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유전에서의 석유 생산

제어선은 우물에서 어떻게 작동합니까?

제어 라인은 신호 전송을 가능하게 하고 다운홀 데이터 수집을 허용하며 다운홀 기기의 제어 및 활성화를 허용합니다.

명령 및 제어 신호는 표면의 한 위치에서 유정의 다운홀 도구로 전송될 수 있습니다.다운홀 센서의 데이터는 특정 유정 작업에서 평가 또는 사용을 위해 표면 시스템으로 보낼 수 있습니다.

다운홀 안전 밸브(DHSV)는 표면의 제어 패널에서 유압식으로 작동되는 표면 제어식 지하 안전 밸브(SCSSV)입니다.제어 라인에 유압이 가해지면 압력으로 인해 밸브 내의 슬리브가 아래로 미끄러져 밸브가 열립니다.유압을 해제하면 밸브가 닫힙니다.

Meilong Tube의 다운홀 유압 라인은 내구성과 극한 조건에 대한 저항이 요구되는 오일, 가스 및 물 주입정에서 유압으로 작동되는 다운홀 장치의 통신 도관으로 주로 사용됩니다.이 라인은 다양한 응용 분야 및 다운홀 구성 요소에 대해 맞춤 구성할 수 있습니다.

모든 캡슐화된 재료는 가수분해적으로 안정적이며 고압 가스를 포함한 모든 일반적인 유정 완료 유체와 호환됩니다.재료 선택은 바닥 구멍 온도, 경도, 인장 및 인열 강도, 수분 흡수 및 가스 투과성, 산화, 마모 및 내화학성을 포함한 다양한 기준을 기반으로 합니다.

제어 라인은 크러시 테스트 및 고압 오토클레이브 웰 시뮬레이션을 포함하여 광범위한 개발을 거쳤습니다.실험실 크러쉬 테스트는 특히 와이어 스트랜드 "범퍼 와이어"가 사용되는 경우 캡슐화된 튜빙이 기능적 무결성을 유지할 수 있는 부하 증가를 보여주었습니다.

제어선은 어디에 사용됩니까?

★ 개입 비용 또는 위험 또는 원격 위치에 필요한 표면 인프라를 지원할 수 없기 때문에 원격 흐름 제어 장치의 기능 및 저장소 관리 이점이 필요한 지능형 우물.

★ 육상, 플랫폼 또는 해저 환경.

지열 발전

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식물의 종류

전기를 생산하는 데 사용되는 지열 발전소에는 기본적으로 세 가지 유형이 있습니다.식물의 유형은 주로 현장의 지열 자원의 특성에 따라 결정됩니다.

지열 자원이 우물에서 직접 증기를 생산하는 경우 소위 직접 증기 지열 발전소가 적용됩니다.작은 모래와 암석 입자를 제거하는 분리기를 통과한 증기는 터빈으로 공급됩니다.이들은 이탈리아와 미국에서 개발된 가장 초기 유형의 식물입니다. 불행히도 증기 자원은 모든 지열 자원 중에서 가장 희귀하며 세계에서 몇 군데에만 존재합니다.분명히 증기 플랜트는 저온 자원에 적용되지 않을 것입니다.

재증발 증기 플랜트는 지열 자원이 고온의 온수 또는 증기와 온수의 조합을 생산하는 경우에 사용됩니다.유정의 유체는 물의 일부가 증기로 증발하고 터빈으로 향하는 플래시 탱크로 전달됩니다.남은 물은 폐기(일반적으로 주입)됩니다.자원의 온도에 따라 두 단계의 플래시 탱크를 사용할 수 있습니다.이 경우, 1단계 탱크에서 분리된 물은 더 많은(그러나 더 낮은 압력) 증기가 분리되는 2단계 플래시 탱크로 보내집니다.두 번째 단계 탱크의 남은 물은 폐기됩니다.소위 이중 플래시 플랜트는 터빈에 두 가지 다른 압력의 증기를 전달합니다.다시 말하지만, 이러한 유형의 식물은 저온 자원에 적용될 수 없습니다.

세 번째 유형의 지열 발전소는 바이너리 플랜트라고 합니다.이 이름은 지열 증기가 아닌 폐쇄 사이클의 두 번째 유체가 터빈을 작동하는 데 사용된다는 사실에서 유래되었습니다.그림 1은 바이너리 유형 지열 발전소의 단순화된 다이어그램을 나타냅니다.지열 유체는 보일러 또는 기화기(일부 공장에서는 직렬로 연결된 두 개의 열 교환기, 첫 번째는 예열기, 두 번째는 기화기)라고 하는 열 교환기를 통과하며 여기서 지열 유체의 열은 작동 유체로 전달되어 끓습니다. .저온 바이너리 플랜트의 과거 작동 유체는 CFC(프레온 유형) 냉매였습니다.현재 기계는 지열 자원 온도와 일치하도록 선택된 특정 유체와 함께 HFC 유형 냉매의 탄화수소(이소부탄, 펜탄 등)를 사용합니다.

그림 1. 바이너리 지열 발전소

작동유체 증기는 터빈으로 전달되며 여기에서 터빈의 에너지 함량은 기계적 에너지로 변환되어 샤프트를 통해 발전기로 전달됩니다.증기는 터빈에서 액체로 다시 변환되는 콘덴서로 나갑니다.대부분의 플랜트에서 냉각수는 콘덴서와 냉각탑 사이를 순환하여 이 열을 대기로 방출합니다.대안은 소위 "건식 냉각기" 또는 냉각수 없이 공기로 직접 열을 방출하는 공랭식 콘덴서를 사용하는 것입니다.이 설계는 기본적으로 냉각을 위해 플랜트에서 물을 소모적으로 사용하지 않도록 합니다.건식 냉각은 냉각탑보다 더 높은 온도(특히 주요 여름철)에서 작동하기 때문에 플랜트 효율이 낮습니다.응축기의 액체 작동 유체는 공급 펌프에 의해 고압 예열기/기화기로 다시 펌핑되어 사이클을 반복합니다.

이진주기는 저온 지열 응용 분야에 사용되는 식물 유형입니다.현재 상용 바이너리 장비는 200~1,000kW 모듈로 제공됩니다.

발전소 기초

발전소 구성 요소

저온 지열 열원(또는 기존 발전소의 증기)에서 전기를 생성하는 프로세스에는 랭킨 사이클이라고 하는 프로세스 엔지니어가 포함됩니다.기존의 발전소에서 사이클은 그림 1과 같이 보일러, 터빈, 발전기, 응축기, 급수 펌프, 냉각탑 및 냉각수 펌프로 구성됩니다.증기는 연료(석탄, 석유, 가스 또는 우라늄)를 연소하여 보일러에서 생성됩니다.증기는 터빈으로 전달되어 터빈 블레이드에 대해 팽창하면서 증기의 열 에너지가 기계적 에너지로 변환되어 터빈을 회전시킵니다.이 기계적 운동은 샤프트를 통해 전기 에너지로 변환되는 발전기로 전달됩니다.터빈을 통과한 후 증기는 발전소의 응축기에서 액체 물로 다시 변환됩니다.응축 과정을 통해 터빈에서 사용하지 않는 열은 냉각수로 방출됩니다.냉각수는 사이클의 "폐열"이 대기로 방출되는 냉각탑으로 전달됩니다.스팀 응축수는 공급 펌프에 의해 보일러로 전달되어 프로세스를 반복합니다.

요약하면 발전소는 에너지를 한 형태에서 다른 형태로 변환하는 것을 용이하게 하는 주기입니다.이 경우 연료의 화학 에너지는 (보일러에서) 열로 변환된 다음 기계 에너지(터빈에서)로, 마지막으로 전기 에너지(발전기에서)로 변환됩니다.최종 제품인 전기의 에너지 함량은 일반적으로 와트시 또는 킬로와트시(1000와트시 또는 1kW-시) 단위로 표시되지만 플랜트 성능 계산은 종종 BTU 단위로 수행됩니다.1킬로와트시는 3413 BTU에 해당하는 에너지임을 기억하는 것이 편리합니다.발전소에 대한 가장 중요한 결정 중 하나는 주어진 전기 출력을 생성하는 데 필요한 에너지 입력(연료)의 양입니다.

지열 발전 시스템의 주요 구성 요소를 보여주는 개략도는 다음을 나타냅니다.

The-hor-rock-geothermal-energy-generation-plant-in-Cronwall-by-Geothermal-Engineering-Ltd.-GEL

해저 엄빌리칼

주요기능

밸브 개폐와 같은 해저 제어 시스템에 유압 동력 제공

해저 제어 시스템에 전력 및 제어 신호 제공

나무 또는 다운홀에서 해저 주입을 위한 생산 화학 물질 전달

가스 리프트 작업을 위한 가스 전달

이러한 기능을 제공하기 위해 심해 공급 장치에는 다음이 포함될 수 있습니다.

화학 주입 튜브

유압 공급 튜브

전기 제어 신호 케이블

전력 케이블

광섬유 신호

가스 리프트용 대형 튜브

해저 엄빌리칼은 전기 케이블 또는 광섬유를 포함할 수 있는 유압 호스 어셈블리로, 근해 플랫폼이나 부유 선박에서 해저 구조물을 제어하는 데 사용됩니다.그것은 해저 생산 시스템의 필수적인 부분이며, 이것이 없으면 지속적이고 경제적인 해저 석유 생산이 불가능합니다.

주요 구성 요소

탑사이드 엄빌리컬 터미네이션 어셈블리(TUTA)

TUTA(Topside Umbilical Termination Assembly)는 주 엄빌리칼과 상부 제어 장비 사이의 인터페이스를 제공합니다.이 장치는 상부 시설의 위험한 노출 환경에서 엄빌리컬 행오프에 인접한 위치에 볼트로 고정하거나 용접할 수 있는 독립형 인클로저입니다.이러한 장치는 일반적으로 유압, 공압, 전력, 신호, 광섬유 및 재료 선택을 고려하여 고객 요구 사항에 맞게 제작됩니다.

TUTA는 일반적으로 전력 및 통신 케이블을 위한 전기 정션 박스와 적절한 유압 및 화학 공급을 위한 튜브 작업, 게이지, 블록 및 블리드 밸브를 통합합니다.

(해저) UTA(엄빌리컬 터미네이션 어셈블리)

머드 패드 위에 있는 UTA는 여러 해저 제어 모듈을 동일한 통신, 전기 및 유압 공급 라인에 연결할 수 있는 다중 전기 유압 시스템입니다.그 결과 하나의 엄빌리칼을 통해 많은 우물을 제어할 수 있습니다.UTA에서 개별 우물 및 SCM에 대한 연결은 점퍼 어셈블리로 이루어집니다.

강철 플라잉 리드(SFL)

플라잉 리드는 UTA에서 개별 나무/제어 포드까지 전기/유압/화학적 연결을 제공합니다.이들은 의도된 서비스 대상에 엄빌리칼 기능을 분배하는 해저 분배 시스템의 일부입니다.일반적으로 엄빌리컬 뒤에 설치되며 ROV에 의해 연결됩니다.

탯줄 재료

적용 유형에 따라 일반적으로 다음 자료를 사용할 수 있습니다.

열가소성 물질
장점: 저렴하고 배송이 빠르고 피로에 강합니다.
단점: 깊은 물에는 적합하지 않습니다.화학적 호환성 문제;노화 등

아연 코팅 Nitronic 19D 듀플렉스 스테인리스 스틸

장점:

슈퍼 듀플렉스 스테인리스 스틸(SDSS)에 비해 저렴한 비용
316L 대비 높은 항복강도
내부식성
유압 및 대부분의 화학 주입 서비스와 호환 가능
동적 서비스에 대한 자격

단점:

외부 부식 방지 필요 – 압출 아연

일부 크기에서 심 용접의 신뢰성에 대한 우려

튜브는 동급의 SDSS보다 무겁고 큽니다. 걸림 및 설치 문제

스테인레스 스틸 316L

장점:
저렴한 비용
짧은 기간 동안 음극 보호가 거의 또는 전혀 필요하지 않음
낮은 항복 강도
저압, 얕은 물 타이백에 대해 열가소성 수지와 경쟁 - 짧은 필드 수명 동안 더 저렴함
단점:
동적 서비스에 적합하지 않음
염화물 피팅에 취약

슈퍼 듀플렉스 스테인리스강(공식 저항 상당 - PRE >40)

장점:
높은 강도는 작은 직경, 가벼운 무게를 의미합니다.
염화물 환경에서 응력 부식 균열에 대한 높은 저항(공식 저항 > 40)은 코팅 또는 CP가 필요하지 않음을 의미합니다.
압출 공정은 검사하기 어려운 심 용접부가 없음을 의미합니다.
단점:
제조 및 용접 중에 금속간 상(시그마) 형성을 제어해야 합니다.
엄빌리컬 튜브에 사용되는 강재 중 가장 비용이 높고 리드 타임이 가장 깁니다.

아연 도금 탄소강(ZCCS)

장점:
SDSS에 비해 저렴한 비용
동적 서비스에 대한 자격
단점:
솔기 용접
19D보다 낮은 내부식성
SDSS에 비해 무겁고 큰 직경

엄빌리컬 커미셔닝

새로 설치된 엄빌리칼에는 일반적으로 저장 유체가 있습니다.저장 유체는 생산에 사용되기 전에 의도된 제품에 의해 대체되어야 합니다.침전물이 생기고 제대 튜브가 막힐 수 있는 잠재적인 비호환성 문제를 주의해서 살펴봐야 합니다.비호환성이 예상되는 경우 적절한 완충액이 필요합니다.예를 들어, 아스팔텐 억제제 라인을 시운전하려면 일반적으로 호환되지 않기 때문에 아스팔텐 억제제와 저장 유체 사이에 버퍼를 제공하기 위해 EGMBE와 같은 상호 용매가 필요합니다.

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