तेलक्षेत्रात तेलाचे उत्पादन
विहिरींमध्ये नियंत्रण रेषा कशा काम करतात?
नियंत्रण रेषा सिग्नलचे प्रसारण सक्षम करतात, डाउनहोल डेटा संपादन करण्यास परवानगी देतात आणि डाउनहोल उपकरणांचे नियंत्रण आणि सक्रियकरण करण्यास परवानगी देतात.
कमांड आणि कंट्रोल सिग्नल पृष्ठभागावरील ठिकाणाहून वेलबोअरमधील डाउनहोल टूलवर पाठवले जाऊ शकतात.डाउनहोल सेन्सरचा डेटा पृष्ठभागावरील प्रणालींना मूल्यांकनासाठी किंवा विहिरीच्या विशिष्ट ऑपरेशन्समध्ये वापरण्यासाठी पाठविला जाऊ शकतो.
डाउनहोल सेफ्टी व्हॉल्व्ह (DHSVs) हे पृष्ठभाग नियंत्रित सब-सरफेस सेफ्टी व्हॉल्व्ह (SCSSV) आहेत जे पृष्ठभागावरील नियंत्रण पॅनेलमधून हायड्रॉलिक पद्धतीने चालवले जातात.जेव्हा हायड्रॉलिक दाब नियंत्रण रेषेच्या खाली लागू केला जातो, तेव्हा दाब वाल्वच्या आत असलेल्या स्लीव्हला खाली सरकण्यास भाग पाडतो, वाल्व उघडतो.हायड्रॉलिक प्रेशर सोडल्यावर, झडप बंद होते.
Meilong Tube च्या डाउनहोल हायड्रॉलिक लाइन्स प्रामुख्याने तेल, वायू आणि पाणी-इंजेक्शन विहिरींमध्ये हायड्रॉलिक पद्धतीने चालवल्या जाणार्‍या डाउनहोल उपकरणांसाठी संप्रेषण वाहिनी म्हणून वापरल्या जातात, जेथे टिकाऊपणा आणि अत्यंत परिस्थितीला प्रतिकार आवश्यक असतो.या ओळी विविध ऍप्लिकेशन्स आणि डाउनहोल घटकांसाठी सानुकूल कॉन्फिगर केल्या जाऊ शकतात.
सर्व एन्कॅप्स्युलेटेड सामग्री हायड्रोलाइटिकली स्थिर आहेत आणि उच्च-दाब वायूसह सर्व सामान्य विहीर पूर्ण द्रवपदार्थांशी सुसंगत आहेत.सामग्रीची निवड विविध निकषांवर आधारित आहे, ज्यात तळाशी असलेले तापमान, कडकपणा, तन्य आणि अश्रू सामर्थ्य, पाणी शोषण आणि वायू पारगम्यता, ऑक्सिडेशन आणि घर्षण आणि रासायनिक प्रतिकार यांचा समावेश आहे.
क्रश टेस्टिंग आणि उच्च-दाब ऑटोक्लेव्ह वेल सिम्युलेशनसह नियंत्रण रेषांचा व्यापक विकास झाला आहे.प्रयोगशाळा क्रश चाचण्यांनी वाढलेले लोडिंग दाखवून दिले आहे ज्या अंतर्गत एन्कॅप्स्युलेटेड टयूबिंग कार्यात्मक अखंडता राखू शकते, विशेषत: जेथे वायर-स्ट्रँड "बंपर वायर" वापरल्या जातात.
नियंत्रण रेषा कुठे वापरल्या जातात?
★ इंटेलिजेंट विहिरी ज्यांना रिमोट फ्लो-कंट्रोल डिव्हाइसेसची कार्यक्षमता आणि जलाशय व्यवस्थापन फायदे आवश्यक आहेत कारण हस्तक्षेपांचे खर्च किंवा जोखीम किंवा दुर्गम ठिकाणी आवश्यक असलेल्या पृष्ठभागाच्या पायाभूत सुविधांना समर्थन देण्यास असमर्थता.
★ जमीन, व्यासपीठ किंवा समुद्रातील वातावरण.
जिओथर्मल पॉवर निर्मिती
वनस्पतींचे प्रकार
वीज निर्मितीसाठी मुळात तीन प्रकारचे भू-औष्णिक संयंत्र वापरले जातात.वनस्पतीचा प्रकार प्रामुख्याने साइटवरील भू-औष्णिक संसाधनाच्या स्वरूपाद्वारे निर्धारित केला जातो.
तथाकथित डायरेक्ट स्टीम जिओथर्मल प्लांट लागू केला जातो जेव्हा जिओथर्मल संसाधन थेट विहिरीतून वाफ तयार करते.विभाजक (जे लहान वाळू आणि खडकाचे कण काढून टाकतात) मधून गेल्यानंतर वाफे टर्बाइनला दिले जाते.हे इटली आणि यूएस मध्ये विकसित झालेल्या वनस्पतींचे सर्वात जुने प्रकार होते दुर्दैवाने, वाफेची संसाधने सर्व भू-औष्णिक संसाधनांपैकी दुर्मिळ आहेत आणि जगात फक्त काही ठिकाणी अस्तित्वात आहेत.साहजिकच वाफेची झाडे कमी-तापमानाच्या स्त्रोतांवर लागू होणार नाहीत.
फ्लॅश स्टीम प्लांट अशा परिस्थितीत वापरले जातात जेथे भू-औष्णिक संसाधन उच्च-तापमान गरम पाणी किंवा वाफे आणि गरम पाण्याचे मिश्रण तयार करते.विहिरीतील द्रव फ्लॅश टँकमध्ये वितरित केला जातो जेथे पाण्याचा एक भाग वाफेवर चमकतो आणि टर्बाइनकडे निर्देशित केला जातो.उर्वरित पाणी विल्हेवाट लावण्यासाठी निर्देशित केले जाते (सामान्यतः इंजेक्शन).स्त्रोताच्या तपमानावर अवलंबून फ्लॅश टाक्यांचे दोन टप्पे वापरणे शक्य आहे.या प्रकरणात, पहिल्या टप्प्यातील टाकीमध्ये वेगळे केलेले पाणी दुसऱ्या टप्प्यातील फ्लॅश टाकीकडे निर्देशित केले जाते जेथे जास्त (परंतु कमी दाबाने) वाफ विभक्त केली जाते.दुसऱ्या टप्प्यातील टाकीतील उरलेले पाणी नंतर विल्हेवाट लावण्यासाठी निर्देशित केले जाते.तथाकथित डबल फ्लॅश प्लांट टर्बाइनला दोन वेगवेगळ्या दाबांवर वाफ वितरीत करतो.पुन्हा, या प्रकारची वनस्पती कमी-तापमान संसाधनांवर लागू केली जाऊ शकत नाही.
तिसर्‍या प्रकारच्या भू-औष्णिक ऊर्जा प्रकल्पाला बायनरी प्लांट म्हणतात.भू-औष्णिक वाफेऐवजी टर्बाइन चालविण्यासाठी बंद चक्रातील दुसरा द्रवपदार्थ वापरला जातो यावरून हे नाव प्राप्त झाले आहे.आकृती 1 बायनरी प्रकारच्या जिओथर्मल प्लांटचे सरलीकृत आकृती सादर करते.जिओथर्मल फ्लुइड हे बॉयलर किंवा व्हेपोरायझर नावाच्या उष्मा एक्सचेंजरमधून जाते (काही वनस्पतींमध्ये, मालिकेतील दोन हीट एक्स्चेंजर्स पहिले प्रीहीटर आणि दुसरे व्हेपोरायझर) जेथे भूऔष्णिक द्रवपदार्थातील उष्णता कार्यरत द्रवपदार्थात हस्तांतरित केली जाते ज्यामुळे ते उकळते. .कमी तापमानाच्या बायनरी वनस्पतींमध्ये पूर्वीचे कार्यरत द्रव सीएफसी (फ्रीऑन प्रकार) रेफ्रिजरंट होते.सध्याची यंत्रे भू-औष्णिक संसाधन तापमानाशी जुळण्यासाठी निवडलेल्या विशिष्ट द्रवासह HFC प्रकारच्या रेफ्रिजरंटचे हायड्रोकार्बन्स (आयसोब्युटेन, पेंटेन इ.) वापरतात.
आकृती 1. बायनरी जिओथर्मल पॉवर प्लांट
कार्यरत द्रवपदार्थाची वाफ टर्बाइनला दिली जाते जिथे त्याची उर्जा सामग्री यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतरित केली जाते आणि शाफ्टद्वारे जनरेटरला दिली जाते.वाफ टर्बाइनमधून कंडेन्सरमध्ये बाहेर पडते जिथे ते पुन्हा द्रवात रूपांतरित होते.बहुतेक वनस्पतींमध्ये, ही उष्णता वातावरणात नाकारण्यासाठी कंडेन्सर आणि कूलिंग टॉवरमध्ये थंड पाणी फिरवले जाते.एक पर्याय म्हणजे तथाकथित "ड्राय कूलर" किंवा एअर कूल्ड कंडेन्सर वापरणे जे थंड पाण्याची गरज नसताना थेट हवेत उष्णता नाकारतात.हे डिझाइन मूलत: थंड होण्यासाठी वनस्पतीद्वारे पाण्याचा कोणताही उपभोग्य वापर काढून टाकते.ड्राय कूलिंग, कारण ते कूलिंग टॉवरपेक्षा जास्त तापमानात (विशेषत: मुख्य उन्हाळ्याच्या हंगामात) चालते त्यामुळे वनस्पतींची कार्यक्षमता कमी होते.चक्राची पुनरावृत्ती करण्यासाठी कंडेन्सरमधून द्रव कार्यरत द्रव फीड पंपद्वारे उच्च दाब प्रीहीटर/व्हेपोरायझरमध्ये परत पंप केला जातो.
बायनरी सायकल हा वनस्पतीचा प्रकार आहे ज्याचा वापर कमी तापमान भू-औष्णिक अनुप्रयोगांसाठी केला जाईल.सध्या, ऑफ-द-शेल्फ बायनरी उपकरणे 200 ते 1,000 kW च्या मॉड्यूल्समध्ये उपलब्ध आहेत.
पॉवर प्लांटची मूलभूत तत्त्वे
पॉवर प्लांटचे घटक
कमी तापमानाच्या भू-औष्णिक उष्णता स्त्रोतापासून (किंवा पारंपारिक उर्जा प्रकल्पातील वाफेपासून) वीज निर्माण करण्याच्या प्रक्रियेमध्ये अभियंते रँकाइन सायकल म्हणून संबोधतात.पारंपारिक पॉवर प्लांटमध्ये, आकृती 1 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे सायकलमध्ये बॉयलर, टर्बाइन, जनरेटर, कंडेन्सर, फीड वॉटर पंप, कूलिंग टॉवर आणि कूलिंग वॉटर पंप समाविष्ट आहे.बॉयलरमध्ये इंधन (कोळसा, तेल, वायू किंवा युरेनियम) जाळून वाफ तयार होते.स्टीम टर्बाइनमध्ये जाते जेथे, टर्बाइन ब्लेड्सच्या विरूद्ध विस्तारित करताना, वाफेतील उष्णता ऊर्जा यांत्रिक उर्जेमध्ये रूपांतरित होते ज्यामुळे टर्बाइन फिरते.ही यांत्रिक गती शाफ्टद्वारे जनरेटरमध्ये हस्तांतरित केली जाते जिथे तिचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर होते.टर्बाइनमधून गेल्यानंतर वाफेचे पॉवर प्लांटच्या कंडेन्सरमधील द्रव पाण्यात रूपांतर होते.कंडेन्सेशन प्रक्रियेद्वारे, टर्बाइनद्वारे न वापरलेली उष्णता थंड पाण्यात सोडली जाते.कूलिंग वॉटर, कूलिंग टॉवरवर वितरित केले जाते जेथे चक्रातील "कचरा उष्णता" वातावरणात नाकारली जाते.प्रक्रिया पुन्हा करण्यासाठी फीड पंपद्वारे स्टीम कंडेन्सेट बॉयलरला वितरित केले जाते.
सारांश, पॉवर प्लांट हे फक्त एक चक्र आहे जे एका स्वरूपातून दुसर्‍या रूपात ऊर्जेचे रूपांतर सुलभ करते.या प्रकरणात इंधनातील रासायनिक ऊर्जा उष्णतेमध्ये (बॉयलरमध्ये) आणि नंतर यांत्रिक उर्जेमध्ये (टर्बाइनमध्ये) आणि शेवटी विद्युत उर्जेमध्ये (जनरेटरमध्ये) रूपांतरित होते.अंतिम उत्पादनाची उर्जा सामग्री, वीज, साधारणपणे वॅट-तास किंवा किलोवॅट-तास (1000 वॅट-तास किंवा 1kW-तास) च्या युनिट्समध्ये व्यक्त केली जात असली तरी, वनस्पतींच्या कार्यक्षमतेची गणना बहुतेक वेळा BTU च्या युनिट्समध्ये केली जाते.हे लक्षात ठेवणे सोयीचे आहे की 1 किलोवॅट-तास ही 3413 BTU च्या ऊर्जा समतुल्य आहे.दिलेल्या इलेक्ट्रिकल आउटपुटसाठी किती ऊर्जा इनपुट (इंधन) आवश्यक आहे हे पॉवर प्लांटबद्दल सर्वात महत्वाचे निर्धारांपैकी एक आहे.
उपसमुद्री नाळ
मुख्य कार्ये
सबसी कंट्रोल सिस्टमला हायड्रॉलिक पॉवर प्रदान करा, जसे की वाल्व उघडणे/बंद करणे
उपसमुद्र नियंत्रण प्रणालींना विद्युत उर्जा आणि नियंत्रण सिग्नल प्रदान करा
झाडावर किंवा डाउनहोलवर सबसी इंजेक्शनसाठी उत्पादन रसायने वितरित करा
गॅस लिफ्ट ऑपरेशनसाठी गॅस वितरित करा
हे कार्य करण्यासाठी, खोल पाण्यातील नाभीसंबधीचा समावेश असू शकतो
रासायनिक इंजेक्शन ट्यूब
हायड्रॉलिक पुरवठा ट्यूब
इलेक्ट्रिकल कंट्रोल सिग्नल केबल्स
इलेक्ट्रिकल पॉवर केबल्स
फायबर ऑप्टिक सिग्नल
गॅस लिफ्टसाठी मोठ्या नळ्या
सबसी अम्बिलिकल हे हायड्रॉलिक होसेसचे असेंब्ली असते ज्यामध्ये इलेक्ट्रिकल केबल्स किंवा ऑप्टिक फायबरचा समावेश असू शकतो, ज्याचा वापर ऑफशोअर प्लॅटफॉर्म किंवा फ्लोटिंग व्हेसेलवरून सबसी स्ट्रक्चर्स नियंत्रित करण्यासाठी केला जातो.हा उपसमुद्र उत्पादन प्रणालीचा एक आवश्यक भाग आहे, त्याशिवाय शाश्वत किफायतशीर समुद्रातील पेट्रोलियम उत्पादन शक्य नाही.
मुख्य घटक
टॉपसाइड अंबिलिकल टर्मिनेशन असेंब्ली (TUTA)
टॉपसाइड अंबिलिकल टर्मिनेशन असेंब्ली (TUTA) मुख्य नाभीसंबधीचा आणि टॉपसाइड कंट्रोल उपकरणांमधील इंटरफेस प्रदान करते.युनिट हे एक मोकळे उभे असलेले एन्क्लोजर आहे जे वरच्या बाजूच्या सुविधेवर असलेल्या धोकादायक उघड वातावरणात नाभीसंबधीच्या हँग-ऑफला लागून असलेल्या ठिकाणी बोल्ट किंवा वेल्डेड केले जाऊ शकते.ही युनिट्स सामान्यतः हायड्रॉलिक, वायवीय, पॉवर, सिग्नल, फायबर ऑप्टिक आणि सामग्री निवडीच्या दृष्टिकोनातून ग्राहकांच्या गरजेनुसार तयार केली जातात.
TUTA मध्ये सामान्यतः इलेक्ट्रिकल पॉवर आणि कम्युनिकेशन केबल्ससाठी इलेक्ट्रिकल जंक्शन बॉक्स, तसेच योग्य हायड्रॉलिक आणि रासायनिक पुरवठ्यासाठी ट्यूब वर्क, गेज आणि ब्लॉक आणि ब्लीड वाल्व्ह समाविष्ट केले जातात.
(सबसी) अम्बिलिकल टर्मिनेशन असेंब्ली (यूटीए)
UTA, मड पॅडच्या वर बसलेली, एक मल्टी-प्लेक्स्ड इलेक्ट्रो-हायड्रॉलिक सिस्टीम आहे ज्यामुळे अनेक सबसी कंट्रोल मॉड्यूल्स समान कम्युनिकेशन्स, इलेक्ट्रिकल आणि हायड्रॉलिक सप्लाय लाईन्सशी जोडले जाऊ शकतात.परिणाम असा आहे की अनेक विहिरी एका नाभीद्वारे नियंत्रित केल्या जाऊ शकतात.UTA कडून, वैयक्तिक विहिरी आणि SCM चे कनेक्शन जंपर असेंब्लीसह केले जातात.
स्टील फ्लाइंग लीड्स (SFL)
फ्लाइंग लीड्स UTA कडून वैयक्तिक झाडे/कंट्रोल पॉड्सना इलेक्ट्रिकल/हायड्रॉलिक/रासायनिक कनेक्शन प्रदान करतात.ते उपसमुद्र वितरण प्रणालीचा भाग आहेत जे त्यांच्या अभिप्रेत सेवा लक्ष्यांमध्ये नाभीसंबधीची कार्यक्षमता वितरीत करते.ते सामान्यत: नाभीसंबधीच्या नंतर स्थापित केले जातात आणि ROV द्वारे जोडलेले असतात.
नाभीसंबधीची सामग्री
अनुप्रयोगाच्या प्रकारांवर अवलंबून, खालील सामग्री सामान्यत: उपलब्ध असते:
थर्माप्लास्टिक
फायदे: हे स्वस्त, जलद वितरण आणि थकवा प्रतिरोधक आहे
बाधक: खोल पाण्यासाठी योग्य नाही;रासायनिक सुसंगतता समस्या;वृद्धत्व इ.
झिंक लेपित नायट्रोनिक 19D डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील
साधक:
सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील (SDSS) च्या तुलनेत कमी खर्च
316L च्या तुलनेत उच्च उत्पादन शक्ती
अंतर्गत गंज प्रतिकार
हायड्रॉलिक आणि बहुतेक रासायनिक इंजेक्शन सेवेसाठी सुसंगत
डायनॅमिक सेवेसाठी पात्र
बाधक:
बाह्य गंज संरक्षण आवश्यक - एक्सट्रुडेड झिंक
काही आकारांमध्ये सीम वेल्ड्सच्या विश्वासार्हतेबद्दल चिंता
ट्यूब समतुल्य SDSS पेक्षा जड आणि मोठ्या असतात - हँग ऑफ आणि इंस्टॉलेशनची चिंता
स्टेनलेस स्टील 316L
साधक:
कमी खर्च
कमी कालावधीसाठी कॅथोडिक संरक्षणाची आवश्यकता नाही
कमी उत्पादन शक्ती
कमी दाब, उथळ पाण्याच्या टायबॅकसाठी थर्मोप्लास्टिकशी स्पर्धात्मक - लहान फील्ड लाइफसाठी स्वस्त
बाधक:
डायनॅमिक सेवेसाठी पात्र नाही
क्लोराईड खड्डा संवेदनाक्षम
सुपर डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील (पिटिंग रेझिस्टन्स समतुल्य - PRE >40)
साधक:
उच्च शक्ती म्हणजे लहान व्यास, स्थापनेसाठी हलके वजन आणि हँग ऑफ.
क्लोराईड वातावरणात तणावाच्या गंज क्रॅकिंगसाठी उच्च प्रतिकार (पिटिंग प्रतिरोध समतुल्य > 40) म्हणजे कोटिंग किंवा सीपी आवश्यक नाही.
एक्सट्रूजन प्रक्रिया म्हणजे सीम वेल्ड्सची तपासणी करणे कठीण नाही.
बाधक:
उत्पादन आणि वेल्डिंग दरम्यान इंटर-मेटलिक फेज (सिग्मा) निर्मिती नियंत्रित करणे आवश्यक आहे.
नाभीसंबधीच्या नळ्यांसाठी वापरल्या जाणार्‍या स्टील्सची सर्वाधिक किंमत, सर्वात जास्त वेळ
झिंक लेपित कार्बन स्टील (ZCCS)
साधक:
SDSS च्या तुलनेत कमी खर्च
डायनॅमिक सेवेसाठी पात्र
बाधक:
सीम वेल्डेड
19D पेक्षा कमी अंतर्गत गंज प्रतिकार
SDSS च्या तुलनेत जड आणि मोठा व्यास
नाळ कमिशनिंग
नवीन स्थापित केलेल्या नाभीमध्ये सामान्यतः स्टोरेज फ्लुइड्स असतात.स्टोरेज फ्लुइड्स उत्पादनासाठी वापरण्यापूर्वी इच्छित उत्पादनांद्वारे विस्थापित करणे आवश्यक आहे.संभाव्य विसंगती समस्यांकडे लक्ष देण्याची काळजी घेणे आवश्यक आहे ज्यामुळे प्रक्षेपण होऊ शकते आणि नाभीसंबधीच्या नळ्या प्लग अप होऊ शकतात.विसंगतता अपेक्षित असल्यास योग्य बफर द्रव आवश्यक आहे.उदाहरणार्थ, एस्फाल्टीन इनहिबिटर लाइन चालू करण्यासाठी, एस्फाल्टीन इनहिबिटर आणि स्टोरेज फ्लुइड यांच्यात बफर प्रदान करण्यासाठी EGMBE सारख्या म्युच्युअल सॉल्व्हेंटची आवश्यकता असते कारण ते सहसा विसंगत असतात.