Технические характеристики устьевой арматуры нагнетательных скважин

Фонтанная арматура

При прокладывании трубопроводов и выполнении подобного вида разных работ, которые имеют место в различных сферах, где требуется проведение буровых работ, часто приходится использовать такие дополнительные элементы, как фонтанная арматура.

Применение фонтанной арматуры

Арматура фонтанная имеет следующие назначения. С ее помощью происходит обвязка одного или нескольких трубопроводов, происходят контролирующие процессы и управление потоками среды в скважине. Так же с помощью фонтанной арматуры выполняют герметизирующие работы на скважине и проводят отводы для выкидной линии. Таким образом, использование данного оборудования имеет большое значение и влияет на продуктивность всей работы по прокладыванию трубопроводов.

Как правило, использование фонтанной арматуры необходимо в определенных условиях, например, когда при больших нагрузках, которые создаются при избыточном давлении. Или в тех случаях, когда в скважине возможно агрессивное воздействие таких веществ как сероводород, вода минерального характера либо воздействие углекислого газа.

Нередко использование фонтанной арматуры происходит при сильных абразивных нагрузках, когда вода в больших количествах смешана с фракциями разных пород

При использовании фонтанной арматуры важно учитывать то, что данное вспомогательное оборудование должно иметь очень высокие прочностные характеристики и долговечность. Основными видами работ, при которых происходит применение данного оборудования, являются прокладывание нефтяных трубопроводов и при добыче газа

Характеристики фонтанной арматуры

Поскольку условия, в которых может быть применена фонтанная арматура могут иметь разные нагрузки, ГОСТом предусматриваются несколько типов фонтанной арматуры.

В конструкцию фонтанной арматуры входят такие элементы как обвязка трубного вида и елка фонтанная. Трубная обвязка производит непосредственно обвязывание одного либо нескольких трубопроводов. Осуществляет контроль и управляющие функции за средой в скважине, и пространстве между трубами скважины. Фонтанная елка осуществляет контроль непосредственно за самими скважинным потоком и для направляющих работ потока в места промысловых действий. Расположена елка на трубной обвязке.

Фонтанная арматура имеет такую конструктивную особенность, которая позволяет защитить и предотвратить любое попадание содержимого трубопровода в почву и тем самым выполняет защитную для окружающей среды функцию. В комплектацию фонтанной арматуры непременно входят всевозможные устройства запорного характера, и такое сменное оборудование как дроссели. В конструкцию фонтанной арматуры входит так же такая деталь, как трубная головка.

Особенности конструкции фонтанной арматуры

Данная часть служит для того, что бы к ней могли быть подвешены несколько рядов труб, компрессорно-насосного типа. Посредством такого крепления происходит обеспечение свободного доступа в пространство за трубой. Фонтанная арматура может иметь тройниковый и крестовой вид. У каждого из этих видов есть ряд преимуществ. Так фонтанная арматура тройникового вида дает возможность осуществления ремонтных работ на скважине без приостановки ее работы.

Но поскольку такая конструкция фонтанной арматуры является ассиметричной, то существует вероятность большого опрокидывающего момента. Крестовая арматура имеет такие положительные качества как компактность и достаточную большой уровень устойчивости, поскольку ее конструкция выполнена симметричной. Но к недостаткам данного вида арматуры можно то, что ремонт здесь неосуществим в рабочем режиме скважины.

promplace.ru

Арматура фонтанного типа

На сегодняшний день существует такая разновидность арматуры, как устьевая фонтанная. Она, в свою очередь, делится на несколько типов. Она может быть тройникового типа или же крестового. Выбор зависит от того, какая была выбрана фонтанная елка. Также она может быть либо двухрядной, либо однорядной. Это определяется количеством насосных трубных изделий, которые будут спускаться вниз, в скважину. Оборудование может быть кранами или задвижками, то есть, отличается типом запорного устройства. Отличие такого типа арматуры еще и в том, что проходное отверстие может быть от 50 до 150 мм. Применяется при давлении от 14 до 140 МПа.

Основные параметры приспособления

Оборудование для производства пеноблоков: технологии приготовления смеси, способы формовки изделий. необходимое оборудование
Основной определяющей характеристикой для устьевой арматуры стал размер. Средний показатель длины такого приспособления составляет около трех метров. Что касается ширины, то она, естественно, меняется в зависимости от модели, но примерным средним показателем является 715 миллиметров. Последний показатель в плане габаритов — это высота, которая в среднем равна 1,5 метрам.

Еще один важный показатель для данного оборудования — это проход устройства запорного типа. Числовой показатель данного параметра может доходить до 50 миллиметров. Вместе с устьевой арматурой для скважины используется и такое оборудование, как насосно-компрессорное. Диаметр трубы таких устройств может доходить до показателя в 75 мм. Стоит отметить, что арматура данного типа — это не определенное устройство, а набор нескольких важных компонентов, которые выполняют такие цели, как герметизация устья скважины. Кроме того, арматура будет отвечать за распределение потока веществ, которые будут поступать из скважины. Можно регулировать еще и такое летучее вещество, как газ, к примеру.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ

2.1. Условные проходы присоединительных фланцев устьевых арматур приведены в приложении 2.

2.2. Конструкция устьевой арматуры должна обеспечивать полную герметичность по отношению к окружающей среде.

2.3. Конструкция корпусных деталей устьевой арматуры должна обеспечивать возможность их опрессовки пробным давлением, приведенным в табл. 3.

Таблица 3

2.4. Соосность отверстий составных частей устьевой арматуры, образующих стволовый проход, должна обеспечивать беспрепятственное прохождение оборудования, приборов и приспособлений, спускаемых в скважину.

2.5. Конструкция трубной обвязки должна обеспечивать возможность подвешивания скважинных трубопроводов в корпусе трубной головки, контроля давления и управления потоком скважинной среды в затрубном (межтрубном) пространстве.

Допускается подвешивать скважинный трубопровод в переводнике к трубной головке.

2.6. Дроссель в фонтанной арматуре должен быть регулируемым.

Допускается применять по требованию потребителя нерегулируемые дроссели.

2.7. Допускается конструктивно объединять, не изменяя типовой схемы, устьевой арматуры, несколько составных частей в один блок.

2.8. Допускается дооборудовать фонтанные арматуры запорными устройствами и обратным клапаном, а елки — дросселем.

2.9. По требованию потребителя конструкция устьевой арматуры должна обеспечивать возможность:

монтажа елки при избыточном давлении среды в скважинном трубопроводе;

нагнетания ингибиторов коррозии и гидратообразования в скважинный трубопровод и затрубное пространство в фонтанных скважинах;

измерения давления и температуры скважинной среды в боковых отводах фонтанной елки.

2.10. По требованию потребителя в фонтанную арматуру следует включать:

автоматические предохранительные устройства;

запорные устройства с дистанционным управлением;

устройства, обеспечивающие возможность соединения скважинного оборудования с наземной системой управления;

быстросборное соединение для периодически устанавливаемого устьевого оборудования (приспособлений).

Схема фонтанной арматуры с системой управления приведена в приложении 3.

2.10.1. Пневмопилоты (автоматические предохранительные устройства) должны обеспечивать перекрытие скважинной среды при регламентированном его отклонении от заданного режима эксплуатации скважины.

2.10.2. Конструкция запорных устройств с дистанционным управлением должна предусматривать возможность ручного управления ими.

Принципы правильного обустройства

• Вокруг устья обязательно должно проводиться уплотнение грунта или заливка слоя бетона.
• Герметизация верхней части ствола производится с учетом геодезических особенностей местности.
• Кессон обязательно нужно утеплить.
• Установка оголовка и запечатывание производятся сразу после бурения шахты и ее прокачки.
• Насосное оборудование монтируется как можно ближе к устью.
• Обвязка источника ведется с учетом ее дебита.

Линейные подшипники

Обвязка устья скважины – это монтаж оборудования для подачи воды на поверхность через входное отверстие ствола шахты. Насос, погруженный в обсадную или установленное на поверхности, присоединяется к шлангу, проходящему через крышку оголовка.

Для устройства кессона потребуется подготовка прочной и надежной основы. Вокруг шахты обкапывают грунт и насыпают ПГС. На хорошо утрамбованную основу заливают бетон слоем до 10 сантиметров. Такой фундамент выдержит и пластиковый кессон, и кирпичный короб. Снаружи стены обязательно обрабатывают гидроизоляционными материалами. Внутри утепляют.

Нефть, Газ и Энергетика

Оборудование нагнетательных скважин включает:

Наземное оборудование:
— нагнетательная арматура;

— обвязка устья скважины.

Подземное оборудование:

— насосно-компрессорные трубы;

— пакер.

Устье нагнетательной скважины оборудуется стандартной арматурой, рассчитанной на максимальное ожидаемое давление при закачке рабочего агента.

Арматура

предназначена для герметизации устья нагнетательных скважин в процессе нагнетания в скважину воды, для выполнения ремонтных работ, проведения мероприятий по увеличению приемистости пласта и исследовательских работ, осуществляемых без прекращения закачки. Основные части арматуры – трубная головка и елка.

Трубная головка

пред-назначена для герметизации затрубного пространства, подвески колонны НКТ и проведения некоторых технологических операций, исследовательских и ремонтных работ. Она состоит из крестовины, задвижек и быстросборного соединения.

Елка

служит для закачки жидкости через колонну НКТ и состоит из стволовых задвижек, тройника, боковых задвижек и обратного клапана.

Технические характеристики устьевой арматуры для нагнетательных скважин приведены в табл.1

Таблица 1

Технические характеристики устьевой арматуры нагнетательных скважин

Нагнетательная арматура обвязывается с нагнетательной линией скважины (рис.1).К конструкции нагнетательных скважин предъявляются следующие требования:

1. оборудование устья нагнетательной скважины должно соответствовать проекту, при разработке которого должны быть учтены состав, физико-химические свойства нагнетаемого агента и максимальные ожидаемые давления нагнетания;

2.

нагнетательные скважины, независимо от физико-химических свойств закачиваемого агента, должны оборудоваться колонной НКТ и, при необходимости пакерующим устройством, обеспечивающими защиту и изоляцию эксплуатационной колонны от воздействия на нее закачиваемого агента;

3.

для исключения замерзания воды в арматуре скважины и системе нагнетания при остановках необходимо предусматривать полное удаление воды из арматуры и системы подачи рабочего агента и заполнение указанного оборудования незамерзающей жидкостью.

Конструкция и устройство

Кузнечный цех: описание, оборудование. холодная ковка

В конструкцию устьевой арматуры входят такие необходимые рабочие элементы, как головка трубного типа, головка колонного типа, и непосредственно самой арматуры, которая является регулировочно-запорной. К данной арматуре можно отнести такие элементы как вентили, всевозможные задвижные устройства и детали кранового типа.

Непосредственным назначением данного типа устройства является сдерживание обильного потока давления, и обследование давления внутри самой конструкции. Еще данная конструкция предназначается для создания нагнетания либо для стравливания потоков газа.

Как правило, приводится в действие устьевая арматура посредством механического привода, однако в тех случаях, когда давление в данном устройстве имеет очень высокие показатели, сдерживание может производиться посредством либо системы гидравлического действия, либо посредством пневматической установки.

Вся конструкция имеет связку, которая осуществляется посредством использования таких специальных крепежных элементов, как хомуты и различные фланцы. При возникшем вдруг отклонении от номинальных данных, все устройства запорного типа и механизмы прекращают работу, и запираются посредством автоматической системы управления, которой оснащена устьевая арматура.

Особенности приспособления

Стоит выделить одно очень важное преимущество арматуры такого типа. Если какой-либо элемент выйдет из строя во время работы, то его можно будет заменить, не выводя из эксплуатации всю станцию целиком. Это является одним из наиболее важных критериев, так как в таком случае появляется возможность проведения ремонтных работ, без нарушения временного интервала работы станции. Это одно из основных требований в среде нефтедобычи. Кроме того, это помогает сэкономить значительное количество материальных средств, которые были бы потеряны, пока станция простаивала на ремонте.

Сама по себе конструкция связывается воедино при помощи разнообразных хомутов и разных фланцев. Тут стоит также выделить, что если во всей конструкции у какого-либо элемента возникнет отклонение от номинальных данных, то все другие устройства, принадлежащие к запорному типу и все другие механические элементы, будут выведены из строя. За это отвечает автоматическая система, которой оснащена любая арматура такого типа.

Конструкция

Производство арматуры, согласно ГОСТ 13846-84, предполагает использование схемы тройникового и крестового типа.

Устройство состоит из:

data-ad-client=»ca-pub-8514915293567855″ data-ad-slot=»1955705077″>

• трубная головка;
• фонтанная елка;
• запорные устройства с ручным управлением;
• дроссели.

Трубная головка используется для подвески нескольких рядов НКТ, а также их герметизации. Кроме того, трубная головка принимает участие в технологических операциях, которые включают: освоение, эксплуатацию и ремонт скважины.

Подвешивание колон осуществляют (на резьбе):

• если однорядный лифт – на резьбе катушки;
• если двухрядный лифт: внутренняя колонна – на резьбе катушки, наружная колонна – на резьбе крестовины трубной головки.

Трубная головка предполагает замену своих боковых задвижек. Этот процесс осуществляется с помощью специальных глухих пробок, которые устанавливают в резьбовых отверстиях корпуса.

Запорные устройства на фонтанной арматуре с ручным упралением

Функции елки:

• направляет продукцию в выкидную линию;
• принимает участие в установке специальных устройств;
• замеры давления и температуры среды;
• спуск скважинных приборов для очистки труб.

Запорные устройства представлены в виде проходных пробковых кранов и прямоточных задвижек с подачей смазки. Их основное предназначение – перекрытие проходных отверстий.

Колонные головки выполняют функцию подвески для обсадной колонны, герметизация и контроль давления между колоннами труб. к меню

Технические требования к конструкции

ГОСТ 13846-89 определяет фонтанную арматуру как устройство, предназначенное для герметизации скважин, перекрытия среды и ее направления в манифольд, и проведение других технологических операций.

Согласно ГОСТ 16350-80 фонтанная арматура может быть использована в умеренном и холодном макроклиматических районах. Размещение производится по категории 1 (ГОСТ 15150-69).

Оптимальная температура воздуха окружающей среды: от -60ºC и до +40ºC.

Качественная арматура долговечна и выдерживает атмосферные нагрузки

ГОСТ 51365-2009 установил использование определенного материала и уровень технических требований, которые больше всего подходят к условиям эксплуатации.

Производство деталей можно проектировать по индивидуальным заказам с учетом того, что все условия эксплуатации и выбор комплектующего материал будут соответствовать установленным стандартам. к меню

Обозначение АФК

• АФ – арматура фонтанная;
• К – способ подвешивания трубопровода по ГОСТ 13846-84;
• n – схема по ГОСТ 13846-84 (n = 1-6);
• Э – кабельный ввод;
• 65×21 – условный проход и рабочее давление в МПа;
• ХЛ – климатические исполнения изделия;
• К1 – категория коррозионной стойкости.

Типовые схемы по ГОСТ 13846-89:

• АФ1, АФК 1;
• АФ2, АФК 2;
• АФ3, АФК 3;
• АФ4, АФК 4;
• АФ5, АФК 5;
• АФ6, АФК 6.

к меню

Монтаж и демонтаж фонтанной арматуры

В процессе пользование скважины производится монтаж и опрессовка конструкции. Основную функцию в присоединении осуществляют колонные головки. Находящиеся в верхнем фланце отверстия, позволяют прикрепить детали различных типоразмеров.

Монтаж узла оборудования из фонтанной арматуры

Поэтапная установка:

1. Между фланцами укладывают специальную малоуглеродистую сталь с овальным сечением.
2. При помощи элеваторов опускают колонну компрессорных труб.
3. Свинчивают трубы (перед свинчиванием нужно смазать резьбу труб).
4. Спускают колонны труб.

По окончанию установки производят опрессовку для проверки герметичности всех соединений.

Ремонт конструкции происходит в специализированных мастерских. Предварительно, фонтанная арматура, разбирается на отдельные детали. Елку тщательно моют и проверяют остальные составляющие.

Фонтанная арматура имеет конструктивную особенность, что позволяет защитить почву и окружающую среду от содержимого трубопровода. к меню

Устьевое оборудование нефтяных скважин

Тема 1. Введение. Оборудование общего назначения для эксплуатации нефтяных скважин.

Устьевое оборудование нефтяных скважин

Геологические условия нефтяных и газовых месторождений, из которых добываются нефть и газ, различны. Они отличаются глубиной залегания продуктивного пласта, характеристикой и устойчивостью проходимых горных пород, пластовыми давлениями и температурой, газовым фактором, плотностью нефти, давлением насыщения и другими характеристиками. В зависимости от этих геологических характеристик и особенностей продуктивного пласта применяются различные конструкции скважин. В этих конструкциях обязательными элементами являются:

1) короткое направление (5 — 15 м),

2) кондуктор (100 — 500 м)

3) обсадная — эксплуатационная колонна (до продуктивного горизонта).

Однако такая простая одноколонная конструкция употребляется при глубинах порядка до 2000 м с устойчивыми породами, не вызывающими осложнений при бурении и освоении скважины.

При сложных геологических условиях, трудностях спуска одной колонны до проектной глубины, осложнениях при бурении, необходимости перекрытия промежуточных горизонтов с большим пластовым давлением, а также по ряду других причин необходимо применять более сложные и дорогостоящие многоколонные конструкции скважин.

Например, на скважинах, пробуренных на меловые отложения в Чечено-Ингушетии, залегающие на глубине 5300 — 6000 м, вынуждены применять многоколонные конструкции, состоящие кроме направления и кондуктора из четырех-семи колонн, в том числе с так называемыми хвостовиками, т. е. обсадными колоннами, закрепляющими только вскрытую часть пород ниже башмака последней обсадной колонны.

Оборудование фонтанной скважины подразделяется на:

1) наземное (устьевое);

2) подземное (скважинное).

К наземному

оборудованию относят фонтанную арматуру и манифольд.

К подземному

оборудованию относятся насосно-компрессорные трубы (НКТ).

Условия эксплуатации месторождений нефти и газа, а также охрана недр и техника безопасности требуют:

· герметизации и разобщения межтрубных пространств,

· спуска в скважину НКТ, направления продукции в замерные устройства,

· регулирования работы скважины, ее кратковременного закрытия для ремонтных работ.

Это осуществляется с помощью установки на устье фонтанной скважины оборудования, состоящего из:

1) колонной головки,

2) фонтанной арматуры

3) манифольдов.

Колонная головка предназначена для:

· обвязки устья скважины с целью герметизации межтрубных пространств,

· подвески обсадных колонн

· установки фонтанной арматуры.

Существуют одно-, двух-, трех-, четырех- и пятиколонные головки. Требования, предъявляемые к конструкциям колонных головок:

· надежная герметизация межтрубных пространств;

· возможность контроля за давлениями во всех межтрубных пространствах;

· быстрое и надежное закрепление подвески обсадных колонн;

· возможность крепления к одной колонной головке различных обсадных колонн, т. е. универсальность;

· быстрый и удобный монтаж;

· минимально возможная высота.

Колонная головка в период эксплуатации скважины остается на устье и, как правило, не ремонтируется. Поэтому к ее конструкции и качеству изготовления предъявляются высокие требования. Выпускаются колонные головки на 14,0; 21,0; 35,0; 50,0 и 70,0 МПа рабочего давления. В некоторых случаях (на газовых скважинах) применяются колонные головки, рассчитанные на давление до 150 МПа.

После бурения с колонной головки демонтируют превенторы и устанавливают фонтанную арматуру (рис. 1). Корпус головки 1 навинчивается на верхний резьбовой конец кондуктора.

Рисунок 1 — Конструкция простейшей колонной головки для одной обсадной колонны

Обсадная колонна 10 вворачивается в специальную муфту 7. Герметичность соединения корпуса головки 1 и муфты 7 достигается муфтой 2 и двумя кольцами 3 из специальной нефтестойкой резины. Плотность посадки достигается за счет прижатия муфты полукольцами 5 и фланцем 4, который болтами притягивается к фланцу корпуса

Муфта 7 заканчивается фланцем 6 для присоединения к нему фонтанной арматуры. Для опрессовки колонной головки и контроля давления в межтрубном пространстве предусмотрен боковой отвод с краном высокого давления 9 и манометром 8. 8.6.2.

Фонтанная арматурапредназначена для:

1) подвески одной или двух колонн фонтанных труб;

2) герметизациииконтроля пространства между фонтанными трубами и обсадной колонной;

3) проведения технологических операций при освоении, эксплуатации и ремонте скважины;

4) направления продукции скважины в выкидную линию на замерную установку;

5) регулирования режима работы скважины и осуществления глубинных исследований.

Фонтанная арматура подвергается действию высоких температур и давлений. Однако по своим эксплуатационным характеристикам (дебит, давление, температура, газовый фактор и др.) фонтанные скважины бывают различными. Поэтому возникает необходимость иметь фонтанные арматуры, рассчитанные на различные условия работы.

Фонтанные арматуры различаются по конструктивным и прочностным признакам:

· по рабочему давлению — от 7 до 105 МПа;

· по размерам проходного сечения ствола — от 50 до 100 мм;

· по конструкции фонтанной ёлки — крестовые и тройниковые;

· по числу спускаемых в скважину рядов труб — однорядные и двухрядные;

· по типу запорных устройств — с задвижками или с кранами.

Для охвата всех возможных условий в фонтанных скважинах по давлению приняты следующие стандарты: арматуры на 7, 14, 21, 35, 70 и 105 МПа рабочего давления, причем арматура на 7, 14, 21 и 35 МПа испытывается на двойное рабочее давление, а арматура на 70 и 105 МПа — на полуторакратное давление. Собственно фонтанная арматура состоит из двух элементов: трубной головки и фонтанной ёлки. Трубная головка предназначена для подвески фонтанных труб. Обычно она представляет собой крестовину с двумя боковыми отводами с установленной на ней переходной катушкой, в которую вворачивается верхний резьбовой конец фонтанных труб. При применении двух рядов труб устанавливаются две крестовины с переходными катушками. На нижней катушке подвешивается первый ряд труб (большого диаметра), а на верхней катушке — второй ряд труб (меньшего диаметра). На верхнем фланце катушки укрепляется собственно фонтанная ёлка.

Трубная головка (обвязка) подвергается давлению затрубного газа, которое может быть больше, чем давление в фонтанной ёлке. Поэтому трубная головка рассчитывается и испытывается на давление примерно в 1,5 раза большее, чем фонтанная ёлка. Это объясняется тем, что в межтрубном пространстве, которое герметизирует трубная головка, может скопиться чистый газ, и поэтому давление может достигнуть пластового.

Фонтанные ёлки по конструкции делятся на крестовые и тройниковые. Характерным узлом крестовой арматуры является крестовина 6 (рис.2) с двумя боковыми отводами, каждый из которых может быть рабочим, а второй запасным. Для тройниковой фонтанной ёлки (рис. 3) характерным узлом являются тройники 1, к которым присоединяются выкидные линии — верхняя и нижняя. Причем рабочим выкидом всегда должна быть верхняя линия, а нижняя — запасной. Это продиктовано безопасностью работы и возможностью предотвращения открытого фонтанирования. Тройниковые арматуры, как правило, применяются в скважинах, дающих вместе с нефтью абразивный материал — песок, ил. При разъедании песком верхнего тройника скважина может быть переведена на работу через нижний отвод

При этом промежуточная (между отводами) задвижка или кран закрывается; и верхний тройник, и отвод могут быть отремонтированы. При применении в этих условиях крестовой арматуры разъедание крестовины приводит к необходимости перекрытия скважины центральной задвижкой для замены крестовины. Однако крестовые арматуры более компактны, высота их меньше, обслуживание, которое заключается в снятии показаний манометров, смене штуцеров и осуществляется с мостков без лестниц. Тройниковые арматуры имеют большую высоту и требуют для обслуживания специальных вспомогательных сооружений.

Фонтанные арматурышифруются следующим образом:

АФТ-65Кр-140, что означает: арматура фонтанная, тройниковая с проходным сечением 65 мм, крановая на 14 МПа рабочего давления.

АФК-50-210 — арматура фонтанная крестовая диаметром 50 мм на рабочее давление 21 МПа.

Рисунок 2 — Фонтанная крестовая арматура (4АФК-50-700) высокого давления (70 МПа) для однорядного подъемника: 1 — вентиль, 2 — задвижка, 3 — крестовина, 4 — катушка для подвески НКТ, 5 — штуцер, 6 — крестовины ёлки, 7 — буфер, 8 — патрубок для подвески НКТ, 9 — катушка

Масса фонтанной арматуры достигает 3 т, высота 4 м, ширина до 3,3 м.

Тема 1. Введение. Оборудование общего назначения для эксплуатации нефтяных скважин.

Устьевое оборудование нефтяных скважин

Геологические условия нефтяных и газовых месторождений, из которых добываются нефть и газ, различны. Они отличаются глубиной залегания продуктивного пласта, характеристикой и устойчивостью проходимых горных пород, пластовыми давлениями и температурой, газовым фактором, плотностью нефти, давлением насыщения и другими характеристиками. В зависимости от этих геологических характеристик и особенностей продуктивного пласта применяются различные конструкции скважин. В этих конструкциях обязательными элементами являются:

1) короткое направление (5 — 15 м),

2) кондуктор (100 — 500 м)

3) обсадная — эксплуатационная колонна (до продуктивного горизонта).

Однако такая простая одноколонная конструкция употребляется при глубинах порядка до 2000 м с устойчивыми породами, не вызывающими осложнений при бурении и освоении скважины.

При сложных геологических условиях, трудностях спуска одной колонны до проектной глубины, осложнениях при бурении, необходимости перекрытия промежуточных горизонтов с большим пластовым давлением, а также по ряду других причин необходимо применять более сложные и дорогостоящие многоколонные конструкции скважин.

Например, на скважинах, пробуренных на меловые отложения в Чечено-Ингушетии, залегающие на глубине 5300 — 6000 м, вынуждены применять многоколонные конструкции, состоящие кроме направления и кондуктора из четырех-семи колонн, в том числе с так называемыми хвостовиками, т. е. обсадными колоннами, закрепляющими только вскрытую часть пород ниже башмака последней обсадной колонны.

Оборудование фонтанной скважины подразделяется на:

1) наземное (устьевое);

2) подземное (скважинное).

К наземному

оборудованию относят фонтанную арматуру и манифольд.

К подземному

оборудованию относятся насосно-компрессорные трубы (НКТ).

Условия эксплуатации месторождений нефти и газа, а также охрана недр и техника безопасности требуют:

· герметизации и разобщения межтрубных пространств,

· спуска в скважину НКТ, направления продукции в замерные устройства,

· регулирования работы скважины, ее кратковременного закрытия для ремонтных работ.

Это осуществляется с помощью установки на устье фонтанной скважины оборудования, состоящего из:

1) колонной головки,

2) фонтанной арматуры

3) манифольдов.

Колонная головка предназначена для:

· обвязки устья скважины с целью герметизации межтрубных пространств,

· подвески обсадных колонн

· установки фонтанной арматуры.

Существуют одно-, двух-, трех-, четырех- и пятиколонные головки. Требования, предъявляемые к конструкциям колонных головок:

· надежная герметизация межтрубных пространств;

· возможность контроля за давлениями во всех межтрубных пространствах;

· быстрое и надежное закрепление подвески обсадных колонн;

· возможность крепления к одной колонной головке различных обсадных колонн, т. е. универсальность;

· быстрый и удобный монтаж;

· минимально возможная высота.

Колонная головка в период эксплуатации скважины остается на устье и, как правило, не ремонтируется. Поэтому к ее конструкции и качеству изготовления предъявляются высокие требования. Выпускаются колонные головки на 14,0; 21,0; 35,0; 50,0 и 70,0 МПа рабочего давления. В некоторых случаях (на газовых скважинах) применяются колонные головки, рассчитанные на давление до 150 МПа.

После бурения с колонной головки демонтируют превенторы и устанавливают фонтанную арматуру (рис. 1). Корпус головки 1 навинчивается на верхний резьбовой конец кондуктора.

Рисунок 1 — Конструкция простейшей колонной головки для одной обсадной колонны

Обсадная колонна 10 вворачивается в специальную муфту 7. Герметичность соединения корпуса головки 1 и муфты 7 достигается муфтой 2 и двумя кольцами 3 из специальной нефтестойкой резины. Плотность посадки достигается за счет прижатия муфты полукольцами 5 и фланцем 4, который болтами притягивается к фланцу корпуса

Муфта 7 заканчивается фланцем 6 для присоединения к нему фонтанной арматуры. Для опрессовки колонной головки и контроля давления в межтрубном пространстве предусмотрен боковой отвод с краном высокого давления 9 и манометром 8. 8.6.2.

Фонтанная арматурапредназначена для:

1) подвески одной или двух колонн фонтанных труб;

2) герметизациииконтроля пространства между фонтанными трубами и обсадной колонной;

3) проведения технологических операций при освоении, эксплуатации и ремонте скважины;

4) направления продукции скважины в выкидную линию на замерную установку;

5) регулирования режима работы скважины и осуществления глубинных исследований.

Фонтанная арматура подвергается действию высоких температур и давлений. Однако по своим эксплуатационным характеристикам (дебит, давление, температура, газовый фактор и др.) фонтанные скважины бывают различными. Поэтому возникает необходимость иметь фонтанные арматуры, рассчитанные на различные условия работы.

Фонтанные арматуры различаются по конструктивным и прочностным признакам:

· по рабочему давлению — от 7 до 105 МПа;

· по размерам проходного сечения ствола — от 50 до 100 мм;

· по конструкции фонтанной ёлки — крестовые и тройниковые;

· по числу спускаемых в скважину рядов труб — однорядные и двухрядные;

· по типу запорных устройств — с задвижками или с кранами.

Для охвата всех возможных условий в фонтанных скважинах по давлению приняты следующие стандарты: арматуры на 7, 14, 21, 35, 70 и 105 МПа рабочего давления, причем арматура на 7, 14, 21 и 35 МПа испытывается на двойное рабочее давление, а арматура на 70 и 105 МПа — на полуторакратное давление. Собственно фонтанная арматура состоит из двух элементов: трубной головки и фонтанной ёлки. Трубная головка предназначена для подвески фонтанных труб. Обычно она представляет собой крестовину с двумя боковыми отводами с установленной на ней переходной катушкой, в которую вворачивается верхний резьбовой конец фонтанных труб. При применении двух рядов труб устанавливаются две крестовины с переходными катушками. На нижней катушке подвешивается первый ряд труб (большого диаметра), а на верхней катушке — второй ряд труб (меньшего диаметра). На верхнем фланце катушки укрепляется собственно фонтанная ёлка.

Трубная головка (обвязка) подвергается давлению затрубного газа, которое может быть больше, чем давление в фонтанной ёлке. Поэтому трубная головка рассчитывается и испытывается на давление примерно в 1,5 раза большее, чем фонтанная ёлка. Это объясняется тем, что в межтрубном пространстве, которое герметизирует трубная головка, может скопиться чистый газ, и поэтому давление может достигнуть пластового.

Фонтанные ёлки по конструкции делятся на крестовые и тройниковые. Характерным узлом крестовой арматуры является крестовина 6 (рис.2) с двумя боковыми отводами, каждый из которых может быть рабочим, а второй запасным. Для тройниковой фонтанной ёлки (рис. 3) характерным узлом являются тройники 1, к которым присоединяются выкидные линии — верхняя и нижняя. Причем рабочим выкидом всегда должна быть верхняя линия, а нижняя — запасной. Это продиктовано безопасностью работы и возможностью предотвращения открытого фонтанирования. Тройниковые арматуры, как правило, применяются в скважинах, дающих вместе с нефтью абразивный материал — песок, ил. При разъедании песком верхнего тройника скважина может быть переведена на работу через нижний отвод

При этом промежуточная (между отводами) задвижка или кран закрывается; и верхний тройник, и отвод могут быть отремонтированы. При применении в этих условиях крестовой арматуры разъедание крестовины приводит к необходимости перекрытия скважины центральной задвижкой для замены крестовины. Однако крестовые арматуры более компактны, высота их меньше, обслуживание, которое заключается в снятии показаний манометров, смене штуцеров и осуществляется с мостков без лестниц. Тройниковые арматуры имеют большую высоту и требуют для обслуживания специальных вспомогательных сооружений.

Фонтанные арматурышифруются следующим образом:

АФТ-65Кр-140, что означает: арматура фонтанная, тройниковая с проходным сечением 65 мм, крановая на 14 МПа рабочего давления.

АФК-50-210 — арматура фонтанная крестовая диаметром 50 мм на рабочее давление 21 МПа.

Рисунок 2 — Фонтанная крестовая арматура (4АФК-50-700) высокого давления (70 МПа) для однорядного подъемника: 1 — вентиль, 2 — задвижка, 3 — крестовина, 4 — катушка для подвески НКТ, 5 — штуцер, 6 — крестовины ёлки, 7 — буфер, 8 — патрубок для подвески НКТ, 9 — катушка

Масса фонтанной арматуры достигает 3 т, высота 4 м, ширина до 3,3 м.

Оборудование фонтанных скважин

Фонтанные скважины могут оснащаться оборудованием и в области забоя, и на устье. В случае, если в районе продуктивных пластов породы отличаются высокой прочностью, то может использоваться технология открытого забоя, когда колонна доходит до верхней части пласта, и вскрытие производится на полную мощность. При неустойчивых горных породах, высоком риске осыпания песка забойную область следует укреплять обсадной трубой и цементировать пространство за ее пределами. Приток жидкости при этом создается посредством перфорирования по нижнему краю трубы.

Схема фонтанной скважины подразумевает герметизацию устья, которая производится посредством монтажа головки колонны и арматурной конструкции, оснащенной манифольдом. Создание арматуры производится по требованиям ГОСТ 13846-89, при этом конструкция может иметь отличия по прочности и типу структуры. Основой служит головка, или обвязка, а фонтанная елка включает запорные устройства и элементы для регулирования работы скважины. Головка в конструкции необходима для обвязывания трубопроводов в скважине, а также для регулировки направления и силы потока в затрубной зоне.

Конструктивно арматура для фонтанной скважины позволяет измерить показатели давления на верхнем сегменте елки, выявить температурный режим на боковых отводах елки и самой головки. По стандарту ГОСТ конструкция должна включать блочные элемента и устройствами для предохранения конструкции, которые при необходимости можно активировать на расстоянии. Фонтанная елка представляет собой важную часть общей конструкции, и она позволяет регулировать силу потока в самом трубопроводе и направлять его в промысловое русло.

Оборудование парой труб НКТ изделия большего диаметра помещаются на нижней детали при помощи резьбового соединения на элемент, который служит одновременно для герметизации пространства за трубами. Если скважину не следует останавливать при работе, имеет смысл поставить двухсекционную елку, которая заканчивается сверху специальным буфером и манометром. При спуске в функционирующую фонтанную скважину данные устройства заменяет лубрикатор. Разновидности конструкции выбираются, исходя из характеристик скважины и характеристик добычи нефти в конкретном месторождении.

ТИПОВЫЕ СХЕМЫ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

1.1. Типовые схемы фонтанных елок должны соответствовать приведенным на черт. 1, нагнетательных елок — на черт. 2.

1.2. Типовые схемы трубных обвязок фонтанных и нагнетательных арматур должны соответствовать приведенным на черт. 3.

1.3. Типовые схемы устьевых арматур должны составляться сочетанием типовых схем устьевых елок с трубными обвязками.

Типовые схемы фонтанных елок

1

— переводник к трубной головке;
2
— тройник;
3
— запорное устройство;
4
— манометр с запорно-разрядным устройством;
5
— дроссель;
6
— ответный фланец;
7
— крестовина

Черт. 1

Типовые схемы нагнетательных елок

1 —

переводник к трубной головке;
2
— тройник;
3 —
запорное устройство;
4 —
манометр с запорно-разрядным устройством;
5 —
обратный клапан;
6
— ответный фланец;
7
— крестовина

Черт. 2

Типовые схемы трубных обвязок фонтанных арматур

нагнетательных арматур

1 —

ответный фланец;
2
— запорное устройство;
3 —
трубная головка;
4 —
манометр с запорно-разрядным устройством;
5
— быстросборное соединение

Черт. 3

Примеры типовых схем фонтанных арматур приведены на черт. 4, нагнетательных арматур — на черт. 5.

1

— фонтанная елка (черт. 1);
2 —
трубная обвязка (черт. 3)

Черт. 4

1

— нагнетательная елка (черт. 2);
2 —
трубная обвязка (черт. 3)

Черт. 5

1.4. Основные параметры фонтанных арматур должны соответствовать указанным в табл. 1.

Таблица 1

1.5. Основные параметры нагнетательных арматур должны соответствовать указанным в табл. 2.

Таблица 2

1.6. Условные обозначения устьевых елок и арматур должны состоять из наименования, шифра, построенного по схеме приложения 1, и обозначения нормативно-технического документа на поставку.

Примеры условных обозначений

Фонтанной арматуры с подвешиванием скважинного трубопровода в трубной головке, с фонтанной елкой по типовой схеме 6, с автоматическим управлением, с условным проходом ствола 80 мм и боковых отводов 65 мм, на рабочее давление 70 МПа:

Арматура фонтанная АФ6А-80/65´70 ГОСТ 13846-89

Елки с подвешиванием скважинного трубопровода в переводнике к трубной головке (катушке-трубодержателе), выполненной по типовой схеме 2, с ручным управлением, с условным проходом ствола 65 мм, боковых отводов 50 мм, на рабочее давление 35 МПа, коррозионностойкого исполнения К2:

Елка фонтанная ЕФК2-65/50´35К2 ГОСТ 13846-89

Нагнетательной арматуры с подвешиванием скважинного трубопровода в переводнике к трубной головке, выполненной по типовой схеме 1, с ручным управлением, с условным проходом ствола и боковых отводов 65 мм, на рабочее давление 21 МПа:

Арматура нагнетательная АНК1-65´21 ГОСТ 13846-89

То же, с двумя трубными головками по черт. 4б:

Арматура нагнетательная АНК1а-65´21 ГОСТ 13846-89

Нагнетательной елки с теми же параметрами и назначением:

Елка нагнетательная ЕНК1-65´21 ГОСТ 13846-89

Использование устройств

Устьевая арматура используется не только для работы с нефтепроводом. Ее можно также успешно использовать, чтобы проводить исследования глубинного назначения, к примеру. Еще один вариант ее использования — это регулировка отбора жидкости. Все эти примеры достаточно наглядно показывают, что использование устьевой арматуры является неотъемлемой частью нефтедобычи.

Важно добавить, что выбор таких приспособлений осуществляется по специальным критериям, а также все они отличаются тем, что качество их производства очень высоко, как и производительность. К примеру, рабочий диапазон температуры, при котором устьевая арматура способна отлично выполнять свои функции, находится в районе от -60 до +40 градусов по Цельсию

Другими словами, использовать их можно практически в любом климате.

Значение фонтанных труб

Даже при одинаковом количестве содержания газа в пласте, не каждая скважина способна фонтанировать. К примеру, если объема такого газа хватает для обеспечения фонтанирования в скважине 150-миллиметрового диаметра, то уже для диаметра в 200 миллиметров его может быть недостаточно.

Газонефтяная смесь, которая продвигается по стволу скважины, выглядит как послойное чередование нефтяных и газовых прослоек. Поэтому, чем больше диаметр эксплуатационной трубной колонны, тем большее количество газа понадобится для подъема по ней нефтяной жидкости.

Читать также: Как правильно использовать термометр для нефтепродуктов?

На практике встречались такие случаи, при которых скважины с большими диаметрами ствола (от 150-ти до 300 миллиметров), которые были пробурены на глубину с высокопродуктивными пластами, обладающими большим собственным давлением, отличались высоким дебитом, но даже в них фонтанирование чаще всего продолжалось весьма короткое время. Более того, в некоторых случаях скважины, пробуренные в продуктивные пласты с высокими давлениями, в обычных условиях не могут фонтанировать.

В связи с этим, чтобы максимально рационально использовать энергию расширяющего газа, все горные выработки, на которых возможно появление фонтанирования, оборудуют перед освоением лифтовыми трубами, условные диаметры которых варьируются в пределах от 60-ти до 114-ти миллиметров. По этим трубам малых диаметров и происходит движение газожидкостной смеси в пробуренной скважине.

Подбор диаметра подъемных (лифтовых) труб происходит, как правило, опытным путем, и зависит от следующих факторов конкретной горной выработки:

• ожидаемый дебит скважины;
• значение давления в пласте;
• глубина бурения;
• конкретные условия эксплуатации.

В процессе фонтанирования скважины через трубную колонну малого диаметра, показатель газового фактора уменьшается, что дает возможность продлить временной отрезок фонтанирования. Во многих случаях у скважины, фонтанирующей по трубной колонне диаметра 73, 89 или 114 миллиметров, сначала начинался режим периодических выбросов, а затем она совсем останавливалась. В таких случаях продолжительность фонтанирования продлевали заменой этих трубных колонн на фонтанные трубы меньших диаметров (33, 42, 48 и 60 миллиметров).

УСЛОВНЫЕ ПРОХОДЫ ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ФЛАНЦЕВ ФОНТАННОЙ И НАГНЕТАТЕЛЬНОЙ АРМАТУРЫ

* Менее предпочтительный условный проход.

Краткая справка

ГБУ РТ «Центр Соцпомощи Г. Кызыла» зарегистрирована 7 июля 2003 г. регистратором МЕЖРАЙОННАЯ ИНСПЕКЦИЯ ФЕДЕРАЛЬНОЙ НАЛОГОВОЙ СЛУЖБЫ № 1 ПО РЕСПУБЛИКЕ ТЫВА. Руководитель организации: директор Сарыглар Орланмаа Белек-Ооловна. Юридический адрес ГБУ РТ «Центр Соцпомощи Г. Кызыла» — 667011, республика Тыва, город Кызыл, Бай-Хаакская улица, дом 6.

Основным видом деятельности является «Деятельность по уходу с обеспечением проживания прочая». Организации ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ РЕСПУБЛИКИ ТЫВА «ЦЕНТР СОЦИАЛЬНОЙ ПОМОЩИ СЕМЬЕ И ДЕТЯМ ГОРОДА КЫЗЫЛА» присвоены ИНН 1526939068, ОГРН 3181933751031, ОКПО 12923612.

Исследование фонтанных скважин

Схема фонтанной скважины требует проведения регулярных исследований, которые осуществляются по методике пробных откачек жидкости и по способу восстановления давления в забое в момент после остановки работы оборудования. Корректировку режима функционирования специалисты производят, меняя штуцеры и устанавливая элементы с различными по размеру отверстиями. Способ пробной откачки может с успехом использоваться при выявлении степени продуктивности скважины и определения оптимального режима ее функционирования. Что касается способа восстановления уровня давления, то по нему можно вычислить основные характеристики пласта.

Процедура отбора жидкости для исследования проводится при помощи специальных приспособлений, которые фиксируются и опускаются наподобие манометра. Спуск самого манометра требует наличия в конструкции лубрикатора, который будет оснащен сальником с роликом. Сальник играет роль герметизирующего вещества для отверстия, через которое проводится проволока. При необходимости осуществить глубокие исследования необходимо воспользоваться механической подъемной лебедкой, которая ставится в 20-30 метрах от устья.

Сначала вниз опускают шаблон, затем измерительный прибор (иногда с утяжелителем). Чтобы проволока не оборвалась в момент проведения исследования, нельзя, чтобы оборудование спускалось ниже края трубы. Чтобы предотвратить подобное явление, башмак оснащается специальной шпилькой, которая ограничивает спуск внутри колонны. Поднятие производится на малой скорости, на последних метрах она должна быть минимальной (в ряде случаев устройства для исследований вытаскивают вручную).

Измерение дебита производится на групповых установках, и для отбора используется краник, который забирает пробу жидкости и выдает результат через некоторое время.

Устье скважины, Устьевое оборудование

ИА Neftegaz.RU

. Устье скважины — соединение обсадной трубы с противовыбросовым устройством или с фонтанной арматурой, закрепленными болтами или приваренными к направляющей трубе или кондуктору. Устье скважины находится на поверхности земли и представляет собой начало углубления, а дно называется забоем.

Назначение устья:

• защитное — предотвращает обвал рыхлых почв;
• собирательное — является точкой выхода компонентов скважины;
• регулирующее — контроль давление внутри скважинной системы.

Устьевое оборудование — это комплекс оборудования, предназначенного для обвязки обсадных колонн, герметизации устья скважины (затрубного пространства, внутренней полости НКТ, отвода продукции скважины) в процессе бурения, капитального ремонта скважин и регулирования режима работы скважины в процессе её эксплуатации.

В состав устьевого оборудования, используемого в обвязке устья в процессе бурения скважины, входят:

• колонная головка,
• противовыбросовое оборудование.

Колонная головка Колонная головка, с помощью которой обвязываются обсадные колонны в процессе бурения, служит также основанием для установки фонтанной арматуры. Она остается на скважине на весь период эксплуатации. Функции головки обсадной колонны:

• соединение обсадных конструкций и другого устьевого оборудования,
• герметизацию пространства;
• удержание массы технической колонны;
• удержание эксплуатационной колонны.

Присоединение очередного звена обсадной колонны обеспечивают фитинги, которые крепятся на колонную головку. Монтаж обсадных труб производится с использованием адаптеров и регуляторов.

В состав эксплуатационного устьевого оборудования также входят:

• фонтанная арматура,
• манифольд фонтанной арматуры,
• приспособление для замены задвижек под давлением,
• лубрикатор, применяемый при исследованиях скважин,
• комплект задвижек, переводников и других деталей, необходимых для монтажа и обвязки устьевого оборудования.

Фонтанная арматура

Фонтанная арматура — это система механизмов и приспособлений, выполняющих регулирующие и контролирующие функции. Фонтанная арматура обеспечивает:

• герметизацию устья фонтанирующей скважины,
• подвеску колонн лифтового назначения,
• контроль и управления потоками.

Состав фонтанной арматуры:

• колонная головка — связана с обсадной колонной;
• трубная головка — связана с лифтовыми колоннами;
• фонтанная елка — распределение и регулировка продукции.

Требования к оборудованию:

• способность выдерживать высокое давление;
• возможность проведения замеров давления;
• обеспечивать выпуск или закачку газа;
• возможность подвешивания обсадных колонн,
• возможность герметизации.

Схемы фонтанной арматуры:

• манометрическая;
• вентильная;
• тройниковая;
• дроссельная.

Для соединений компонентов арматуры используют фланцы и хомуты. Присоединение трубопроводу осуществляется через манифольд.

Устьевая и фонтанная арматура

Устьевая арматура, включает колонные головки, головки НКТ, фонтанную арматуру и инструментарий. Она используется, главным образом, для контроля давления и регулировки потока нефти/газа в скважине.

Производятся два типа устьевой и фонтанной арматуры.

Арматура предназначена для контроля давления в скважине в процессе кислотного гидроразрыва, нагнетания воды и пробной эксплуатации скважины.

Производится арматура для всех типов конструкции обсадных колонн.

Устьевая арматура

Корпус устьевой арматуры выполнен из низколегированной стали, соответствующей требованиям стандарта API 6A.

Устьевая арматура представляет собой оборудование, имеющее большую важность для контроля давления в скважине в процессе бурения.

Боковой выход имеет резьбовое соединение VR.

Устьевая арматура – скользящее соединение нижнего фитинга

Устьевая арматура со скользящим соединением нижнего фитинга удобна в монтаже. На процесс установки не влияют климатические условия или состояние окружающей среды, как в случае сварного соединения нижнего фитинга устьевой арматуры.

Снижаются требования к количеству и квалификации обслуживающего персонала.

Быстрота монтажа – как правило, достаточно от 30 до 50 минут – повышает производительность почти в десять раз и значительно уменьшает продолжительность бурения.

Устройство подвески обсадной колонны однотипное, легко извлекается. После очистки и замены уплотнительного кольца, а также незначительного ремонта устьевую арматуру можно использовать повторно, что является преимуществом при проведении изыскательских работ.

Устьевая арматура – резьбовое соединение нижнего фитинга

Устьевая арматура с резьбовым соединением нижнего фитинга легко устанавливается на кондукторной обсадной колонне. Резьба нижнего фитинга может быть круглой или трапецеидальной согласно требованиям API.

Корпус устьевой арматуры выполнен из низколегированной стали, соответствующей требованиям API 6A (например, AISI 4130).

Устьевая арматура – сварное соединение нижнего фитинга

Материал устьевой арматуры должен быть достаточно высококачественным для выполнения сварки со свободной посадкой.

Место сварки можно проверить закачкой смазки до рабочего давления с помощью шприца-пистолета.

Катушка обсадной колонны

• Катушка обсадной колонны изготовлена из низколегированной или нержавеющей стали, соответствующей требованиям API 6A.
• На нижнем фитинге предусмотрены две канавки под вспомогательное уплотнение. Работу уплотнения можно проверить с помощью двух отверстий для гидравлической опрессовки.

Подвеска обсадной колонны, тип 1

• Подвеска обсадной колонны, отличающаяся простотой монтажа и надежной работой, используется для соединения устьевой арматуры и кондукторной обсадной колонны путем затяжки с помощью внешнего усилия.
• Подвеска может соединять трубы кондукторной обсадной колонны диаметром 20″,13-3/8″,9-5/8″.

Подвеска обсадной колонны типа, тип 2

• Подвеска обсадной колонны типа состоит из клиновых плашек, корпуса клиньевой подвески и уплотнительных колец, поставляемых в комплекте с руководством по установке уплотнений.
• Подвеска обсадной колонны типа имеет высокую нагрузочную способность, надежное уплотнение. Может также использоваться при невысокой нагрузке подвески и эксплуатации под низким давлением.
• Подходит для труб диаметром 13-5/8″, 9-5/8″, 10-3/4″, 7″, 5-1/2″.
• Подходит для всех видов устьевой арматуры и катушек обсадной колонны компании.
• Клинья с двусторонней конической поверхностью удерживают колонну даже при высокой нагрузке.

Подвеска обсадной колонны, тип 3

• Уплотнение подвески выполнено из нитрилового каучука. Корпус клиньевой подвески, клиновые плашки и опоры подвески выполнены из низколегированной стали, соответствующей требованиям API 6A.
• Пакет уплотнения автоматически герметизирует заколонное кольцевое пространство при временном прекращении нагрузки. Таким образом, это самозатягивающиеся прокладки.
• Подвеска обсадной колонны — клинья с односторонней конической поверхностью.
• Разъемная сегментированная подвеска обеспечивает автоматическую герметизацию заколонного кольцевого пространства.
• Подходит для всех видов устьевой арматуры и катушек обсадной колонны.
• Подходит для труб диаметром 13-5/8″, 9-5/8″, 10-3/4″, 7″, 5-1/2″.

Фонтанная арматура и головка НКТ

Типовая устьевая и фонтанная арматура соответствует техническим требованиям эксплуатации с использованием кислой агрессивной среды.

В катушке-трубодержателе может использоваться конусная и прямая подвеска насосно-компрессорной колонны. Для катушки-трубодержателя может использоваться уплотнение из эластомера или типа «металл — металл».

Фонтанная арматура используется, главным образом, в эксплуатационных скважинах для контроля потока нефти и газа.

Катушка-трубодержатель применяется преимущественно для подвески труб различного размера и формирования затрубного пространства.

Производятся композитные отсечные задвижки со стальными штампованными встроенными корпусами.

Фонтанная арматура с отсечными задвижками часто используется в морских установках, так как имеет небольшой размер и высокую прочность.

Характеристики отсечных задвижек в общих корпусах аналогичны таковым шиберных заслонок.

Опция: порты для линий управления скважинными клапанами-отсекателями, управляемыми с поверхности, закачки химреагентов, закачки азота под давлением испытания забоя скважины, для линий управления скважинными клапанами-отсекателями затрубного пространства, управляемыми с поверхности, для электрических кабелей.

Катушка-трубодержатель

Катушка для подвески насосно-компрессорных труб выполнена из низколегированной стали, соответствующей требованиям API 6A.

На нижнем фитинге предусмотрены две канавки под вспомогательное уплотнение. Работу уплотнения можно проверить с помощью двух отверстий для гидравлической опрессовки.

Подвеска НКТ

Подвеска НКТ с расширенной шейкой имеет несколько дополнительных отверстий для электрических кабелей, линий управления скважинными клапанами-отсекателями затрубного пространства, управляемыми с поверхности, закачки химреагентов, капиллярных каналов.

Подвеска НКТ с расширенной шейкой имеет поднятую резьбу и резьбу для установки обратного клапана.

Устьевая арматура для двухрядного подъемника

Устьевая арматура для двухрядного подъемника изготовлена из материала, соответствующего требованиям API 6A.

Разъемная подвеска для двух параллельных насосно-компрессорных колонн позволяет независимо осуществлять эксплуатацию или подъем НКТ, при этом обеспечивая максимальный зазор для работы пусковой муфты газлифта или скважинных клапанов-отсекателей.

К разъемной подвеске для двух параллельных насосно-компрессорных колонн можно подключить линию управления скважинными клапанами-отсекателями ¼ дюйма. Переходник отверстия двойного затвора усовершенствован входными отверстиями гидравлического питания.

Опция: порты для линий управления скважинными клапанами-отсекателями, управляемыми с поверхности, для закачки химреагентов, закачки азота под давлением для испытания забоя скважины, для линий управления скважинными клапанами-отсекателями затрубного пространства, управляемыми с поверхности.

Уникальная устьевая арматура

Быстроразъемный соединитель отклоняющего устройства в верхней части устьевой арматуры способствует установке и демонтажу отклоняющего устройства.

Устьевые системы представляют собой высокоэффективную втулкообразную подвесную головку обсадной колонны, рассчитанную на общую номинальную нагрузку подвешенной колонны.

Можно произвести замену и ремонт блока уплотнений «металл — металл» подвески обсадных труб. Для обеспечения надежного соединения корпуса и блока уплотнений используется эластичное блокировочное кольцо.

В переходнике головки лифтовой колонны применен быстросъемный зажим для сокращения времени монтажа и уменьшения крутящего момента свинчивания.

Уникальные инструменты для устьевой арматуры

Промывочный инструмент используется для очистки участка уплотнений уникальных корпусов фонтанной арматуры.

Инструмент для спуска используется для установки узла металлических уплотнений подвески обсадной колонны по месту.

Инструмент для подъема используется для извлечения узла металлических уплотнений подвески обсадной колонны в случае ненадлежащей работы уплотнения.

Устьевая арматура составной конструкции

Устьевая арматура составной конструкции действует так же, как и Уникальная устьевая арматура.

В случае застревания обсадной трубы в процессе спуска верхний корпус можно демонтировать, чтобы устранить необходимость использования внутреннего режущего инструмента при установке аварийной клиновой подвески обсадных труб.

ОБОЗНАЧЕНИЕ КОРРОЗИОННО-СТОЙКОГО ИСПОЛНЕНИЯ АРМАТУР И ЕЛОК

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1.РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химического и нефтяного машиностроения СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

Р.Д. Джабаров,

канд. техн. наук;
А.Г. Дозорцев,
канд. техн. наук (руководитель темы);
Т.К. Велиев,
канд. техн. наук (руководитель темы);
С.М. Осипова; Л.Г. Шаронова
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24.02.89 № 332

3. Срок проверки — 01.10.93.

Периодичность проверки — 5 лет.

4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4354-83

5. ВЗАМЕН ГОСТ 13846-84

ПРИМЕР ТИПОВОЙ СХЕМЫ ФОНТАННОЙ АРМАТУРЫ С СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ

1

— станция управления;
2
— переводник к трубной головке;
3
— ответный фланец;
4 —
трубная головка;
5
-запорное устройство с ручным управлением;
6 —
манометр с запорно-разрядным устройством;
7
— запорное устройство с дистанционным управлением;
8 —
крестовина;
9
— регулируемый дроссель;
10 —
пневмопилот (автоматическое предохранительное устройство)

Примечание. На схеме не приведены датчики давления, температуры, загазованности и др.

Устьевое оборудование

Обсадная труба бывает из металла, пластика или полиэтилена. В зависимости от материала изготовления оголовок устанавливается по разным технологиям. К стальной обсадной приваривается фланец. На него крепится ответный, на котором и будет располагаться все оборудование. Крышка должна быть глухой. В верхней части монтируется резьба и распределительный узел, если используется станция, а не погружной насос. Сквозь крышку продевается труба или шланг подачи воды.

Оголовок для полиэтиленовой или пластиковой трубы практически не отличается от стального. Те же фланцы и болты, но прокладка между соединениями ставится резиновая, а не паронитовая. В заводском исполнении на крышке оголовка есть отверстия с цанговым зажимом под шланг или трубу, которая погружается в ствол шахты. Ввод кабеля осуществляется через патрубок с резиновым уплотнением. Для удобства монтажа и ремонта на фланце закреплены крючки с двух сторон.

Из чего состоит арматура

Данный строительный материал в своем составе имеет целый ряд различных конструкционных узлов. Головка содержит в себе фланец колонного типа, крестовик, а также тройник и переводную катушку. Ёлка служит уже для контролирования и отвода от скважины продукции получаемой из последней.

Можно разобрать поэлементно конструкцию фонтанной арматуры, чтобы понять предназначение важнейших узлов.

• Колонный фланец
  – служит для того, чтобы соединить арматуру с колонной и обеспечить герметичность пространства за трубой
• Крестовина головки
  – для предоставления возможности сообщенности с пространством за трубой
• Тройник
  — происходит подвес трубного ряда и связи с ним
• Переводная катушка
  – подвес вторичного ряда труб
• Крестовик фонтанной елке дает возможность отводить продукты в центральный трубопровод, получаемые из скважины
• Буферная задвижка
  – некое окно, предназначенная для предоставления спуска разного рода глубинных измерительных аппаратов в скважину
• Патрубок буферный
  – некая переходная зона перед спуском аппаратов в скважину, которая располагается перед буферной задвижкой

Главным условием ко всем компонентам фонтанной арматуры является их хорошая герметичность и прочность

. В случае необходимости, все элементы должны быть быстро заменяемы, чтобы не создавать длительных простоев в работе скважины. В качестве запорных устройств допускается использование таких типов как, задвижки прямоточные, различного рода краны, и угловые вентили.

Предусмотрено также использование двух типов устройства фонтанной арматуры

.

Арматуру, в базе которой лежит использование тройников, рекомендуют использовать при исполнении скважин с низким и средним давлением, а также при нахождении в скважине различного рода примесей механического типа.

При наличии примесей необходимо использовать арматуру с двойной елкой. При отсутствии в скважине со средним и низким давлением возможно использование однострунной елки. Фонтанная арматура на базе крестовин применяется в скважинах высокого давления без наличия примесей механического типа.

Недостатком арматуры выполненной с использованием крестовин есть то, что при выходе из строя одного из отводящих узлов, появляется необходимость полностью останавливать работу скважины на время устранения неисправности

.

При работе скважины на тройниках такая необходимость отсевает, достаточно перекрыть среднюю часть отводящего узла и переключить работу на нижнее отводящее устройство.

Устройства для скважины нагнетательного типа

Основное предназначение такого типа арматуры — это герметизация скважин нагнетательного типа. Особенностью является то, что можно проводить все работы во время нагнетания в скважину воды. Из основных частей оборудования выделяется трубная головка и елка. Первый элемент используется для того, чтобы герметизировать затрубное пространство. Также необходимо для выполнения определенных ремонтных работ, исследовательских работ, некоторых технологических операций. Состоит данный элемент из таких компонентов, как задвижки, крестовина и несколько элементов для быстрого соединения.