Làm cách nào để chọn chính xác mức vật liệu và áp suất của van cổng API 6A dựa trên điều kiện mỏ dầu của bạn?

Van cổng API 6A là những thành phần quan trọng trong cụm đầu giếng dầu và cây thông Noel. Việc lựa chọn chính xác vật liệu và định mức áp suất là điều cần thiết cho an toàn, độ tin cậy và tuân thủ với các tiêu chuẩn ngành.

Bước 1: Xác định mức áp suất cần thiết

Định mức áp suất của van phải bằng hoặc lớn hơn áp suất Áp suất vận hành dự kiến ​​tối đa (MAOP) của cái giếng.

• Thu thập dữ liệu: Xác định áp suất đầu giếng tiềm năng cao nhất (áp suất đóng, áp suất dòng chảy và bất kỳ sự tăng áp suất tiềm năng nào).
• Chọn Xếp hạng API 6A: Đánh giá áp suất được xác định bởi Cấp độ đặc tả sản phẩm API 6A (PSL) và cấp áp suất danh nghĩa liên quan. Các loại áp suất van API 6A thường nằm trong khoảng từ 2.000 psi đến 20.000 psi .

• Biên độ an toàn: Thực tế thông thường là chọn xếp hạng cung cấp biên độ an toàn trên MAOP.

Bước 2: Xác định loại vật liệu cần thiết (Khả năng chống ăn mòn)

Việc lựa chọn nguyên liệu là bước quan trọng nhất và phụ thuộc hoàn toàn vào thành phần chất lỏng (dầu, khí đốt, nước và các chất gây ô nhiễm) và nhiệt độ hoạt động . Điều này được xác định bởi Lớp vật liệu API 6A .

A. Xác định tác nhân ăn mòn

• Hydrogen Sulfide ($\text{H}_2\text{S}$): Một mối quan tâm lớn vì nó gây ra Cracking ứng suất sunfua (SSC) , especially in high-strength steels. Wells containing $\text{H}_2\text{S}$ are classified as Dịch vụ chua chát và yêu cầu vật liệu phù hợp với NACE MR0175/ISO 15156 .
• Carbon Dioxide ($\text{CO}_2$): nguyên nhân ăn mòn ngọt ngào (pitting and uniform corrosion). High $\text{CO}_2$ content or elevated temperatures may necessitate corrosion-resistant alloys (CRAs).
• Chlorides ($\text{Cl}^-$): Nồng độ cao có thể dẫn đến vết nứt do ăn mòn ứng suất (SCC) , especially in combination with $\text{H}_2\text{S}$ or high temperatures.

B. Chọn loại vật liệu (AA đến HH)

API 6A sử dụng ký hiệu chữ cái để chỉ định các yêu cầu vật liệu dựa trên dịch vụ ăn mòn:

• Dịch vụ chua chát Requirement: If the $\text{H}_2\text{S}$ partial pressure exceeds 0,05$ psi tuyệt đối ($0,345$ kPa tuyệt đối) , bạn phải chọn lớp vật liệu tuân thủ NACE ( DD, EE, FF hoặc HH ).

Bước 3: Xác định mức nhiệt độ

Loại vật liệu (Bước 2) thường được tinh chỉnh theo mức nhiệt độ. Van phải được đánh giá cho toàn bộ phạm vi nhiệt độ hoạt động tiềm năng.

• Xác định nhiệt độ tối đa/tối thiểu: Xác định nhiệt độ môi trường và chất lỏng vận hành dự kiến tối đa và tối thiểu.
• Chọn lớp nhiệt độ: Các loại nhiệt độ API 6A được chỉ định bằng một chữ cái (K, L, N, P, S, T, bạn, V, X, Y):

• Tích hợp: Lựa chọn cuối cùng sẽ là sự kết hợp giữa Loại vật liệu và Loại nhiệt độ (ví dụ: FF/U cho dịch vụ chua ở nhiệt độ cao).

Bước 4: Xác định Cấp độ đặc tả sản phẩm API 6A (PSL)

các PSL quy định mức độ chất lượng sản xuất, thử nghiệm và tài liệu cần thiết cho thiết bị. PSL cao hơn có nghĩa là yêu cầu nghiêm ngặt hơn.

• PSL 1: Cấp độ thấp nhất, yêu cầu tài liệu và thử nghiệm tối thiểu. Thích hợp cho các ứng dụng áp suất thấp, rủi ro thấp.
• PSL 2: Trình độ trung cấp, có nhiều yêu cầu hơn về thử nghiệm và truy xuất nguồn gốc nguyên liệu. Phổ biến nhất cho đầu giếng tiêu chuẩn.
• PSL 3: Cấp độ cao, với các yêu cầu về kiểm tra vật liệu, truy xuất nguồn gốc và Kiểm tra không phá hủy (NDE) rộng rãi. Thích hợp cho các giếng dịch vụ có áp suất cao/nhiệt độ cao hoặc quan trọng.
• PSL 4: Mức cao nhất, yêu cầu thử nghiệm và tài liệu cụ thể hơn (ví dụ: thử nghiệm tác động cụ thể). Được sử dụng cho các ứng dụng quan trọng nhất hoặc ở vùng biển sâu.

Quy tắc lựa chọn: Chọn PSL dựa trên mức độ quan trọng và rủi ro gắn liền với cái giếng. Đối với hầu hết các giếng sản xuất tiêu chuẩn, PSL 2 hoặc PSL 3 là phù hợp.