หัวหลุม

หัวหลุม (อังกฤษ : Wellhead) เป็นส่วนประกอบที่อยู่บนพื้นดินของหลุมผลิตน้ำมันและแก๊ส ซึ่งจะเป็นตัวกักเก็บความดันจากการขุดเจาะ และการผลิต หัวหลุมนั้นสร้างขึ้นมาเพื่อรองรับและกักความดันสำหรับ Casing string ซึ่งจะใส่เข้าไปจากหัวหลุมจนถึงก้นหลุม ระหว่างที่ทำการขุดเจาะในหลุมน้ำมัน จะใช้ตัวควบคุมแรงดันจาก Blowout preventer (BOP) ซึ่งถ้าความดันไม่ถูกควบคุมอย่างดี ทั้งในการขุดเจาะ, ชั้นของ Drilling fluid, Casing, หัวหลุม หรือ BOP ก็จะทำให้เกิดการ Blowout เมื่อการขุดเจาะเสร็จสิ้น จะมีการควบคุมความดันโดยใช้ Christmas tree ใส่เข้าไปบนหัวหลุม เพื่อใช้ในการแยกวาล์ว และ Choke เพื่อควบคุมการผลลิต โดยปกติแล้ว หัวหลุมจะถูกเชื่อมกับ Casing string อันแรก และอัดซีเมนต์ลงไประหว่างการขุดเจาะเพื่อที่จะเกาะเป็นโครงสร้างกับหลุม ซึ่งในหลุมที่เจาะเพื่อการสำรวจนั้น จะถูก Abandoned ในภายหลังจะสามารถนำหัวหลุมกลับมาซ่อมแซมและใช้ได้อีกครั้ง Offshore ซึ่งหัวหลุมจะอยู่บน Platform จะถูกเรียกว่า Surface wellhead และถ้าอยู่ใต้น้ำ จะถูกเรียกว่า Subsea wellhead หรือ Mudline wellhead

ส่วนประกอบที่สำคัญ

ส่วนประกอบหลักของหัวหลุมประกอบไปด้วย

• casing head
• casing spools
• casing hangers
• packoffs (isolation) seals
• bowl protectors / wear bushings
• test plugs
• mudline suspension systems
• [tubing heads]]
• tubing hangers
• tubing head adapters

รูปแบบการใช้งาน

หัวหลุมมีการใช้งานที่หลากหลาย เช่น

1. รองรับ Casing string
2. รองรับ Tubing
3. เป็นตัวควบคุมความดัน และแบ่งแยก Casing string ที่พื้นผิวในกรณีที่มีหลายท่อ
4. เพื่อเป็นตัววัดค่า และไว้ปั๊มผ่านทางช่องว่างระหว่าง Casing string กับ Tubing
5. เพื่อติด Blowout preventor ระหว่างการดำเนินการขุดเจาะ
6. เพื่อติดตั้ง Christmas tree ในกระบวนการผลิต
7. เพื่อความน่าเชื่อถือในการเข้าถึงหลุม
8. เพื่อติดตั้งปั๊มเข้ากับหลุม

การออกแบบ

ในอุตสาหกรรมน้ำมันมีการออกแบบหัวหลุม (วัสดุ, ขนาด, การทดสอบ ฯลฯ) คือ

1. API 6A Specification for Wellhead and Christmas Tree Equipment
2. ISO 10423 Wellhead and Christmas Tree Equipment

ซึ่งปกติแล้วหัวหลุมจะมี 5 ขนาดปกติ คือ 2, 3, 5, 10 และ 15 (x1000) psi ในการทำงานปกติ และสามารถทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิ -50 ถึง +250 องศาฟาเรนไฮต์ ซึ่งจะใช้ในตัวแหวนรอง และค่า Yield strength ของวัสดุจะอยู่ที่ 36000 ถึง 75000 psi

อ้างอิง