Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Оборудование фонтанных скважинСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
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. ОБОРУДОВАНИЕ УСТЬЯ ФОНТАННЫХ СКВАЖИН
Отбираемая смесь жидкости и газа идет из скважины по НКТ и на устье отводится арматурой в промысловые коммуникации. В некоторых случаях при небольших отборах применяют схемы периодического фонтанирования, например плунжерный лифт. В этом случае колонна НКТ оснащается концевыми устройствами, а на поверхности устанавливаются автоматы для обеспечения периодического движения плунжера в трубах. При обычном фонтанировании кроме колонны НКТ основным узлом является арматура устья, с которой и начнем разбор данного оборудования. Устье законченной бурением скважины оборудовано колонной головкой, соединяющей на поверхности окончания обсадных колонн и герметизирующей межтрубные пространства. На колонной головке крепится арматура для фонтанных скважин. Основные параметры и типовые схемы арматуры указаны в ГОСТ 13846-74 или в другой технической документации [16]. Арматура состоит из трубной головки и фонтанной елки (рис. 3.1.1).
Рис. 3.1.1. Схема фланцевой фонтанной арматуры
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, контролировать давления в них и выполнять необходимые исследования скважины. Фонтанная елка монтируется на трубной головке и предназначается для направления отбираемых из скважины жидкости и газа в манифольд, регулирования и контроля за работой фонтанной скважины. Основными деталями и узлами арматуры являются крестовина 1, имеющая два боковых отвода, тройник 2, имеющий один боковой отвод, катушка или переводник 3, запорное устройство 4, фланец под манометр или буфер 5, кран 6, манометр 7, дроссель 8, ответный фланец 9. Крестовина и тройник позволяют отводить добываемую смесь к манифольдам или иметь сообщение с одним из межтрубных пространств. На этих же деталях можно подвесить колонну НКТ. Для этого детали могут иметь резьбу. Колонна подвешивается непосредственно на этой резьбе или через переводный патрубок 10. Катушка или переводник служат для подвески НКТ или для перехода с одного размера деталей арматуры на другой. Запорные устройства служат для полного перекрытия или полного открытия проходного сечения ствола или отвода. Регулировка параметров потока неполным закрытием запорного устройства не допускается. Для регулировки параметров потока и, следовательно, режима работы скважины используются специальные узлы — дроссели (штуцера). Дроссель имеет корпус, в который вставлена стационарная или сменная втулка с небольшим по диаметру отверстием. Через отверстие втулки проходит вся продукция скважины. Подбором размера отверстия регулируют дебит скважины. Детали и узлы арматуры соединяются между собой резьбой, фланцами с уплотнениями или хомутами. По этому признаку арматура делится на резьбовую, фланцевую и хомутовую (или бугельную).
Вертикальная, стволовая часть елки может иметь отводы в одну сторону (через тройники) или в две стороны (через крестовины). По этому признаку арматура делится на тройниковую (рис. 3.1.2, а, б) и крестовую (рис. 3.1.2, в, г)[10]. Рис. 3.1.2. Типовые схемы фонтанной арматуры: 1 — манометр; 2 — запорное устройство к манометру; 3 — фланец под манометр; 4 — тройник; 5 — дроссель; 6 — запорное устройство отвода; 7 — буфер; 8— ответный фланец; 9 — крестовина, устанавливаемая на колонной головке; 10 — переводник трубной головки; 11 — стволовое запорное устройство; 12 — крестовина елки
Основные параметры арматуры — диаметр проходного сечения стволовой части фонтанной елки и рабочее давление, на которое рассчитана арматура. В соответствии с технической документацией установлены рабочие давления Рраб = 14, 21, 35, 70, 105 МПа, а также диаметры проходных сечений, приведенные ниже.
Давление испытания принято (на основании опыта проектирования и применения арматуры) для рабочих давлений от 7 до 35 МПа равным 2 Рра6, а для давлений от 70 до 105 МПа — 1,5 Рра6. Технической документацией предусмотрено соответствие условных диаметров и давлений:
ГОСТом установлены типовые схемы арматуры — тройниковые и кресстовые. Некоторые из этих схем даны на рис 3.1.2. Все четыре схемы рассчитаны на подвеску одного ряда НКТ на переводном фланце. Для подвешивания двух рядов труб в схему добавляется узел, состоящий из тройника и запорных устройств на его отводе. Тройник устанавливается под переводником трубной головки. Во всех схемах допускается установка дублирующих запорных устройств на боковых отводах. ГОСТом предусмотрены также схемы с дублирующими стволовыми запорными устройствами. Это обычно делается при больших давлениях на фонтанирующей скважине. У тройниковой арматуры при двух боковых отводах верхний является основным рабочим отводом. При выходе его деталей из строя закрывается стволовое запорное устройство и жидкость или газ направляются по нижнему отводу без остановки работы скважины. Это удобно при необходимости ремонта верхнего отвода. Но расположение отводов по вертикали (один над другим) увеличивает высоту арматуры, что усложняет ее обслуживание. Тройниковую арматуру рекомендуется использовать при низких и средних давлениях. Для средних и высоких давлений ГОСТ рекомендует применять крестовую арматуру. Крестовая арматура значительно ниже тройниковой, что облегчает ее обслуживание. Общая высота арматуры при крестовой схеме и наличии дублирующих стволовых запорных устройств меньше, чем высота тройниковой арматуры. 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 (схема б) при выходе его из строя можно закрыть среднюю стволовую задвижку и включить в работу нижний резервный (запасной) отвод. 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. Условия работы арматуры фонтанных скважин в большинстве случаев таковы, что для обеспечения безаварийной и долговечной работы оборудования необходим тщательный выбор его схем, конструкции узлов и материалов деталей. Давление в фонтанирующих скважинах может доходить до 100 МПа, причем оно изменяется, пульсирует. Скорость движения выходящей из скважины смеси жидкости, газа и механических примесей (например, кварцевого песка) в некоторых частях арматуры достигает нескольких десятков метров в секунду. Жидкость и газ часто агрессивны и вызывают интенсивную коррозию арматуры. Аварии с арматурой, установленной на скважинах, приводят к открытому фонтанированию, а иногда к выбросу труб и пожарам. Ликвидация таких аварий требует больших затрат и времени. С другой стороны, масса и стоимость арматуры, устанавливаемой на одной скважине, велики. Так, например, масса комплекта арматуры на 21 МПа для двухрядного подъемника составляет около 3 т. При выборе и разработке арматуры необходимо учитывать и эти факторы. Вследствие тяжелых условий работы арматуры ее крестовины, тройники, переводники, фланцы и корпусные детали запорных устройств выполняются только из стали. Уплотнение между фланцами арматуры осуществляется стальными кольцами. Распространены литые и сварные детали арматуры. Для изготовления элементов фонтанной арматуры применяются стали марок сталь 45, 40ХЛ, 40ХНЛ и другие легированные стали. Уплотняющие кольца изготавливают из стали марок 08КП, стали 20, стали 30, стали 40 и легированных сталей (для коррозионно-активных сред) [10].
Рис. 3.1.3. Схемы облегченной крестовины: а — сварная; б — с измененной конструкцией боковых отводов
Через втулки дросселей продукция скважины проходит с большой скоростью, доходящей до 80... 120 м/с. При этом продукция скважин содержит песок, агрессивную жидкость. Поэтому втулки изготавливаются из закаленных сталей, твердых сплавов, металлокерамики, термокорунда. Постоянное совершенствование арматуры привело к существенному снижению ее металлоемкости и увеличению прочности. На рис. 3.1.3 показана сварная крестовина а и крестовина новой конструкции б. Конструкторы ищут возможность облегчения арматуры в конструктивном объединении нескольких элементов фонтанной арматуры (например, крестовины и тройника). Сварные детали арматуры выполняются сваркой отдельных штаммпоВанных или кованых частей детали. Поскольку кованые или штампованные части обладают большей прочностью, чем литые, при переходе на сварные детали можно существенно снизить их металлоемкость, увеличить надежность и упростить технологию изготовления. Эти же цели достигаются при изготовлении деталей новой конструкции и при конструктивном объединении нескольких элементов фонтанной арматуры. Стремление уменьшить металлоемкость арматуры новых видов иногда может привести к некоторым неудобствам эксплуатации скважин и оборудования. Так, например, при использовании крестовины, показанной на рис. 3.1.3, б, необходимо применять у боковых отводов шпильки, ввернутые в крестовину. При нарушении целостности резьб шпилек их сложнее заменить, чем шпильки с двумя гайками. А если нарушилась резьба в теле крестовины, то надо отправлять на ремонт всю крестовину. При аварийных ситуациях глушение струи, идущей из обычного фланцевого отвода (см. рис. 3.1.3, а),осуществить проще, чем при фланце, выполненном в теле крестовины (см. рис. 3.1.3, б).Однако опыт эксплуатации новых конструкций может дать новые приемы работы с ними, которые уменьшат или ликвидируют указанные недостатки. Арматура устья скважины (материалы, рекомендованные для ее изготовления, приведены в табл. 3.1.1) соединяется с промысловыми трубопроводами манифольдами, составленными из типовых узловых сборок. Манифольды имеют запорные устройства, регулируемый штуцер, предохранительные клапаны, крестовины, тройники, вентили для сброса давления и подсоединения приборов и т.д. Рекомендуется использовать схемы манифольдов, состоящих из более прочных и надежных сборок заводского изготовления. Таблица 3.1.1
|
||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-26; просмотров: 820; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.224.60.19 (0.013 с.) |