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Introdução ao Preventor de Explosão do Tipo U com Carneira Cameron (BOP do Tipo U com Carneira Cameron)

O Preventor de Explosão do Tipo U com Carneira Cameron é um equipamento essencial para o controle de poços em operações de perfuração, recuperação e testes de poços de petróleo e gás. Projetado especificamente para o controle da pressão do poço e prevenção de explosões, ele oferece garantias de segurança confiáveis para diversas operações no fundo do poço, por meio de sua estrutura robusta, acionamento hidráulico preciso e ampla adaptabilidade.

• Estrutura Totalmente Forjada para Durabilidade: Componentes principais, como o corpo do BOP, capôs e blocos de carneira, são forjados em aço de liga de alta resistência, reforçados por tratamento térmico, e exibem excelente resistência a impactos e alta pressão. As carneiras adotam um design do tipo U forjado com força e tenacidade excepcionais, adaptando-se aos requisitos de vedação e corte em condições de trabalho complexas.
• Ampla Gama de Tamanhos de Furo e Classificações de Pressão: As especificações de tamanho de furo incluem 7 1/16", 9", 11", 13 5/8", 16 3/4", 18 3/4", 20 3/4", 21 1/4", 26 3/4", etc., correspondendo a diferentes tamanhos de poço e coluna de perfuração. A pressão de trabalho nominal varia de 2000psi (13,8MPa) a 15000psi (103,4MPa), atendendo aos requisitos de operação de média a alta pressão.
• Design Preciso do Capô Acionado por Passagem de Óleo: Os capôs apresentam uma estrutura sem dobradiças, totalmente controlada pela ligação entre as passagens de óleo hidráulico e as hastes do pistão de abertura/fechamento. A lógica principal é "abrir as carneiras fecha os capôs e fechar as carneiras abre os capôs". Ao abrir, óleo de alta pressão (8,4~10,5MPa) é injetado no orifício da passagem de óleo de fechamento do BOP, que entra na haste do pistão de abertura/fechamento para empurrar os capôs para abrir deslizantes. Ao fechar, óleo de alta pressão é injetado na passagem de óleo de abertura, impulsionando os capôs para fechar deslizantes e se ajustar ao corpo. A operação é precisa e economiza trabalho.
• Proteção Dupla para Desempenho de Vedação: A vedação inicial é formada por meio de quatro pontos de vedação principais (vedação superior da carneira com o corpo, vedação frontal com a coluna/ela mesma, corpo com o capô e eixo da carneira com o capô). A pressão do fundo do poço pode empurrar as carneiras para se ajustarem ainda mais à superfície de vedação, alcançando a vedação assistida por pressão. Equipado com um mecanismo de vedação secundário, a remediação de emergência pode ser realizada por injeção de graxa quando o anel de vedação estiver danificado, evitando a escalada de vazamentos.
• Forte Adaptabilidade Funcional: Compatível com vários tipos de carneiras, incluindo carneiras de tubo, carneiras cegas, carneiras de corte e carneiras de furo variável, pode realizar funções como vedação do espaço anular, vedação total do poço e corte de emergência da coluna. Alguns modelos suportam operações de viagem. As carneiras são compatíveis com tubos padrão, tubos de perfuração, colares de perfuração e outras ferramentas de fundo de poço, atendendo aos requisitos de operação em vários cenários.
• Resistência à Corrosão, Conformidade e Fácil Manutenção: Os componentes metálicos em contato com o fluido do poço passam por tratamento anticorrosivo, e flanges e superfícies de vedação são sobrepostos com aço inoxidável, em conformidade com a norma NACE MR-0175 para resistência à fissuração por tensão de sulfeto. O circuito de óleo hidráulico adota um design embutido no corpo para evitar danos externos. Os capôs são acionados hidraulicamente para abrir deslizantes, permitindo acesso rápido às peças de desgaste para substituição no local com alta eficiência, reduzindo significativamente o tempo de inatividade.

• Métodos de Abertura da Carneira
  • Abertura Hidráulica Direta: Quando o travamento manual não está ativado, injete óleo de alta pressão de 8,4~10,5MPa na cavidade de abertura da carneira através do sistema de controle hidráulico para empurrar o pistão, acionando o eixo da carneira e o conjunto da carneira para longe do centro da cabeça do poço e abrindo rapidamente o poço (fechando simultaneamente os capôs).
  • Abertura Hidráulica Após Destravamento Manual: Quando a carneira é travada pelo dispositivo de travamento manual, primeiro gire o volante no sentido anti-horário para acionar o eixo de travamento até o final, depois gire de volta 1/8~1/4 de volta para evitar emperramento devido a mudanças de temperatura. Posteriormente, forneça pressão à cavidade de abertura para acionar a carneira para abrir (fechando simultaneamente os capôs). Esta é a única maneira eficaz de destravar a carneira travada.
• Operação de Abertura do Capô (Requer Fechamento das Carneiras)

  Primeiro, solte os parafusos de fixação do capô e, em seguida, injete óleo hidráulico no orifício da passagem de óleo de fechamento do BOP. O óleo hidráulico entra na haste do pistão de abertura/fechamento, empurrando os capôs para deslizar e separar do corpo, expondo a cavidade da carneira para operações de manutenção.

• Operação de Fechamento do Capô (Requer Abertura das Carneiras)

  Injete óleo hidráulico na passagem de óleo de abertura do BOP, que entra na haste do pistão de abertura/fechamento para empurrar os capôs para deslizar e redefinir para se ajustar à superfície de vedação do corpo. Após confirmar o ajuste adequado, aperte uniformemente os parafusos de fixação do capô para completar a vedação e fixação.

Inspeção Pré-Instalação

• Verifique o certificado de qualificação do teste de pressão do BOP, confirme se as especificações da carneira correspondem ao tamanho da ferramenta de perfuração do fundo do poço e certifique-se de que o empacotador de borracha de vedação não esteja danificado e envelhecido.

  Verifique se as ranhuras do anel de vedação do flange da cabeça do poço e do flange do BOP estão intactas, livres de protuberâncias, arranhões e outros defeitos, e limpe as impurezas na superfície do flange.

• Teste de Campo: Encha o BOP com água, teste a abertura e o fechamento das carneiras uma vez para verificar a lógica de ligação de "abrir as carneiras fecha os capôs e fechar as carneiras abre os capôs". Teste a função de translação do capô para garantir a consistência entre a injeção da passagem de óleo e o movimento do capô sem emperramento.

Etapas de Instalação da Cabeça do Poço

• Conexão do Flange: Aplique graxa de rosca que atenda aos requisitos da ISO 13678 nos parafusos e aperte-os uniformemente na diagonal em três estágios (50% do torque na primeira vez, 100% na segunda vez e reaperto na terceira vez). O torque deve estar em conformidade com os requisitos de especificação correspondentes.
• Conexão de Tubulação e Componentes: Conecte as tubulações de controle hidráulico, marque claramente as "passagens de óleo de abertura/fechamento" correspondentes à operação da carneira e ao acionamento do capô para garantir a consistência com a indicação da unidade de controle mestre. Conecte a alavanca de operação manual para garantir a operação flexível do mecanismo de travamento manual. Instale coletores de morte e estrangulamento para garantir a vedação hermética das interfaces.

Inspeção Pós-Instalação

• Confirme se o BOP está instalado na direção correta (alças de elevação na parte superior) e se todos os parafusos estão devidamente apertados sem afrouxamento.
• Teste a ligação entre as carneiras e os capôs com uma pressão de controle de 2~3MPa: os capôs devem abrir sincronizadamente ao fechar as carneiras e fechar sincronizadamente ao abrir as carneiras. Verifique a consistência entre a indicação da unidade de controle mestre e os movimentos reais.
• Teste o mecanismo de travamento manual, registre o número de rotações do volante durante o fechamento do poço e marque-o com uma etiqueta. Após o teste, destrave e abra hidraulicamente as carneiras (os capôs fecham sincronizadamente).
• Realize um teste de pressão de sistema completo no equipamento da cabeça do poço, com a pressão de teste atendendo aos requisitos de operação. Reaperte todos os parafusos de conexão após o teste de pressão. Verifique novamente a condição de vedação do capô para garantir que não haja vazamento.

• Operação e Gerenciamento Especializados: Designe pessoal com "Três Compreensões e Quatro Habilidades" (compreender princípios, desempenho e processos; ser capaz de operar, manter, fazer manutenção e solucionar falhas) para ser responsável pelo BOP. Pessoal não autorizado é proibido de operá-lo. Concentre-se em dominar a lógica de operação das passagens de óleo correspondentes aos capôs/carneiras.
• Pressão de Operação Padronizada: Quando não houver coluna no poço, a pressão de controle hidráulico para testar o fechamento das carneiras de tubo não deve exceder 3MPa. Quando houver uma coluna no poço, é estritamente proibido fechar as carneiras cegas e as carneiras de corte.
• Uso do Travamento Manual: Para vedação de poço de longo prazo, primeiro feche hidraulicamente as carneiras (os capôs abrem sincronizadamente), depois trave as carneiras com o dispositivo de travamento manual e coloque uma etiqueta de aviso na unidade de controle mestre e no painel de controle para evitar operação incorreta.
• Manutenção e Inspeção Regulares: Após entrar na zona alvo, teste a função de ligação entre as carneiras e os capôs diariamente. Realize um teste de abertura/fechamento da carneira cega após cada operação de viagem (quando não houver coluna no poço). Verifique regularmente as hastes do pistão de abertura/fechamento, a suavidade da passagem de óleo e a condição de vedação e substitua os empacotadores de borracha envelhecidos conforme necessário.
• Manuseio de Falhas: Em caso de ligação anormal entre as carneiras e os capôs ou vazamento de vedação, primeiro alivie a pressão e identifique a causa (como bloqueio da passagem de óleo, emperramento da haste do pistão ou dano do anel de vedação). É estritamente proibido desmontar os capôs ou forçar a operação sob pressão para evitar danos aos componentes.