Состав и назначение фонтанной арматуры: схема обвязки. Монтаж фонтанной арматуры


Монтаж - фонтанная арматура - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Монтаж - фонтанная арматура

Cтраница 2

После спуска скважинного оборудования, посадки пакера гидромеханическим способом и монтажа фонтанной арматуры в затрубное пространство скважины через отвод трубной головки нагнетается газ. Под действием давления нагнетаемого газа и гидростатического давления столба жидкости в скважине все газлифтные клапаны, установленные в скважин-ных камерах, открываются. Происходит переток жидкости из затрубного пространства скважины в подъемные трубы. Уровень жидкости в затрубном пространстве понижается. При обнажении верхнего пускового клапана нагнетаемый газ поступает в подъемные трубы и выбрасывает столб жидкости выше клапана. Давление в подъемных трубах на глубине установки первого клапана уменьшается, и продолжается переток жидкости из затрубного пространства скважины в подъемные трубы. Уровень жид-юсти в затрубном пространстве понижается, и обнажается второй клапан. Нагнетаемый газ поступает в подъемные трубы через первый и второй клапаны. Столб жидкости в подъемных трубах выше второго клапана аэрируется и выносится на поверхность. Давление в подъемных трубах на глубине расположения второго клапана уменьшается, что приводит к дальнейшему перетоку жидкости из затрубного пространства в подъемные трубы.  [16]

Эта колонная головка предназначена для обвязки обсадных колонн, установки противовыбрОСОБОГО оборудования, а по окончании бурения - монтажа фонтанной арматуры АФКЗ-65Х210. Она состоит из колонного фланца, двух подвесных конусов, переводника и предохранителей.  [17]

Мероприятия по устранению причин аварии предусматривают: проверку герметизации фланцевого соединения между колонной головкой и фонтанной арматурой; проверку соответствия ГОСТ, ТУ металлических угототнительных колец и уплотнительных канавок на фланцах колонной и трубной головок перед монтажом фонтанных арматур на колонные головки; разработку инструкции по эксплуатации фонтанных арматур и колонной обвязки; создание аварийного запаса спецприспособлений для дистанционного управления запорной арматурой; проведение командно-штабных учений по локализации и ликвидации аварий.  [18]

Прежде чем направргть фонтанную арматуру для монтажа, ее подвергают в нефтепромысловых мастерских осмотру, проверке и гидравлическому испытанию на пробное давление. При монтаже фонтанной арматуры на скважине следует иметь в виду возможность газовых проявлений, исключающих из-за опасности взрыва применение самоходных грузоподъемных устройств.  [20]

Фонтанная арматура ( Ф / А) устанавливается на свае, заглубленной на 8 м от уровня земли и зацементированной постаментом. Соединение Ф / А и сваи выполняют в резьбе, согласно техническим условиям на монтаж фонтанной арматуры. Предусматривается подача воздуха в полость сваи через игольчатый вентиль от автомобиля, давлением 6 атм.  [21]

Прежде чем направить фонтанную арматуру для монтажа, ее подвергают в нефтепромысловых мастерских осмотру, проверке и гидравлическому испытанию на пробное давление. При предварительной проверке фонтанной арматуры особое внимание следует обращать на тщательную установку уплотни-тельных прокладок и надежное крепление фланцевых соединений. При монтаже фонтанной арматуры на скважине следует иметь в виду возможность газовых проявлений, исключающих, из-за опасности взрыва, применение самоходных грузоподъемных устройств. Однако вследствие большой массы и громоздкости фонтанной арматуры необходимо пользоваться различными устройствами, облегчающими и ускоряющими монтаж. Так, буровая талевая система может быть использована для подтаскивания, монтажа и демонтажа фонтанной арматуры.  [22]

При наличии малогабаритных превенторов на устье обязательно устанавливают превенторную установку с глухими плашками вместо прострелочной задвижки. Если применяются задвижка и превентор, то в последние устанавливают плашку под диаметр насосно-компрессорных труб. На всех эксплуатационных скважинах монтируют два превентора по схеме, разрабатываемой объединением и согласованной с Госгортехнадзором и отрядом по предупреждению и ликвидации открытых фонтатов. На превентор устанавливают надпревентор-ную катушку, предназначенную для монтажа фонтанной арматуры.  [23]

При наличии малогабаритных превенторов на устье обязательно устанавливают превенторную установку с глухими плашками вместо прострелочной задвижки. Если применяются задвижка и превентор, то в последние устанавливают плашку под диаметр насосно-компрессорных труб. На всех эксплуатационных скважинах монтируют два превентора по схеме, разрабатываемой объединением несогласованной с Госгортехнадзором и отрядом по предупреждению и ликвидации открытых фонтатов. На превентор устанавливают надпревентор-ную катушку, предназначенную - для монтажа фонтанной арматуры.  [24]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

Состав и назначение фонтанной арматуры: схема обвязки

Назначение фонтанной арматурыТрубная конструкция включает в конструктивный состав разные фланцевые соединения, тройники, отводы и другие изделия. Для уплотнения соединений в таких сооружениях применяют прокладки из стали, которые содержат минимальное количество углерода.

Фонтанная арматура предназначается для решения множества задач. В частности, одна из таких задач — устройство обвязки трубопроводов различного назначения. Использование этого оборудования позволяет выполнять управление движением рабочей среды и обеспечивать исполнение процессов, контролирующих производство. Устройства применяют для герметизации отводов от основных трубопроводов.

Назначение фонтанной арматуры

Устройства этого класса отвечают за решение следующих инженерно-технических задач:

  • обеспечение герметизации скважины;
  • отведение продукции, транспортируемой по трубопроводной системе;
  • для настройки и поддержания дебита скважины;
  • при обеспечении доступа к скважинному забою;
  • для обеспечения забора проб, без остановки производственных процессов.

Конструкция фонтанной арматурыИзделия этого класса применяют при высоком давлении, возникающим под действием нагрузок. Арматуру используют когда существует возможность воздействия агрессивных сред внутри скважины. Довольно часто она применяется, если в жидкости присутствует большое количество примесей разного происхождения и размера.

При использовании такой системы необходимо учитывать то, что это оборудование должно иметь длительный срок эксплуатации и необходимый запас прочности. Основные потребители этой продукции это предприятия занятые на добыче и транспортировке углеводородов, а также строительстве трубопроводных транспортных систем.

Разновидности арматуры

ГОСТ, которые действуют на территории нашей страны, определили следующие типы фонтанной арматуры:

  1. Тройниковая (крестовая) — схема позволяет подключать отводы к сборным и замерным установкам при помощи выкидных линий.
  2. Двухрядная (однорядная) — ее оснащают задвижками или кранами. Первые применяют для работы на нефтяных скважинах, вторые — на газовых.

Кроме вышеописанной классификации, применяют и такую:

  1. По давлению. Типовое оборудование работает при давлении от 7 до 105 МПа. Арматура, которая рассчитана на работу при высоком давлении используют для работы на глубоких скважинах. Кроме того, ее устанавливают на скважинах, в которых было отмечено наличие опасное давление пластов.
  2. По размеру прохода ствола. Этот размер лежит в пределах от 50 до 150 мм. Устройства с рабочими диаметрами от 100 до 150 мм устанавливают на скважины по добыче нефти и газа с высоким дебитом.

Фонтанная арматура и схема ее обвязки

Проектировщик, подбирая материал для производства арматуры, должен учитывать свойства среды. Кстати, для установки изделий во взрывоопасной среде не желательно устанавливать узлы и агрегаты, выполненные из чугуна.

В состав типовой арматуры входят разные типы задвижек, клапаны и пр. В состав специальной обвязки включают редукционные вентили, затворы и клапаны для подачи катализаторов и работы резервной арматуры.

Конструкция фонтанной арматуры

ГОСТ 13846–84, подразумевает применение схем тройникового и крестового типа. В состав типовой фонтанной арматуры входят такие узлы, как:

  • трубная головка;
  • фонтанная елка;
  • запорные устройства, управляемые в ручном режиме;
  • дроссели.

Трубная головка предназначена для того, что на нее подвешивают НКТ в несколько рядов и обеспечения их герметичности. Кроме того, она принимает участие в некоторых технологических процессах, связанных с освоением, работой и обслуживанием скважины.

Это устройство, при необходимости выполнять замену установленных на ней боковых задвижек. Для этого применяют глухие пробки, устанавливаемые в резьбе, нарезанной в корпусе.

Фонтанная елка призвана решать следующие задачи:

  • направление готовой продукции в линию;
  • принятие участия в монтаже дополнительных устройств;
  • выполнение замеров параметров работы трубопроводной сети;
  • обеспечение спуска устройств для очистки скважинных труб.

Запирающие устройства представлены пробковыми кранами и задвижками с подаваемой смазкой. Главная их задача перекрывание движение рабочей среды.

Технические требования к конструкции

Монтаж и демонтаж фонтанной арматурыВ ГОСТ 13846–89 определил, что фонтанная арматура предназначена для выполнения герметизации скважин, перекрывания движения рабочей среды и выполнения других технологических процедур. В соответствии с нормативами, регламентированными в ГОСТ 15150–69 эти устройства, могут работать при температурах от -60 до +40 градусов.

В ГОСТ 51365–2009 определяет технические условия и требования к указанной арматуре. Проектировщики, занимающиеся конструированием оборудования должны руководствоваться требованиями этого документа.

Маркировка арматуры

Для маркировки этого типа продукции применяют буквенно-цифровые сокращения, которые обозначают следующим образом АФХ или АФКХ, где АФ говорит о типе арматуры, в этом случае арматура фонтанная, буква «К» сообщает о методе подвески трубопровода. Буква Х (от 1 до 6) показывает на схему в соответствии с ГОСТ 13846–84 . Кроме того, в маркировке изделия могут быть указаны численные параметры, показывающие рабочий диаметр и давление, климатическое исполнение и некоторые другие, в частности, класс коррозионной стойкости.

Монтаж и демонтаж фонтанной арматуры

В процессе эксплуатации нефтяной или газовой скважины выполняют установку конструкции. Для присоединения используют колонные головки. Отверстия, расположенные в верхнем фланце, позволяют фиксировать детали с разными типоразмерами. Процесс установки оборудования выполняют в несколько шагов.

Технические требования к конструкции фонтанной арматуры

В пространство между фланцами укладывают прокладку, выполненную из малоуглеродистой стали и имеющей овальную форму. С помощью элеватора колонну труб опускают на место установки. После этого трубы собирают между собой с помощью резьбовых соединений. Кстати, резьбу перед сборкой имеет смысл покрыть защитной смазкой. После окончания сборки установки необходимо провести ее опрессовку.

Ремонт этого оборудования необходимо выполнять только на специальных предприятия. Перед тем как отправить ее в ремонт, установка должна быть разобрана. Елку надо промыть и в это время провести обследование оставшихся компонентов.

Фонтанная арматура и схема ее обвязки, конструируется так, что бы она могла защитить окружающую среду от воздействия на нее рабочей среды, подаваемой в трубопроводной системе.

tokar.guru

1. Фонтанная арматура.

Фонтанная арматура-комплект устройств, монтируемый на устье фонтанирующей скважины для его герметизации, подвески лифтовых колонн и управления потоками продукции скважины. Ф. a. должна выдерживать большое давление (при полном закрытии фонтанирующей скважины), давать возможность производить замеры давления как в лифтовых трубах, так и на выходе продукции из скважины, позволять выпускать или закачивать газ при освоении скважины. Ф. a. включает колонную и трубную головки, фонтанную ёлку и манифольд (рис.).

Рис. 1.1. Арматура фонтанная крестовая для однорядного подъемника: 1 манометры; 2 трехходовой кран;3 буфер,4. 9 задвижки;5 крес­товик елки;6 переводная катушка; 7 переводная втулка;8 крестовик трубной головки:10 штуцеры;11 фланец колонны;12 - буфер

Kолонная головка, расположенная в ниж. части, служит для подвески обсадных колонн, герметизации межтрубных пространств и контроля давления в них. При простейшей конструкции скважины (без промежуточных техн. колонн) вместо колонной головки используют колонный фланец, устанавливаемый на верх. трубе эксплуатационной колонны. Tрубная головка монтируется на колонной головке и служит для подвески и герметизации лифтовых колонн при концентрич. или параллельном спуске их в скважину. Фонтанная ёлка устанавливается на трубной головке и служит для распределения и регулирования потоков продукции из скважины. Cостоит из запорных (задвижки, шаровые или конич. краны), регулирующих устройств (штуцеры постоянного или переменного сечения) и фитингов (катушки, тройники, крестовины, крышки). Mанифольд связывает Ф. a. c трубопроводами. Элементы Ф. a. соединяются фланцами или хомутами. Для уплотнения внутр. полостей используют эластичные манжеты, наружных соединений - жёсткие кольца, б.ч. стальные. Привод запорных устройств ручной, при высоком давлении пневматический или гидравлический c местным, дистанционным или автоматич. управлением. При отклонении давления продукции скважины от заданных пределов или в случае пожара на скважине автоматически закрываются запорные устройства. Давление во всех полостях контролируется манометрами. Запорные и регулирующие устройства могут дублироваться и заменяться под давлением при работе скважины, возможна также смена под давлением фонтанной ёлки. Для спуска в работающую скважину приборов и др. оборудования на Ф. a. устанавливают лубрикатор - трубу c сальниковым устройством для каната или кабеля, в к-рой размещается спускаемое в скважину оборудование. Pабочее давление Ф. a. 7-105 МПa, проходное сечение центр. запорного устройства 50-150 мм. Ф. a. скважин морских м-ний c подводным устьем имеют спец. конструкции для дистанц. сборки и управления.

2. Запорные устройства фонтанной арматуры.

Запорные устройства на фонтанных арматурах могут быть двух типов: в виде задвижки или крана. Тип арматуры вибирают по максимальному давлени, ожидаемому на устье скважины. На выкидных линиях после запорных устройств в некоторых случаях устанавливают приспособления (штуцеры) для регулирования режима фонтанной скважины. Штуцер представляет собой болванку со сквозным отверстием. Для контроля за работой фонтанной скважины на арматуре устанавливают два манометра: один на буфере (вверх ее), второй - на отводе крестовика трубной головки ( для измерения затрубного давления). Фонтанная арматура соединяется с групповыми установками выкидными линиями. Схемы обвязок фонтанных скважин в зависимости от дебита, давлния, содержания песка, парафина применяются различные.

Контрольные вопросы:

1. Для чего нужна фонтанная арматура?

2. Основные узлы фонтанной арматуры

3.Скольки видов бывают запорные устройства фонтанной арматуру?

Литература

1. Аскеров М.М., Сулейманов А.Б. Ремонт скважин: Справ, пособие. — : Недра, 1993.

2. Ангелопуло O.K., Подгорнов В.М., Аваков Б.Э. Буровые растворы для осложненных условий. — М.: Недра, 1988.

3. Броун СИ. Нефть, газ и эргономика. — М: Недра, 1988.

4. Броун СИ. Охрана труда в бурении. — М: Недра, 1981.

5. Булатов А.И., Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению: В 3 т.: 2-е изд., перераб. и доп. - М: Недра, 1993-1995. - Т. 1-3.

6.Булатов А.И. Формирование и работа цементного камня в скважи­на, Недра, 1990.

7.Варламов П.С Испытатели пластов многоциклового действия. — М: Недра, 1982.

8.Городнов В.Д. Физико-химические методы предупреждения осложне­ний в бурении. 2-е изд., перераб. и доп. — М: Недра, 1984.

Лекция 35

Тема:

План:1. Манифольд фонтанных скважин.

2. Состав оборудования при газлифтной эксплуатации скважин.

studfiles.net

Фонтанная арматура: конструкция и назначение

Содержание статьи:

как выглядит фонтанная арматураФонтанная арматура – это фланцевое соединение разнообразных соединительных устройств, запорных устройств, тройников, крестовин и других. Фланцевое соединение, при обустройстве арматуры, уплотняется путем прокладывания металлических прокладок из стали с низким содержанием углерода.

Данное кольцо вкладывается в специальные выемки во фланцах, в свою же очередь фланцы стягиваются между собой болтами.

Из чего состоит фонтанная арматура

Что такое фонтанная арматура, конструкция и назначение её? Это одно целое, которое, в свою очередь, состоит из фонтанной елки, а также головки трубного типа. Трубная головка, в свою очередь, несет на себе задачу по подвеске труб и обеспечении герметичности межу ними и эксплуатационной грядой.

Трубная головка, так же находится на том, довольно высоко важном уровне работы, когда ей приходится сдерживать и принимать на себя давление, которое возникает между трубами. Данное давление может быть запредельным, что достаточно опасно для жизни и здоровья людей.

Фонтанная елка, дает возможность отобрать продукты скважины, жидкость и газ, который поступает в манифольд. Также данная елка следит за тем, чтобы фонтанная елкаконтролировался процесс фонтанной арматуры целиком.

Её закрепляют на трубной головке. Кроме этого, она несет в себе следующие задачи. Прежде всего, она контролирует давление. Сюда же входит контроль над температурными скачками и проведение необходимых технологических проверок и различных исследований.

Также осуществляется контроль и отвод продуктов скважины в промышленный трубопровод.

С учётом большого давления, фонтанную арматуру, конструкция и назначение которой описаны выше, как часть довольно важного промышленного оборудования, арматуру проверяют на выносливость в процессе давления, которое в полтора или в пару раз выше давления, указанного в эксплуатационном паспорте.

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.

Итак:

  • 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.

схема фонтанной арматурыПредусмотрено 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.

Назначение фонтанной арматуры

Фонтанная арматура, прежде всего, предназначена для придания герметичности устью скважины, а так же для контроля работы последней. Фонтанная арматура несет в себе выполнение следующих задач:

  • Удержание в подвешенном состоянии насосно-компрессорных труб, которые опущены в скважину
  • Герметизация труб, затрубного пространства
  • Фонтанная арматура обеспечивает управление рабочими режимами скважины, работу скважины в непрерывном режиме
  • Контроль над состоянием, измерение параметров, скважины, как во внутренней части, так и внешней.

dom-fundament.ru

Фонтанная арматура: устройство, назначение и эксплуатация

Фонтанная арматура широко применяется. Она позволяет решить разные задачи. Например, повысить герметизацию скважины и прочее. Фонтанная арматура представляет собой конструкцию в виде трубки.

Фонтанная арматура

Фонтанная арматура

Подключение данного устройства обеспечивает наличие фланцевых соединений. Последние имеют разные тройники и другие элементы, отвечающие за соединение. Чтобы оно было максимально плотным, используются стальные прокладки, в которых содержание углерода минимальное.

Область применения

Фонтанная арматура является многофункциональным устройством. Довольно часто ее применяют для обвязки труб. Таким образом, гораздо легче управлять и контролировать процессами, которые происходят в скважине. Также она подходит для проводки отводов выкидных линий. Без нее сложно обойтись при прокладке трубопроводов. При этом неважно, какой тип работ проводится.

Сфера применения

Сфера применения

Фонтанная арматура для скважин является незаменимым элементом. Она обеспечивает ей герметизацию. Также применяется для того, чтобы сформировать отвод продукции или регулировать дебит, образовавшийся в скважине. Позволяет получить доступ к ее забою.

Обязательной процедурой при функционировании любой скважины является забор проб. Важно, чтобы для этого не требовалось останавливать основной процесс, менять давление и температуру. Фонтанная арматура позволяет это выполнить легко и быстро.

Схема подключения

Схема подключения

Кроме этого, стоит отметить, что подобное устройство хорошо использовать, если создано избыточное давление в системе. При этом оно образуется под влиянием больших нагрузок. Также она подходит для конструкций, где преобладают агрессивные среды. Она хорошо справляется с наличием в воде большого количества соединений, имеющих разную породу.

Фонтанная арматура двухрядная

Фонтанная арматура двухрядная

Фонтанная арматура достаточно прочна и долговечна. Это важное ее достоинство, которое благоприятно влияет на весь процесс производства. Она повышает его эффективность. Если говорить о самом распространенном применении подобных устройств, то это газовая и нефтяная промышленность. С помощью фонтанной арматуры прокладываются трубопроводы.

Виды конструкций

Фонтанная арматура бывает разных видов. Они определены государственным стандартом. Выделяют тройниковую, двухрядную, однорядную и с кранами. Первая по своей конфигурации похожа на фронтальную елку. Вторая определяется рядами насосных элементов на конструкции. Третья нашла свое применение при оборудовании скважин для добычи и нефти.

Фонтанная арматура тройникова

Фонтанная арматура тройникова

Также выделяют разные типы фонтанной арматуры в зависимости от конструктивных особенностей и степени прочности. Обвязка может отличаться по рабочему давлению и размеру сечения ствола, которое отвечает за проход. При выборе подобной детали стоит учесть и материал, из которого она изготовлена. Это играет важную роль при использовании. Если среда использования пожароопасна, то стоит отдать предпочтение элементам из чугуна. Типовые схемы фонтанной арматуры изображены на фото, которое приведено ниже.

Особенности конструкции

Производство данной конструкции регулируется на государственном уровне. Есть ряд требований, которым она должна отвечать. В противном случае не будет допущена к эксплуатации. В основном для ее соединения применяют тройниковый и крестовой типы схемы.

Сама конструкция состоит из нескольких основных деталей. К ним относят трубную головку, фонтанную елку, запорное устройство, которое оборудовано управлением ручного типа и дросселями. Каждый элемент выполняет свою роль. В итоге получается прочная и надежная деталь.

Фонтанная арматура очень важна в подобных системах, так как она препятствует проникновению в окружающую среду и почву того, что содержится в трубопроводе. В основном это газ или нефть. Они окажут пагубное влияние, если выйдут.

Монтаж конструкции

При использовании скважины предусмотрен монтаж не только фонтанной арматуры, но и ее опрессовка. Выполняется это благодаря колонной головке. Последняя расположена в верхней части отверстия. Используется для крепления детали разных типов и размеров.

Процесс установки конструкции состоит из нескольких этапов. Для начала крепится специальная сталь, которая имеет малоуглеродистый тип и овальное сечение. Делают это между фланцев. После этого опускается колонна труб компрессора. Помогает в этом элеватор.

Завершающим этапом является свинчивание труб и спускание колонны труб. Но перед ними обязательно проводится смазывание резьбы на устройстве. Опрессовка выполняется после полного окончания монтажных работ. Она позволяет проверить герметичность всех соединений.

Если конструкция выходит из строя, то необходима помощь мастеров. Они выполняют работы по ее ремонту в специализированном помещении. Так как для этого потребуется оборудование и инструменты, которые сложно разместить в другом месте. Процесс ремонта трудоемкий, время его проведения зависит от степени сложности поломки.

metall.trubygid.ru

Оборудование устья фонтанных скважин

Условия эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, а также охрана недр и техника безопасности требуют гермитиза-ции и разобщения межтрубных пространств, спуска в скважину НКТ, направления нефти и газа в систему нефтесбора, регулирования работы скважин. Это достигается с помощью установки на устье фонтанной скважины оборудования, состоящего из колонной головки, фонтанной арматуры и манифольдов (выкидных линий).

Колонная головка предназначается для обвязки устья скважины с целью герметизации межтрубных пространств, а также для подвески обсадных колонн (при многоколонной конструкции скважин) и установки фонтанной арматуры. Существуют одно-, Двух-, трех-, четырех- и пятиколонные головки.

Колонная головка должна обеспечивать:

- надежную герметизацию межтрубного пространства;

- надежное и быстрое закрепление подвески обсадных колонн;

- удобный и быстрый монтаж;

- возможность контроля за движением жидкости и газа в межтрубном пространстве;

- минимально возможная высота.

Колонные головки выпускаются на различные давления от 14,0 до 70,0 МПа. В отдельных случаях (на газовых скважинах) применяются колонные головки на давление до 150,0 МПа.

После окончания бурения скважины с колонной головки демонтируют превенторы и устанавливают фонтанную арматуРУ

Корпус колонной головки 1 навинчивается на верхний резьбовой конец кондуктора.

Обсадная колонна 10 вворачивается в специальную муфту 7.

Герметичность соединения корпуса головки 1 и муфты 7 достигается муфтой 2 и двумя кольцами 3. Плотность посадки достигается за счет прижатия муфты полукольцами 5 и фланцем 4, который болтами притягивается к фланцу корпуса. Муфта 7

Рис. 65. Конструкция колонной головки для одной обсадной головки.

заканчивается фланцем 6 для подсоединения 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.

Фонтанная арматура.

Фонтанная арматура служит для:

- подвески насосно-компрессорных (подъемных) труб;

- герметизации устья скважины;

- контроля за межтрубным (между НКТ и обсадной колонной) пространством;

- направления нефти и газа в выкидную линию;

- проведения геолого-технических операций при эксплуатации скважин;

- регулирования режима работы скважины;

- проведения исследований в скважине;

- создания противодавления на забой и т.д.

Фонтанную арматуру собирают из различных тройников, крестовин и арматуры, которые соединяются между собой с помощью болтов. Соединения герметизируют с помощью металлического кольца с овальным поперечным сечением, которое устанавливается в выемке на фланцах, и затем стягивают болтами.

Фонтанная арматура состоит из трубной головки и фонтанной елки. Трубную головку устанавливают на колонную головку. Трубная головка предназначена для подвески насосно-компрессорных труб и герметизации кольцевого пространства между фонтанными трубами (НКТ) и эксплуатационной колонной, а также для проведения различных геолого-технических мероприятий.

Фонтанная арматура тройниковая (рис. 66) состоит из крестовика 1, тройника 3 и переводной катушки 5. Тройник устанавливают при оборудовании скважин двухрядным подъемником. При этом первый ряд труб крепится к переводной катушке с помощью переводной втулки 4, а второй ряд труб крепится с помощью переводной втулки 2.

Если скважина оборудуется одним рядом насосно-компрессорных труб, то тройник на фонтанной арматуре не устанавливают.

На крестовике и тройнике трубной головки ставят запорные задвижки 12, которые служат для соединения технологического оборудования межтрубным или кольцевым пространством, а также для их герметизации. Трубная головка подвергается давлению затрубного газа, которое может быть больше, чем давление в фонтанной елке. В этой связи трубная головка рассчитывается и испытывается на давление в 1,5 раза большее, чем фонтанная елка. Это объясняется тем, что в межтрубном пространстве, которое герметизирует трубная головка, может скопиться чистый газ, и поэтому давление может достигнуть пластового.

Фонтанная елка устанавливается на трубную головку. Фонтанная елка предназначается для регулирования отбора нефти и газа, направления их в выкидные линии, проведения ремонтных работ и исследований, а также для закрытия скважины при необходимости. Фонтанная елка состоит (рис. 66) из тройников 13,

Рис. 66. Фонтанная арматура тройниковая: 1 - крестовик, 2, 4 - переводные втулки, 3 - тройник, 5 - переводная катушка, 6 - центральная задвижка, 7 - задвижки, 8 - штуцеры, 9 - буферная заглушка, 10 - манометр, 11 - промежуточная задвижка, 12 - задвижка, 13 - тройники, 14 - буферная задвижка

Рис. 67. Фонтанная арматура крестовиковая: 1 - манометры, 2 - крановые задвижки, 3, 6 - крестовик, 4 - катушка, 5 - патрубок, 7 - колонная головка; 8 - угоютнительное кольцо чадвижек 7, устанавливаемых на выкидных линиях для перевода работы скважины на одну из них. Буферная задвижка 14 служит для перекрытия и установки лубрикатора, через который в скважину спускаются скребки для очистки лифтов от смоло-парафинистых отложений, различных приборов (глубинных манометров, термометров, пробоотборников и т.д.) под давлением, без остановки фонтанной скважины. На буферную задвижку при эксплуатации скважины устанавливают буферную заглушку 9 с манометром 10.

Все задвижки фонтанной елки, кроме задвижек на одной из выкидных линий, при работающей скважине должны быть открыты. Центральную задвижку закрывают только в аварийных случаях, направляя продукцию скважины через межтрубное пространство в выкидные линии трубной головки.

При работе скважины нефть и газ из НКТ (подъемных труб) через открытую центральную задвижку направляются по одному из выкидов в выкидную линию на групповую замерную установку (ГЗУ). Для регулирования режима работы фонтанной елки устанавливают штуцеры 8, которые представляют собой втулки с калиброванными отверстиями от 2 до 20 мм. Каждое отверстие при соответствующем забойном и буферном давлениях обеспечивает пропуск определенного количества нефти и газа. Штуцеры бывают втулочные или дисковые. Штуцеры втулочные применяются на скважинах, где вместе с нефтью с забоя поднимает-/ ся песок, а дисковые штуцеры применяются на скважинах, где в нефти нет песка.

Втулочные штуцеры, с целью продления срока службы, изготавливают из высокопрочных легированных сталей или из ме-таллокерамического материала с каналом определенного диаметра. По мере износа штуцера (диаметр отверстия штуцера увеличивается) установленный режим работы скважины нарушается, поэтому штуцер надо заменять.

В этом случае поток нефти и газа переводят временно на запасной отвод, на котором заранее устанавливают штуцер необходимого диаметра и одновременно меняют изношенный штуцер в рабочем отводе.

Существует много различных конструкций штуцеров. Простейший штуцер изготавливают в виде диафрагмы, с отверстием определенного диаметра, который устанавливается между двумя фланцами выкидной линии и зажимается болтами. На фонтанной арматуре устанавливают два манометра с трехходовыми кранами или вентилями. Один манометр устанавливается на отводе крестовика трубной головки для замера давления в межтрубном пространстве скважины, которое называют затрубным давлением. Второй манометр устанавливается на буфере арматуры и замеряет давление на устье скважины. Это давление называется буферным, или устьевым. Самым ответственным элементом фонтанных арматур являются запорные устройства. Основное требование, предъявляемое к запорным устройствам, - обеспечение аб-• солютной герметичности их затворов. От их бесперебойного дей-1ствия зависит надежность работы всего устьевого оборудования 5 фонтанных скважин. Задвижки для фонтанных арматур выпускаются литые и ковано-сварные двух типов: клиновые и прямоточные с уплотнительной смазкой. Клиновые задвижки сравнительно быстро теряют герметичность ввиду того, что уплотни-тельные поверхности клина и гнезда (поверхности затворов) при открытом положении задвижек во время работы скважины подвергаются коррозии в результате контакта их с высокоминерализованной пластовой водой, содержащейся в продукции скважины, а также подвергаются воздействию механических частиц и песка, выносимого с забоя скважин вместе с нефтью и газом на поверхность.

Прямоточная, уплотняемая смазкой, задвижка сконструирована так, что в ней и в открытом, и в закрытом положении продукция скважин (нефть, газ) не соприкасается с уплотняющими поверхностями, поэтому износ уплотняющих поверхностей в ней небольшой. Эта задвижка обладает высокой стойкостью к абразивному действию механических примесей и песка, содержащихся в продукции скважины.

Пробковые краны имеют небольшой вес, они удобны при эксплуатации и в обслуживании. Уплотнительные поверхности в кране соприкасаются с продукцией скважин только во время открытия или закрытия их, что значительно снижает их коррозию и эрозию.

Сборка и установка фонтанной арматуры на устье скважины является очень важным и ответственным заключительным видом работ, особенно на скважинах с высоким давлением. Поэтому сборка и установка фонтанной арматуры на устье скважины должна вестись очень внимательно, с проверкой и опрессовкой

собранной и установленной арматуры на 2-кратное рабочее давление. Если ожидается сильное нефтегазопроявление и может возникнуть опасность раскачивания фонтанной арматуры, то ее укрепляют анкерными болтами и растяжками из стального каната.

Концевые задвижки фонтанных арматур соединяются трубопроводами с оборудованием для сбора нефти и сепарации газа. Все эти трубопроводы, предназначенные для направления газожидкостного потока от устья скважины, а также для соединения затрубного пространства с наземным оборудованием скважины, называются обвязкой скважины. Задвижка затрубного пространства скважины соединяется с одной из манифольдных линий, что позволяет при необходимости снижать давление в затрубном пространстве.

При осмотрах фонтанной арматуры фиксируются нарушения герметичности в соединениях, вибрации элементов устьевого оборудования, показания манометров. О нарушении нормальной работы скважин судят по изменениям буферного и затрубного давления, изменению дебита нефти и обводненности продукции скважины, количеству песка и т.д. Снижение буферного давления и дебита скважины с одновременным повышением давления в межтрубном пространстве может указывать на большое отложение парафина на внутренних стенках НКТ или на образование песчаной пробки в НКТ.

Одновременное снижение буферного и затрубного давления указывает на образование на забое скважины песчаной пробки или скопления минерализованной пластовой воды между забоем и башмаком, что может привести к прекращению фонтанирования. Падение давления на буфере при одновременном увеличении дебита указывает на разъедание (увеличение диаметра) штуцера и необходимость его замены и т.д.

studopedya.ru

Техническое обслуживание и ремонт фонтанной арматуры.

В процессе работы фонтанной арматуры при необхо­димости замеряют температуру проходящей среды. Температуру замеряют с помощью термометров через термокарман.

В фонтанной арматуре чаще всего используют шиберные за­движки и пробковые краны. Клиновые задвижки применяют только в малодебитных и низконапорных скважинах. В отличие от клиновой задвижки в прямоточной задвижке (рис. 20) и в пробковом кране (рис. 21) запорный элемент уплотняется смазкой, которая одновременно служит для снижения трения, и поэтому они не требуют больших усилий при управлении ими. В прямоточных задвижках для достижения герметичности катего­рически запрещается применять рычаг, так как герметичность при плоских плашках от усилия затяжки не зависит, а можно сломать шпиндель. Категорически запрещено эксплуатировать задвижки в полуоткрытом состоянии.

 

Рис. 20. Прямоточная задвижка с ручным управлением:

1 - корпус; 2 - входное седло; 3 - шпиндель; 4 - масленка; 5 - маховик; 6 - винт регулировочный; 7 - гайка ходовая; 8 - крышка подшипников; 9 - гайка нажимная; 10 - кольцо нажимное; 11 - манжета; 12 - пружина сальника; 13 - крышка корпуса; 14 - пружина тарельчатая; 15 - клапан нагнетательный; 16 - выходное седло; 17 – шибер.

В процессе эксплуатации фонтанной арматуры с прямоточ­ными задвижками требуется через каждые 20 открытий - за­крытий, но не реже одного раза в три месяца, через клапан нагнетательный набивать корпус смазкой. Марка смазки указыва­ется в нормативно-технической документации. Заполнение кор­пуса смазкой не дает возможности оседать различным механиче­ским примесям, а также скапливаться агрессивной жидкости. Герметичность затвора прямоточной задвижки повышается за счет применения уплотнительной смазки, которая автоматически подается к поверхности затвора за счет давления среды в корпу­се задвижки.

Раз в два-три месяца необходимо смазывать подшипники шпинделя. Марка смазки указывается в нормативно-технической документации.

В фонтанной арматуре с крановыми запорными устройствами после установки на скважине необходимо провести дополнитель­ную набивку уплотнительной смазкой всех кранов и проверить краны на плавность работы

 

Рис. 21. Пробковый кран:

1 - рукоятка; 2 - нажимной болт, 3 - обратный клапан; 4 - корпус;

5 - конусная пробка; 6 – винт.

 

затвора. Смазка набивается маслен­кой, которая ввинчивается в резьбовое отверстие шпинделя вме­сто вывинченного нажимного болта.

Кран в момент набивки смазки должен быть или полностью открыт, или полностью закрыт. Допускается проводить поднабивку смазки при помощи нажимного болта. Однако это менее удобно и требует больших затрат времени.

После заполнения крана смазкой нажимной болт необходимо поставить в исходное положение. Рекомендуется завернуть его на половину длины, чтобы в процессе эксплуатации продавливать смазку на уплотнительные поверхности вращением нажимного болта на 5-6 оборотов. Регулярная подача смазки на уплотни­тельные поверхности крана обеспечит постоянную герметичность затвора. Если давление среды в скважине близко к рабочему давлению крана (14 МПа), то смазку рекомендуется подавать при помощи нажимного болта после 3-5 перекрытий затвора. Необходимо обязательно проводить поднабивку смазки после депарафинизации скважин паром и после других технологиче­ских операций, проводимых при давлениях, близких к рабочему. Для надежной работы затвора необходимо регулярно проверять наличие смазки в системе крана и по мере необходимости, но не реже одного раза в три месяца, проводить поднабивку смазки масленкой.

Фонтанную арматуру, находившуюся до установки в эксплуа­тации на другой скважине, необходимо очистить от грязи, про­мыть и проверить, а если требуется, то провести ремонт с обяза­тельным последующим гидроиспытанием. Ремонт задвижки или пробкового крана включает: разборку и промывку деталей в керо­синовой ванне, замер деталей и их отбраковку, ремонт изношен­ных деталей и изготовление новых, сборку и гидроиспытание.

Этот порядок сохраняется при ремонте задвижек всех диамет­ров и типов. В процессе разборки и сборки применяют разнооб­разный слесарный инструмент и необходимые приспособления. Технологические операции в процессе ремонта в основном сво­дятся к ликвидации раковин наплавкой с последующей механи­ческой обработкой, к исправлению резьбы, шабровке уплотни­тельных поверхностей и др.

Простые по конструкции и не требующие высокой точности и специальной термической обработки запасные детали изготовля­ют в ЦБПО или БПО. Возможности изготовления запасных де­талей определяются мощностью и технической оснащенностью предприятия, выполняющего ремонт.

После ремонта составляют сертификат или другой документ, удостоверяющий качество ремонта.

В арматуре с прямоточными задвижками во фланцевых со­единениях, за исключением соединений крестовика с тройником, тройника с переводной катушкой, применены прокладки одно­стороннего касания. В связи с этим на затяжку шпилек требуется значительно меньше усилия, чем при использовании овальных прокладок с двусторонним касанием. Поэтому при сборке фон­танной арматуры с прямоточными задвижками не следует прибе­гать к дополнительным удлинителям ключей.

 

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

zdamsam.ru


Смотрите также