحد لوله مغزی سیار وسیله ای برای جمع آوری و حمل و نقل لوله مغزی است. قطر هسته Reel معمولاً به ً۷۲-۶۰ می رسد.  با این حال این رقم درقرقره های مختص به حفاری به ً۱۷۰ هم هست.  هر Reel از پنج قسمت تشکیل شده که عبارتند از:

  • Drum
  • Drive Unit
  • Level Wind
  • Reel Swivel
  • Pumping Manifold

بر خلاف واحدهای وایر لاین، قرقره لوله مغزی در راندن و بازپس گرفتن لوله مغزی هیچگونه انرژی مصرف نمی کند. در واقع مسئولیت تدارک نیروی لازم جهت راندن و کشیدن ولوله مغزی بر عهده Injector Head است.  Reel صرفاً کشش مورد نیاز خودش و Injector Head را ایجاد می کند این کشش هنگام RIH و  POOHبه آرمی لوله مغزی را از روی Reel باز کرده و در پایان لوله مغزی را به درستی و با نظم خاصی روی Reel می پیچاند.

Free Board

فاصله خالی میان کناره های جانبی فلنج را گویند فاصله ایمنی میان آخرین ردیف لوله مغزی روی قرقره و لبه بالایی فلنج می باشد به این فاصله حد مجاز خطا هم گفته می شود. این فاصله مجاز برای جبران هرگونه مسامحه کاری و عدم دقت در درست قرقره کردن لوله به هنگام خروج از چاه، لازم و ضروری است.

Drive Reel System

شامل یک موتور، ترمز و مسیر انتقال قدرت به Drum می باشد که انتقال می تواند از طریق یک زنجیرو یا مستقیماً با تنظیم یک چرخ دنده صورت گیرد. علاوه بر موارد ذکر شده، می تواند میزان متناسبی از کشش برگشتی لازم در عملیات مور نظر را ایجاد کرده و یا در حالیکه Valve کنترل Injector در موقعیت خنثی قرار دارد، لوله را محکم میان Reel و Injector نگه دارد.  اهمیت ویژه آن زمانی آشکار می شود که Injector روی Well Head کارگذاشته شده اما Reel توسط تأسیسات در حال حرکت است.

به هنگام جابجایی یا دوره های توقف کار، Reel در حالت Chain Back قرار گرفته تا از حرکت لوله تحت این شرایط جلوگیری بعمل آید.

Level Wind

در ساختمان Reel یک جزء فرعی به نام Level Wind نیز وجود دارد که بطور اتوماتیک و منظم لوله مغزی را روی قرقره می چیند و در صورت نیاز در هنگام بازکردن و RIH نیز لوله را جهت ورود به Goose Neck راهنمایی می کند.

به منظور کارآیی بیشتر لوله مغزی قرقره شده بر روی Reel و جلوگیری ازآسیب رساندن به Coil، ناشی از پیچش Tubing ، لازم است در جمع آوری و قرقره کردن لوله مغزی نهایت دقت بعمل آید. در Control Cabin نیز یک دستگاه دستی (Manual Over Ride)  وجود دارد که اپراتور به کمک آن کار پیچاندن لوله مغزی را با دقت انجام می دهد.  Level Wind دارای ارتفاع قابل تنظیم است تا بتواند خود را با زاویه ای که لوله مغزی میان Reel و Injector ایجاد می کند، تطبیق دهد.  در اغلب موارد روی دستگاه Level Wind یک Depth Meter مکانیکی که توسط Friction Weel به لوله مغزی متصل است نصب می شود.  این سیستم سنجش مکانیکی، بعنوان محاسبه گر کمکی برای دستگاه اندازه گیری عمق روی Injector Head ، مورد استفاده قرار می گیرد.

برخی شرکت ها برای کنترل وضعیت لوله به هنگام رفتن درون چاه و خارج شدن از آن، شیوه های تدارک دیده اند بر این مبنا آنها قادرند قطر خارجی لوله را نمایش داده و از این طریق وضعیت بیضوی شدن و هرگونه Ballooning را که در لوله موجود باشد معین کرده و در صورت لزوم اپراتور نسبت به مشکلات احتمالی آگاه شده و به موقع در جهت رفع آن اقدام نماید.

Swivel & Manifold

آخرین بخش اساسی Reel ، یکی از بارزترین و مقرون به صرفه ترین جنبه های لوله مغزی را ارائه می کند.  قسمت Swivel و Manifold با تجهیز دستگاه به  Press Tight Rotating Seal(واشر چرخشی فشار متراکم) در حین عملیات به درون یا برون چاه، امکان پمپ سیالات را درون لوله تحت فشار میسر می سازد.  طراحی Manifold در قسمت Reel گونه های متفاوتی را شامل می شود اما بعنوان حداقل، شامل Valve در هسته Reel است تا از این طریق بتواند لوله مغزی را در سطح جدا کند.  اغلب منیفولدهای قرقره دارای نظم و ترتیبی هستند که اجازه می دهد در خلال عملیات، ذخیره سیال به Reel تغییر کند و یک مبدل فشار نیز، فشار لوله را کنترل، ثبت و نمایش دهد.

درمواردی که String لوله مغزی برای نمودارگیری مورداستفاده قرار می گیرد یک کابل باید در لوله مغزی نصب شده و یک حفاظ و تجهیزات اضافی جهت اتصال کابل به H.A از یک سر و از طرف دیگر اتصال کابل به تراک نمودارگیری مورد نیاز است. اینگونه Reelها بنام Stiff Wire یا Smart Coil و یا  Electric Lineخوانده می شوند. که در کشور ما به E.Line معروف شده اند.

محاسبه ظرفیت قرقره

  • برای محاسبه اینکه چه مقدار لوله مغزی را می توان روی یک Reel (در حد مجاز) جمع آوری کرد یا تخمین اینکه چه سایز از ریل لازم است تا یک رشته لوله مغزی روی آن جمع آوری شود از محاسبات زیر استفاده نمایید.
  • L= (A + C) x A x B x K
  • L: ظرفیت Tubing به فوت
  • A: ارتفاع لوله ها روی هم چیده شده بر حسب اینچ
  • B: پهنای عرضی میان فلنج ها به اینچ
  • C: قطر هسته قرقره ریل به اینچ
  • K: فاکتور مربوط به قطر خارجی لوله

جدول مربوط به K.Factor

(Coiled tubing(inch (Free Board(inch (K.Factor(ft/inch3
۱ ۱.۵ ۰.۲۶۲
۱-۱/۴ ۱.۵ ۰.۱۶۸
۱-۱/۲ ۲ ۰.۱۱۶
۱-۳/۴ ۲ ۰.۰۸۶
۲ ۳ ۰.۰۶۶
۲-۷/۸ ۴ ۰.۰۳۲
۳-۱/۲ ۴ ۰.۰۲۱

Control System

  • کنترل کابین به تنهایی می بایست بعنوان حداقل توانایی، قادر به انجام امور زیر باشد:
  • کنترل و مانیتورینگ تمامی عملیات های لازم در لوله مغزی.
  • کنترل و مانیتورینگ اطلاعات Down hole و ابزار.
  • کنترل جهت یابی و تشخیص موقعیت دستگاه های حاضر در عملیات حفاری.
  • کنترل و مانیتورینگ تجهیزات کنترل چاه لوله مغزی.
  • کنترل و مانیتورینگ پمپ ها، حجم ها، اندازه ها.
  • مانیتورینگ و ثبت پارامترهای String و چاه از قبیل: فشار تاج چاه، فشار جریانی، وزن لوله مغزی ، عمق لوله مغزی.

Power Pack Unit

اجزاء متحرک واحد لوله مغزی همواره توسط نیروی هیدرولیکی به کار می افتند که این نیرو توسط Power Pack ایجاد می شود. در این قسمت یک موتور الکتریکی یا دیزلی مجموعه ای از پمپ های هیدرولیکی را به حرکت در آورده و بطور منظم منبعی از انرژی متغیر و مهار شدنی را فراهم می سازد.  Power Pack بعنوان یک بخش مستقل از دیگر تجهیزات، دارای موتور، سیستم انتقال، جعبه دنده یا گیربکس، پمپ های هیدرولیکی و مدارهای برقی وانباره های الکتریکی و یک Control Panel یا تابلوی فرمان می باشد در تلاش به جهت کم کردن تجهیزات، برخی Power Pack ها مجهز به یک اتاق فرمان (Control Cabin Skid) می باشند.

حرکت هیدرولیکی لوله مغزی شامل موارد عمده زیر است:

  • Engine Or Power Pack
  • Hydraulic Pump
  • Hydraulic Reservoir
  • Hydraulic Fluid
  • Filter
  • Control Valve
  • Heat Exchanger

Engine Or Power Pack

یک واحد اختصاصی، به رغم چندین یونیت مجرا، قسمت Power Pack را برای تأمین نیروی لازم جهت سیستم، به همراه دارد. بطور کلی این واحد منطبق با نیازها و شرایط آب و هوایی به ویژه حفاظت در برابر هوای سرد، سازگار برای استفاده در صحرا و یا حفاظت جهت مناطق گرم می باشد.

Hydraulic Pump

برای مدارهای مورد نیاز، چندین پمپ متفاوت به Power Pack متصل می شود، بطور کلی چندین مدار برای Reel Unit، Bop, Level Wind, Injector Head وجود دارد. چون در خلال عملیات هر یک از اجزاء این مجموعه نیازمند فشار متفاوت و سرعت جریان متفاوت هستند، با این وجود، در وضعیت های اضطراری، این فشارها و سرعت جریان ها تا میزان مشخصی نیز قابل افزایش و مجازند.

Hydraulic Reservoir

مخزن هیدرولیکی وسیله ای برای نگهداری و ذخیره است که سیال در حال جریان در سیستم، در آن امکان خنک شدن پیدا می کند، ذرات جامد و رسوبات روغن در آن ته نشین شده و حباب های هوا نیز در آن فرصت متصاعد شدن می یابند.

Hydraulic Fluid

نیروی تولید شده توسط پمپ های هیدرولیکی و از طریق سیال هیدرولیکی که همانند یک رسانه عمل می کند، به مکان های مورد نیاز مانند راندن موتورهای Injector که زنجیرها راکنترل می کند، می رسد. سیال هیدرولیکی همچنین اجزاء مجموعه را روغن کاری و خنک کرده و فواصل موجود میان درزها را نیز نشت بندی می کند.

Filter

هر مدارد هیدرولیکی برای جداسازی خاک و ذرات فلزی، به فیلتر یا صافی نیاز دارد. بطور کلی این ذرات در جریان ساییدگی و خوردگی اجزاء (یعنی دستگاه های متفاوت در سیستم بوجود می آید، اما گاهی مواقع نیز این ذرات در حین انجام فعالیت هایی چون اتصالات (Making Connection) و یا جداسازی ها (Dis connection) وارد سیستم می شوند.  برای جلوگیری از آسیب رسیدن بیشتر به اجزاء حساس سیستم، تمامی ذرات معلق می بایست جداسازی و حذف شوند.

Control Valve

درهر سیستم هیدرولیکی، برای کنترل سرعت جریان و یا فشار، می بایستی چاره اندیشی شود.  این راه حل می تواند سرعت عملیات و نیروی پتانسیلی که لوله مغزی را به چاه می راند را کنترل نماید.  هر سیستم باید یک تنظیم گر یا رگلاتور روی حد ماکزیمم سرعت و فشار نصب کند.

با این وجود، تحت برخی شرایط عملیاتی، این فشار به بالاتر از حد محاسبه شده می رسد در صورتیکه تنظیم گر یا رگلاتور نقصی پیدا کرد یک شیر تخلیه (Press. Relief Valve) تا این شیر، با منحرف کردن و تغییر مسیر مقداری و یا تمامی جریان به مخزن، آسیب دیدگی اجزاء و در برخی موارد صدمه دیدن کل سیستم جلوگیری کند.

Heat Exchanger

اگر چه سیالی که درمخزن است مقداری از حرارتش را از دست می دهد، با این وجود در اغلب سیسم های هیدرولیکی برای خنک کردن سیال از مبدل حرارتی استفاده میک نند با این حال در برخی شرایط آب و هوایی مانند سیبری و آلاسکا، برای نگهداری خواص سیال، آن را به کمک مبدل حرارتی گرم می کنند.

Down Hole Equipment

تجهیزات درون چاهی حفاری لوله مغزی می تواند ساده و یا خیلی پیچیده باشد. در یک پروژه ساده حفاری عمودی، تجهیزات شامل یک مته، موتور و چندین اتصال است در حالیکه برای پروژه حفاری یک چاه جهت دار به تجهیزات بیشتر و پیچیده تری نیازمندید.

Tubing Connectors

در تمامی عملیات های لوله مغزی سیار، شما نیازمند استفاده از ابزار و لوازم گوناگونی درانتهای لوله هستید. باتوجه به ویژگی های درخواست عملیاتی ممکن است از چند نمونه متفاوت و یا ترکیبی از انواع ابزار مختلف درانتهای String استفاده شود.  برای اتصال لوازم به انتهای Coil، از اتصالات ویژه ای استفاده می شود   که از یک سر به لوله و از سر دیگر به  H.A متصل می شوند.این  وسیله دارای انواع متفاوتی است که عبارتند از:

Threaded Connector. 1

برای این منظور یک سر لوله مغزی را توسط حدیده مجهز به رزوه نموده و Connector را به آن متصل می کنند. این نوع اتصال کیفیت نامطلوب و عدم کارآیی مناسب در کشش و نشت بندی در صنعت امروزی بندرت بکار گرفته می شود.

۲.Dimple Set Screw

Connector توسط چندیدن Set Screw به انتهای Coiled Tubing متصل می شود معمولاً قبل از نصب اتصال برای حصول اطمینان از محکم پیچیدن شدن Set Screw لوله را Dimple (موجدار) می کنند. در قسمت دیگر آن هم از یک Tool Thread استفاده می کنند.  برای نگهداری کامل فشار نیز یک یا دو عدد واشر از نوع O- Ring بکار می برند.  اتصال حاصله در مقابل پیچش و کشش فوق العاده محکم و قابل اطمینان است.

۳.Swage Lock

با استفاده از یک بست گیره ای این Connector به لوله مغزی متصل می شود و در قسمت دیگر آن نیز رزوه ای جهت اتصال وسایل وجود دارد این اتصال جهت عملیاتی مثل Fishing مناسب نیست.

۴.Roll-On

اتصال Roll-On دارای چندین O-Ring و شیار است به کمک همین ویژگی، اپراتور لوله رادراین شیارها پرس نموده و اتصالی بسیار مقاوم در مقابل کشش بوجود می آورد. حداکثر قطر خارجی اتصال درست باندازه قطر خارجی لوله مغزی است.  اپراتور توسط یک Pipe Cutter و یک Roller این اتصال را به لوله مغزی متصل نموده و پس از Press نمودن لوله بر روی Connector، قطعات مورد نیاز را به سر دیگر Connector توسط رزوه متصل می کند.

در بعضی موارد بخاطر محدودیت های موجود، از نوع Double Roll- On جهت اتصال در لوله مغزی به هم استفاده می کنند، این عملیات بخاطر محدودیت های طولی و در مواقعی که کمبود لوله مغزی وجود دارد انجام می گیرد.

این اتصال در مقابل پیچش (Torsion) مقاومت چندانی نداشته و مناسب نمی باشد بنابراین توصیه اکید می شود که در عملیات هایی که از موتور یا توربین درون چاهی استفاده می شود نباید از این اتصال استفاده نمود.

۵.Slips/ Grapple

در این نمونه اتصال از مکانیسمی چنگکی استفاده شده است. این اتصال از ۲ قسمت تشکیل می شود:

قسمت فوقانی: ابزاری کاسه مانند (Bowl) دارد که با فشار چنگک Grapple را روی قسمت خارجی لوله مغزی جای می دهد.

Grapple: که در قسمت فوقانی قرار گرفته در اثر کشش بیشتر محکم تر شده و لوله را مهار می کند.  در آخرین مدل ها برای افزایش مقاومت در مقابل پیچش از Allen Screw استفاده شده که بصورت عمودی بر روی بنه لوله بسته می شوند.

به منظور دستیابی به Sealing مناسب یک O-Ring روی اتصال قرار می گیرد که کاملاً فضای بین لوله و Connector را نشت بندی می کند. در قسمت انتهایی Connector یک رزوه وجود دارد که امکان اتصال H.A را به لوله مغزی فراهم می کند.

این اتصال در مقابل کشش و پیچش فوق العاده محکم بوده و از سای رانواع دیگر بازدهی مناسب تری دارد.

Back Pressure Valves

شیرهای یک طرفه به منظور جلوگیری از بازگشت سیال درون چاه به درون لوله مغزی مورد استفاده قرار می گیرند محل قرارگیری این وسایل بعد از Connector است، دلیل  اصلی استفاده از این شیرها در لوله مغزی سیار این است که اگر لوله مغزی در سطح دچار Pin – Hole یا کلاً جدا شد از انتشار غیر قابل کنترل هیدروکربن در سطح جلوگیری شود.  بطور کلی این شیرها در بالای Tools String زیر اتصال (Connector) کارگذشته شده و برای راه اندازی آن هیچ نیازی به تحت فشار بودن مجموعه بصورت پیاپی یا سایر موارد اضافی وجود ندارد.  در خلال برخی عملایت ها می بایست وجود      Valve Back مورد توجه خاص قرار گیرد.  چون Flapper اجازه نمی دهد فشار در Tubing ترخیص شده و باعث نشتی شود.

کلیات اسیدکاری چاههای نفت و گاز

مقاله قبلی

اسیدکاری و انگیزش طبقات (ACIDIZING & STIMULATION )

مقاله بعدی

شما همچنین ممکن است دوست داشته باشید

نظرات

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

بیشتر در حفاری