ОБЛАДНАННЯ устя свердловини
Обладнання устя експлуатаційних свердловин
Після закінчення буріння свердловини, спуску експлуатаційної колони і її цементування, верхні частини обсадних колон (кондуктора, проміжної і експлуатаційної) з'єднують за допомогою колонної головки.
Для випробування продуктивних горизонтів і забезпечення подальшої їх експлуатації без ускладнень обв'язка колон на гирлі повинна забезпечувати:
1. герметизацію, контроль тиску і можливість заповнення промивної рідиною заколонного простору;
2. жорстке з'єднання верхньої (гирлової) частини експлуатаційної колони з іншими колонами, спущеними раніше в свердловину;
3. можливість фіксування деяких величин натягу експлуатаційної колони.
4. відновлювати на-рушення герметизацію міжколонного кільцевого простору шляхом нагнітання спеціальних паст або самотвердіючих пластиків.
Колонні головки встановлюються на всіх свердловинах незалежно від способу їх експлуатації.
Для нафтових, газових і газоконденсатних свердловин вибір типу колоною головки залежить від пластового тиску.
У промисловій практиці застосовують колонні головки двох типів: клинову
(Рис. 11.1.1) ГКК та муфтову ГКР (рис. 11.2.).
Найбільш поширена колонна головка клиновая. Вона призначена для обв'язки двох колон - проміжної і експлуатаційної або експлуатаційної та кондуктора
Колонні головки випробовують на герметичність обпресуванням на робочий тиск згідно з паспортними даними, а також на міцність корпусу на пробне тиск згідно з наведеними нижче даними.
Рис.11.1. Колонна головка клиновая типу ГКК
1-фланець; 2-пробка; 3-корпус головки; 4-гумові ущільнювачі; 5-пакер; 6-клини; 7-патрубок; 8-експлуатаційна колона; 9-фланець для установки головки на гирлі; 10-фланець проміжної колони.
Малюнок 11.2. Головка колонна муфтова типу ГКР.
1-корпус головки; 2-металева манжета; 3-гумові кільця; 4,6-фланці; 5-півкільце; 7-муфта для підвіски експлуатаційної колони; 8-манометр; 9-патрубок з фланцем; 10-кран.
Робочий тиск, МПа 7; 14; 21; 35; 70; 103
Пробний тиск при умовному діаметрі прохідного перетину фланця головки, який приєднується до обсадної колоні:
<350 мм 2 Рраб
> 350 мм 1,5 Рраб
Після установки колоною головки на гирлі газової свердловини її обпресовують газоподібними агентами в наступному порядку:
1) Через міжколонному простір на гирлі обпресовують на тиск, що відповідає допустимому внутрішньому тиску проміжної колони, але не вище тиску, яке може викликати поглинання рідини;
2) встановлюють на колону трубну головку фонтанної арматури, знижують рівень рідини в колоні і вдруге спресовують газом (повітрям) колонну головку на максимальний робочий тиск обсадної колони, на якій встановлена колонна головка, і дають витримку тиску-ня не менше 5 хв.
При опресовування колоною головки не повинно бути витоку газу.
Технічна характеристика колонних головок
Типорозмір колоною головки
Максимальний розмір розточення під колонну підвіску, мм
Робочий тиск, МПа
Умовний діаметр труб, на яких встановлюється головка, мм
Висота корпусу колоною головки, мм
Прохідного отвору корпусу головки
Зовнішній корпусу підвіски
За умовами експлуатації обладнання підрозділяється на три групи:
для помірного макрокліматичних району
1) Не корозійного середовища;
2) корозійної середовищ;
3) для холодного макрокліматичних району і не корозійного середовища.
У шифрі колонних головок прийняті наступні позначення-ня: Г-головка, К-колона, К або М-спосіб підвішуючи-ня колон (відповідно на клинах або на муфті), 1, 2, 3 і т. Д.-число підвішуються колон (без урахування колони кондуктора), перше число-робочий тиск, друге число-діаметр експлуатаційної колони в мм, третє число-діаметр технічної колони, четверте число-діаметр колони кондуктора в мм, ХЛ-кліматичного виконання для холодного району, виконання по корозійної стійкості:
К1-для середовищ, що містять СО2 до 6%;
К2-для середовищ, що містять H2 S іСО2 до 6%;
КЗ-для середовищ, що містять H2 S і СО2 до 25%;
К2І-для колонних обв'язок, виготовлених з малолегі-рова і низьковуглецевої сталі з застосуванням інгібітора в свердловині.
Наприклад, обладнання обв'язки обсадних колон з клиновий підвіскою двох колон (без урахування колони кондуктора) діаметром 140 і 219 мм на робочий тиск 35 МПа в корозійностійкої виконанні для середовищ, що містять H2 S і CO2 до 6%: ГКК2-350-140Х219Х426К2.
Фонтанна арматура для нафтових і газових свердловин
Ця арматура призначена для герметизації гирла свердловин, контролю і регулювання режиму їх експлуатації, а також для проведення різних технологічних операцій в помірному і холодному макрокліматичних районах для середовищ, що містять СО2. H2 S і СО і пластову воду. Збирається за схемами трійникового і хрестового типів (рис. 11.3, схеми 1-6) згідно ГОСТ 13846-84.
На замовлення споживача арматуру можна поставляти в сле-дме комплекті:
· Станція управління СУАП;
· Дублюючі запірні пристрої на бічних відводах ялинки і трубної голівці;
· Додаткова трубна головка з запірним пристроєм на бічному відводі, що забезпечує експлуатацію свердловин дворядної концентричної підвіскою підйомних труб;
· Спеціальний переводник трубної головки, що забезпечує спуск в свердловину електричного кабелю для живлення електро-енергією свердловинного відцентрового електронасоса (ЕЦН).
Схема 1 Схема 2
Схема 3 Схема 4
Схема 5 Схема 6
Мал. 11.3. Схема фонтан-ної арматури трійникового і хрестового типів:
1 - манометр; 2 - запор-ве пристрій до маномет-ру; 3 - фланець під мано-метр; 4 - запірний устрій-ство; 5 - трійник; 6 - дросель; 7 - переводник трубної головки; 8 - відповідь-ний фланець; 9 - трубна головка; 10 хрестовина.
Крім того, арматуру можна виготовляти:
· Для свердловин, обладнаних свердловинними керованими пристроями;
· За схемами, які забезпечують можливість з'єднання свердловинного запобіжного пристрою з системою управління ним, а також нагнітання інгібіторів.
У шифрі фонтанної арматури прийняті наступні позначення: АФ-арматура фонтанна; конструктивне виконання за схемами ГОСТ 13846-84; а-двухрядная концентрично підвіска підйомних труб; К-підвіска підйомної колони на різьбі переводника трубної головки (на муфтової підвісці буква не пишеться); Е-для експлуатації свердловин з зануреними відцентровими електронасосами; По-спосіб управління засувками (дистанційний і автоматичний); перше число-діаметр умовного проходу по стовбуру і бічним стру-нам в мм; друге число-робочий тиск; ХЛ-кліматичних-ське виконання для холодного району; виконання по корозії-ційної стійкості: К1 -для середовищ, що містять СО2 до 6%; К2 для середовищ, що містять СО2 і Н2 S до 6%; КЗ-то ж, Н2 S і СО2 до 25%; К2І-для фонтанної арматури, виготовленої з мало-легованої і низьковуглецевої сталі, із застосуванням ін-гібітора в свердловині.
Наприклад, арматура фонтанна з підвіскою підйомних труб на різьбі переводника трубної головки, за схемою 6 ГОСТ 13846-84, з дистанційним і автоматичним управлінням за-движек, з умовним проходом 100 мм, розрахована на робочий тиск 21 МПа для НЕ корозійного середовища і холодної кліматичної зони-АФК6В-100Х21ХЛ; арматура фонтанна з дворядної концентричної підвіскою підйомних труб на муфті для свердловини, що містить в продукції до 25% H2 S і С02 -АФ6аВ-80 / 65х70КЗ (80-прохід по стовбуру, 65-по бічних струнах в мм).
Арматура включає трубну головку, фонтанні ялинку, запірні пристрої з ручним і пневматичним управлінням, регулюючі пристрої (дроселі).
Трубна головка призначена для підвіски одного або двох рядів насосно-компресорних труб, їх герметизації, а також для виконання технологічних операцій при ос-військових, експлуатації та ремонті свердловин. Колони підйомних труб підвішують на різьбі і на муфтової підвісці.
Підвішування колон на різьбі здійснюється:
· При одно-рядном ліфті-на різьбі стовбурової котушки;
· При двухрядном ліфті: внутрішня колона - на різьбі стовбурової котушки; зовнішня-на різьбі трійника (хрестовини) трубної головки.
Підвішування колон на муфтової підвісці здійснюється:
· При однорядном ліфті-на муфті в хрестовині трубної головки;
· При двухрядном ліфті: внутрішня-на муфті в трійнику трубної головки, зовнішня-на муфті в хрестовині.
Ялинка призначена для направлення продукції свердловини в викидних лінію регулювання режиму експлуатації, для установки спеціальних пристроїв при спуску свердловинних при-борів або скребків для очищення труб від парафіну, виміру тиску і температури середовища, а також для проведення деяких технологічних операцій.
Бічні струни арматури закінчуються відповідними флан-цями для приварки до ліній манифольда. На фланцях бічних відводів трубної головки і фонтанної ялинки передбачало-ються отвори для подачі інгібіторів корозії і гідратоутворення в затрубний простір і в стовбур ялинки.
В як запірні пристрої фонтанної арматури застосовують прохідні пробкові крани і прямоточні засувки з примусовою або автоматичною подачею мастила. Для регулювання режиму експлуатації на бічних струнах ялинки встановлені регульовані або нерегульовані дроселі зі змінною втулкою із зносостійкого матеріалу. Основні параметри фонтанної арматури по ГОСТ 13846-84 наведені в табл. 11.2.
Основні параметри фонтанної арматури по ГОСТ 13846-84
Умовний прохід, мм
Робочий тиск, МПа
Фонтанні арматуру, розраховану на тиск 14 МПа, (табл. 11.3) виготовляють за схемами 1, 3 і 5 ГОСТ 13846-84. В як запірний пристрій арматури застосовується прохідний корковий кран типу КППС, яка герметизується ущільнювальної мастилом ЛЗ-162, а регулюючого пристрою - б-стросменний дросель.
Фонтанні арматуру, розраховану на тиск 21 і 35 МПа, виготовляють з прямоструминними засувками типу ЗМС1 і примусовою подачею мастила, з умовним проходом 65 мм - за схемами 1-6, з умовним проходом 80 мм - за схемами 1, 5 і 6, з умовним проходом 100 і 150 мм-за схемою 6 ГОСТ 13846-84 (табл. 11.4).
Фонтанна арматура з прохідними корковими кранами
Габаритні розміри, мм
Маса арматури в зібраному вигляді, кг
Примітка. Ширина В для всієї арматури становить 430 мм.
Фонтанна арматура з прямоструминними засувками
Габаритні розміри, мм
Маса арматури в зібраному вигляді, кг
При наявності в свердловині керованого клапана - отсекателя в трубної голівці фонтанної арматури є отвір, через яке пропускається трубка гідроприводу. Запірним пристроєм в арматурі служать прямоточная засувка типу ЗМС1 з одно-пластинчастим шибером з ущільненням «метал по металу» і примусовою подачею мастила і типу ЗМС - з двостороннім примусовою подачею мастила. Арматура в залежності від типу комплектується засувками з ручним та пневматичним управлінням. Регулюючим пристроєм арматури служить кутовий регульований дросель.
Фонтанні арматуру, розраховану на тиск 70 МПа, виготовляють з прямоструминними засувками з автоматичною подачею мастила за схемою 6 ГОСТ 13846-84. Запірний пристрій - прямоточна засувка типу ЗМАД і ЗМАДП з двохпластинчаста шибером з ущільненням «метал по металу», з автоматичною подачею мастила в затвор, і типу ЗМС, ЗМСП з одно-пластинчастим шибером, з двостороннім примусовою подачею мастила. Арматура в залежності від типу комплектується засувками з ручним та пневматичним управ-ням.
Габаритні розміри, мм
Маса арматури в зібраному вигляді, кг
Прямоточні за- движки типу ЗМАД, ЗМАДП і ЗМ