Реферат на тему фонтанная арматура

Обновлено: 05.07.2024

Выполнила: студентка гр. РГ-07-5

Ксенофонтова А. А.

Проверил: ст. преподаватель

Оборудование фонтанных скважин.

Циркуляционные и ингибиторные клапаны.

Оборудование газлифтных скважин.

Принцип действия и область применения.

Введение

Подъем по скважине нефти, газа, воды, конденсата или их смеси, а также нагнетание в пласт воды, газа, теплоносителя осуществляется с помощью оборудования, часть которого спущена в скважину, а часть расположена на поверхности, т. е. на устье, например, фонтанная арматура, или на прискважинной площадке — манифольд.

Для добычи нефти тремя основными способами — фонтанным, газлифтным и насосным в настоящее время разработаны и широко применяются соответствующие виды оборудования, для эксплуатации скважин: фонтанным способом, бескомпрессорным и компрессорным газлифтом, штанговыми скважинными насосами с механическим или гидравлическим приводом, бесштанговыми насосами — гидропоршневыми, центробежными и винтовыми электронасосами.

Удельный вес применения каждого из видов перечисленного оборудования в разных странах и регионах весьма различен. В России более 70 % нефтяных скважин эксплуатируются штанговыми насосами, менее 20 % — бесштанговыми и около 10%—фонтанным и газлифтным способами. Однако по количеству добываемой нефти первое место занимает фонтанный способ, с помощью которого добывается более половины нефти и практически весь газ газовых месторождений.

В большинстве случаев фонтанный способ эксплуатации позволяет добывать из скважины наибольшее количество нефти при наименьших удельных затратах. Поэтому одной из главных задач при эксплуатации скважин этим способом является обеспечение возможности длительного фонтанирования скважины, что связано с рациональным использованием энергии пласта путем обеспечения высокого к. п. д. работы фонтанного подъемника.

Оборудование фонтанных скважин

Оборудование фонтанной скважины обычно состоит из арматуры устья и колонны НКТ. Колонна НКТ в некоторых случаях оснащается приемной воронкой, иногда клапанами-отсекателями или седлами для установки вставных клапанов-отсекателей. Иногда в скважине устанавливают пакер.

Несмотря на относительную простоту оборудования скважин для фонтанной добычи нефти и газа, оно выполняет очень ответственные функции и должно быть особенно надежно, так как аварии с оборудованием при фонтанировании могут привести к выбросам и пожарам. Кроме того, оно часто весьма металлоемко (масса арматуры устья скважины составляет от 0,6 до 4,0 т), что при значительном числе фонтанирующих скважин ведет к большому расходу металла. Поэтому при конструировании арматуры необходимо стремиться не только к увеличению ее надежности, но и к сокращению металлоемкости.

Наземное оборудование.

Фонтанная арматура.

Фонтанная арматура предназначена для герметизации устья, контроля и регулирования режима эксплуатации скважин (эксплуатационных и нагнетательных). Фонтанная арматура состоит из трубной головки и фонтанной елки.

Трубная головка монтируется непосредственно на колонной головке и предназначается для подвески одной или нескольких колонн НКТ и герметизации на устье межтрубных пространств. Трубная головка должна обеспечивать проход жидкости или газа в межтрубные пространства, а также контроль давления в них и выполнения необходимых исследований скважины. Колонны подъемных труб подвешивают к трубной головке на резьбе либо на муфте; в первом случае, при однорядной конструкции лифта трубы подшивают на стволовой катушке; при двухрядной конструкции внутренний ряд - на стволовой катушке, а наружный - на тройнике трубной головки.

Рисунок 1 . Трубная головка: 1 — крестовик; 2 — набор манжет; 3 — грундбукса; 4 — трубодержатель; 5 — предохранитель; 6 — винт; 7 — манжеты; 8 — гайка; 9 — втулка; 10 — переводник.

Фонтанная арматура выполняет несколько функций, главные из которых:

удержание на весу колонны НКТ, спущенной в скважину, а при двухрядном подъемнике — двух колонн;

герметизация затрубного пространства и их взаимная изоляция;

обеспечение возможности регулирования режима работы скважины в заданных пределах, непрерывности ее работы и исследования скважины путем измерения параметров ее работы как внутри самой скважины, так и на поверхности.

Стандартом предусмотрено несколько схем, составляющих две группы арматур, — на базе использования тройников и на базе крестовин.

Рисунок 2 . Типовые схемы фонтанной арматуры: 1 - манометр; 2 - запорное устройство к манометру; 3 - фланец под манометр; 4 - запорное устройство; 5 - тройник, крестовина; 6 - дроссель; 7 - переводник трубной головки; 8 - ответный фланец; 9 - трубная головка.

Тройниковую арматуру рекомендуется использовать при низких и средних давлениях. Тройниковую арматуру с двухструнной елкой рекомендуют для скважин, в продукции которых содержаться механические примеси.

Крестовая и тройниковая однострунные арматуры предназначены для скважин, в продукции которых нет механических примесей.

Для средних и высоких давлений рекомендуют применять крестовую арматуру . Крестовая арматура значительно ниже тройниковой, что облегчает ее обслуживание. К недостаткам крестовой арматуры относится то, что при выходе из строя одного из отводов необходимо закрывать нижнее стволовое запорное устройство, а, следовательно, останавливать скважину. У тройниковой арматуры с верхним рабочим отводом при выходе его из строя можно закрыть среднюю стволовую задвижку и включить в работу нижний отвод.

Рисунок 3 . Схема лубрикатора: 1 — ролик; 2 — кронштейн; 3 — проволока; 4 — сальниковый узел; 5 — сальниковая крышка; б — труба (собственно лубрикатор); 7 — глубинный прибор; 8 — манометр; 9 — сливной кран; 10 — буферная задвижка; 11 — задвижки выкидных манометров; 12- центральная задвижка.

При исследовании скважин часто необходимо устанавливать над фонтанной елкой лубрикатор для спуска того или иного прибора. Для этой цели в тройниковой и крестовой арматуре предусмотрено верхнее стволовое запорное устройство. Лубрикатор (рис.4) представляет собой отрезок насосно-компрессорной трубы 6 соответствующей длины, устанавливаемый на фланце буферной задвижки 10, и включающий в себя ролик 1, закрепленный на кронштейне 2. Кронштейн крепится на трубе 6. В верхней части имеется сальниковый узел 4 и сальниковая крышка 5, наворачиваемая на трубу 6. Внутрь лубрикатора вводится глубинный прибор 7, спускаемый в скважину на проволоке 3. В нижней части лубрикатора имеется отвод со сливным краном 9. Давление внутри лубрикатора (устьевое давление Р) фиксируется манометром 8. Перед установкой лубрикатора закрывается буферная задвижка 10, а продукция скважины эвакуируется в выкидные манифольды с задвижками 11. Центральная задвижка 12 открыта. После установки лубрикатора на фланце буферной задвижки и введения в него глубинного прибора заворачивается сальниковая крышка 5 с сальниковым узлом 4. Проволока 3 уплотняется в узле 4. Закрывается кран 9 и открывается задвижка 10. Манометр 8 регистрирует давление на устье скважины. После этого прибор спускают в колонну НКТ. В скважинах, эксплуатируемых насосным способом, спуск прибора осуществляют до выкида насоса, а в фонтанных и газлифтных — до забоя.

Шифр фонтанной арматуры в зависимости от ее схемы, конструкции, способа управления задвижками, условного прохода, давления, климатического исполнения и коррозионностойкости может включать от девяти и более буквенных и цифровых обозначений [5].

Функции фонтанной арматуры: обвязка трубопроводов, управление потоками среды в скважине, герметизирующие работы, проведение отводов для выкидной линии, прокладывание трубопроводов. Виды арматуры: колонная и трубная головки, фонтанная ёлка и манифольд.

Рубрика	Строительство и архитектура
Вид	доклад
Язык	русский
Дата добавления	26.11.2013
Размер файла	973,8 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство Образования и Науки

на тему: Фонтанная арматура

Проверил: Сарыев А.И.

Подготовили: Зейнула А.

Нефть находится под землей под таким давлением, что при прокладке к ней пути в виде скважины она устремляется на поверхность. Как правило, фонтанируют скважины только в начале своего жизненного цикла, т.е. сразу после бурения. Через некоторое время давление в пласте снижается и фонтан иссякает. Если скважина эксплуатируется фонтанным способом, то на поверхности устанавливают специальное оборудование - фонтанную арматуру. ФОНТАННАЯ АРМАТУРА (. Christmas tree) -- комплект устройств, монтируемый на устье фонтанирующей скважины для его герметизации, подвески лифтовых колонн и управления потоками продукции скважины.

Фонтанная арматура выполняет несколько функций, главные из которых: удержание на весу колонны НКТ, спущенной в скважину, а при двухрядном подъемнике - двух колонн, герметизация затрубных пространств и их взаимная изоляция, обеспечение возможности регулирования режима работы скважины в заданных пределах, непрерывности ее работы и исследования скважины путем измерения параметров ее работы как внутри самойскважины, так и на поверхности

Фонтанная арматура 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. Фонтанная арматура включает колонную и трубную головки, фонтанную ёлку и манифольд.

фонтанный арматура манифольд елка

Колонная головка, расположенная в нижней части фонтанной арматуры, служит для подвески обсадных колонн, герметизации межтрубных пространств и контроля давления в них. При простейшей конструкции скважины (без промежуточных технических колонн) вместо колонной головки используют колонный фланец, устанавливаемый на верхней трубе эксплуатационной колонны. Трубная головка монтируется на колонной головке и служит для подвески и герметизации лифтовых колонн при концентрическом или параллельном спуске их в скважину.

Фонтанная ёлка устанавливается на трубной головке и служит для распределения и регулирования потоков продукции из скважины. Состоит из запорных (задвижки, шаровые или конические краны), регулирующих устройств (штуцеры постоянного или переменного сечения) и фитингов (катушки, тройники, крестовины, крышки). Манифольд связывает фонтанную арматуру с трубопроводами. Элементы фонтанной арматуры соединяются фланцами или хомутами. Для уплотнения внутренних полостей используют эластичные манжеты, наружных соединений -- жёсткие кольца, большей частью стальные. Привод запорных устройств ручной, при высоком давлении пневматический или гидравлический с местным, дистанционным или автоматическим 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 другого оборудования на фонтанную арматуру устанавливают лубрикатор -- трубу с сальниковым устройством для каната или кабеля, в которой размещается спускаемое в скважину оборудование. Рабочее давление фонтанной арматуры 7-105 МПа, проходное сечение центрального запорного устройства 50-150 мм. Фонтанные арматуры скважин морских месторождений с подводным устьем имеют специальные конструкции для дистанционной сборки и управления.

Запорные устройства - задвижки и краны применяемых в фонтанной арматуре типов широко используются в оборудовании почти для всех технологических процессов и операций при добыче нефти и газа, а в несколько измененном виде и при бурении скважин. В частности, они используются в противовыбросовом оборудовании, в манифольде буровых насосов, в оборудовании для гидроразрыва пласта, для кислотной обработки и вообще во всех промывочных агрегатах, нефтегазопромысловых коммуникациях и сооружениях для сбора, разделения, транспорта пластовой жидкости, нефти и газа, для закачки воды и газа в пласт. Значительная часть этих запорных устройств применяется в оборудовании для первичной переработки нефти и газа и их транспортировки.

Клиновая задвижка (рис. 4.9) наиболее простая, но имеет существенные недостатки: в открытом положении клин 7 поднят выше проходного отверстия, и уплотняющие поверхности клина и кольца в корпусе практически омываются потоком смеси, идущей из скважины. При этом идет коррозия и эрозия мест уплотнения. Открытая полость задвижки представляет собой местное сопротивление с расширением. Здесь образуются вихри и создаются условия для выпадения солей и механических примесей.

Рис. 4.9. Клиновая задвижка: 1 -- маховик; 2 -- крышка манжеты; 3 -- манжета; 4 -- шпиндель и его бурт осевой опоры; 5 - крышка задвижки; 6 -- прокладка; 7 -- клин; 8 -- корпус; 9 -- кольцо

Фонтанная арматура скважины соединяется с промысловыми коммуникациями сбора пластовой жидкости или газа с помощью манифольда, который представляет собой сочетание трубопроводов и запорных устройств, а иногда и клапанов, обвязывающих фонтанную арматуру. Манифольд служит для подключения к трубному и затрубному пространствам агрегатов для проведения различных операций при пуске и эксплуатации скважины.

Манифольды фонтанной арматуры обычных нефтяных скважин состоят из нескольких задвижек, крестовиков, тройников, и других элементов. На более ответственных нефтяных скважинах манифольд состоит из большего числа элементов.

СХЕМА УСТАНОВКИ ФОНТАННОЙ АРМАТУРЫ

На головке скважины; нефть поступает через отверстия перфорации и поднимается вверх под воздействием пластового давления. 1 - пакер (сальник); 2 - фонтанная арматура; 3 - трубопровод для оттока нефти в хранилище; 4 - поверхностная обсадная колонна (кондуктор); 5 - цемент; 6 - промежуточная (техническая) обсадная колонна; 7 - эксплуатационная обсадная колонна; 8 - насосно-компрессорная колонна; 9 - извлекаемый флюид.

Виды фонтанной арматуры.

Крестовая арматура (рис. 4.7, а) для скважин, не содержащих абразив, с проходным (условным) отверстием 50 мм, рассчитана на рабочее давление 70 Мпа.

Рис. 4.7. Фонтанная арматура: а -- арматура крестовая; б -- арматура тройниковая

Елка арматуры имеет два сменных штуцера, что позволяет быстро их заменять. Арматура рассчитана как на однорядный, так и на двухрядный подъемник, в последнем случае используется другая трубная головка.

Тройниковая арматура (рис. 4.7, б) для скважин содержащих абразив. Трубная головка, кроме крестовины 1, имеет тройник 2, что позволяет нести два ряда НКТ. На арматуре, рассчитанной на большое давление, на боковых отводах установлено не по одной, а по две задвижки. Это обусловлено большей надежностью примененных задвижек при одновременном обеспечении возможности их смены на работающей скважине, т.е. без ее остановки.

Подобные документы

Способы натяжения арматуры: механический, электротермический, электротермомеханический. Характеристика видов напрягаемой арматуры. Особенности процесса механического натяжения арматуры. Классификация стальной арматуры по профилю и химическому составу.

курсовая работа [785,0 K], добавлен 09.04.2012

Общая характеристика наиболее распространенных современных видов арматуры: базальтопластиковая, стеклопластиковая. Композитная арматура как неметаллические стержни из стеклянных, базальтовых, углеродных или арамидных волокон, анализ сфер использования.

реферат [29,2 K], добавлен 20.12.2014

Виды и классификация арматуры - горячекатаной круглой стали, которая предназначенная для армирования железобетонных конструкций. Создание базы данных строительной арматуры: таблиц, запросов, форм, отчетов и кнопочной формы-заставки для базы данных.

дипломная работа [3,7 M], добавлен 09.12.2014

Широкое использование полимерных материалов в современной технике. Полимерная арматура. Схема устройства для изготовления образцов изделия. Перемешивание бетонной смеси. Сравнение характеристик бетонных изделий без арматуры и изделий с арматурой.

отчет по практике [88,1 K], добавлен 17.02.2009

Характеристика предварительно напряжённой ребристой плиты. Вычисление изгибающих моментов в расчётных сечениях ригеля. Проверка нижней ступени на восприятие поперечной силы без поперечной арматуры. Определение требуемой площади сечения арматуры.

Эксплуатация фонтанных нефтяных и газовых скважин осуществляется комплексами, включающими наземное и скважинное оборудование, обеспечивающее отбор продукции в надлежащем режиме, проведение всех технологических операций в процессе эксплуатации и гарантирующее от возникновения открытых фонтанов и загрязнения окружающей среды.

Содержание

Введение 3
1. Анализ существующих схем, технических характеристик
фонтанной арматуры 5
1.1. Анализ отечественных фонтанных арматур 5
1.2. Анализ зарубежных фонтанных арматур 10
1.3. Выбор прототипа 21
2. Расчётная часть 22
3. Особенности эксплуатации фонтанной арматуры 25
3.1. Техника безопасности 25
3.2. Монтаж и демонтаж фонтанной арматуры 26
3.3. Эксплуатация и ремонт фонтанной арматуры 26
Литература 29

Прикрепленные файлы: 7 файлов

01 Титул.doc

02 Содержание.doc

03 Введение.doc

04 Анализ существующих схем АФ.doc

Анализ отечественных схем фонтанной арматуры.

ГОСТ 13846 – 84 предусматривает изготовление фонтанной арматуры (АФ) на рабочее давление 14, 21, 35, 70, 105 и 140 МПа. Основные параметры АФ приведены в таблице 1.

Типоразмеры фонтанной арматуры отечественных фирм

Условный проход, мм

Рабочее давление, МПа

Боковых отводов елки

Боковых отводов трубной головки

14, 21, 35, 70, 105, 140

14, 21, 35, 70, 105

Полный шифр АФ (ГОСТ 13846 – 84) условно представляется в виде:

АФ X1·X2·X3 – X4/X5 – X6·X7,

где АФ – арматура фонтанная;

X1 – обозначение места подвески подъемной колонны (в трубной головке на муфте не обозначается, в переводнике трубной головки на резьбе – К, для эксплуатации скважин с УЭЦН – Э);

X2 – обозначение типовой схемы;

X3 – обозначение системы управления (ручное не обозначается, дистанционное – Д, дистанционное с применением предохранительных устройств – В, автоматизированной – А);

X4 – условный проход ствола, мм;

X5 – условный проход бокового отвода (при совпадении с условным проходом ствола не указывается);

X6 – рабочее давление, МПа;

X7 – исполнение изделия в зависимости от условий применения.

АФ исполняется для эксплуатации с обычными и коррозионными средами и имеет следующее обозначение:

К1 – для среды с объемным содержанием CO2 до 6%;

К2 – для среды с объемным содержанием CO2+H2S до 6%;

К2И – то же при условии непрерывной подачи ингибитора;

К3 – для среды с объемным содержанием CO2+H2S до 25%.

АФ состоит из трубной головки, фонтанной елки, запорных устройств (кранов, задвижек) и регулирующего устройства (дроссель, штуцер).

Трубная головка устанавливается на колонный фланец или колонную головку и служит для подвески одного или двух рядов насосно-компрессорных труб (НКТ); для герметизации и контроля давления среды в кольцевом пространстве между НКТ и эксплуатационной колонной. Колонны подъемных труб подвешиваются к трубной головке на резьбе либо на муфте.

При резьбовой подвеске:

при однорядной конструкции лифта – трубы на резьбе подвешивают на стволовой катушке;
при двухрядной конструкции внутренний ряд труб подвешивают на стволовой катушке, наружный – на тройнике трубной головки.

При муфтовой подвеске:

при однорядной конструкции лифта трубы подвешиваются на муфтовой подвеске, устанавливаемой в крестовине трубной головки;
при двухрядной конструкции для внутреннего ряда труб муфтовую подвеску устанавливают в тройнике трубной головки, а для наружного ряда – в крестовике.

Рис. 1.1. Стандартизованные схемы фонтанных арматур:

1 - манометр; 2 - вентиль; 3 - буферный фланец под манометр; 4 – запорное устройство; 5 - тройник; 6 - дроссель; 7 - переводник трубной головки; 8 - ответный фланец; 9 - трубная головка; 10 - крестовина.

Фонтанная елка устанавливается на трубной головке. Служит для направления и регулирования поступающей из скважины продукции; для установки специальных сальниковых устройств (лубрикаторов); для спуска глубинных приборов или скребков для очистки отложений парафина со стенок НКТ; для осуществления контроля над работой скважины путем установки приборов в катушке, установленной на боковых струнах фонтанной елки.

Запорные устройства АФ выполняются 3 типов: пробковые краны со смазкой, прямоточные задвижки со смазкой типа ЗМ и ЗМС с однопластинчатым и ЗМАД – с двухпластинчатым шибером. Задвижки типов ЗМС и ЗМАД имеют модификацию с ручным и пневмоприводом.

По условиям эксплуатации в зависимости от состава скважинной среды запорные устройства изготавливаются в трех исполнениях: для нефти, газа и газоконденсата с содержанием H2S и CO2 до 0,003% по объему каждого; H2S и CO2 до 6% по объему каждого; CO2 до 6% по объему.

Регулирующие устройства (дроссели) предназначены для регулирования режима эксплуатации нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин. Дроссели изготавливают двух типов: регулируемые и нерегулируемые (сменные). Регулируемые дроссели позволяют осуществлять плавное регулирование режима эксплуатации скважин, а нерегулируемые – ступенчатое. В нерегулируемых дросселях изменение режима осуществляется путем замены корпуса с насадками одного диаметра проходного отверстия на другой.

Для скважин, эксплуатирующих один горизонт, применяют тройниковую и крестовую АФ.

Тройниковые схемы АФ применяют для скважин, в продукции которых возможно наличие песка и других механических примесей. Достоинства тройниковой схемы:

наличие в схеме, помимо крестовины, тройника позволяет нести до двух рядов НКТ;
упрощена обвязка арматуры, так как струны направлены в одну сторону;
возможность проведения ремонтных работ по замене верхнего тройника без остановки скважины в схемах 3 и 4.

Арматуру тройникового типа применяют на скважинах со средним избыточным давлением (14-35 МПа).

АФ крестового типа применяются на скважинах, не содержащих абразив. Такие арматуры имеют две крестовины – большую и меньшую по диаметру. Меньшая крестовина имеет две рабочие струны, расходящиеся в разные стороны. Кроме того, ГОСТом предусмотрены фонтанные арматуры крестового типа без стволовой задвижки с двумя дополнительными задвижками на затрубном пространстве (по одной задвижке на каждой струне), контролирующие затрубное (НКТ) пространство для газовых и газоконденсатных скважин.

Достоинства тройниковых схем АФ:

применяются для всего ряда рабочих давлений, предусмотренных ГОСТ 13846 – 84;
имеют меньшую высоту по сравнению с тройниковыми схемами.

срок службы на скважинах, содержащих песок сокращается вдвое по сравнению с тройниковыми схемами, так как абразивный износ верхнего крестовика практически выводит из строя всю фонтанную арматуру;
струны, обвязывающие крестовую арматуру, расходятся в разные стороны, что усложняет обвязку.

Фонтанные арматуры для эксплуатации двух (и более) продуктивных горизонтов оборудуют двумя (и более) крестовинами или концентрической подвеской трех рядов труб НКТ. Разработана трубная головка на четыре параллельные колонны подъемных труб, каждая из которых снабжена циркуляционным клапаном и затрубным пакером. Арматуру для раздельной эксплуатации изготавливают на рабочее давление 14-35 МПа.

Фонтанная арматура на рабочее давление 14 МПа изготавливается с крановым запорным устройством (типа КППС) тройникового и крестового типов для скважин, эксплуатируемых фонтанным способом и погружными центробежными электронасосами. Арматура предназначена для работы с некоррозионной средой, объемным содержанием механических примесей до 0,5% и температурой среды до 120°C.

При оборудовании устья фонтанной скважины наиболее ответственной частью является колонная головка. Неправильная и некачественная сборка оборудования устья в процессе эксплуатации скважины может быть причиной открытого фонтана. Поэтому монтировать колонную головку следует с особой тщательностью. [6]
Доначала сварочных работ на скважине должны быть выполнены противопожарные мероприятия: в первую очередь должна быть очищена от ненужных и посторонних предметов площадка устья скважины, заготовлен песок, кошма, приведены в порядок огнетушители и гарантирована подача воды. Во избежание деформаций по окончании сварочных работ необходимо обеспечить равномерное остывание сварочного шва, для чего фланецнакрывают металлическим листом. Допущенные дефекты в процессе сварки нельзя исправлять зачеканкой и подваркой. Дефектные места шва должны быть удалены вырубкой и вновь тщательно заварены с последующим обязательным контролем шва.
При установке трубной головки на колонную должны быть чистыми уплотнительные канавки на фланцах и правильно уложены прокладки. Во избежание перекоса фланцев шпильки следуетзатягивать равномерно. Фонтанную елку устанавливают после спуска в скважину насосно-компрессорных труб. В зависимости от подъемного механизма или приспособления, применяемого для установки фонтанной елки, должны быть подготовлены приспособления, обеспечивающие безопасность работ.

После монтажа арматуры выполняют работы по присоединению выкидной линии. Так как работы проводятся навысоте и в неудобном положении, требуется сооружение подмостков.
При эксплуатации фонтанной скважины должен быть установлен систематический контроль за арматурой, исправностью манометров, фланцевых соединений, штуцера и сальниковых уплотнений задвижек. Выход из строя любого перечисленного звена и несвоевременное его устранение могут служить причиной серьезной аварии, на устранение которой потребуетсязатратить значительное время.
С внедрением фонтанной арматуры с прямоточными задвижками и пробковыми кранами, которые более надежны в работе и герметичны, число пропусков через запорные устройства сократилось. После установки арматуры на устье скважины требуется проверить поднабивку уплотнительной смазки запорных устройств и плавность работы затвора.
Конструкция прямоточной задвижки обеспечиваетвозможность замены уплотнительной манжеты шпинделя при ее эксплуатации как в открытом положении, так и в закрытом.

3.2. МОНТАЖ И ДЕМОНТАЖ ФОНТАННОЙ АРМАТУРЫ

По окончании бурения скважины в зависимости от ожидаемого дебита и максимального давления на устье подбирается фонтанная арматура и подготавливается к монтажу. Для пуска фонтанной скважины в эксплуатацию необходимо смонтироватьназемное оборудование, т.е. проложить выкидные линии, смонтировать манифольд и собрать арматуру. Из указанных работ прокладка выкидной линии и сборка манифольда могут быть выполнены заблаговременно, до сдачи скважины в эксплуатацию. [2]
В фонтанной арматуре должны быть проверены запорные устройства на легкость проворачивания шпинделя, наличие уплотнительной смазки в прямоточных задвижках,крепление фланцевых соединений, исправность манометров. Необходимо при транспортировке арматуры, а также при погрузке и выгрузке ее, беречь от ударов, приводящих к поломке маховиков задвижек.
В процессе монтажа фонтанной арматуры требуется тщательно собирать фланцевые соединения. При затяжке шпилек необходимо соблюдать равномерный зазор между фланцами. Для обеспечения равномерного зазора и избежанияперекосов фланцев при креплении следует попеременно затягивать диаметрально расположенные болты. Монтаж фонтанной арматуры на устье скважины может быть осуществлен имеющимися в распоряжении НГДУ самоходными автомобильными или транспортными кранами. Монтаж может быть осуществлен при помощи талевого механизма, специального приспособления, лебедки или подъемника.

Предназначается для герметизации фонтанных скважин, контроля и регулирования режима эксплуатации.

Фонтанная арматура состоит из трубной головки и фонтанной елки; ее классифицируют по:

а) диаметру проходного сечения: 2, 2 и 4";

б) рабочему давлению: 40, 75, 125, 200, 300 и 500 кГ/см 2 и соответственно пробному—75, 150, 250. 400, 600 и 1000 кГ/см 2 ;

в) виду подвески труб — однорядная и двухрядная;

г) конструкции—тройниковая и крестовая;

д) типу соединения деталей—фланцевая и резьбовая (последний тип снят с производства).

Схемы сборок фонтанной арматуры на рабочее давление 75, 150 и 250 кГ/см 2 одинаковые.

Тип и конструкция фонтанной арматуры выбирается в зависимости от максимального давления, предполагаемого на устье скважины, и условий эксплуатации. Считают, что давление выделяющихся из пласта газов в затрубном пространстве, незначительно отличается от пластового. Поэтому для вновь вскрываемых пластов его ориентировочно принимают равным давлению столба воды высотой, соответствующей глубине скважины, и рассчитывают по формуле:

(3)

где Н—глубина скважины, м;

Р— пластовое давление, кГ/см 2 .

Фонтанные скважины оборудуются арматурой, изготовленной согласно ведомственной нормали Н 697-53. Фланцевая фонтанная арматура (типовая) на пробное давление 250 кГ/см 2 имеет два основных узла: трубную головку, состоящую из крестовика, тройника, переводника (катушки), задвижек, и фонтанную елку, включающую два тройника, три стволовых и три боковых задвижки, буфер и штуцерный патрубок.

Основные детали фонтанной арматуры изготовляются из стали ; 35 ХМА.

Крестовик с проходным отверстием Ø 152 мм и отводами Ø 65 мм присоединяется к колонной головке. На отводах устанавливаются по две задвижки диаметром 2 ". В случае необходимости периодического выпуска газа из затрубного пространства на одном из боковых отводов ставят еще одну задвижку и шайбу с отверстием Ø 1—2 мм или же через этот отвод при надобности накачивают газ или жидкость. На буфере отвода ставят рабочий манометр для контроля давления газа в межтрубном пространстве.

Тройник с проходным отверстием Ø 132 мм и боковым отводом Ø 65 мм устанавливают на крестовик. Он служит для подвешивания первого ряда насосно-компрессорных труб при помощи втулки, ввинчиваемой в тройник, и подачи жидкости для возбуждения скважины.

Переводник (катушка) соединяет крестовик или тройник с центральной задвижкой. Внутри переводника имеется резьба для подвешивания второго ряда колонны лифтовых труб при помощи втулки или патрубка.

Техническая характеристика фонтанной арматуры

1 АФК

2 АФК

1 АФТ

2 АФТ

Центральная (стволовая) фонтанная задвижка служит для перекрытия струи фонтанирующей скважины в аварийных случаях. В период фонтанирования скважины задвижка устанавливается на переводнике в открытом положении.

Противовыбросовая фонтанная задвижка применяется при вскрытии продуктивного пласта, перфорации эксплуатационной колонны и для герметизации устья скважины в случае фонтанирования. Противовыбросовые задвижки изготовляются на пробное давление 250, 400 и 600 кГ/см 2 и устанавливаются на тропинке фонтанной арматуры. Присоединительные размеры верхнего фланца задвижки должны соответствовать размерам фланцев фонтанной арматуры.

Фонтанная елка собирается по типовой схеме. На выкидах елки за задвижками устанавливают стальную катушку. Корпус штуцера вставляется в выкидной патрубок, а фланец его зажимается между фланцем катушки высокого давления и фланцем выкидного патрубка низкого давления. Внутрь корпуса штуцера вставляется сменная стальная штуцерная втулка, диаметр которой принимается соответственно установленному технологическому режиму эксплуатации скважины.

Чтобы увеличить износостойкость штуцеров, их изготовляют многоступенчатыми.

Регулирующий штуцер с игольчатым клапаном и втулкой применяется на фонтанных скважинах, выбрасывающих небольшое количество песка. Штуцер типа ШРУ - 300 Х 2 на рабочее давление 300 кГ /см 2 устанавливается на повороте выкидной линии. Габаритные размеры штуцера — 810 х 335 х 250 мм.

1. Фонтанная фланцевая арматура на пробное давление 400 кГ/см 2 отличается от фонтанной арматуры на пробное давление 250 кГ/см 2 толщиной фланцев и шпилек, изготовленных из стали марки 40 ХН. Присоединительные размеры фланцевых соединений у обоих типов арматуры одинаковые, кроме размеров нижнего фланца крестовика. Основные детали фонтанной арматуры изготовляются из литой хромистой стали марки 50Х, а некоторые – из стали марки Ст. 3. Фонтанная арматура должна быть износостойкой к воздействию песком, выносимым струёй нефти, газа и воды с большой скоростью (особенно сильно истираются в местах изменения направления струи — тройники елки, буфера, запорные поверхности корпуса и клина задвижек).

2. В собранной елке выкидные линии должны быть в одной плоскости. Отклонения допускаются на угол не более 3°.

3. Клин не должен выступать в проходное отверстие корпуса при открытой задвижке.

4. Ствол елки не должен иметь перекосов и проходные отверстия должны быть гладкими.

5. При сборке деталей фонтанной арматуры резьбовые соединения должны быть покрыты графитной смазкой.

6. К крышке корпуса задвижки должен быть вертикально и наглухо прикреплен указатель степени открытия задвижки. На планке должно быть выбито число оборотов, необходимое для полного открытия или закрытия задвижки.

7. Задвижки должны выдерживать пробное давление 250 кГ/см 2 .

8. Перед монтажем арматуры на скважине все фланцы по наружному диаметру должны быть очищены.

9. Основные литые детали (корпуса и крышки задвижек, тройники и Др.), а также шпильки рекомендуется изготовлять из стали 35 ХМА.

10. Раковины, риски царапины на шаброванных и шлифованных уплотняющих поверхностях гнезд корпуса и клина задвижки не допускаются.

11. Задвижки до поступления в сборку должны подвергаться опрессовке водой на соответствующее пробное давление в течение 15 мин., за это время давление не должно падать, а на задвижке не должна показываться течь.

12. Правильность сборки ствола елки диаметром 2 ” проверяется шаблоном длиной 2 м и диаметром 65 мм.

13. После наружного осмотра фонтанная арматура в собранном виде должна подвергаться опрессовке водой при открытых задвижках на пробное давление в течение 45 мин.

14. Открывать и закрывать задвижки нужно рычагом длиной не более 500 мм.

15. В комплект поставки входят:

а) фонтанная арматура в собранном виде;

б) полный запасной комплект шпилек (с гайками), входящих в сборку арматуры;

в) два комплекта специальных гаечных ключей;

г) два комплекта штуцерных втулок диаметром 10, 12 и 15 мм

д) два комплекта прокладок всех размеров.

Фонтанная арматура крестового типа состоит из трубной головки и елки крестового типа. Особенностью этой арматуры является то, что два тройника Ø 2 " заменены крестовиком, а штуцерный патрубок—тройником 2. Остальные детали и схема обвязки их такие же, как и у арматуры тройникового типа.

Фонтанная арматура крестового типа легче по весу, меньше по размерам и удобнее при монтаже, чем тройниковая. Она устанавливается на нефтяных скважинах, дающих нефть с незначительным количеством песка.

Читайте также: