API 6A och därefter: Förstå standarder för val av oljefältventil

Inom området med högtrycksolja och gasutveckling måste ventiler, som nyckelutrustning för att kontrollera vätskesleverans och säkerställa systemsäkerhet, ha extremt hög tillförlitlighet och anpassningsförmåga. På grund av de hårda förhållandena för högt tryck, hög temperatur och mycket frätande gaser (såsom Co₂, H₂s) som vanligtvis finns i oljefältets arbetsförhållanden är extremt höga standarder inställda för ventildesign och prestanda.
API 6A -standarden som formuleras av American Petroleum Institute (API) är den wellhead -utrustningsspecifikationen som allmänt följs i olje- och gasindustrin, vilket ger en grundläggande grund för valet och design av ventiler.

1. Vad är API 6A?

API 6A är förkortningen av "Specifikation för Wellhead and Christmas Tree Equipment". Det är en av de tekniska standarderna som formulerats av API (American Petroleum Institute). Det är specifikt för olje- och gasbrunnsutrustning, inklusive design, tillverkning, testning och materialkrav för olika Högtrycksoljefältventil (som grindventiler, kontrollventiler, gasventiler etc.).

Syftet med denna standard är att säkerställa tillförlitlighet, säkerhet och utbytbarhet av utrustning i högtrycks- och högriskmiljöer. Det täcker en mängd olika arbetsförhållanden från konventionella markbrunnar till ultrahögt tryck djupvattensbrunnar och ger en enhetlig teknisk standard för oljefältutrustning, så att tillverkare och användare har en gemensam kvalitet och prestanda.

2. Detaljerad förklaring av API 6A -nyckelparametrar

PSL (produktspecifikationsnivå) Produktspecifikationsnivå

PSL 1: Minsta krav, lämpliga för miljöer med låg risk.

PSL 2–4: Materialinspektion, icke-förstörande testning (NDE), svetsningskrav och registreringsspårbarhet läggs gradvis till. PSL 4 är den högsta nivån och används ofta i extrema miljöer (såsom djuphav och svavelinnehållande områden).

Materialklass
Anger vilken typ av frätande media materialet som används i utrustningen är lämpligt för till exempel:
AA/N: icke-frätande miljö
BB/CC: Lämplig för måttligt frätande miljö
HH: Lämplig för mycket frätande miljö som innehåller H₂S (måste möta NACE MR0175)
Temperaturbetyg
Vanliga temperaturbetyg inkluderar:
L (-46 ° C ~ 121 ° C)
U (-18 ° C ~ 121 ° C)
X (-46 ° C ~ 250 ° C)
Särskilda betyg kan också anpassa sig till -75 ° C eller upp till 350 ° C
Betygsatt arbetstryck och storlek
API 6A definierar trycknivåer: 2 000 psi, 3 000 psi, 5 000 psi, 10 000 psi, 15 000 psi och till och med 20 000 psi
Ventilstorlek och flänsanslutningsstruktur under varje trycknivå regleras strikt för att säkerställa systemkompatibilitet

3. Varför räcker inte API 6A? —Vad betyder "bortom"?
Även om API 6A är den grundläggande industristandarden, i faktiska oljefältapplikationer, lägger många scenarier fram högre krav för ventiler:
Förbättrad prestanda under komplexa arbetsförhållanden
Djup hav, skiffergas, syrasbrunnar och andra tillfällen har högre krav på ventiltrycksmotstånd, tätning och korrosionsbeständighet
API 6A täcker inte alla extrema fall, till exempel tätningsprestanda för testmetoden under HPHT (högt tryck och hög temperatur) förhållanden
Anpassad design
Kunder kan kräva:
Snabb öppnings- och stängningsfunktion (som hydraulisk/pneumatisk ställdonintegration)
Överflödigt tätningssystem
Inbäddad sensor för onlineövervakning
Tillämpning av nya material
Till exempel:
Korrosionsresistenta legeringar som Inconel 625, Monel, Super Duplex
Keramiskt foder och volframkarbidbeläggning förbättrar slitstyrkan
Dessa avancerade material anges inte en efter en i API 6A
Hänvisningar till hjälpstandarder
API 6D: Standard för ventiler för rörledningstransporter
NACE MR0175/ISO 15156: Krav på sulfidstresskorrosionsskydd
ISO 10423: International Wellhead Equipment Standard, motsvarande vissa innehåll i API 6A

4. Hur baserar jag på API 6A Välj rätt högtrycksoljefältventil?
Steg 1: Identifiera driftsmiljön
Inklusive mediumkomposition (CO₂/H₂S -innehåll), temperatur, tryck, oavsett om det finns sand eller fasta föroreningar etc.
Steg 2: Bekräfta standardnivån
Bestäm den nödvändiga PSL, materialklass, temperaturgrad, etc. Enligt projektets land/kundkrav
Steg 3: Bekräfta ytterligare prestandakrav
Huruvida brandskydd (brandsäker), tvåvägsförsegling, snabb öppning och stängning, onlineunderhåll och andra funktioner krävs
Steg 4: Välj leverantörer med kvalifikationer och fall
Välj ventiltillverkare med API 6A -certifiering och rik historisk applikationsupplevelse för att minska riskerna

5. Framtida trender: Hur kommer standarden att utvecklas?
Behov av låg kol och miljöskydd
API -organisationen reviderar vissa standarder för att uppfylla kraven på utsläppshantering, till exempel nollläckeventiler
Automatisering och intelligens
Ventiler kommer att vara utrustade med fler fjärrkontroller och övervakningssensorer
Datainspelningsfunktion kan bli ett av de nya kraven i framtida API -standarder
HPHT Special Standard Raffinement
Designverifieringsförfaranden för högre temperatur- och högtrycksbrunnar standardiseras gradvis, till exempel de som omfattas av API 17TR8 Tekniska rekommendationer