ข่าวอุตสาหกรรม

Jianhu Yuxiang Machinery Manufacturing Co., Ltd. บ้าน / ข่าว / ข่าวอุตสาหกรรม / วาล์วบ่อน้ำมันแรงดันสูงประเภทต่างๆ มีอะไรบ้าง และคุณจะเลือกวาล์วที่เหมาะกับการใช้งานของคุณได้อย่างไร

วาล์วบ่อน้ำมันแรงดันสูงประเภทต่างๆ มีอะไรบ้าง และคุณจะเลือกวาล์วที่เหมาะกับการใช้งานของคุณได้อย่างไร

Jianhu Yuxiang Machinery Manufacturing Co., Ltd. 2026.07.06
Jianhu Yuxiang Machinery Manufacturing Co., Ltd. ข่าวอุตสาหกรรม

วาล์วบ่อน้ำมันแรงดันสูง แบ่งออกเป็นหกประเภทหลัก ได้แก่ วาล์วเกท บอล เช็ค เข็ม โช้ค และปลั๊ก ซึ่งแต่ละประเภทได้รับการออกแบบมาเพื่อการทำงานที่แตกต่างกันภายในการผลิตขั้นต้น การควบคุมหลุมผลิต และระบบการประมวลผลพื้นผิว การเลือกประเภทวาล์วไม่ถูกต้องสำหรับการใช้งานที่กำหนดเป็นหนึ่งในข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดและมีค่าใช้จ่ายสูงในการจัดซื้ออุปกรณ์บ่อน้ำมัน นำไปสู่ความล้มเหลวของเบาะนั่งก่อนเวลาอันควร การไหลที่ไม่สามารถควบคุมได้ หรือการละเมิดการควบคุมแรงดันที่แรงดันใช้งานเกิน 20,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว คู่มือนี้ให้คำจำกัดความวาล์วแต่ละประเภท อธิบายตำแหน่งที่ใช้ และจัดเตรียมกรอบงานที่มีโครงสร้างสำหรับการเลือกตามการใช้งาน

วาล์วประตู: วาล์วแยกหลักสำหรับบริการหลุมผลิตและต้นคริสต์มาส

วาล์วประตูเป็นประเภทวาล์วที่โดดเด่นบนหัวหลุมบ่อน้ำมันแรงดันสูงและต้นคริสต์มาส มันทำงานโดยการยกหรือลดประตูทึบที่ตั้งฉากกับเส้นทางการไหล โดยให้ การปิดแบบเต็มรูปแบบ สองทิศทาง ฟองแน่น เมื่อปิด เมื่อเปิดเต็มที่ ประตูจะหดกลับออกจากเส้นทางการไหลโดยสิ้นเชิง ทำให้เกิดข้อจำกัดการไหลเป็นศูนย์ ซึ่งเป็นคุณลักษณะที่สำคัญสำหรับหลุมเจาะที่เครื่องมือแบบมีสาย ท่อขด และปืนเจาะจะต้องผ่านวาล์ว

ตำแหน่งที่ใช้วาล์วประตู

  • มาสเตอร์วาล์ว (บนและล่าง) บนต้นคริสต์มาส: การปิดหลุมเจาะหลัก ดำเนินการไม่บ่อยนัก แต่ต้องปิดผนึกอย่างเชื่อถือได้ภายใต้แรงดันปิดเต็ม
  • วิงวาล์ว บนช่องทางการผลิตและช่องทางการฆ่า/การฉีด: แยกเส้นทางการไหลของแต่ละบุคคลออกจากต้นคริสต์มาส
  • วาล์วไม้กวาด ที่ด้านบนของต้นคริสต์มาส: จัดให้มีแผงกั้นแรงดันหลักในระหว่างการทำงานของท่อแบบมีสายและแบบขด
  • หัวท่อและช่องระบายอากาศของหัวท่อ : แยกการตรวจสอบความดันวงแหวนและฆ่าจุดฉีดของไหล

พารามิเตอร์การเลือกคีย์

วาล์วประตูสำหรับบริการบ่อน้ำมันแรงดันสูงอยู่ภายใต้การควบคุมของ เอพีไอ 6A (อุปกรณ์หลุมผลิตและต้นคริสต์มาส) หรือ เอพีไอ 6D (บริการทางท่อ) วาล์วประตู เอพีไอ 6A ได้รับการจัดอันดับแรงดันใช้งาน 2,000–20,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว และต้องระบุด้วยระดับแรงดันใช้งาน ระดับวัสดุ (AA ถึง HH สำหรับบริการเปรี้ยว) ระดับข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์ (PSL 1–4) และข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ (PR1 หรือ PR2) สำหรับวาล์วหลักหลุมผลิตหรือวาล์วปีกนก PSL 3 และ PR2 ขั้นต่ำเป็นค่าพื้นฐานที่ถูกต้อง — ไม่เคยใช้ PSL 1 หรือ PR1 สำหรับบริการการผลิต

บอลวาล์ว: การแยกควอเตอร์เทิร์นสำหรับบริการรอบสูงและอัตโนมัติ

บอลวาล์วใช้องค์ประกอบปิดทรงกลมที่มีรูเจาะซึ่งสอดคล้องกับเส้นทางการไหลเมื่อเปิดและหมุน 90° เพื่อปิดกั้นการไหลเมื่อปิด ที่ การทำงานแบบหมุนควอเตอร์ทำให้บอลวาล์วทำงานได้เร็วกว่าวาล์วประตูอย่างมาก และการเคลื่อนที่แบบหมุนอย่างง่ายนั้นเข้ากันได้กับแอคชูเอเตอร์ไฟฟ้าและนิวแมติกที่ใช้ในระบบปิดอัตโนมัติมากกว่า

ตำแหน่งที่ใช้บอลวาล์ว

  • วาล์วนิรภัยที่พื้นผิว (SSV) และวาล์ว ESD แบบท่อ : ปิดแบบปลอดภัยเมื่อสูญเสียสัญญาณควบคุม ซึ่งต้องการการสั่งงานที่รวดเร็วและเชื่อถือได้
  • วาล์วแยกท่อร่วมและบล็อกเฮดเดอร์ : บริการรอบสูงซึ่งการบรรจุก้านวาล์วประตูจะสึกหรอก่อนเวลาอันควร
  • ระบบหัวฉีด : เมทานอล สารยับยั้งตะกรัน และท่อฉีดแก๊สลิฟต์ที่ต้องการการปิดเครื่องอย่างรวดเร็ว
  • วาล์วนิรภัยใต้ผิวดิน (SSSV) : บอลวาล์วแบบดาวน์โฮลที่ตั้งอยู่ในสายท่อซึ่งจะปิดเมื่อสูญเสียแรงดันในสายควบคุม - แนวสุดท้ายในการป้องกันต่อการไหลของบ่อที่ไม่สามารถควบคุมได้

Trunnion-Mounted กับลูกบอลลอยน้ำ

ที่ความกดดันสูง บอลวาล์วติดรองแหนบ เป็นทางเลือกที่ถูกต้อง ในการออกแบบลูกบอลลอย แรงกดของเส้นจะดันลูกบอลกับที่นั่งด้านล่างเพื่อสร้างการปิดผนึก ที่ 5,000 psi และสูงกว่า แรงสัมผัสของเบาะนั่งที่เกิดขึ้นจะเกินกว่าที่เบาะนั่งแบบยางส่วนใหญ่สามารถรับมือได้โดยไม่เสียรูป การออกแบบที่ติดตั้ง Trunnion จะยึดลูกบอลไว้บน Trunnion ด้านบนและด้านล่าง ถ่ายโอนแรงกดของเส้นไปยังโครงสร้างตัวถัง แทนที่จะเป็นเบาะนั่ง และช่วยให้เบาะนั่งแบบสปริงสามารถรักษาแรงปิดผนึกที่สม่ำเสมอโดยไม่ขึ้นอยู่กับแรงกด บอลวาล์วลอยมีความเหมาะสมสูงสุดประมาณ 1,500 psi ในการให้บริการบ่อน้ำมันเท่านั้น

เช็ควาล์ว: ป้องกันการไหลย้อนกลับในสายการผลิตและการฉีด

เช็ควาล์วอนุญาตให้ไหลในทิศทางเดียวเท่านั้น โดยจะปิดโดยอัตโนมัติเมื่อพยายามไหลย้อนกลับ ไม่มีตัวดำเนินการภายนอก - การปิดจะถูกขับเคลื่อนโดยส่วนต่างแรงดันที่ขวางวาล์วทั้งหมด ในการใช้งานบ่อน้ำมันแรงดันสูง ความล้มเหลวของเช็ควาล์ว (ความล้มเหลวในการปิดหรือความล้มเหลวในการปิดค้างไว้) อาจทำให้ของเหลวจากหลุมเจาะแรงดันสูงไหลย้อนกลับเข้าสู่ระบบหัวฉีด การปนเปื้อนในท่อฉีดสารเคมี หรือทำให้คอมเพรสเซอร์และปั๊มเสียหาย .

ประเภทเช็ควาล์วทั่วไปในบริการบ่อน้ำมัน

  • สวิงเช็ควาล์ว : จานหมุนแบบบานพับจะเปิดภายใต้การไหลไปข้างหน้าและปิดภายใต้แรงดันย้อนกลับ เรียบง่ายและเชื่อถือได้ แต่จำกัดเฉพาะการติดตั้งในแนวนอนและการใช้งานที่ค่อนข้างความเร็วต่ำ ทั่วไปในหัวฉีดน้ำที่ 3,000–5,000 psi
  • เช็ควาล์วลูกสูบ (ยก) : ลูกสูบหรือดิสก์ยกออกจากบ่าของตนภายใต้การไหลไปข้างหน้า และบ่าภายใต้แรงดันย้อนกลับหรือสปริงโหลด กะทัดรัดกว่าเช็คสวิงและเหมาะสำหรับการติดตั้งในแนวตั้ง ใช้กันอย่างแพร่หลายในปากกาฉีดสารเคมีและระบบสูบจ่ายแรงดันสูงสูงถึง 15,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว
  • เช็ควาล์วแบบแผ่นคู่ (เวเฟอร์) : แผ่นครึ่งแผ่นแบบสปริงโหลดสองแผ่นปิดอย่างรวดเร็วภายใต้การกลับตัวของการไหล ช่วยลดค้อนน้ำ เป็นที่ต้องการในระบบฉีดแก๊สไหลสูงและยกแก๊สซึ่งการตรวจสอบสวิงที่ปิดช้าจะทำให้เกิดแรงดันไฟกระชากที่สร้างความเสียหาย

สำหรับเช็ควาล์วบริการเปรี้ยว จะใช้ข้อกำหนดวัสดุ NACE MR0175 เดียวกันกับที่ควบคุมตัววาล์วประตู — ส่วนประกอบที่เปียกทั้งหมดต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความแข็งและโลหะผสมสำหรับแรงดันย่อย H₂S ที่มีอยู่ รวมถึงสปริง จาน และแหวนรองเบาะ

วาล์วโช้ค: การควบคุมอัตราการไหลและแรงดันหลุมผลิต

วาล์วโช้คเป็นอุปกรณ์ควบคุมปริมาณที่สร้างแรงดันตกที่ควบคุมได้ทั่วช่องที่จำกัด ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถจัดการแรงดันการไหลของหลุมผลิตและอัตราการผลิตได้ ต่างจากวาล์วแยก - ซึ่งเปิดสุดหรือปิดสุด - วาล์วโช้คทำงานอย่างต่อเนื่องในตำแหน่งเปิดบางส่วนภายใต้สภาวะการไหลที่มีการกัดกร่อนอย่างรุนแรงและเกิดโพรงอากาศ วาล์วโช้คบนบ่อก๊าซขนาด 10,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว อาจมีแรงดันลดลง 8,000–9,500 psi ทั่วทั้งขอบทังสเตนคาร์ไบด์โดยมีความเร็วของก๊าซเข้าใกล้โซนิคที่เบาะนั่ง .

โช้คแบบคงที่และแบบปรับได้

  • โช้กคงที่ (บวก) : เม็ดออริฟิซแบบถอดเปลี่ยนได้ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางรูคงที่ เรียบง่าย บำรุงรักษาต่ำ และป้องกันการรั่วซึม — การออกแบบที่ต้องการสำหรับบ่อที่สร้างไว้แล้วในอัตราการผลิตที่มั่นคง ขนาดเจาะระบุไว้เป็น 64 นิ้ว (เช่น โช้ค "32/64" มีรูขนาด 1/2 นิ้ว)
  • โช้คแบบปรับได้ : การออกแบบเข็มและที่นั่งหรือจานหมุนที่ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานเปลี่ยนพื้นที่รูเปิดจาก 0% เป็น 100% โดยไม่ต้องถอดวาล์วออกจากการบริการ จำเป็นในระหว่างการทดสอบหลุม การดำเนินการไหลกลับ และการผลิตในช่วงแรกโดยที่ยังไม่มีการกำหนดขนาดโช้คที่เหมาะสมที่สุด โช้คแบบปรับได้มีอัตราการสึกกร่อนของเบาะนั่งสูงกว่าโช้คแบบตายตัวอย่างมาก และจำเป็นต้องเปลี่ยนขอบเปลี่ยนบ่อยกว่า

การเลือกวัสดุตกแต่งวาล์วโช้คนั้นได้รับแรงหนุนจากการกัดกร่อนของกระแสของเหลวที่เกิดขึ้น ทังสเตนคาร์ไบด์ (WC-Co, 94% WC) เป็นวัสดุตกแต่งมาตรฐานสำหรับบริการที่ใช้ทรายหรือก๊าซความเร็วสูง โดยให้ความต้านทานการสึกกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิม 17-4 PH ชุบแข็งได้ 5–10 เท่า สำหรับบริการที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือเปรี้ยวสูง จะมีการระบุโอเวอร์เลย์ Stellite 6 หรือขอบ Inconel 625 ร่วมกับที่นั่งสุขา

วาล์วเข็ม: การควบคุมที่แม่นยำในเครื่องมือและสายฉีดสารเคมี

วาล์วเข็มใช้ลูกสูบรูปเข็มเรียวเรียวซึ่งติดตั้งอยู่ในที่นั่งทรงกรวยที่เข้ากันเพื่อจัดเตรียม การควบคุมการไหลที่ละเอียดและแม่นยำในเครื่องมือแรงดันสูงและท่อฉีดสารเคมีที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก . ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อหน้าที่แยกส่วนเต็มรูปแบบ — พื้นที่สัมผัสแบบเข็มต่อเบาะบางๆ ไม่ได้มีไว้เพื่อให้ปิดแบบกันฟองภายใต้การหมุนเวียนซ้ำๆ

ตำแหน่งที่ใช้วาล์วแบบเข็ม

  • วาล์วรูทเครื่องมือและการแยกเกจ : แยกเครื่องส่งสัญญาณความดัน เกจ และการเชื่อมต่อตัวอย่างออกจากแรงดันของหลุมเจาะที่มีไฟฟ้า โดยทั่วไปพิกัดอยู่ที่ 10,000–20,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ในขนาดเส้น 1/4 นิ้วถึง 1 นิ้ว
  • ปากกาฉีดเคมี : อัตราการฉีดสารยับยั้งมิเตอร์ สารยับยั้งการกัดกร่อน และอัตราการฉีดสารยับยั้งไฮเดรตที่หัวหลุมผลิต วาล์วเข็มให้การปรับเวอร์เนียของอัตราการฉีดที่เกตหรือบอลวาล์วไม่สามารถทำได้
  • การเชื่อมต่อเลือดออกและระบายอากาศ : ลดแรงดันท่อเครื่องมือหรือกระบอกสูบตัวอย่างในลักษณะควบคุมและสูบจ่าย แทนที่จะปล่อยแรงดันทันที
  • แผงควบคุมไฮดรอลิก : ปรับแต่งอัตราการไหลของของไหลไฮดรอลิกไปยังสายควบคุมวาล์วนิรภัยในหลุมเจาะและแอคทูเอเตอร์ของหลุมผลิต

โดยทั่วไปแล้ววาล์วเข็มของบ่อน้ำมันแรงดันสูงจะผลิตจาก สแตนเลส 316, Inconel 625 หรือสแตนเลสดูเพล็กซ์ สำหรับวัสดุตัวเรือนและเข็ม ที่มีขนาดการเชื่อมต่อ 1/4 นิ้วถึง 1 นิ้ว NPT หรือการเชื่อมต่อแรงดันปานกลาง (MP) แบบหม้อนึ่งความดัน และแรงดันสูง (HP) การเชื่อมต่อแบบกรวยและเกลียวที่พิกัด 20,000 psi

ปลั๊กวาล์ว: ระบบแยกขนาดกะทัดรัดสำหรับการใช้งานหลายพอร์ตและท่อร่วมไอดี

ปลั๊กวาล์วใช้ปลั๊กทรงกระบอกหรือเรียวซึ่งมีช่องผ่านที่หมุนได้ 90° ภายในตัวเครื่องเพื่อเปิดหรือปิดเส้นทางการไหล — การทำงานคล้ายกับบอลวาล์วแต่มีองค์ประกอบทรงกระบอกแทนที่จะเป็นองค์ประกอบปิดทรงกลม ในการให้บริการบ่อน้ำมันแรงดันสูง วาล์วปลั๊กหล่อลื่น เป็นตัวแปรที่พบบ่อยที่สุด: สารเคลือบหลุมร่องฟันจะถูกฉีดเข้าไปในช่องว่างรูปวงแหวนระหว่างปลั๊กและตัวเครื่อง เพื่อให้การหล่อลื่นในระหว่างการหมุนและเสริมการปิดผนึกหลักระหว่างโลหะกับโลหะ

ตำแหน่งที่ใช้ปลั๊กวาล์ว

  • การผันหลายช่องของหลุมผลิตและท่อร่วมหลายช่อง : ปลั๊กวาล์วมีให้เลือกใช้งานแบบ 3 ทิศทางและ 4 ทิศทาง ซึ่งสามารถเปลี่ยนทิศทางการไหลระหว่างช่องจ่ายต่างๆ ได้โดยใช้การหมุนรอบควอเตอร์เดียว — ฟังก์ชันที่ต้องใช้เกทหรือบอลวาล์วตั้งแต่ 2 ตัวขึ้นไปในการจำลอง
  • บริการของแข็งหรือสารละลายสูง : ระบบฉีดยาแนวช่วยให้ปลั๊กวาล์วทำงานในกระแสที่มีทรายหรือตะกรันที่จะกัดกร่อนบ่าบอลวาล์วอย่างรวดเร็ว
  • การทดสอบการไหลและการทดสอบท่อร่วม : โดยที่ความสามารถในการกำหนดเส้นทางการไหลไปยังตัวแยกการทดสอบ แฟลร์ หรือการจัดเก็บโดยไม่ต้องมีการทำงานของวาล์วหลายตัวจะช่วยลดความซับซ้อนในการทดสอบ

ปลั๊กวาล์วในบริการบ่อน้ำมันแรงดันสูงมักได้รับการจัดอันดับให้เป็น 3,000–10,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว และผลิตตาม เอพีไอ 6D หรือ เอพีไอ 6A ขึ้นอยู่กับสถานที่ให้บริการ โดยทั่วไปควรใช้บอลวาล์วและเกทวาล์วที่สูงกว่า 10,000 psi เนื่องจากความยากลำบากในการรักษาประสิทธิภาพการฉีดยาแนวที่สม่ำเสมอที่แรงดันต่างที่สูงมาก

การเปรียบเทียบประเภทของวาล์ว: สรุปความแตกต่างที่สำคัญ

ตารางด้านล่างสรุปความแตกต่างในการใช้งานระหว่างวาล์วบ่อน้ำมันแรงดันสูงทั้ง 6 ประเภทเพื่อรองรับการเลือกเบื้องต้น:

ประเภทวาล์ว ฟังก์ชั่นหลัก แรงดันสูงสุด (ทั่วไป) ความสามารถในการควบคุมการไหล ทางเดินเครื่องมือ มาตรฐานการปกครอง
ประตู การแยกตัวเต็มรู 20,000 psi เปิด/ปิดเท่านั้น ใช่ (เต็มเจาะ) เอพีไอ 6A / API 6D
บอล การแยกสารที่ออกฤทธิ์เร็ว / ESD 15,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว เปิด/ปิดเท่านั้น ใช่ (เต็มเจาะ) เอพีไอ 6D / API 6A
ตรวจสอบ การป้องกันการไหลย้อนกลับ 15,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ไม่มี (อัตโนมัติ) ไม่ เอพีไอ 6D / API 594
สำลัก การควบคุมแรงดันตก/อัตรา 20,000 psi การควบคุมปริมาณอย่างต่อเนื่อง ไม่ เอพีไอ 6A
เข็ม การสูบจ่ายที่แม่นยำ/การแยกเครื่องมือ 20,000 psi การควบคุมปริมาณอย่างละเอียด (เส้นเล็ก) ไม่ ข้อมูลจำเพาะ ASME B16.34 / mfr
ปลั๊ก การผันหลายพอร์ต / การแยกสารละลาย 10,000 psi เปิด/ปิด/มัลติพอร์ต ไม่ เอพีไอ 6D / API 599
ตารางที่ 1: การเปรียบเทียบการทำงานของวาล์วบ่อน้ำมันแรงดันสูงหลักหกประเภท — เลือกตามฟังก์ชันก่อน จากนั้นจึงเลือกตามระดับแรงดันและข้อกำหนดของวัสดุ

วิธีเลือกวาล์วบ่อน้ำมันแรงดันสูงที่เหมาะสม: กรอบงานสี่ขั้นตอน

การเลือกวาล์วควรเป็นไปตามลำดับที่มีโครงสร้าง การข้ามขั้นตอนต่างๆ โดยเฉพาะการข้ามไปยังแค็ตตาล็อกของผู้ผลิตก่อนกำหนดเงื่อนไขการบริการ เป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลวในการระบุรายละเอียดส่วนใหญ่

ขั้นตอนที่ 1 — กำหนดฟังก์ชันที่ต้องการ

เริ่มจากสิ่งที่วาล์วต้องทำ ไม่ใช่วาล์วประเภทไหน มีเพียงสี่ฟังก์ชั่นวาล์วในบริการบ่อน้ำมัน:

  • การแยก : เปิดสุดหรือปิดสุด; ไม่มีการควบคุมปริมาณ - วาล์วประตูหรือบอลวาล์วรองแหนบ
  • การควบคุมปริมาณ / การไหล : ตำแหน่งที่แปรผันอย่างต่อเนื่อง — วาล์วโช้ค (รูขนาดใหญ่, ΔP สูง) หรือวาล์วเข็ม (รูเล็ก, การสูบจ่ายที่แม่นยำ)
  • ป้องกันการไม่ไหลกลับ/ไหลย้อนกลับ : อัตโนมัติ ไม่ต้องใช้ผู้ปฏิบัติงาน — เช็ควาล์ว
  • เบี่ยงเบนความสนใจ : การกำหนดเส้นทางการไหลระหว่างหลายเส้นทาง - ปลั๊กวาล์ว (หลายพอร์ต) หรือบอลวาล์ว/เกตวาล์วหลายตัวในรูปแบบท่อร่วม

ขั้นตอนที่ 2 — กำหนดเงื่อนไขการบริการ

สำหรับตำแหน่งวาล์วแต่ละตำแหน่ง ให้จัดทำซองบริการเต็มรูปแบบก่อนติดต่อผู้ผลิต:

  • แรงดันใช้งานสูงสุด : ใช้ SIWHP สำหรับวาล์วหลุมผลิต, MAOP สำหรับวาล์วท่อและพื้นผิว
  • ช่วงอุณหภูมิ : อุณหภูมิของเหลวโดยรอบต่ำสุดและสูงสุดที่ผลิตได้
  • องค์ประกอบของของไหล : ความดันย่อย H₂S, ปริมาณ CO₂, ความเข้มข้นของคลอไรด์, ปริมาณทราย และความเค็มของน้ำที่เกิดขึ้น — ทั้งหมดนี้ส่งผลต่อการเลือกใช้วัสดุ
  • ความถี่ของวงจร : วาล์วจะทำงานบ่อยแค่ไหนต่อวันหรือต่อปี การใช้งานรอบสูงชอบใช้บอลวาล์วมากกว่าวาล์วประตู
  • ข้อกำหนดในการดำเนินการ : การปิดแบบแมนนวล ไฮดรอลิกป้องกันความผิดพลาด นิวเมติก หรือไฟฟ้า — และแหล่งพลังงานควบคุมที่มีอยู่ ณ ตำแหน่งการติดตั้ง

ขั้นตอนที่ 3 — ใช้มาตรฐานการควบคุม

ตำแหน่งการติดตั้งจะกำหนดว่ามาตรฐาน API หรือ ASME ใดที่ควบคุมข้อกำหนดของวาล์ว:

สถานที่ติดตั้ง มาตรฐานการปกครอง ประเภทวาล์วที่ใช้งานได้
หลุมผลิตและต้นคริสต์มาส เอพีไอ 6A ประตู, choke, needle
ท่อและการส่ง เอพีไอ 6D ประตู, ball, check, plug
หลุมผลิตใต้ทะเลและต้นไม้ เอพีไอ 17D ประตู, ball, check
Downhole (ท่อลำเลียง) เอพีไอ 14A บอล (SSSV), check
กระบวนการพื้นผิวและการแยก ASME B16.34 / API 6D บอล, gate, check, needle
ตารางที่ 2: มาตรฐานที่ใช้บังคับตามสถานที่ติดตั้ง — การใช้มาตรฐานที่ไม่ถูกต้องส่งผลให้วาล์วไม่เป็นไปตามข้อกำหนด โดยไม่คำนึงถึงระดับแรงดันหรือระดับวัสดุ

ขั้นตอนที่ 4 — ระบุระดับคุณภาพและข้อกำหนดด้านเอกสาร

เมื่อมีการกำหนดประเภทของวาล์วและมาตรฐานการควบคุมแล้ว ชั้นข้อกำหนดขั้นสุดท้ายคือข้อกำหนดด้านคุณภาพและการทดสอบ สำหรับวาล์ว API 6A นี่หมายถึง PSL และ PR สำหรับวาล์ว API 6D หมายถึงการระบุข้อกำหนดการทดสอบเพิ่มเติมจากภาคผนวกของมาตรฐาน รวมถึงการทดสอบที่นั่งแรงดันต่ำ NDE ในการเชื่อมตัวถัง และการทดสอบแรงกระแทกแบบชาร์ปี จำเป็นต้องมีการตรวจสอบย้อนกลับวัสดุอย่างครบถ้วนและชุดเอกสารการทดสอบตามเงื่อนไขในการจัดส่งเสมอ — หากไม่มี คุณจะไม่สามารถแสดงให้เห็นถึงการปฏิบัติตามกฎระเบียบหรือดำเนินการวิเคราะห์สาเหตุที่แท้จริงได้หากวาล์วทำงานล้มเหลว

บริการเปรี้ยวและ HPHT: เมื่อข้อกำหนดมาตรฐานไม่เพียงพอ

สภาพแวดล้อมการบริการสองแบบ ได้แก่ ก๊าซเปรี้ยว (ประกอบด้วย H₂S) และความดันสูง / อุณหภูมิสูง (HPHT ซึ่งกำหนดไว้ที่สูงกว่า 15,000 psi และ/หรือสูงกว่า 300 °F) กำหนดข้อกำหนดที่เกินกว่าข้อกำหนดเฉพาะของวาล์ว API มาตรฐาน ในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ แค็ตตาล็อกวาล์วมาตรฐานที่ตรงตามระดับความดัน API ที่กำหนดและเกรดวัสดุมักจะไม่เพียงพอ และผู้ปฏิบัติงานจะต้องให้ผู้ผลิตตรวจสอบการออกแบบโดยละเอียดก่อนที่จะระบุ

  • บริการเปรี้ยว : ส่วนประกอบที่เปียกทั้งหมด เช่น ตัวถัง ฝากระโปรง ประตูหรือลูกบอล ที่นั่ง คอแฮนด์ ตัวยึด และสปริง ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความแข็งและโลหะผสมของ NACE MR0175/ISO 15156 เกณฑ์ความดันย่อยของ H₂S คือ 0.05 psia ซึ่งไปถึงที่ความเข้มข้นของ H₂S ต่ำอย่างน่าประหลาดใจในกระแสก๊าซแรงดันสูง
  • HPHT : ซีลตัวถังอีลาสโตเมอร์มาตรฐานและการบรรจุก้านไม่ได้รับการจัดอันดับสูงกว่า ~350 °F วาล์ว HPHT ต้องใช้ซีล PTFE ที่เติมพลังด้วยสปริง การบรรจุด้วยกราไฟท์ หรือองค์ประกอบการปิดผนึกที่เป็นโลหะทั้งหมด ความหนาของผนังตัวถังต้องได้รับการตรวจสอบโดยการวิเคราะห์องค์ประกอบไฟไนต์เอลิเมนต์ (FEA) ที่ความดันและอุณหภูมิที่ออกแบบ ไม่ใช่โดยสูตรความหนาของผนัง API มาตรฐาน ซึ่งไม่ได้พัฒนาขึ้นสำหรับสภาวะ HPHT
  • HPHT เปรี้ยวรวม : การผสมผสานที่มีความต้องการมากที่สุด โดยต้องมีการตัดแต่ง CRA (โลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อน) และอาจหุ้มด้วย CRA หรือตัววาล์ว CRA ที่เป็นของแข็ง ซีลโลหะทั้งหมด และคุณสมบัติวัสดุและการออกแบบของบุคคลที่สามตาม API 6A ภาคผนวก F โดยปกติแล้วระยะเวลารอคอยสำหรับวาล์วเหล่านี้จะใช้เวลา 16–26 สัปดาห์จากผู้ผลิตที่มีคุณสมบัติเหมาะสม

บทสรุป

วาล์วบ่อน้ำมันแรงดันสูงหกประเภท ได้แก่ เกท บอล เช็ค โช้ค เข็มและปลั๊ก ไม่สามารถใช้แทนกันได้ แต่ละรายการมีอยู่เนื่องจากสามารถแก้ไขปัญหาการควบคุมการไหลเฉพาะที่ผู้อื่นไม่สามารถแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพ การเลือกวาล์วที่ถูกต้องจะเริ่มต้นด้วยการกำหนดฟังก์ชันที่ต้องการ ไม่ใช่การเรียกดูแคตตาล็อกผลิตภัณฑ์ : การแยกตัว การควบคุมปริมาณ การไม่กลับหรือการเบี่ยงเบน จากนั้น แรงดันในการให้บริการ องค์ประกอบของของเหลว อุณหภูมิ ความถี่ของรอบการทำงาน และมาตรฐานด้านกฎระเบียบจะจำกัดขอบเขตให้แคบลงเหลือข้อกำหนดที่แม่นยำ

ในสภาพแวดล้อมของบ่อน้ำมันแรงดันสูงที่แรงดันใช้งานสูงถึง 10,000–20,000 psi และของเหลวอาจมี H₂S, CO₂, ทราย และน้ำที่ผลิตได้ วาล์วที่พิมพ์อย่างถูกต้องแต่ระบุไม่ถูกต้องสำหรับประเภทวัสดุ, PSL หรือการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านบริการเปรี้ยวจะเป็นอันตรายพอๆ กับวาล์วผิดประเภทโดยสิ้นเชิง กรอบการทำงานสี่ขั้นตอน — ฟังก์ชั่น เงื่อนไขการบริการ มาตรฐานที่ควบคุม ระดับคุณภาพ — นำไปใช้อย่างต่อเนื่องในขั้นตอนทางวิศวกรรมเป็นวิธีการที่เชื่อถือได้มากที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่าวาล์วทุกตัวในระบบหลุมผลิตจะทำงานตามที่ออกแบบมาเพื่ออายุการใช้งานเต็มรูปแบบ