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.
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.
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.
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.
Конструкция оборудования
Что касается конструкции этого приспособления, то есть несколько основных компонентов. К ним относится, к примеру, головка трубного типа, головка колонного типа и головка самой арматуры. Головка арматуры относится к регулировочно-запорному типу. В качестве компонентов можно выделить даже такие небольшие устройства, как вентили, задвижки запорного типа и некоторые другие мелкие детали подобного рода.
Основное назначение устьевой арматуры — это сдерживание сильного потока давления, а также возможность исследования этого давления внутри самой же конструкции. Для того чтобы запустить арматуру такого типа, обычно используется механический привод. Однако случается так, что давление слишком высокое. В таком случае сдерживаться оно будет или при помощи установок пневматического типа или при помощи гидравлической системы. Стоит также сказать, что может быть устьевая нагнетательная арматура. В таком случае она способна выполнять функции нагнетания или стравливания потоков газа.
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:
- Между фланцами укладывают специальную малоуглеродистую сталь с овальным сечением.
- При помощи элеваторов опускают колонну компрессорных труб.
- Свинчивают трубы (перед свинчиванием нужно смазать резьбу труб).
- 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
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
Условный проход, мм | Рабочее давление, МПа | ||
ствола елки | боковых отводов елки | боковых отводов трубной головки | |
50 | 50 | 50 | 14, 21, 35, 70, 105 |
65 | 50, 65 | 50, 65 | |
80 | 50, 65, 80 | 14, 21, 35, 70, 105, 140 | |
100 | 65, 80, 100 | ||
150 | 100 | 21 |
1.5. Основные параметры нагнетательных арматур должны соответствовать указанным в табл. 2.
Таблица 2
Условный проход, мм | Рабочее давление, МПа | ||
ствола елки | боковых отводов елки | боковых отводов трубкой головки | |
50 | 50 | 50 | 14, 21, 35 |
65 | 50, 65 | 50, 65 | |
80 | 65, 80 | 21, 35 |
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
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.
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).
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.
УСЛОВНЫЕ ПРОХОДЫ ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ФЛАНЦЕВ ФОНТАННОЙ И НАГНЕТАТЕЛЬНОЙ АРМАТУРЫ
Условный проход ствола, мм | Рабочее давление, МПа | Условный проход, мм | |
верхнего фланца трубной головки | нижнего фланца трубной головки | ||
50, 65, 80 | 14 | 180 | 180*, 280 |
21, 35 | 280 | ||
50, 65 | 70, 105 | ||
80 | 70, 105, 140 | ||
100 | 14, 21, 35, 70, 105, 140 | 230 | |
150 | 21 | 280 | 350 |
* Менее предпочтительный условный проход.
ОБОЗНАЧЕНИЕ КОРРОЗИОННО-СТОЙКОГО ИСПОЛНЕНИЯ АРМАТУР И ЕЛОК
Обозначение исполнения | Скважинная среда — нефть и газ с объемным содержанием |
К1 | СО2 до 6% |
К2 | СО2 и H2S до 6% |
К3 | СО2 и H2S до 25% |
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.