WellHead Christmas Tree คืออะไร ใช่อย่างเดียวกันไหม – สังเกตุไหมครับว่า เวลาเราพูดถึงเจ้า 2 อย่างนี้ เรามักจะพูดควบๆคู่กันไป จนมือใหม่หลายคน (รวมผมด้วย) คิดว่ามันคือสิ่งเดียวกัน ชิ้นเดียวกัน
วันนี้จะมาอธิบายให้ฟังว่ามันใช่ไหม ถ้าไม่ใช่ แล้วแต่ล่ะชิ้น มันคืออะไร และ มีหน้าที่อะไร
WellHead Christmas Tree
คืออะไร ใช่อย่างเดียวกันไหม
ก่อนอื่นเลย อยากให้ไปดูเอนิเมชั่นการก่อสร้างหลุมแบบง่ายๆก่อนว่ามันมีขั้นตอนอะไรอย่างไรกันบ้าง เพื่อให้เห็นภาพรวมใหญ่ๆของโครงสร้างหลุม
Basic oil well drilling animation แอนิเมชั่นแรกของวงการ ฉบับปฐม ก.กา
Basic oil well drilling animation แอนิเมชั่นแรกของวงการ ฉบับปฐม ก.กา
WellHead
พูดภาษาบ้านๆให้เข้าใจง่ายๆ wellhead คือ ปลอกเหล็กที่ข้างในกลวง มีบ่าเป็นชั้นๆให้เอาท่อกรุ (casing) เข้าไปแขวน (ติดตั้ง) เอาไว้ คล้ายๆเป็นตัวรวบปลายท่อกรุเอาไว้เข้าด้วยกัน
มีหลายแบบ หลายยี่ห้อ มากๆ ตามแต่วัตถุประสงค์ในการใช้งานซึ่งผมจะไม่ลงรายละเอียด ไปดูหน้าตามมันกันดีกว่าครับ
ไม่ต้องไปสนใจรายละเอียดมัน เอาแค่ว่าเห็นคำอธิบายไหมครับตรงที่เขียนว่า conductor surface casing, Intermediate casing, Production casing เห็นไหมครับว่า ปลายด้านบนมันถูกรวบเข้ามาไว้ด้วยกัน แขวนเอาไว้ในปลอกเหล็กเดียวกัน
ดูอีกแบบหนึ่งก็ได้ หน้าตาต่างกันแต่ลักษณะรวมๆเหมือนๆกัน
วาว์ลที่ยื่นออกมาด้านข้างน่ะ เอาไว้ตรวจดูว่า จุดที่เอาท่อกรุไปแขวนไว้มันรั่วไหม แล้วอะไรรั่วออกมา สังเกตุว่าจะมีมาตรวัดความดันติดอยู่ตรงปลายอีกข้างของวาว์ล ปกติเราจะปิดวาว์ลนี้ ถ้าอยากรู้ว่ารั่วไหม เราก็เปิดวาว์ล ดูว่าความดันที่มาตรวัดขึ้นไหม ถ้าความดันขึ้นเข็มกระดิกแปลว่ารั่ว
ถ้าอยากรู้ว่าอะไรรั่ว ก็ถอดเอามาตรวัดความดันออก แล้วเปิดวาว์ล เอากระป๋องกระเป๋งมารองหรือลูกโป่ง (ถ้าเป็นก๊าซ) มาเก็บตัวอย่าง
หน้าที่ของ Wellhead มีไรบ้าง
ถ้าเอาแบบตามหนังสือเลยก็จะประมาณนี้
https://en.wikipedia.org/wiki/Wellhead
- Provide a means of casing and tubing suspension. (Casing is the permanently installed pipe used to line the well hole for pressure containment and collapse prevention during the drilling phase).
- Provides a means of pressure sealing and isolation between casing at surface when many casing strings are used.
- Provides pressure monitoring and pumping access to annuli between the different casing/tubing strings.
- Provides a means of attaching a blowout preventer during drilling.
- Provides a means of attaching a Christmas tree for production operations.
- Provides a reliable means of well access.
- Provides a means of attaching a well pump
แต่ที่ผมคิดว่าเป็นหน้าที่หลักมันจริงๆคือ 2 ข้อแรกที่ผมทำตัวหนาๆไว้ คือ
- เอาไว้แขวนท่อกรุ และ ท่อผลิต (mechanical suspension)
- กั้นไม่ให้ความดันข้ามไปมาระหว่างท่อกรุท่อผลิตกันเอง (Hydraulic seal) และ ภายนอกหลุม
ที่เหลือนั่นผมว่าเป็นผลพลอยได้หรือคุณสมบัติมากกว่า เช่น
- เอาไว้ให้ BOP (Blowout preventer อุปกรณ์ป้องกันการพลุ่ง ใช้ตอนขณะขุดเจาะ) และ Christmas tree (ชุดวาว์ลเพื่อการผลิต) เป็นฐานในการติดตั้ง
- อื่นๆ ต่อปั๊ม วัดความดันที่อาจจะรั่วออกมา บลาๆ
Wellhead นี้เป็นส่วนหนึ่งของการขุดเจาะหลุม เราเอา Wellhead ติดกับท่อกรุชั้นแรก ท่อกรุที่ใหญ่ที่สุดนั่นแหละ (Surface casing) แล้วเราซีเมนต์ท่อกรุนี้ไว้กับชั้นหิน นั่งทำให้ท่อกรุนี้เสมือนเสาเข็มที่ปักไว้ในดิน โดยมี Wellhead เสมือนตอม่อ
ท่อกรุชั้นถัดๆไปก็จะสอดๆลงไปข้างในตามๆลำดับ จึงเห็นได้ว่า น้ำหนักของท่อกรุ ท่อผลิตทั้งหมดจะถูกถ่ายมาที่ Wellhead และ ท่อกรุตัวนอกสุด
เนื่องจากโครงสร้าง Wellhead มันต่อเนื่องกับท่อกรุ ดังนั้นในทางวัสดุศาสตร์ โลหะที่ทำ Wellhead และ ท่อกรุ จะต้องเป็นโลหะชนิด เกรด เดียวกัน ทดแรงดึง แรงเค้น คุณสมบัติทางเทอร์โม เคมี ฯลฯ เดียวกัน
Wellhead Technician ช่างเทคนิคสนาม อุปกรณ์ปากหลุมเจาะฯ
Christmas tree
มันคือชุดวาว์ลหลายๆตัวต่อกันเป็ฯรูปกากบาท ติดตั้งไว้บน Wellhaed เพื่อใช้ในการผลิต และ การทำงานอื่นๆ
ไปดูรูปกันดีกว่า หน้าตาประมาณนี้
อ่านเพิ่มเติม https://en.wikipedia.org/wiki/Christmas_tree_(oil_well)
หน้าที่ของวาว์ลต่างๆก็ประมาณนี้ครับ
- UMV (Upper Master Valve) ชื่อก็บอกครับ วาว์ลนายใหญ่ เป็นวาว์ลหลักในการเปิดปิดหลุมให้ไฮโดรคาร์บอนไหลออกมา หรือ จะปั๊มอะไรสวนเข้าไป หรือ เอาเครื่องไม้เครื่องมือหย่อนลงไปทำงานในหลุม
- LMV (Lower Master Valve) เป็นนายรอง เอาไว้เผื่อนายใหญ่ป่วย หรือ เจ๊ง
- SV (Swap valve) หรือ Lubricator Valve เอาไว้เปิด ปิด เวลาจะเอาเครื่องมือหย่อนลงไปทำงานในหลุม เป็นการตัดตอน คล้ายๆวาว์ลกันชนว่างั้น อะ ช่างมันไปก่อน พวกเรายังไม่รู้ขึ้นตอนการเอาเครื่องมือหย่อนลงไปทำงานโน้นนี่ในหลุมนิ อธิบายไปก็จะยิ่งงงกัน
- WV (Wing Valve) นี่ดีกว่า ง่ายดี คือ วาว์ลที่เเปิดปิดเพื่อการผลิตโดยตรงเลย บางทีผมก็ได้ยินเรียกกันว่า Production Valve เหมือนกันนะ
- KV (Kill valve) ส่วนตัวนี้หน้าตามันก็เหมือน Wing Valve นั่นแหละ จริงๆมันเหมือนกันเลยล่ะ แค่ตั้งชื่อให้มันทำหน้าที่ต่างกัน Kill Valve มีไว้ปั๊มน้ำโคลนหนักๆสวนลงไปทำให้หลุมหยุดผลิต (หลุมตาย) นั่นแหละครับ เอาน่า บางครั้งเราก็อยากฆ่ามันเนอะ ตัวอย่างเช่น ถ้าเราจะซ่อมใหญ่หลุม เราจะต้องฆ่าหลุมให้ตาย หมดฤทธฺ์หมดเดชเสียก่อน ไม่ให้ไฮโดรคาร์บอนที่ความดันสูงที่ก้นหลุมไหลขึ้นมา เราก็ปั๊มน้ำโคลนหนักๆนั่นแหละ เข้าไปทาง Kill valve กดไฮโดรคาร์บอนเอาไว้ เราเรียกว่าการฆ่าหลุม (Kill well)
เจ้า Christmas tree นี่ ไม่จำเป็นต้องมีวาวล์ครบ 5 ตัว แบบนี้แป๊ะๆหรอกนะครับ อาจจะมีมากกว่า หรือ น้อยกว่านี้ก็ได้ ขึ้นกับควาจำเป็นของการใช้งาน เช่น ถ้าไม่คิดจะซ่อมใหญ่หลุมเลย ก็ไม่ต้องมี Kill valve เป็นต้น
วาว์ลแต่ล่ะตัวไม่ใช่ถูกๆนิ ประหยัดได้ก็ต้องประหยัด ผมเคยเห็นหลุมแบบยาจกๆที่ Christmas tree มีวาว์ลตัวเดียว หน้าตาเหมือนก๊อกน้ำสนามหญ้าด้วยครับ
เอาล่ะ รู้จักกันไปแล้วทั้ง Wellhead และ Christmas tree เป็นส่วนๆ ถ้าเอามาประกอบกัน หน้าตาจะประมาณนี้ครับ
ชัดเจนไหมครับ แจ่มแจ้งกันไป
ด้วยเหตุผลเดียวกับ ท่อกรุ และ Wellhead เจ้า Christmas tree มันต่ออยู่กับ Wellhead โลหะที่ใช้จึงต้องเป็นเกรดเดียวกัน
เห็นหรือยังครับว่า มันต่อเนื่องเกี่ยวพันกันอย่างแยกไม่ออก ในทางเทคนิค และ จัดซื้อ จึงมักจะอยู่ในมือคนๆเดียวกัน ผู้ผลิตก็มักจะเป็นกลุ่มๆเดียวกัน เสนอมาให้พิจารณาแบบติดหนึบกันมา เวลาเราเรียก หรือ กล่าวถึง เราก็มักจะเรียกรวมๆกันไปว่า Wellhead Christmas tree