井下安全阀简介课件.ppt

TubingRetrievableSub SurfaceSafetyValves油管携带可回收式井下安全阀 GaryStephensonSSSVGlobalTechnicalAdvisor 井下安全阀全球技术顾问 2 Agenda提纲 SSSVQuickReview井下安全阀简要回顾DesignPhilosophy设计原理Reliability可靠性TubingRetrievableSafetyValves油管携带可回收式井下安全阀GeneralApplications应用于通常环境HPHTApplications应用于高温高压Deepwater XHPApplications应用于深海 超高压环境RecentandCurrentDevelopments当前项目研究Questions问题 3 QuickReview WhatisaSubsurfaceSafetyValve 回顾 什么是井下安全阀 ASubsurfaceSafetyValveisadevicewhichautomaticallyshutsinthewellincaseofamajormalfunctionofthesurfaceequipment preventingtheuncontrolledflowofhydrocarbonstothesurface 井下安全阀是一种在井口出现重大故障时 自动关井的装置 防止井喷 4 Whydoweinstallthem 安装目的 Topreventinfrastructureandproductionloss 保护设备 防止生产受损失 Topreventenvironmentalcontaminationduetouncontrolledhydrocarbonflow 保护环境 防止由于油气喷出造成的污染 Lawrequirements Manycountries lawsrequiretheinstallationofSSSV Offshore 法律要求 许多国家要求安装井下安全阀 尤其海上完井 Toprotectlives 保护生命 5 WhattypesofSSSVsareavailablefromHalliburton 哈里伯顿公司可提供什么样的井下安全阀 SubsurfaceSafetyValves井下安全阀 SurfaceControlled ControlLine 地面控制 控制管线 DirectControlled NoControlLine 井下控制 无控制管线 WirelineRetrievable钢丝可回收式WRSV TubingRetrievable油管可回收式TRSV WellStar NESafetyValve SPSafetyValve DepthStar StormChokeValves阻流阀 FXESafetyValve OperatedbyFlowVelocity由流体速率控制OperatedbyAmbientPressure由压力控制 SSSVLandingNippleneeded需要安装井下安全阀坐落接头 BigBoreSafetyValve 大通径安全阀 6 HalliburtonSSSVPhilosophyHalliburtonSSSV设计理念 ReliabilityistheTopConsideration可靠性为第一考虑因素Design设计Verification确认Performance性能Protection保护 7 Reliability Design可靠性 设计 UniqueFeatures特点 OnlyOfferedbyHalliburtonInAllofIt sTRSV s只有哈里伯顿油管可回收安全阀才能全部具备的Verified100 Metal to MetalFlapperSealing经过反复经验 100 金属对金属阀板和阀座的密封100 Metal to MetalWellContainmentintheClosedPosition在关闭情况下100 金属对金属的密封关井EnhancedDebrisIsolation增强了对碎屑的隔离 PositiveDebrisBarrieratBothEndsofFlowTubeinFullOpenPosition完全开启时 流管两端都有碎屑隔离屏障 8 Reliability Verification确认 RogalandtestingistheHalliburtonstandardforTRSCSSVvalidationtesting Rogaland测试是哈里伯顿标准安全阀测试60differentialopeningsatmaxcontrollinepressure在控制管线最大压力下 60次差式开启120slamclosuresinsandslurryvs 7forAPI14A120次在沙浆中紧急关闭 而API 美国石油工程协会 14A标准只要求7次API14AValidationandMonogrammingAPI14A检测合格 注有API会标EverysizeofHSTBodyJointthreadisvalidatedtothefullperformanceenveloperating每种尺寸的HST本体接扣都是经过严格测验来证明符合设计工作性能和要求 AllfourcombinationsofBurst Collapse Tension Compression包括全部四种测试抗内挤 抗外挤 抗拉 抗压 9 APITestFacilityforSubSurfaceSafetyValvesAPI测试设备 Purpose目的 Pre qualifySSSV stoAPI14A RogalandTestRequirements预先具备API14A和Rogaland测试所需标准Flowtestingwithcleanwaterorsandslurry用清水或泥浆做流压测试Testpressuresto15 000psi测试压力达到15000psiCapableofflowtestingwithwaterattemperaturesfromambientto195 F压力测试时温度从环境温度到华氏195 可调Upto30 000psibelowgradegastestcell高达30 000psi的气体测试装置Remotelyactuatedpneumaticcontrols远程气压控制4teststands达到四种测试标准 10 DeepWellSimulator深井模拟装置 SimulatesHighTemperature23 75寸最大内径 60英尺深度30 000psiMaxPressure最大压力30000psiHeatedAirSystemto1000 F 537 C 气体加热系统高达1000 FTestLongAssemblies SSSV s andExpandableproducts测试较长总成 如井下安全阀和可膨胀设备SnubbingJack Tension Compression抗拉 抗压测试装置 11 Reliability Protection可靠性 保护 SSSVReliabilityProtectionCenters可靠性保护中心Houma LouisianaMontrose ScotlandSSSVRepair井下安全阀修理中心 API14ALicensed认证 Houma LouisianaMontrose Scotland苏格兰Singapore新加破Carrollton Texas 12 HowdoourSSSVswork 井下安全阀如何工作 13 HowdoourSSSVswork 井下安全阀如何工作 SubsurfaceSafetyValve P FormationPressure CLOSED OPEN Pressure Valveisclosed阀门关闭 Formation Tubing PressureiscontainedbytheSSSVFlapper由挡板承载地层压力 PressureismaintainedintheControlLine控制管线保持压力 Valveisopen Flowisestablishedtosurface 阀门开启 油气流向地面 14 SafetyValveApplications Considerations井下安全阀应用场合和考虑因素 WellConstruction打井类型Land Platform TLPorSpar drytree 陆地井 生产平台 海洋完井Subsea wettree 深海完井WellType井的类型GeneralProduction通常的生产井Injection waterand orgas 注水或注气井HPHT高温高压WellConditions井的情况CO2 H2SContent二氧化碳 硫化氢存在及含量 15 TubingRetrievableSafetyValveProducts油管携带可回收式井下安全阀产品 GeneralProductionApplications通常生产环境下应用WellStar NE HP HT LargeBoreandCriticalApplications高温高压 大通径和临界条件下的运用SP Deepwater XHPHTApplications深海 超高温高压DepthStar 16 Reliability Performance性能 SP 4000 valvessupplied已超过4000安全阀应用到世界各地15 600 valveyearsofservice超过15 600次以上的服务每年每阀99 3 Reliabilityat20yearsservicelife20年99 3 可靠性WellStar 10 000 valvessupplied已超过10 000 安全阀应用到世界各地40 500 valveyearsofservice超过40 500次以上的服务每年每阀97 8 Reliabilityat20yearsservicelifel20年97 8 可靠性NE 700 valvessuppliedsinceintroductioninmid 2003已超过700 安全阀应用到世界各地5300 valveyearsofservice超过5300次以上的服务每年每阀 17 Applications应用场合 1000FtMaxSettingDepth1000英尺最大下入深度23 8 27 8 3 4 TubingSizes相连油管扣型为23 8 27 8 3 4 5000psi工作压力35MpaOil Gas油气井LimitedH2S CO2不含 或少量的CO2 H2SWellConstruction PlatformorLand陆地井或海洋生产平台WellTypes ProductionandInjection生产或注入井SpecialApplications Cementing Fracturing特殊应用场合 过安全阀固井 压裂等作业 GeneralProduction WellStar TRSV通常生产环境的应用 WellStar TRSV 18 GeneralProduction WellStar TRSV通常生产环境的应用 19 GeneralProduction NE TRSV通常生产环境的应用 Applications应用场合 Non Elastomer不含弹性密封件23 8 27 8 3 or4 TubingSize23 8 27 8 3 or4 油管扣型5000psito10 000psiWP 35Mpa 70Mpa工作压力1500 2000FtMaxSettingDepth 1500 2000Ft最大下入深度Oil Gas油气井HigherCO2 H2SContent较高含量的CO2 H2SWellConstruction Platform Land陆地或海洋生产平台WellTypes ProductionandInjection生产或注入井SpecialApplications Cementing Fracturing特殊应用场合 过安全阀固井 压裂等作业SlimlineOD 4 TbgInside7 Casing小外径型号 4 下入到7 套管里 20 EnhancedDebrisIsolationandProtection增强型碎屑隔离和保护 OpenPosition ClosedPosition关闭位置 FlapperIsolatedFromWellborebyMTMSeatingofFlowTube阀板通过和流管金属对金属的密封实现与井眼的隔离InvertedFlowTubePreventsDebrisFromAccumulatingOnItsUpperEnd反向的流管防止碎屑在上端堆积 GeneralProduction NE TRSV通常生产环境的应用 21 UsestheSP TRSVFieldProvenActuator应用了经过现场证实的SP 井下安全阀的活塞系统 SingleRodPiston单个液压活塞Non ElastomerSeals无弹性密封SolidTopSubConstructionProvidesforHighestHydraulicControlChamberRatingintheIndustry整体的上部短节提供工业上最高的液压控制压腔压力级别 GeneralProduction NE TRSV通常生产环境的应用 22 WellStar andNE TRSVSpecificationsWellStar andNE TRSV参数 23 HP HT LargeBore高温高压 大通径 SP TRSV Applications应用场合 5 andLargerTubingSizes等于大于5 油管尺寸Non Elastomer MTMStaticPistonSeals不含弹性橡胶件 活塞静止时形成全金属的密封Upto20 000psiWPDependingonSize某些型号工作压力达到140Mpa 甚至超过MaxSettingDepthstoApprox 9000ft最大下入深度9000ftUpTo400 FTemperatureRating温度工作范围高达400 FCritical SevereService极限 恶劣工作环境中WellConstruction Platform Land TLP Spar andSubsea ExtendedLife 陆地井 海洋生产平台 深海完井WellTypes Production Injection HPHTPEAKSystems小外径系统7 Tbgin95 8 Csg下入在95 8 套管里面的7 安全阀95 8 Tbgin133 8 Csg下入在133 8套管里面的安全阀 24 HP HT LargeBore高温高压 大通径 SP TRSV UltimateDesignSolutionforReliability可靠性最佳设计方案UnsurpassedPerformance卓越的性能EnhancedDebrisIsolationandProtection增强型碎屑隔离和保护FullMetal to MetalContainment完全金属对金属的密封PremiumMaterialConstruction优质的材料结构 2020 1 30 25 可编辑 26 SuperiorHydraulicActuator极佳的液压传动装置TrueMetal to MetalFlapperSealing真正的金属对金属阀板密封PremiumMetal to MetalConnections优质金属密封连接扣型 PerformanceBasedSealing优越的密封 27 FullMetal to MetalSealingIntegrityinOpen ClosedPosition开启 关闭位置完全金属对金属密封PistonRodSizedforMaximumStrength活塞杆尺寸设计能承受最大强度IncreasedHydraulicControlChamberRatingBySolidTopSubConstruction上部接头整体构造使液压腔等级增强ConsistentDesignThroughAllSizesandPressureRanges绝大多数的尺寸和压力等级都有相配的产品 SuperiorHydraulicActuator极佳的液压传动装置 PerformanceBasedSealing优越的密封 28 SP HydraulicPistonActuator液压活塞传动装置 UpperMetal To MetalHydraulicSeal上部金属对金属液压密封 NonElastomerDynamicSeals无弹性件动态密封 LowerMetal To MetalHydraulicSeal下部金属对金属液压密封 29 SphericalSealingFlapper PerformanceBasedSealing优越的密封 SphericalSealingFlapperProvidingUnsurpassedMTMSealing球状阀板提供良好的金属对金属密封RecognizedbyPetroleumEngineeringInternationalforInnovativeEngineering被国际石油工程认可的创新技术FlapperSeatCoupledtoValve LoadingbyTorquedMTMSeal阀板座和阀体做成整体 当金属密封的扣型拧扣时载入VerificationSandTestingExceedingAPIClass2byNearly20Fold在出砂环境中做测试超过APIClass2级近20次 TrueMetal to MetalFlapperSealing真正的金属对金属阀板密封 30 WiperSealIsolatestheTop上部隔离密封FlowHolesEnsureContinuousFlushingDuringFlowingConditions流管确保在在生产过程中的不断清洗MetaltoMetalSealonthePistonIsolatestheHydraulicSystem活塞的金属密封系统起到极佳的隔离密封作用 IsolationofUpperEnd上部隔离密封 EnhancedDebrisIsolation增强了碎屑隔离功能 31 MTMDownstopSeat金属对金属的底部截止密封CompleteIsolationoftheClosureMechanism关闭状态下完全隔离EliminatesFlowFromEnteringtheOperatoroftheValve防止流体流入阀体FullProtectionDuringFlowingConditions流体流动状态下完全保护 EnhancedDebrisIsolation增强碎屑隔离功能 IsolationofLowerEnd下端隔离 OpenPosition 32 DedicatedExerciseProfile优越的活动结构 StandardFeatureWithinAllSP TRSVs所有SP 的标准特性AllowsFlowTubetobeManipulatedUpwardsorDownwardsViaSlickline可允许流管经过钢丝工具上下运动HelpsPreventTRSVPermanentLockOpen可有效防止永久锁常开 33 SP TRSV Debris ScaleProtectionSummarySP TRSV 防碎屑 积垢功能 34 SP TRSVSpecificationsSP TRSV参数 35 RecentandCurrentDevelopments当前项目研究 SlimlineTRSV95 8 SPTRSVFor13 3 8 Casing 在13 3 8 套管里下入的95 8 SPTRSV7 SPTRSVFor9 5 8 Casing在9 5 8 套管里下入的7 SPTRSV41 2 NETRSVfor7 Casing在7 套管里下入的41 2 NETRSVCementingThroughTRSV s可进行挤注水泥作业的安全阀XHP HT超高温高压Deep SetTRSV深井用井下安全阀DepthStar 36 SPTRSVdesign设计11 75 OD High StrengthNickelAlloy高强度镍合金 12 02 OD 80ksiMYMaterial抗拉材料 Runsinside133 8 casing下入在133 8 套管里的8 50 ID内径Compatiblewith95 8 47 tubing和95 8 47 套管相配套的5 000psiWorkingPressure5 000psi工作压力InstalledinGOMandMiddleEast在墨西哥湾和中东已经安装 95 8 SP TRSV 37 7 SlimlineSP TRSV7 小外径安全阀 SPTRSVdesign设计8 38 OD外径 HighYieldNickelAlloy高强度镍合金 8 52 OD外径 80ksiMYMaterial80ksi的抗拉强度的合金 6000psiratingwith5 813 ID 6000psi工作压力 内径5 813 5000psiratingwith5 875 ID 5000psi的工作压力 内径为5 813 38 41 2 SlimlineNE TRSV41 2 小外径安全阀 NETRSVdesign设计5 965 OD外径 7 32 drift套管通径5 969 3 813 ID内径Upto7500psiWorkingPressure高达7500psi的工作压力 39 CementingThroughTRSV s过安全阀注水泥 1000 27 8 and3 WellStar sforUnocalandChevroninThailand泰国100 3 NE sforPTTEPinThailand泰国4 NEforShellUK英国30 5 SPforNAM ShellUK andPDO ShellOman 40 XHP HTApplications超高温高压应用 3 20 000psiSPTRSCSSV Available工作压力20000psi的SP井下安全阀5 495 ODx2 313 ID3 30 000psi Feasibilitystudy可行性的研究4 20 000psi Feasibilitystudy可行性的研究5 15 000psi CompletedDesignStudy已完成设计8 38 ODx4 562 ID5 25 000psi Feasibilitystudy可行性研究7 10KSPTRSCSSV UsedbyKela2 AGIPKCO9 07 ODx5 750 ID应用于塔里木和AGIPKCO 41 DeepwaterandXHP HT DepthStar TRSV深井和超高温高压应用 RevolutionaryStepChange革命性的里程碑CompletionDesignandValvePlacement完井设计和安全阀下入Reliability可靠CostofOverallOperatingSystem整体花费小Safety安全EnablestheFuture未来的需要 TheLeaderinSubsurfaceSafetyValves井下完全阀中的领袖 Why 为什么 BestReliabilityInTheOilField油田上最可信赖BestInClassSealingSystem同等级中最好的密封系统SuperiorDebrisandCorrosionProtection优越的防碎屑和抗腐蚀能力EndResult 最终结果 ProvidesMaximumDownholeSafety最大的保证井下安全Minimizes EliminatesDownTime减少 消除停工时间BestValve最好的安全阀MoreProduction RevenueForTheOperator给操作者提供更多的产能 效益 43 TRSVTechnicalConsiderations设计井下安全阀时需考虑的技术参数 ValveSize尺寸及型号PressureRating工作压力等级ID NippleProfile内径 槽面内径TubingMaterial TRSVMaterial材料Service H2S CO2 Standard是否还有腐蚀性气体SettingDepth下入深度Self EqualizingorNon Equalizing是否自平衡TubingThreadSize Weight油管扣型CasingSize Weight套管扣型 尺寸By PassLines 44 TRSVTechnicalConsiderations cont d设计井下安全阀时需考虑的技术参数 继续 APIRequirementsAPI标准规定ControlLineConnection控制管线连接方式CustomerRequiredControlLineFluid客户要求的控制管线液压油InsertWLRSVCapability内部是否可以安装钢丝安全阀AccessoryToolAvailability附属工具是否存在LockoutandCommunica