Fonction du collecteur de starter
Si la charge hydrostatique du fluide de forage est insuffisante pour contrôler la pression souterraine, les fluides de formation s'écouleront dans le puits. Pour maintenir le contrôle du puits, une contre-pression est appliquée en acheminant les retours à travers des étranglements réglables jusqu'à ce que la condition d'écoulement du puits soit corrigée. Les étranglements sont reliés à la pile de dispositifs anti-éruption par un ensemble de vannes, de raccords et de conduites qui fournissent des itinéraires d'écoulement alternatifs ou permettent d'arrêter complètement l'écoulement. Cet ensemble d'équipements est appelé « collecteur d'étranglements ».
Pièces du collecteur de starter
Un collecteur d'étranglement est un ensemble de vannes par lesquelles le flux de retour du puits est acheminé lorsque les obturateurs anti-éruption sont fermés, dans le but d'appliquer une contre-pression calculée. Les collecteurs d'étranglement peuvent être assemblés selon diverses configurations, mais ils comprendront toujours au moins deux étrangleurs réglables. Dans certains cas, il peut s'agir d'un étrangleur manuel et d'un étrangleur télécommandé. Le collecteur fournit des chemins d'écoulement alternatifs pour le fluide, de sorte que, si nécessaire, les étrangleurs peuvent être changés et les vannes réparées sans arrêter le débit. Toutes les pièces haute pression du collecteur doivent avoir la même pression de service nominale que la pile BOP.
Les principaux composants du collecteur de starter sont :
Dispositif d'étranglement doté d'un orifice installé dans une conduite pour restreindre le débit des fluides. Les étranglements sont également utilisés pour contrôler le débit de la boue de forage hors du trou lorsque le puits est fermé avec le dispositif anti-éruption et qu'un Kick est mis en circulation hors du trou.
Conduite d'étranglement : un tuyau fixé à la pile du dispositif anti-éruption à partir duquel les fluides de démarrage et la boue peuvent être pompés vers le collecteur d'étranglement lorsqu'un dispositif anti-éruption est fermé lors d'un démarrage.
HCR : Le robinet-vanne à commande par pression de type « HCR » est un robinet de conduite d'écoulement nécessitant des pressions de fonctionnement relativement faibles. Il s'agit d'un robinet-vanne hydraulique à vérin BOP unique doté d'éléments similaires à l'ancien ensemble de vérin « QRC ». Le rapport de fermeture de la pression du puits à la pression de fonctionnement hydraulique est d'environ 8 à 1. Les tailles disponibles sont de 3000 à 5000 psi de pression de travail de 4- pouces et de 3000 et 5000 psi de pression de travail avec des brides API standard.
Étranglements :
Le starter est normalement un orifice réglable installé dans la conduite de retour. Il est utilisé pour restreindre la zone d'écoulement afin que la chute de pression des retours à travers cette conduite puisse être régulée pendant qu'un coup de pied est distribué. Trois types de starters peuvent être rencontrés dans les collecteurs de starters :
Le starter réglable manuellement.
Le starter fixe remplaçable.
Le starter télécommandé.
Starter manuel réglable
Type de vanne à aiguille typique, étrangleur manuel réglable. La tige et le siège sont en carbure de tungstène pour les rendre plus résistants à l'usure ; il faut comprendre qu'un étrangleur n'est pas destiné à être utilisé comme vanne. L'outil est conçu pour créer une restriction de débit et non pour fournir un joint haute pression. Les zones d'étanchéité délavées sont également courantes. Par conséquent, l'étrangleur doit être utilisé uniquement pour la fermeture initiale et doit être immédiatement soutenu par la fermeture de la vanne en amont. Ce type d'étrangleur ne doit pas être laissé « fermé » pendant de longues périodes. La dilatation thermique de l'aiguille peut endommager le siège et l'aiguille peut « geler » dans le siège.
Choke fixe
Au lieu d'utiliser une vanne à tige réglable, le siège peut être remplacé par des "haricots" de différentes tailles. De tels étrangleurs ne sont utilisés que si les retours de puits doivent être produits à un débit constant sur une période de temps considérable, comme c'est souvent le cas lors des essais de production. Les étrangleurs fixes sont parfois appelés étrangleurs positifs.
Le corps du starter dans une telle configuration est équipé d'un capuchon au lieu d'un ensemble d'aiguilles
Starter télécommandé
Les chokes télécommandés sont actionnés à partir d'un panneau, généralement situé sur le plancher de la plate-forme. Ce panneau de commande doit inclure :
- un manomètre de pression de tige de forage
- un manomètre annulaire
- un compteur de coups de pompe
- un commutateur de sélection de starter
- un régulateur de réglage de pression annulaire maximale admissible (en option)
- un levier de commande de starter
- et des manettes d'étranglement pour les pompes (en option)
Il existe différents starters télécommandés, dont certains ont des caractéristiques de fonctionnement spécifiques qui peuvent affecter l'opération de mise à mort du puits. Il est donc important de vérifier les détails de l'unité installée.
Vannes de sortie de ligne d'étranglement et d'arrêt
En raison des exigences spécifiques de la zone et de l'entrepreneur, il n'est pas possible de spécifier une disposition standard, mais les exigences minimales suivantes doivent être respectées :
La conduite d'étranglement doit avoir un diamètre intérieur minimum de 76,2 mm (3"), la conduite de coupure peut être aussi petite que 50,8 mm (2"), bien que cela puisse restreindre la flexibilité opérationnelle si le remplacement immédiat d'une conduite d'étranglement est nécessaire. Pendant le fonctionnement normal, les vannes internes (généralement manuelles) de la conduite d'étranglement et de coupure doivent rester ouvertes et les vannes externes (à commande hydraulique) fermées de manière à éviter une accumulation excessive de solides dans ces conduites.
Dans des conditions de fonctionnement normales, les sorties de tête de puits ne doivent pas être utilisées pour un raccordement de ligne d'étranglement et de coupure.
Si la ligne de coupure n'est pas destinée à remplacer ou à augmenter la ligne d'étranglement, il est hautement souhaitable d'installer un clapet anti-retour en amont des vannes de cheminée.
La conception du collecteur d'étranglement doit prendre en compte des facteurs tels que la formation prévue et les pressions de surface, la méthode de contrôle du puits à utiliser, l'environnement environnant, la corrosivité, le volume, la toxicité et l'abrasivité des fluides.
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