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井喷和防喷器

当海上石油钻机叫“深水地平线”开始将油泄漏到墨西哥湾,井喷防喷器及其功能成为热门话题。井喷不仅仅是水下的恐惧,污染是主要问题。当钻探土地时也很重要,其中火灾和爆炸的潜力相当高,特别是在井中具有大量天然气。

井喷不仅仅是从井中无法控制的石油驱逐。188金宝搏赞助在油萃取的早期阶段,石油是较常见的压力。188金宝搏赞助这导致了几乎所有石油储量的一小部分是气体。188金宝搏赞助由于气体膨胀,因此可以在石油储备中创建大量压力,因为它们存在于限制和不灵活的空间中。188金宝搏赞助这是一种像通过将空气吹入气球的压力产生的压力。存在的气体越多(气球的空气),压力越大。

在钻井过程中,当储量最终被突破,压力有了出路时,碳氢化合物被带出钻孔并喷射到地面。因为为了获取石油储量而钻的洞相对狭窄,而且井中可能有很大的压力,碳氢化合物可能被喷射到60米高188金宝搏赞助的空气中。更易燃的碳氢化合物,如甲烷和丙烷,很容易在井喷过程中由于摩擦而被点燃,导致火灾和爆炸。在水下,压力足以迫使石油从深度超过一公里的油井中冒出来。发生在墨西哥湾Macondo Prospect油田的深水地平线(Deepwater Horizon)井喷事故是历史上最大的水下井喷事故。11名机组人员在这次爆炸中丧生。据估计,油井每天向墨西哥湾泄漏3.5万至6万桶石油,3个多月没有修复。自那次事故以来,防喷器一直受到严格审查。然而,没有更好的装置被提出,标准的防喷器仍在使用。“深水地平线”(Deepwater Horizon)事故发生后,许多水下钻井作业使用的防喷器不止一个。

防预防

虽然不能完全证明,但防喷器可以帮助阻止井喷发生,并使石油钻探更安全、更环保。188金宝搏赞助防喷器通常缩写为bop(发音为B-O-P,而不是行业中的boops)。

防喷器是一种机械装置,有两种基本类型:闸板和环空。现代的防喷器通常同时使用这两种机制,以确保系统的可靠性。事实上,大多数防喷器都是由多个闸板式机构之上的至少一个环形喷油机构构成的。

闸板式防喷器

闸板防喷器是1922年发明的第一个防喷器。最初的闸板防喷器并不是为了完全封井,而是为了将油的流量减少到一个可控制的速度,并留出封堵的时间。闸阀防喷器基于闸阀的原理,使用两对相反的被称为闸阀的柱塞来限制流量。其机制很简单,当井内的压力从向下(进入井内)移动到向上(出井内)时,闸板就会像门一样猛然关闭,减缓或停止石油的流动。最初的闸板,称为管道闸板,只是简单地封闭了钻杆周围的石油流动,但对阻止石油通过管道没有任何作用。188金宝搏赞助

现代闸板防喷器使用剪切闸板,剪切闸板可以切断钻杆,完全停止石油的流动。这些闸板防喷器依靠液压系统提供切割金属钻杆和钻柱所需的力。为了回收昂贵的钻头,大多数现代闸板防喷器都由剪切闸板和管柱闸板组成。剪切闸板位于管柱闸板的顶部,切断钻柱以完全封井。在其下方,同时部署钻杆闸板,捕捉钻柱,防止其落入井眼。这使得最终回收有价值的钻头成为可能。

环形井喷防喷器

环形防喷器发明于1952年,通常被称为“Hydrils”,以生产它们的公司命名。环形防喷器使用橡胶密封来封闭钻柱,在不切割的情况下密封井眼。这使得钻柱和钻头可以从井中取出,同时保持压力,防止井喷。这些防喷器的工作原理是将弹性橡胶环压入钻杆和钻柱周围的紧楔中。

在完全封井方面,环空防喷器不如闸板防喷器有效。因此,环形防喷器通常堆叠在闸板防喷器的顶部,以提供多级防喷措施。环空防喷器必须依靠液压来产生和保持其密封性。在某些情况下,即使部署了环空防喷器,钻井也可以继续进行。