1ФЕД

1.Фонтанный способ эксплуатации, состав применяемого оборудования.

Схема комплекса для фонтанной эксплуатации:

1-фонтанная арматура, 2- ниппель для опрессовочного клапана, 3-телескопическое соединение, 4-ингибиторный клапан, 5-циркуляционный гидравлический клапан, 6-

циркуляционный механический клапан, 7- разъединитель колонны, 8-пакер,

9- ниппель клапана-отсекателя, 10-клапан-отсекатель, 11ниппель приемного клапана, 12приемный клапан

Под фонтанной эксплуатацией понимается такой способ подъема продукции скважины от забоя на дневную поверхность, при котором располагаемая энергия на забое больше или равна энергии, расходуемой на преодоление различных сопротивлений на всей длине скважины в процессе подъема. В этом случае устье скважины оборудуется специальными устройствами, которые обеспечивают регулирование рабочих показателей и направление потока пластового флюида в промывочную сеть, а при необходимости – герметизацию скважинного пространства и проведение требуемых технологических операций. Кроме устьевого оборудования современная фонтанирующая скважина имеет достаточно сложное внутрискважинное оборудование.

Оборудование для эксплуатации скважины фонтанным способом состоит (рис. 1.1) из фонтанной арматуры, включающей фонтанную елку, смонтированную

на трубной головке. Фонтанная елка предназначена для направления потока продукции скважины в манифольд, регулирования и контроля работы скважины. Трубная головка удерживает колонну НКТ и обеспечивает доступ в кольцевое пространство между НКТ и эксплуатационной колонной. Она позволяет контролировать давление в них и обеспечивать подачу или отбор жидкости. B нижней части колонны НКТ располагается ниппель опрессовочного клапана, телескопическое соединение, обеспечивающее компенсацию удлинений колонны НКТ, происходящих, например, при нагревании колонны, ингибиторный клапан, служащий для подачи ингибитора из кольцевого пространства в полость НКТ, циркуляционный гидравлический и циркуляционный механический клапаны, разъединитель колонны и пакер. Ниже пакера располагается ниппель клапана-отсекателя, в котором устанавливается собственно клапан-отсекатель. B нижней части колонны, которую спускают до уровня перфорационных отверстий, располагается ниппель приемного клапана и приемный (башмачный) клапан.

2.Фонтанная арматура, основные технические показатели.

Фонтанная арматура— комплект устройств, монтируемый на устье фонтанирующей скважины для его герметизации, подвески лифтовых колонн и управления потоками продукции скважины, обеспечения непрерывности работы и исследования путем изменения параметров работы как внутри само скважины, так и на поверхности.

ФА 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. ФА включает колонную и трубную головки, фонтанную ёлку

и манифольд. 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.

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

АФХ1Х2Х3 – Х4 Х5Х6Х7 ,

гдеА – арматура;Ф – фонтанная;Х1 – конструктивное исполнение:

c фланцевыми соединениями – без обозначения (наиболее распространённое);

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 номеру cхемы добавляется буква «а»;

Х3 – способ управления задвижками: вручную – без обозначения;дистанционно и автоматически – В;автоматически – А;

Х4 – условный проход в мм по ГОСТ 13846 –74.Когда условные проходы ствола елки и ее боковых труб отличаются, цифровое обозначение указывают через дробь;

Х5 – рабочее давление в МПа;

Х6 – климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69:1)для умеренной климатической зоны – без обозначения;2)для умеренной и холодной климатических зон – ХЛ;

Х7 – исполнение по коррозионностойкости:

для обычных сред – без обозначения;

для сред, содержащих:1)< 6% СО2 – К1 ;2) >6% Н2S и СО2 – К2 ;3)>25% Н2S и СО2 – К3

3.Запорные устройства фонтанной арматуры, их устройство и общая классификация.

К запорным устройствам относятся задвижки и краны для перекрытия или

открывания каналов арматуры и манифольда.

Запорные и регулирующие устройства фонтанной арматуры и манифольда.

В арматуре применяются следующие запорные устройства:

-задвижки клиновые;

-задвижки прямоточные;

-краны;

-вентили;

-штуцера.

Запорные

устройства

Задвижки

Краны

клиновые		шиберные	пробковые			шаровые

дисковые

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

4.Фонтанная арматура, составные эл-ты ФА и их функциональное назначение.

Фонтанная арматура предназначена для герметизации устья, контроля и регулирования режима эксплуатации скважин.

Задвижки используются на трубопроводах в качестве запорного устройства для перекрытия потока рабочей среды.

В качестве запорных устройств также используются и краны с различными по форме пробками: цилиндрической, шаровой, конической. Кран обеспечивает прямоточность потока жидкости или газа.

Дроссели предназначены для регулирования режима эксплуатации нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин.

Фитинги служат для герметичного соединения трубопровода и других вспомогательных целей.

5.Запорные устройства, основные технические показатели. Методы уплотнения в запорных устройствах.

Запорные устройства служат для полного перекрытия или неполного открытия проходного сечения ствола или отвода. К ним относятся задвижки клиновые; задвижки прямоточные; вентили; краны.

Запорные

устройства

Задвижки

Краны

клиновые		шиберные	пробковые			шаровые

дисковые

Прямоточные задвижки: уплотнение шпинделясальник с манжетами или сальниковый узел, уплотнение эластичными элементами из графитофторпласта.

Клиновые задвижки: уплотнительная поверхность – поверхность клин-гнездо

6. Типы фонтанной арматуры, способы соединения основных элементов.

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.

7.Клиновая задвижка, схема и основные элементы конструкции, области применения.

Основная функция клиновой задвижки - перекрытие проходного сечения трубопровода. Причем перекрытие выполняется перпендикулярно оси направления потока жидкости / газа.

Конструкция клиновой задвижки подразумевает перекрывающий затвор в виде клина, который достаточно плотно входит между сёдлами задвижки. Выбор клина (жесткий, двухдисковый, упругий) зависит от условий эксплуатации.

Преимущества клиновых задвижек: -просты в исполнении; -способны работать в вязкой среде;

-подают поток в любом направлении; -имеют относительно небольшое гидравлическое сопротивление;

-имеют повышенную коррозионную стойкость.

Недостатки клиновых задвижек:

-невозможность использования для перекачки жидкостей с механическими примесями - не применяются при давлении свыше 35 МПа

Конструкция задвижки клиновой

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

8.Плоскошиберные задвижки, схемы, парамерты и области применения. Шиберные задвижки.

Шиберная задвижка отличается от обычной задвижки исполнением запорного элемента. В шиберной задвижке используется металлический клин или шибер, способный разрезать включения в жидкости, протекающей внутри тела задвижки.

Преимущества шиберных задвижек:

-имеет простую конструкцию;

-не сложно управлять;

-используют для перекачки жидкости при больших давлениях. Недостатки шиберных задвижек:

-проблемно ремонтировать;

-уплотнительные поверхности в затворе и корпусе быстро изнашиваются;

-подвержены коррозии.

-внутри задвижки давление равно давлению проходящей через нее среды, на шпиндель снизу действует сила, воспринимаемая осевыми опорами. Для уменьшения осевых сил возникает необходимость применять разгрузочный шток;

Более совершенна плоскошиберная (рис. 1.8) задвижка, в которой исключено в открытом положении омывание герметизирующих поверхностей шибера жидкостью или газом. Поток жидкости или газа сохраняет направление при проходе через шибер, поэтому задвижки этого типа называются также прямоточными. Долговечность таких задвижек значительно повысилась и резко сократились гидравлические потери в ней. Плоская форма шибера способствует упрощению ее изготовления и ремонта. Задвижки этого типа - основные среди выпускаемых.

Прямоточная плоскошиберная задвижка:

1 - корпус;

2 - седло на входе;

3 - шпиндель;

4 - крышка;

5- нагнетательный клапан;

6- маховик;

7- регулировочный винт;

8 - ходовая гайка;

9 - крышка подшипников;

10- манжеты;

11 - тарельчатая пружина;

12 - седло на выходе;

13 - шибер

9.Задвижки дисковые, особенности конструкции, классификация и принцип действия. Преимущества и недостатки.

Задвижки дисковые.

Задвижки дисковые изготавливаются двух типов:

ЗД - задвижка дисковая полнопроходная;

ЗДШ - задвижка дисковая со встроенными в диск (шибер) штуцерами (быстросменными или револьверного типа) для ступенчатого регулирования расхода среды заменой штуцеров.

Дисковые задвижки не предназначены для плавного регулирования расхода среды.

Задвижка дисковая состоит из полукорпусов 1 и 2, жёстко скреплённых между собой через промежуточное кольцо 3, между которыми размещён дисковый шибер 4. Поворот шибера (диска) осуществляется вал-шестерней 6, входящей в зацепление с зубчатым сектором шибера. В патрубках полукорпусов 1 и 2, расположенных соосно, размещены сёдла 5, поджатые к поверхности шибера волнообразными или тарельчатыми пружинами. Поворотом рукоятки 7, надетой на конец вал-шестерни, против часовой стрелки до упора проходное отверстие шибера совмещается с отверстиями седел (положение «открыто» затвора), при этом указатель 9 выдвигается из корпуса 8 до совпадения торцов указателя и выступов корпуса.

Преимущество задвижек ЗД, ЗДШ перед задвижками других типов:

-применение проката при изготовлении корпусных деталей, гарантирует более высокое качество по сравнению с литьем и штамповкой;

-отсутствие сварных элементов;

-отсутствие свободных объемов во внутренней полости задвижки, не дает возможности скапливаться воде и грязи; узел привода задвижки надежно защищен, от попадания рабочей среды

-изделие сохраняет работоспособность во всем диапазоне температур и не требует отогрева;

-малые габариты

10. Крановые запорные устройства, классификация, преимущества и недостатки.

Кран пробковый

Поворотное запорное устройство, уплотнительные поверхности которого во время работы остаются в контакте друг с другом и защищены от рабочей среды. В пробковом кране с конической пробкой герметичность уплотнения обеспечивается точностью изготовления корпуса и пробки, размером зазора между ними, а также специальной смазкой, заполняющей корпус крана. Кран рассчитан на рабочее давление 14,0 МПа и имеет проходное отверстие 65 мм. Краны аналогичной конструктивной схемы выпускаются на давления до 100—120 МПа.

Преимущества: 1) легко открывается и закрывается,2) жидкость не меняет своего направления.3

Недостатки: 1) сложен в изготовлении,2) рассчитан на небольшие давления.

Шаровые краны

Широта использования стальных шаровых кранов не уступает их популярности. Стальные шаровые краны в первую очередь предназначены:

-для перекрытия потока прохождения жидкой среды, неагрессивной в отношении материала крана;

-незаменим для использования в системах теплоснабжения, в масляных трубопроводах, в отопительных, охладительных вентиляционных системах, в паровых и конденсатных сетях, в нефтепроводах и других систем ах.

Преимущества: 1) малое время открытия и закрытия; 2) низкое гидравлическое сопротивление; 3) небольшая высота и строительная длина;4) Существует возможность снять ручку крана и переставить на 180°;5) Для стальных шаровых кранов предусмотрена возможность комплектации электроприводами, пневмоприводами и редукторами с червячной передачей. Приводной механизм легко и просто устанавливается даже после монтажа крана;6)Конструкция корпуса не имеет тяжелых и ненадежных литейных деталей;

Стальные шаровые краны надежны, долговечны и обладают высокой герметичностью.

Недостатки:

-большие крутящие моменты, необходимые для управления;

-необходимость применения (для некоторых разновидностей) неметаллических уплотнительных элементов.