Назначение и устройство фонтанной арматуры

Назначение и устройство фонтанной арматуры

Фонтанная арматура — Комплект арматуры, предназначенный для оборудования устья нефтяных и газовых скважин с целью их герметизации, контроля и регулирования режима эксплуатации.

Фонтанная арматура, состоит в свою очередь из трубной головки и фонтанной елки.

Трубная головка служит для обвязки одного или двух рядов фонтанных труб, герметизации межтрубного пространства между эксплуатационной колонной и фонтанными трубами, а также для проведения технологических операций при освоении, эксплуатации и ремонте скважины. Обычно трубная головка представляет собой крестовину с двумя боковыми отводами и трубной подвеской.

Боковые отводы позволяют закачивать в межтрубное пространство воду и глинистый раствор при глушении скважины, ингибиторы гидратообразования и коррозии, измерять затрубное давление (манометром), а также отбирать газ из него. Трубная головка монтируется непосредственно на колонной головке.

Фонтанная елка предназначена для управления потоком продукции скважины и регулирования его параметров, а также для установки манометров, термометров и приспособлений, служащих для спуска и подъема глубинных приборов. Елка состоит из вертикального ствола и боковых отводов-выкидов (струн). На каждом отводе устанавливают по две задвижки: рабочую и резервную (ближайшую к стволу). На стволе установлены коренная (главная, центральная) и буферная задвижки. На отводах имеются «карманы» для термометров и штуцеры для манометров, а также для регулирования расхода. Ствол заканчивается буфером с манометром.

Фонтанные елки по конструкции делятся на крестовые и тройниковые. В состав ствола крестовой елки входит крестовина, к которой и крепятся отводы-выкиды (Рисунок 8). Каждый из них может быть рабочим. Тогда второй является резервным. В конструкцию ствола тройниковой елки входят тройники, к которым присоединяются выкидные линии — верхняя, которая является рабочей и нижняя, являющаяся резервной (Рисунок 9). Такое распределение «ролей» связано с тем, что тройниковая арматура, как правило, применяется в скважинах, в продукции которых содержится песок или ил.

Для обеспечения длительной и бесперебойной работы скважин в фонтанном режиме эксплуатации большое значение имеет регулирование пластовой энергии за счет изменения объема нефти, поступающего из скважины и называемого дебитом скважин. Для ограничения дебита скважин в боковом отводе фонтанной елки устанавливается сменный штуцер-вставка из износостойкого материала с калиброванным отверстием строго определенного диаметра (Рисунок 10). Диаметр штуцера определяет количество поступающей из скважины нефти в зависимости от принятого режима работы скважины. Обычно диаметр штуцера равен 3, 15 мм и больше.

Рисунок 10. Штуцер быстросменный для фонтанной арматуры высокого давления (ЩБА-50-700) 1- корпус, 2- тарельчатая пружина, 3- боковое седло, 4- обойма, 5- крышка, 6-нажимная гайка, 7- прокладка, 8- гайка боковая, 9- штуцерная металлокерамическая втулка

Могут применяться быстро сменяемые и быстро регулируемые забойные штуцеры, которые устанавливаются в фонтанных трубах на любой глубине и удерживаются пакерами. Спуск и подъем забойных штуцеров осуществляется на стальном канате при помощи лебедки.

Манифольд — система труб и отводов с задвижками или кранами — служит для соединения фонтанной арматуры с трубопроводом, по которому продукция скважины поступает на групповую замерную установку (ГЗУ). Он предусматривает наличие двух практически идентичных обвязок (рабочая и резервная), в каждой из которых есть регулируемый штуцер, вентили для отбора проб жидкости и газа, запорное устройство для сброса продукции на факел или в земляной амбар и предохранительный клапан.

1. Наземное устьевое оборудование добывающих скважин. Основные узлы фонтанной арматуры. Их назначение.

В состав наземного устьевого оборудования добывающих газовых скважин входят фонтанная арматура, колонные головки, катушки фланцевые, манифольды, запорные и регулирующие устройства и приспособления для смены задвижек под давлением.

Фонтанная арматура предназначена для:

герметизации устья скважины;

контроля и регулирования режима эксплуатации нефтяных и газовых скважин;

проведения различных технологических операций.

Фонтанную арматуру собирают из различных фланцевых тройников, крестовиков и запорных устройств (задвижек или кранов), которые соединяют между собой с помощью болтов.

Фонтанная арматура состоит из трубной головки и фонтанной елки. Трубную головку устанавливают на колонную головку.

Колонные головки – предназначены для обвязки обсадных колонн нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин. Колонные головки должны обеспечивать подвеску колонн, герметизацию межколонных пространств, контроль давления в них и проведение различных технологических операций. На колонную головку крепится фонтанная арматура.

Трубная головка предназначена для подвески одного или двух рядов фонтанных труб и герметизации кольцевого пространства между фонтанными трубами и эксплуатационной колонной, а также для проведения различных технологических процессов, связанных с освоением и промывкой скважины, удалением отложений парафина из фонтанных труб, песка с забоя и т.д.

Трубная головка (рисунок 9.1) 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 – с помощью переводной втулки 2. При оборудовании скважин только одним рядом фонтанных труб тройник на 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.

Фонтанная елка устанавливается на трубную головку. Она предназначена для направления продукции скважин в выкидные линии, регулирования отбора жидкости или газа, проведения различных исследовательских и ремонтных работ, а также при необходимости для закрытия скважины.

Фонтанная елка состоит из тройников 13, центральной задвижки 6, буферной задвижки 14, задвижек 7 на выкидных линиях для перевода работы скважины на одну из них. Буферная задвижка 14 служит для перекрытия и установки лубрикатора, который применяется для спуска в скважину различных скважинных измерительных приборов под давлением, не останавливая работу фонтанной скважины. При эксплуатации скважины на буферную задвижку устанавливают буферную заглушку с манометром 10.

Рисунок 9.1 – 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

Все задвижки фонтанной елки, кроме задвижек на одной из выкидных линий, при работе скважины должны быть открыты. Центральную задвижку 6 закрывают лишь в аварийных случаях, направляя жидкость через межтрубное пространство в выкидные линии трубной головки.

Для регулирования режимов работы фонтанных скважин созданием противодавления на забое на выкидах фонтанной елки устанавливают различной конструкции штуцеры 8, которые представляют собой втулки с калиброванными отверстиями от 1,5 до 20 мм.

Фонтанную арматуру различают между собой по прочностным и конструктивным признакам: по рабочему или пробному давлению, размерам проходного сечения ствола, конструкции фонтанной елки и числу спускаемых в скважину рядов фонтанных труб, виду запорных устройств.

Фонтанная арматура рассчитана на рабочее давление 7, 14, 21, 35, 70 и 105 МПа. По размерам проходного сечения фонтанной елки фонтанную арматуру выпускают с диаметрами от 50 до 150 мм. Арматура с диаметрами 100 и 150 мм предусмотрена для высокодебитных газовых скважин.

По конструкции фонтанной елки фонтанную арматуру выпускают тройникового (рисунок 9.1) и крестовикового (рисунок 9.2) типов, а по числу спускаемых в скважину рядов фонтанных труб – однорядную и двухрядную.

Рисунок 9.2 – Фонтанная арматура крестовиковая:

1 — манометры; 2 — крановые задвижки; 3, 6 — крестовик; 4 — катушка;

5 — патрубок; 7 — колонная головка; 8 — уплотнительное кольцо.

Схемы фонтанной арматуры регламентированы ГОСТ 13846-84. В соответствии с указанным стандартом установлено шесть типов схем фонтанной арматуры: четыре – тройниковые, две – крестовые (рисунок 9.3).

Как видно из рисунков, фонтанная арматура крестовикового типа значительно ниже арматуры тройникового типа, в связи с чем более удобна в эксплуатации и менее металлоемка. Но она имеет существенный недостаток – при выходе из строя стволового крестовика приходится глушить скважину или перекрывать центральную задвижку. Поэтому крестовикового типа фонтанную арматуру не рекомендуется применять при эксплуатации пескопроявляющих скважин.

По виду запорных устройств фонтанную арматуру выпускают с задвижками (рисунок 9. 1) или с запорными кранами (рисунок 9.2).

Рисунок 9.3 – Типовые схемы фонтанной арматуры скважин:

1 – манометр; 2 – запорное уст­ройство к манометру;

3 — фланец под манометр; 4 – запорное устройство;

5 – тройник, крестовина; 6 – дроссель; 7 — переводник труб­ной головки;

8 – отводный фланец; 9 – трубная головка

Фланцевые катушки – предназначены для соединения составных элементов устьевого оборудования.

Манифольды – предназначены для соединения выкидов арматуры с трубопроводами промысловых установок, рассчитаны на рабочее давление, равное 14-35 МПа.

Область применения фонтанной арматуры

Фонтанная арматура используется в нефтегазовой сфере: при прокладке нефтепроводов и добыче газа. С ее помощью можно:

• Обвязать трубопроводы;
• Контролировать состояние скважины;
• Проводить замеры давления среды в скважине и иных параметров;
• Удерживать насосно-компрессорные трубы в скважинах в подвешенном состоянии;
• Герметизировать скважину;
• Обеспечить работу отводов на выкидных линиях;
• Выпустить или, напротив, закачать газ в скважину;
• Обеспечивать бесперебойную работу скважины.

Фонтанная арматура незаменима:

• На фонтанирующих скважинах, среда в которых создает избыточное давление;
• На скважинах и в трубопроводах с минеральной водой, сероводородом, углекислым газом;
• При работе со средой, представляющей собой смесь жидкости и фракций горных пород: арматура выдержит воздействие абразивных веществ;
• В иных ситуациях, где требуется арматура высокой прочности.

Характеристики фонтанной арматуры

Фонтанная арматура должна быть достаточно долговечной и прочной, чтобы обеспечивать непрерывную работу скважины или трубопровода. Комплект устройств подбирается под конкретный объект.

Ключевые параметры фонтанной арматуры — рабочее давление, условный диаметр прохода, габариты и масса.

Рабочее давление арматуры — давление, при котором оборудование может работать непрерывно. Неравнозначно максимальному давлению. Рабочее давление зависит от типа фонтанной арматуры, ее модели, производителя. Может составлять 14, 21, 35, 70 МПа.

Условный диаметр прохода — диаметр трубы, к которой может быть подключена фонтанная арматура. У арматуры этого типа указывают диаметр ствола и боковых отводов. Он может составлять 65-100 мм.

Масса определяется моделью фонтанной арматуры. Ее необходимо уточнить, чтобы определить способ перевозки и транспорт, а также порядок установки. Комплект устройств может весить как 700 кг, так и несколько тонн.

Велики и габариты. В длину комплект устройств, собранный и установленный на объекте, может составлять больше одного метра, в высоту — до четырех метров и больше.

Точные характеристики фонтанной арматуры можно узнать, выбрать конкретную модель.

Герметичность и высокая прочность арматуры обусловлена особенностями конструкции. В комплект устройств входят колонный фланец, тройник, крестовина головки, переводная катушка, крестовик, буферный патрубок и задвижка. Каждый из этих элементов выполняет свою функцию. Например, колонный фланец соединяет арматуру и трубу. От его качества зависит герметичность скважины. С помощью фонтанного крестовика отводит рабочую среду, добываемую из скважины, в центральный трубопровод. Буферная задвижка позволяет опускать в трубу или скважину измерительные аппараты для замеров.

Вместо тройника в фонтанной арматуре может использоваться двойная елка. Ее ставят, если рабочая среда в скважине представляет собой смесь из жидкости и твердых элементов (например, осколков горной породы). Тройник используется на скважинах со средним или низким давлением.

2.Талевая система подъёмной установки, назначение, конструктивные особенности.

В процессе проводки скважины подъемная система выполня­ет различные операции. В одном случае она служит для про­ведения СПО с целью замены изношенного долота, спуска, подъема и удержания на весу бурильных колонн при отборе керна, ловильных или других работах в скважине, а также для спуска обсадных труб. В других случаях обеспечивает создание на крюке необходимого усилия для извлечения из скважины прихваченной бурильной колонны или при авариях с ней. Для обеспе­чения высокой эффективно­сти при этих разнообраз­ных работах подъемная си­стема имеет два вида ско­ростей подъемного крюка: техническую для СПО и технологические для ос­тальных операций.

В связи с изменением веса бурильной колонны при подъеме для обеспече­ния минимума затрат вре­мени подъемная система должна обладать способно­стью изменять скорости подъема в соответствии с нагрузкой. Она также слу­жит для удержания бу­рильной колонны, спущен­ной в скважину, в процессе бурения.

Подъемная система ус­тановки (рис. III.1) пред­ставляет собой полиспастный механизм, состоящий из кронблока 4, талевого (подвижного) блока 2, стального каната 3, яв­ляющегося гибкой связью между буровой лебедкой 6 и меха­низмом 7 крепления неподвижного конца каната. Кронблок 4 устанавливается на верхней площадке буровой вышки 5. Под­вижный конец А каната 3 крепится к барабану лебедки 6, а неподвижный конец Б — через приспособление 7 к основанию вышки. К талевому блоку присоединяется крюк 1, на котором подвешивается на штропах элеватор для труб или вертлюг. В настоящее время талевый блок и подъемный крюк во многих случаях объединяют в один механизм — крюкоблок.

алевая система, предназначенная для уменьшения натяжения на подвижной ветви каната, навиваемого на бара­бан, состоит из кронблока, талевого блока, крюка, талевого ка­ната и направляющего ролика.

Талевый канат попеременно огибает шкивы кронблока и та­левого блока или крюкоблока; при этом подвижный его ко­нец, проходящий через оттяжной ролик, закрепляют на бараба­не подъемной лебедки, а неподвижный — прикрепляют к рам­ному брусу вышки, а на передвижных установках — к специ­альной проушине на станине. В зависимости от глубины сква­жины, вида работ и предполагаемой нагрузки выбирают оборудование талевой системы соответствующей грузоподъемно­сти.

Стальные (талевые) канаты выпускаются про­мышленностью различных конструкций и диаметра в зависимо­сти от назначения, условий работы и предъявляемых к ним.требований.

Основное требование, предъявляемое к стальным канатам,— обеспечение заданного расчетного разрывного усилия при кон­струкции с оптимально минимальным диаметром, минимальны­ми массой и жесткостью.

При ремонте скважин в основном применяются следующие типы оснасток: 2х3, 3х4, с диаметром каната 22, 25 мм.

За состоянием каната должен быть установлен контроль. Частота осмотров каната устанавливается в зависимости от характера и условий работы. Выбраковка и замена канатов производится в соответствии с критериями, установленными "Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов"

Дата добавления: 2018-05-12 ; просмотров: 504 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Фонтанная арматура

Фонтанная арматура – это конструкция фланцевого соединения разнообразных соединительных устройств, тройников, крестовин, запорных устройств и т. п.

При обустройстве арматуры фланцевое соединение уплотняется путем прокладывания металлических прокладок из стали с низким содержанием углерода. Данное кольцо вкладывается в специальные выемки во фланцах, а фланцы стягиваются болтами между собой.

Фонтанная арматура состоит из фонтанной елки, а также головки трубного типа.

Трубная головка несет функцию по подвеске труб и обеспечению герметичности между ними и эксплуатационной грядой.

Трубная головка сдерживает и принимает на себя давление, которое возникает между трубами и может быть запредельным, что достаточно опасно для жизни и здоровья людей.

Во время обустройства системы фланцевое соединение уплотняют стальными прокладками с минимальным содержанием углерода.

Фонтанная арматура имеет основные случаи использования:

• формирование отвода продукции;
• герметизация скважины;
• доступ непосредственно к забою скважины;
• регулировка скважинного дебита;
• манипуляции в затрубном пространстве (проведение операций по забору проб без остановки производства, изменение давления и температуры в скважинном забое).

Фонтанная арматура предназначена для выполнения множества функций, в т. ч. для типовых обвязок трубопроводов. Устройство фонтанной арматура позволяет управлять потоком среды в скважине, а также осуществлять контролирующие производство процессы.

Практически во все типовые виды работ, связанных с прокладкой трубопроводов, нужно задействовать подобное устройство. Фонтанная арматура широко используется при герметизации и при проводке отводов выкидных линий.

Фонтанная арматура используется при избыточном давлении и при воздействии больших нагрузок. Применяют конструкцию в том случае, когда в скважинах существует вероятность воздействия агрессивной среды. Еще ее часто используют при больших абразивных нагрузках, когда в воде насчитывают большое количество различных пород.

Этот тип оборудования имеет высокую прочность и долговечность. Основная причина применения данного оборудования – это добыча газа и прокладка нефтяных трубопроводов.

Существует несколько видов фонтанной арматуры, определенных Госстандартом:

• двухрядная или однорядная (количество рядов насосных изделий, спускающихся в скважину);
• тройниковая (крестовая). Ее выбор зависит от конфигураций фонтанной елки. Боковые отводы подсоединяются к сборным и замерным установкам с помощью выкидных линий;
• оснащенная задвижками или кранами. Задвижки используют для нефтяных скважин, а краны – для газовых.

В зависимости от конструктивных и прочностных признаков фонтанная обвязка классифицируется по:

• размеру проходного сечения ствола (50-150 мм). Конструкция с диаметром ствола от 100 до 150 мм рассчитана на высокодебитные нефтяные и газовые скважины;
• рабочему давлению. Стандартная обвязка рассчитана на давление 7-105 МПа. Арматуру, которая рассчитана на максимально высокое давление, применяют для очень глубоких скважин, или таких, где было зафиксировано аномально высокое пластовое давление (АВПД).

При выборе материала для изготовления устройства очень важно учитывать свойства среды. Не рекомендуют останавливать выбор на чугунных деталях при пожаро- и взрывоопасной среде.

Типовые схемы и номера таблиц находятся в прейскуранте Министерства машиностроения.

В связи с этим, заказывая типовое подключение заводам-изготовителям, нужно сообщить ее условные обозначения с определённой схемы.

Конструкция фонтанной арматуры

Согласно ГОСТ 13846-84 производство арматуры предполагает применение схемы тройникового и крестового типа.

Устройство состоит из:

• фонтанной елки;
• трубной головки;
• запорных устройствс ручным управлением;
• дросселей.

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

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.

Функции елки:

• принимает участие в установке специальных устройств;
• направляет продукцию в выкидную линию;
• осуществляет замеры давления и температуры среды;
• способствует спуску 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, герметизации и контроля давления между колоннами труб.

Технические требования к конструкции

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

Фонтанную арматуру согласно ГОСТ 16350-80 можно использовать в умеренном и холодном макроклиматических районах. Размещение производится по категории 1 (ГОСТ 15150-69).

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

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.

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.

Монтаж и демонтаж фонтанной арматуры

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

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

По окончанию установки производят опрессовку для проверки герметичности всех соединений.

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

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

Фонтанная арматура, ее схемы и назначение

Фонтанная арматура предназначена для герметизации устья, контроля и регулирования режима эксплуатации скважин (эксплуатационных и нагнетательных) — таблица 2.1 [1]. Фонтанная арматура состоит из трубной головки и фонтанной елки (рис. 2.1]).

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 позволяет контролировать давление в них и выполнять необходимые исследования скважины. Колонны подъемных труб подвешивают к трубной головке на резьбе либо на муфте. В первом случае при однорядной конструкции лифта трубы подвешивают на стволовой катушке; при двухрядной внутренний ряд труб — на стволовой катушке, а наружный — на тройнике трубной головки.

Таблица 2.1 Техническая характеристика фонтанной арматуры

Основные параметры, характеризующие фонтанную арматуру

Рабочее дав­ление, МПа

Условный проход, мм

Пробное давление, МПа

* Выпускаются серийно; остальные — по требованию заказчика

Фонтанная елка монтируется на трубной головке и предназначена для направления отбираемых из скважины жидкости и газа в манифольд, регулирования и контроля за работой фонтанной скважины.

Основными деталями и узлами фонтанной арматуры (рис. 2.1) 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, заглушка 9, фланец 10.

Крестовина и тройник позволяют отводить добываемую смесь к манифольдам или иметь сообщение с одним из межтрубных про-странств. На этих же деталях можно подвесить колонну НКТ. Колонна подвешивается непосредственно на этой резьбе или через переводный патрубок. Катушка или переводник служат для подвески НКТ или для перехода с одного размера деталей арматуры на другой.

Детали и узлы арматуры соединяются между собой резьбой, фланцами с уплотнениями или хомутами. По этому признаку арматура делится на резьбовую, фланцевую и хомутовую (бугельную).

Вертикальная, стволовая часть елки выполняется тройниковой — одно или двухструнной либо крестовой — двухструнной. По этому признаку арматура делится на тройниковую и крестовую. Схемы фонтанной арматуры по данному признаку регламентированы ГОСТ 13846-84, по которому установлены шесть типовых схем арматуры (рис. 2.2 [5]): схемы 1-4 — тройниковые, схемы 5, 6 — крестовые.

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.

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.

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].

Полный шифр фонтанной арматуры (ГОСТ 13846-84) условно представляется в виде

где А — арматура;

Х| — конструктивное исполнение:

с фланцевыми соединениями — без обозначения (наиболее распространенное);

подвеска подъемной колонны на резьбе переводника трубной головки — К;

подвеска колонны на муфте в трубной головке — без обозначения;

для эксплуатации скважин УЭЦН — Э;

Х2 — номер схемы арматуры: при двухрядной концентричной подвески к номеру схемы добавляется буква «а»;

Хэ — способ управления задвижками: вручную — без обозначения; дистанционно и автоматически — В; автоматически — А

Х4 — условный проход:

Когда условные проходы ствола елки и ее боковых труб отлича-ются, цифровое обозначение указывают через дробь;

Х5 — рабочее давление в МПа;

Х6 — климатическое исполнение по ГОСТ 15150:

для умеренной климатической зоны — без обозначения; для умеренной и холодной климатических зон — XJI;

X7 — исполнение по коррозионностойкости: для обычных сред — без обозначения; для сред, содержащих: до 6% С02 — К!; до 6% H2S и С02- К2; до 25% H2S и С02- К3.

Фонтанная арматура с подвеской НКТ на резьбе переводника трубной головки, изготовленная по схеме 6 с дистанционным управ-лением задвижек, с условным проходом по стволу 80 мм на рабочее давление 35 МПа для коррозионной среды с содержанием H2S и С02 до 6%, имеет следующее обозначение:

То же для арматуры, но с муфтовой подвеской двух рядов труб и боковым отводом струны диаметром 65 мм:

При больших скоростях истечения газа с абразивом наблюдается повышенный износ деталей арматуры. Поэтому в последнее время вместо литых деталей переходят к изготовлению штампованно- сварных, изготовленных из легированных сталей, за счет чего достигается уменьшение веса деталей, с этой целью также предлагаются новые конструкции деталей (рис. 2.3 [6]). Часто такая конструкция (рис. 2.3, в) называется моноблочной.

Для изготовления элементов фонтанной арматуры применяются, стали марок 45, 40ХЛ, 40XHJI и другие легированные стали.

Уплотняющие кольца изготавливают из стали марок 08КП, стали 20, стали 30, стали 40 и легированных сталей (для коррозионно- активных сред). Материалы, рекомендуемые для изготовления арматуры при различных рабочих давлениях, представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2- Механические характеристики материалов для фонтанной арматуры

Основные требования к корпусным деталям фонтанной арматуры

14,21, 35 (концы деталей под приварку)

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). Штуцеры применяют в основном нерегулируемого типа (рис. 2.4). Втулка штуцера 4 с калиброванным отверстием, внутренняя поверхность которого покрыта износостойким материалом, устанавливается на конусе корпуса 5. Уплотнение корпуса 5 и фланцев 1 осуществляется металлическими прокладками 2 фонтанной арматуры. На патрубок 3 небольшой длины приваривается фланец 1, эта часть манифольда легко может быть снята для контроля состояния или замены втулки 4.

В некоторых случаях, при малом содержании абразива, ставят регулируемые штуцеры (рис. 2.5). В этом штуцере струя газа изменяет свое направление на 90°. Проходное сечение штуцера создается между иглой — наконечником 3 и втулкой штуцера 2.

Изменение сечения производится вращением маховика 6. Величину открытия штуцера указывает стрелка на штоке 5, перемещающаяся по шкале стойки 4, Корпус штуцера присоединяется к отводу фонтанной арматуры с помощью резьбы или фланцевого соединения.

Монтаж и эксплуатация оборудования устья газовых скважин, а также правила безопасности при проведении различных операций приведены в [1].

Последнее изменение этой страницы: 2019-06-09; Просмотров: 427; Нарушение авторского права страницы