Wat is een kerstboomventiel?

Een geïntegreerde kerstboomconstructie is een gecombineerde unit waarbij de onderste hoofdafsluiter, de bovenste hoofdafsluiter en een spoelafsluiter in één geheel zijn ondergebracht. Dit bespaart operators operationele tijd tijdens de installatie.

putkopen kerstboom

De boorputkop is het onderdeel dat zich aan de oppervlakte van een olie- of gasput bevindt en structurele ondersteuning en een drukbestendige interface biedt voor boor- en productieapparatuur.

De primaire functie van de putkop is het bieden van een steunpunt en een drukafdichting voor de casingstreng die zich uitstrekt van de bodem van de put tot de drukregelapparatuur aan de oppervlakte.

Tijdens het boren van een put wordt de oppervlaktedruk geregeld door de blowout preventer (BOP). Als de druk tijdens het boren niet onder controle wordt gehouden door de boorvloeistofkolom, kunnen het boorgat, de putkop en de BOP scheuren, wat tot een blowout-incident leidt.

Na voltooiing van het boren worden afwerkingswerkzaamheden uitgevoerd om een ​​verbinding met het reservoirgesteente tot stand te brengen en een kanaal te vormen voor de vloeistofstroom uit de put. De Christmas Tree, die bovenop de putkop is geïnstalleerd, maakt controle van de oppervlaktedruk mogelijk en bevat afsluitkleppen en smoorkleppen om de vloeistofstroom uit de put tijdens de productie te reguleren.

De boorputkop wordt doorgaans aan de eerste casingbuis gelast en tijdens het boren vastgezet, waarmee de complete putconstructie wordt gevormd. Bij exploratieputten die later worden verlaten, kan de boorputkop worden teruggewonnen, gereviseerd en hergebruikt.

Op zee worden boorputten op productieplatforms oppervlakteputten genoemd; als ze zich onder water bevinden, worden ze onderzeese putten of modderlijnputten genoemd.

Ontwerpspecificaties

De industriële specificaties voor boorputkopsystemen (inclusief materialen, afmetingen, testprocedures en drukwaarden) zijn:

API 6A: Specificatie voor boorputkop- en boominstallaties

ISO 10423: Norm voor boorputkop- en boominstallaties

Wat is een kerstboomventiel?

Een kerstboomklep is een systeem bestaande uit kleppen, smoorkleppen, leidingen en instrumentatie, genoemd naar de gelijkenis met een versierde kerstboom. Het is cruciaal om te benadrukken dat de kerstboomklep losstaat van de boorputkop; hij fungeert als de brug tussen de omstandigheden in het boorgat en de omstandigheden aan de oppervlakte. Nadat de productie is gestart, worden deze kleppen bovenop de boorputkop geïnstalleerd om de stroom van geproduceerde vloeistoffen naar buiten te leiden en te regelen.

Deze kleppen dienen vele andere doeleinden, zoals drukontlasting, chemische injectie, bewaking van veiligheidsapparatuur en elektrische interfaces voor besturingssystemen. Ze worden veelvuldig gebruikt in zowel onderzeese oliebronnen op offshoreplatforms als in bovengrondse putten. Deze reeks componenten is essentieel voor de veilige winning van aardolie, aardgas en andere brandstoffen diep in de aarde, en vormt de belangrijkste verbindingspunten voor alle aspecten van de put.

De afbeelding hierboven toont een eenvoudige kerstboom met vijf kleppen, maar echte kerstboomklepsystemen zijn vaak veel complexer. De meeste kerstboomkleppen worden op maat gemaakt, waardoor het lastig is om de specifieke werkingsprincipes van alle typen uit te leggen.

Onderste hoofdklep

De onderste hoofdafsluiter is een klep die wordt gebruikt om de vloeistofstroom van de boorputkop naar de boorinstallatie te regelen. In de meeste gevallen wordt deze handmatig bediend en blijft deze tijdens de productie in een beperkte, gedeeltelijk open stand.

Bovenste hoofdklep

De bovenste hoofdafsluiter is een veiligheidsvoorziening die in werking treedt wanneer de onderste hoofdafsluiter defect raakt of tijdens onderhoud aan de kerstboom. Het is doorgaans een op afstand bediende klep die automatisch sluit na ontvangst van een veiligheidssignaal om alle toevoer naar de kerstboom te stoppen.

Kill Wing Valve

De kill valve is een andere handmatig bediende klep en dient als aansluitpunt voor injectie. Via deze klep kunnen vloeistoffen zoals corrosieremmers, methanol en ontwateringsmiddelen worden geïnjecteerd. Ze worden ook wel zijarmkleppen of secundaire vleugelkleppen genoemd.

Productievleugelklep + afsluitklep

De productieklep is doorgaans 180 graden tegenover de afsluitklep geplaatst. Het is een automatisch werkend onderdeel dat positieve hydraulische druk nodig heeft om open te blijven. Tijdens noodgevallen of onderhoud voorkomt het injectie/doorstroming in de put en is het meestal gecombineerd met een smoorklep om de doorstroming en druk in de put te regelen. Deze smoorklep wordt beschouwd als de "kraan" voor de brandstoftoevoer, waardoor de doorstromingscontrole cruciaal is voor dit onderdeel.

Spoelventiel + dop en manometer

De Swab Valve is een andere handmatig bediende klep die een directe verticale doorgang biedt voor werkzaamheden in het boorgat. De T-Cap en de manometer dienen als visuele indicatoren van welke klep open staat; als bijvoorbeeld de kill valve open is en de swab valve gesloten, moet de manometer 0 psi (geen druk) aangeven, terwijl als de productieklep open is en de swab valve ook open is, de manometer de waarde moet weergeven die door de putbeheerder is opgegeven. Ze kunnen ook digitale temperatuurkleppen en andere bewakingssystemen bevatten om de veiligheid van de put te garanderen, aangezien een overdaad aan handmatige kleppen de kans op menselijke fouten vergroot.

Samenvatting

Bij de keuze voor een kerstboomafsluiter gaat het niet alleen om het aanschaffen van het juiste merk of de juiste maat. Kerstboomafsluiters zijn speciaal ontworpen onderdelen die moeten aansluiten op alle andere systemen in de boorinstallatie, waaronder pompen, besturingssystemen, veiligheidsvoorzieningen en andere onderdelen van de put.

Waterputkop of kerstboom? Wat is het verschil?

In de olie- en gasindustrie worden de termen "wellhead" en "Christmas Tree" vaak door elkaar gebruikt. De wellhead en Christmas Tree zijn echter totaal verschillende installaties. Beide zijn cruciaal voor de olie- en gasproductie en zijn uitgerust met kleppen en andere apparaten om de materiaalstroom te regelen en te sturen.

De putkop regelt de druk tijdens boor- en productiewerkzaamheden. Deze bevindt zich aan het oppervlak van de put, tussen de casing en het boorplatform, en biedt veilige en gecontroleerde toegang tot de actieve put. De putkop ondersteunt de casing en zorgt voor drukafdichtingen voor de casingstreng. Tijdens het boren ondersteunt de putkop de blowout preventer (BOP); tijdens de afwerking ondersteunt hij de frac head; en na de afwerking ondersteunt hij de productietree. De putkop is aanwezig gedurende de boor-, afwerkings- en productiefasen.

Het primaire doel van de Christmas Tree is het regelen van de in- en uitstroom van grondstoffen (meestal olie of gas) uit de put tijdens de productie. Nadat het boorproces is voltooid, wordt de Christmas Tree naar de locatie getransporteerd en op de putkop geïnstalleerd. De Christmas Tree bestaat uit een reeks kleppen, nippels, instrumenten en smoorkleppen.

Een typische kerstboomconstructie bevat in totaal vijf ventielen, elk met een specifieke functie:

Kill Valve:Deze klep injecteert vloeistoffen zoals boormodder of pekel in de put om de druk te regelen. Hij wordt vaak gebruikt tijdens interventie- en onderhoudswerkzaamheden aan putten om de put "af te sluiten", oftewel de druk te regelen en de vloeistofstroom te stoppen.

Wattenstaafventiel:Bovenaan de Christmas Tree bevindt zich de swab-klep, die toegang biedt tot de put voor wireline- of coiled tubing-operaties. Dit maakt putinterventie, onderhoud of logging mogelijk zonder de put af te sluiten. De klep speelt een essentiële rol bij onderhouds- en probleemoplossingswerkzaamheden.

Productievleugelklep:Deze klep regelt de stroom van olie en gas van de put naar de productie-installaties. Hij kan worden geopend of gesloten om de productie te starten of te stoppen en wordt ook gebruikt om de stroom te reguleren, de productie te optimaliseren of potentiële problemen zoals zandvorming te beheersen.

Bovenste hoofdklep:De bovenste hoofdafsluiter is een van de belangrijkste afsluitkleppen, waarmee de stroming vanuit de put volledig kan worden afgesloten. Deze wordt doorgaans in noodsituaties gebruikt om de olie- en gasstroom snel en effectief te stoppen, wat van cruciaal belang is voor de veiligheid en het behoud van het milieu.

Onderste hoofdklep:De onderste hoofdafsluiter is een andere primaire afsluitklep, die op dezelfde manier functioneert als de bovenste hoofdafsluiter. Deze biedt redundantie, zodat er een reserveklep beschikbaar is om de put af te sluiten als de bovenste hoofdafsluiter om welke reden dan ook uitvalt. Het hebben van zowel een bovenste als een onderste hoofdafsluiter biedt operators meer flexibiliteit en verbeterde veiligheidsmaatregelen.

Deze componenten werken samen om de druk te reguleren, de doorstroming te controleren en toegang tot de boorgatwand te bieden tijdens de voltooiings- en productiefasen. De naam is afgeleid van de gelijkenis met een versierde kerstboom. Deze cruciale apparatuur speelt een belangrijke rol bij werkzaamheden in het boorgat, drukontlasting, chemische injectie, putbewaking, het meten van de samenstelling en het debiet van de doorstroming, en het terugkoppelen van de positie van kleppen en chokes.

Hoe worden S-type en FS-type afdichtingen gebruikt in boorgatkoppen en kerstboomconstructies?

De door CDI vervaardigde, nauwkeurig gevormde S-type en FS-type afdichtingen zijn voorzien van anti-extrusieveren die geschikt zijn voor hoge druk- en temperatuurbereiken. S-type en FS-type afdichtingen bieden maximale extrusieweerstand in veeleisende HPHT-afdichtingsomgevingen (High-Pressure High-Temperature). Onze S-type afdichtingen staan ​​bekend als geavanceerde vervangers voor traditionele driedelige T-afdichtingen of O-ringen met steunringen. Metalen gordelveren zijn geïntegreerd in uniek ontworpen elastomere afdichtingselementen. Hierdoor zijn ze bestand tegen grote extrusiespleten (tot 0,125 inch). FS-type afdichtingen worden gebruikt in toepassingen met grotere extrusiespleten of waar de diameters van apparatuur inconsistent kunnen zijn, en dienen als alternatief voor S-type afdichtingen. FS-type afdichtingen combineren metalen gordelveren met uniek ontworpen elastomere afdichtingselementen. Dit ontwerp maakt afdichtingen mogelijk die een hoge afdichtingsafbuiging vereisen om variaties in leidingen, behuizingen of componenten met een grote diameter te compenseren. De FS-afdichting is een afdichting met een grotere binnendiameter en een dikkere doorsnede, die wordt gebruikt voor grotere extrusiespleten en ruwere behuizingsoppervlakken.

CDI produceert hoogwaardige, op maat gemaakte en standaard S- en FS-afdichtingen van nitrilrubber (NBR), gehydrogeneerd nitrilrubber (HNBR) en fluoro-elastomeer (FKM) om te voldoen aan de unieke afdichtingsbehoeften van klanten en levert deze snel gedurende hun gehele bedrijfscyclus.

Kerstboom of boorputmontage?

Een kerstboomput is een samenstel van kleppen, nippels en fittingen die gebruikt worden voor olieputten, gasputten, waterinjectieputten, afvalwaterputten, gasinjectieputten, condensaatputten en andere soorten putten. De naam is afgeleid van de gelijkenis met een versierde kerstboom.

De termen "wellhead" en "Christmas Tree" worden vaak door elkaar gebruikt; het gaat echter om totaal verschillende apparatuur. Om een ​​Christmas Tree te kunnen gebruiken, moet er een wellhead aanwezig zijn; een wellhead kan echter tijdens boorwerkzaamheden ook zonder Christmas Tree functioneren. Bij producerende bovengrondse putten die pompen vereisen (pompeenheden, knikkende ezels, enz.) wordt doorgaans geen Christmas Tree gebruikt, omdat er geen behoefte is aan drukafdichting.

De complexiteit van verdeelstukken is de afgelopen decennia toegenomen. Ze worden doorgaans vervaardigd uit stalen blokken met meerdere kleppen, in plaats van te worden samengesteld uit meerdere flenskleppen.

De voornaamste functie van de turbine is het reguleren van de in- en uitstroom van vloeistoffen, meestal olie of gas.

Kerstbomen bieden vaak diverse extra functies, waaronder injectiepunten voor chemicaliën, middelen voor werkzaamheden in het boorgat, drukontlastingsvoorzieningen (zoals annulusontluchting) en aansluitpunten voor monitoring van de boom en de put (bijvoorbeeld aansluitingen voor apparaten die druk, temperatuur, corrosie, erosie, zanddetectie, debiet, vloeistofsamenstelling, feedback over de klep- en choke-positie meten, druk- en temperatuursensoren in het boorgat (DHPT), enz.).

Wat is het doel van de boorputkopconstructie?

In productieputten kunnen chemicaliën, alcoholen of petroleumdestillaten worden geïnjecteerd om productieproblemen (zoals verstoppingen) te voorkomen en/of op te lossen. De putkopconstructie wordt ook gebruikt om gasinjectie of waterinjectie in productie- of niet-productieputten te regelen, om zo de economische productieniveaus voor andere putten in het gebied (olieveld) te handhaven. Het besturingssysteem dat is aangesloten op de putkopconstructie regelt de ondergrondse veiligheidsklep (SCSSV), terwijl de putkopconstructie dient als verbinding en leiding tussen het besturingssysteem en de SCSSV.

Zoals u kunt zien, bevat zelfs dit schematische diagram van een kerstboom vijf kleppen. Dit zijn de choke-klep, de swab-klep, de productieklep, de bovenste hoofdklep en de onderste hoofdklep. Wanneer de operators, de put en de installaties klaar zijn om olie of gas te produceren en te ontvangen, openen de kleppen, waardoor formatievloeistoffen in en door de pijpleidingen kunnen stromen. Het is belangrijk om de locatie van deze kleppen en hun rol in het transport van aardgas van de boorput naar de klant te begrijpen.

Componentdefinities

De twee onderste afsluiters worden hoofdafsluiters genoemd (bovenste en onderste) omdat ze zich bevinden in het stroomtraject waar de vloeistoffen uit de put doorheen moeten om het oppervlak te bereiken.

De onderste hoofdafsluiter wordt doorgaans handmatig bediend, terwijl de bovenste hoofdafsluiter vaak hydraulisch wordt aangestuurd.

Hydraulische kerstboomklepventielen zijn doorgaans ontworpen als faalveilige gesloten ventielen, wat betekent dat ze continue hydraulische druk nodig hebben om open te blijven.

De klep aan de rechterkant wordt meestal de productieklep of doorstroomklep genoemd, omdat deze zich in het doorstroomtraject naar de productie-installaties bevindt.

De klep aan de linkerkant wordt meestal de choke-klep genoemd. Deze wordt voornamelijk gebruikt voor het injecteren van vloeistoffen zoals corrosieremmers of methanol om de vorming van hydraten te voorkomen.

De bovenste klep wordt de Swab Valve genoemd en bevindt zich in het traject dat wordt gebruikt voor werkzaamheden in het boorgat, zoals wireline- en coiled tubing-operaties. Een "Choke" is een apparaat dat vast of verstelbaar kan zijn en wordt gebruikt voor:

Het regelen van de gasstroom, ook wel volume genoemd; of

Het creëren van druk stroomafwaarts, ook wel tegendruk genoemd.

We hopen dat dit u helpt het verschil tussen een waterputkop en een kerstboom beter te begrijpen. Mocht u echter nog vragen hebben, neem dan gerust contact met ons op.

Contactpersoon: Jessie Zhou

Mobiel/WhatsApp: +0086-18109206861

Email: energy@landrilltools.com