Фонтанная арматура скважины: Фонтанная арматура

Фонтанная арматура скважины: Фонтанная арматура – Что такое Фонтанная арматура?

alexxlab | 05.04.2023 | 0 | Разное

Содержание

Фонтанная скважина | Оборудование, исследование и схема фонтанной скважины

При добыче нефти в особенно перспективном месторождении чаще всего находит применение схема фонтанной скважины: в данном случае поднятие нефти до устья производится естественным образом (при помощи пластовой энергии). Данный способ добычи требует меньше всего затрат как на покупку и обслуживание оборудования, так и по времени: поскольку поднятие осуществляется самостоятельно, то на трубах и специальных механизмах можно сэкономить. Конструкция фонтанной скважины и схема расположения оборудования достаточно проста, поэтому ее устройство является наиболее предпочтительным, а в дальнейшем при ослабевании давления можно дооборудовать скважину для создания искусственного поднятия.

Схема фонтанной скважины

Для данного типа скважины колонны труб подвешиваются на арматурной основе, которая ставится на устье. Арматура играет роль подвески, также выполняя функции герметизации самого устья и контроля режима работы всей скважины.

НКТ-трубы являются каналом, по которому нефть поднимается от забоя на поверхность. В зависимости от длины скважины протяженность труб доходит до 3 км, колонна может собираться из нескольких изделий, скрепляемых друг с другом последовательно. Длина отдельной трубы варьируется до 10 метров. Оптимальный способ соединения – с помощью муфт с резьбой. Нежелательно использовать сварку для соединения, поскольку после того, как схема фонтанной скважины потребует доработки, придется извлекать на поверхность всю колонну. Спуск, а также поднятие элементов колонны необходимо производить при помощи спецтехники.

Главным элементом конструкции является фонтанная арматура, которая создает прочную конструкцию из стальных прутков и запорных механизмов, и каждый элемент должен быть рассчитан на повышенное давление. Масса готовой конструкции доходит до 1-2 центнеров. Чаще всего используют крестовую или тройную арматуру: первый тип чаще используется на нефтяных месторождениях, где нет примесей механического типа.

Оборудование фонтанных скважин

Фонтанные скважины могут оснащаться оборудованием и в области забоя, и на устье. В случае, если в районе продуктивных пластов породы отличаются высокой прочностью, то может использоваться технология открытого забоя, когда колонна доходит до верхней части пласта, и вскрытие производится на полную мощность. При неустойчивых горных породах, высоком риске осыпания песка забойную область следует укреплять обсадной трубой и цементировать пространство за ее пределами. Приток жидкости при этом создается посредством перфорирования по нижнему краю трубы.

Схема фонтанной скважины подразумевает герметизацию устья, которая производится посредством монтажа головки колонны и арматурной конструкции, оснащенной манифольдом. Создание арматуры производится по требованиям ГОСТ 13846-89, при этом конструкция может иметь отличия по прочности и типу структуры. Основой служит головка, или обвязка, а фонтанная елка включает запорные устройства и элементы для регулирования работы скважины.

Головка в конструкции необходима для обвязывания трубопроводов в скважине, а также для регулировки направления и силы потока в затрубной зоне.

Конструктивно арматура для фонтанной скважины позволяет измерить показатели давления на верхнем сегменте елки, выявить температурный режим на боковых отводах елки и самой головки. По стандарту ГОСТ конструкция должна включать блочные элемента и устройствами для предохранения конструкции, которые при необходимости можно активировать на расстоянии. Фонтанная елка представляет собой важную часть общей конструкции, и она позволяет регулировать силу потока в самом трубопроводе и направлять его в промысловое русло.

Оборудование парой труб НКТ изделия большего диаметра помещаются на нижней детали при помощи резьбового соединения на элемент, который служит одновременно для герметизации пространства за трубами. Если скважину не следует останавливать при работе, имеет смысл поставить двухсекционную елку, которая заканчивается сверху специальным буфером и манометром. При спуске в функционирующую фонтанную скважину данные устройства заменяет лубрикатор. Разновидности конструкции выбираются, исходя из характеристик скважины и характеристик добычи нефти в конкретном месторождении.

Исследование фонтанных скважин

Схема фонтанной скважины требует проведения регулярных исследований, которые осуществляются по методике пробных откачек жидкости и по способу восстановления давления в забое в момент после остановки работы оборудования. Корректировку режима функционирования специалисты производят, меняя штуцеры и устанавливая элементы с различными по размеру отверстиями. Способ пробной откачки может с успехом использоваться при выявлении степени продуктивности скважины и определения оптимального режима ее функционирования. Что касается способа восстановления уровня давления, то по нему можно вычислить основные характеристики пласта.

Исследование по методу пробной откачки в последнее время производится для построения линий индикации по зависимости дебитов от изменений в давлении.
Также работа необходима для вычисления продуктивного коэффициента, содержания примесей, в том числе воды, во время разных режимов эксплуатации. Замеры производятся при помощи манометра, расходометра, определяют размеры отверстий в штуцере. Посредством замены на главном манифольде специалист ставит новый режим работы и замеряет показатели давления и расхода, после чего выясняет, что сообщает разница результатов.

Процедура отбора жидкости для исследования проводится при помощи специальных приспособлений, которые фиксируются и опускаются наподобие манометра. Спуск самого манометра требует наличия в конструкции лубрикатора, который будет оснащен сальником с роликом. Сальник играет роль герметизирующего вещества для отверстия, через которое проводится проволока. При необходимости осуществить глубокие исследования необходимо воспользоваться механической подъемной лебедкой, которая ставится в 20-30 метрах от устья.

Сначала вниз опускают шаблон, затем измерительный прибор (иногда с утяжелителем).

Чтобы проволока не оборвалась в момент проведения исследования, нельзя, чтобы оборудование спускалось ниже края трубы. Чтобы предотвратить подобное явление, башмак оснащается специальной шпилькой, которая ограничивает спуск внутри колонны. Поднятие производится на малой скорости, на последних метрах она должна быть минимальной (в ряде случаев устройства для исследований вытаскивают вручную).

Измерение дебита производится на групповых установках, и для отбора используется краник, который забирает пробу жидкости и выдает результат через некоторое время.

Выводы

Фонтанные скважины достаточно часто устраиваются для добычи нефти, когда жидкость может подниматься посредством пластового давления высокой мощности. Как и другие типы скважин, она оборудуется специальными видами оснастки. Грамотные расчеты и правильно взятые анализы – гарантия того, что продуктивность горизонтов, степень разработки и иные важные факторы будут на высоте.

Видео: Фонтанный и газлифтный способ добычи нефти

Устьевая фонтанная арматура ГОСТ 13846 89 нефтегазодобывающих скважин

Фонтанная арматура ГОСТ 13846 89

Разработана фонтанная арматура ГОСТ 13846 89 для обеспечения технологического процесса добычи нефтегазовой смеси. Рассматриваемая часть устьевого наземного оборудования состоит из фонтанной елки, трубной обвязки. Арматура устанавливается на колонную головку, обслуживается с рабочей площадки.

Трубная обвязка применяется для контроля давления затрубного пространства, обеспечения герметичности устья, закачки реагентов, промывки, подвески эксплуатационной колонны. Фонтанная елка используется для измерения давления на устье, глушения, закрытия, спуска в ствол приспособлений, оборудования, приборов, переключения режимов добычи, перенаправления потока рабочей среды.

Фонтанная устьевая арматура так же монтируется на устье газлифтных и насосных скважин после небольшой доработки. Основными параметрами оборудования являются: давление 14 – 105 МПа, размер ствола и нагнетательных линий 50 – 150 мм и 50 – 100 мм, соответственно, шесть схем елки и две схемы трубной обвязки для не одинаковых эксплуатационных условий.

Особенности конструкции

Изначально полезное ископаемое поднималось под воздействием пластового давления на поверхность по всему объему скважины. Соответственно, процесс добычи был не контролируемым, не управляемым, имел низкий КПД.

Фонтанный период был очень коротким, а расход пластового газа, наоборот, высоким. При значительном содержании в нефти песка разрушался ствол скважины. При поломке, износе любого узла приходилось останавливать скважину для замены, ремонта.

Затем была разработана современная технология фонтанной добычи нефтегазовой смеси:

в скважину опускается эксплуатационный трубопровод – колонна НКТ;
при высоком дебете может использоваться две колонны;
на устье монтируется елка с регулирующей (дроссели) и запорной (краны пробковые, шаровые, задвижки шиберные) арматурой, манометрами.
в верхней части фонтанная арматура ГОСТ 13846 89 имеет буферную зону с фланцем, через который в ствол может спускаться оборудование, приборы без остановки режима добычи;
для замены задвижек под давлением используются резервные струны – выкидные линии, созданные посредством тройников, крестовин.

Стандарт ГОСТ 13846 разрабатывался, еще во времена СССР, действовал во всех странах СЭВ (Чехословакия, Румыния, Польша, Венгрия, Болгария, Албания, Монголия, Куба, Вьетнам, Венгрия). Продукция, выпущенная по его регламенту, относится к коду ОКП 36 6513, 36 6514, 36 6666, а сам стандарт входит в группу Г43 по специальному классификатору.

Основными особенностями конструкции фонтанной арматуры являются:

нижняя часть называется трубной обвязкой, состоит из головки, манометра, запорной арматуры, фланцевых соединений;
верхней части присвоено название фонтанной елки, в состав которой входит главный фитинг (крестовина или тройник), запорная арматура, регулирующие устройства, измерительные приборы;
разработано 4 схемы тройниковых елок и 2 схемы крестовых елки;
для малого (7 – 14 МПа) давления могут использоваться краны пробковой или шаровой конструкции;
при высоком (21 – 105 МПа) давлении елки и обвязки комплектуются исключительно задвижками;
для снижения гидравлических потерь внутри запорной арматуры применяются полнопроходные прямоточные задвижки;
для повышения эксплуатационного ресурса выбраны задвижки шиберного типа, сохраняющие работоспособность при длительном нахождении затворного элемента в открытом положении;
характеристики потока изменяются дросселями не регулируемого и регулируемого типа;
одна НКТ колонна крепится к трубной головке изнутри нее при помощи муфтовой подвески или сверху нее – монтируется стволовая катушка, насосно-компрессорные трубы прикручиваются к патрубку или переходнику;
две эксплуатационных колонны подвешиваются другим способом – внутренние НКТ на переводнике внутри стволовой катушки, наружный ряд патрубком в тройнике;
допускается крепление наружной колонны в крестовине головки, внутреннего ряда на муфтовой подвеске.

Стандарт разработан сотрудниками министерства нефтяного и химического машиностроения союза ССР. В 1994 году срок действия этой нормативной документации стал не ограниченным.

Назначение

По умолчанию фонтанная арматура ГОСТ 13846 89 была разработана для решения следующих задач:

предотвращение протечек рабочей среды и выброса ее на поверхность;
обеспечение заданных режимов добычи с возможностью переключения между ними;
контроль давления на устье, в струнах и затрубном пространстве;
перераспределение потока продукции скважины из ее ствола в манифольд, и далее на АГЗУ;
глушение скважины при аварии и плановое ее закрытие по мере необходимости;
крепление внутренних эксплуатационных трубопроводов из колонн НКТ;
возможность спуска оборудования, приспособлений, устройств, приборов;
закачка реагентов при воздействии на забой или пласт.

Таким образом, фонтанная арматура необходима для планового освоения скважины с возможностью обслуживания, ремонта оборудования без остановки добычи. При этом должно соблюдаться одно условие – колонна НКТ внутри ствола должна быть одна или две. Причем, в последнем случае насосно-компрессорные трубы меньшего диаметра должны быть расположены внутри других, большего диаметра, то есть по концентрической схеме.

Для скважин с параллельной подвеской эксплуатационных трубопроводов данный стандарт не пригоден.

Область применения

Используется фонтанная арматура ГОСТ 13846 89 для освоения скважин фонтанирующего, газлифтного и насосного типа с электрическими винтовыми, центробежными, газопоршневыми, штанговыми насосами. На долю фонтанных и газлифтных скважин в РФ приходиться менее 10% от общего числа скважин.

Даже при самом рациональном расходе пластового газа, его давления, все равно не хватит, чтобы откачать весь объем нефти из пласта. Поэтому все фонтанирующие скважины со временем переводят на насосные режимы эксплуатации. Бесштанговыми насосами оборудованы около 20% скважин, штанговыми около 70%.

Чтобы не менять при этом оборудование на устье, фонтанная арматура изначально разрабатывалась, как универсальная, для любых технологий добычи.

Схема елки

Имеет фонтанная арматура ГОСТ 13846 89 шесть стандартных схем сборки:

Первые два варианта имеют по одной струне – выкидной линии. Поэтому могут быть использованы исключительно для перекачки нефтегазовой смеси без примесей абразива и химических соединений – песок, сероводород и углекислота, соответственно.

В схемах 5 и 6 главным фитингом сборки является крестовина. Это позволяет снизить высоту фонтанной елки для более удобного обслуживания арматуры с земли и рабочей площадки. Дополнительно эти варианты пригодны для высокого давления 21 – 105 МПа и дебита скважины до нескольких тысяч тонн ежесуточно. С другой стороны, струны находятся на одной пространственной оси, что резко снижает ремонтопригодность задвижек на выкидных линиях.

Елки в схемах 3 и 4 сконструированы на основе двух тройников, установленных друг на друга. Это позволяет разместить струны в разных вертикальных уровнях, и установить между ними задвижку. Рабочей всегда назначается верхняя струна, при интенсивном износе стенок тройника скважина переключается на нижнюю выкидную линию, верхний фитинг меняется без остановки процесса добычи.

Дополнительно существует две схемы с V-образными крестовинами, которые были изобретены позже срока вступления в силу настоящего стандарта. Это промежуточный вариант между схемами 5, 6 и 3, 4, то есть между двухструнными крестовыми и тройниковыми. Здесь поток отклоняется во время движения на незначительный угол. Снижается износ стенок фитинга абразивным материалом, но немного увеличивается и высота елки.

Схемы обвязки трубной

В нижней части фонтанная арматура ГОСТ 13846 89 может иметь две схемы сборки:

На первой схеме приводится трубная обвязка для одной колонны НКТ, на второй – для обвязки двух стволовых эксплуатационных трубопроводов концентрического типа. В условном обозначении схема елки 1 – 6 указывается цифрой, а трубной обвязки буквой «а», только второго типа. Первая схема обвязки трубной головки в условном обозначении фонтанной арматуры не отображается, то есть является режимом «по умолчанию».

Рабочие характеристики

Важнейшими показателями фонтанной арматуры ГОСТ 13846 89 являются рабочее давление и условные проходы ствола, боковых патрубков елки и трубной головки. Их взаимное соотношение величин сведено в специальную таблицу:

PN (МПа)	21	14 – 105	14 – 105	14 – 105	14 – 105
DN боковых патрубков трубной головки	50	50 – 65	50 – 65	50 – 65	50 – 65
DN боковых патрубков елки	100	65 – 100	50 – 80	50 – 65	60
DN ствола елки	150	100	80	65	50

Единых стандартных габаритов у фонтанной арматуры нет. Поскольку задвижки и фитинги, из которых собрана елка и трубная обвязка, у разных производителей могут иметь не одинаковые размеры.

Условное обозначение

Обозначается в документации и технической литературе фонтанная арматура ГОСТ 13846 89 специальным шифром:

тип изделия – Е елка или А арматура;
назначение – Ф фонтанная или Н нагнетательная;
способ подвески НКТ колонны – К при помощи переводника трубной головки, без обозначения внутри самой головки;
схема елки – 1 – 4 тройниковая либо 5, 6 крестовая;
схема трубной обвязки – а для двух колонн НКТ, без обозначения для одного эксплуатационного трубопровода;
система управления задвижек, дросселей, кранов – Д дистанционная, А автоматическая, ручная не указывается, В дистанционно-автоматическая;
номинальный диаметр ствола – 50 – 150 мм;
диаметр боковых патрубков елки – 50 – 100 мм, указывается лишь при несовпадении с предыдущим размером;
рабочее давление – 14 – 105 МПа;
исполнение по степени коррозионной защиты – К1 для сред с содержанием углекислоты менее 6%, К2 сероводорода и углекислоты до 6%, К3 при содержании этих химических веществ меньше 25%;
климатическое исполнение – ХЛ, УХЛ;
нормативный документ на производство – ГОСТ 13846.

В маркировке, выполняемой ударным способом на стальной пластине, прикручиваемой проволокой к арматуре, указывается шифр условного обозначения целиком и товарный знак предприятия.

Технические требования

По регламенту нормативной документации фонтанная арматура ГОСТ 13846 89 обязана удовлетворять следующим требованиям:

абсолютная герметичность по отношению к окружающей среде;
гидравлические испытания под давлением, в 1,5 или 2 раза превышающим рабочее, при его значениях 70 – 105 МПа и 14 – 35 МПа, соответственно;
соосность отверстий трубопроводных изделий, из которых состоит ствол устьевой арматуры, должна обеспечивать свободный спуск в скважину оборудования с помощью лубрикатора;
по умолчанию фонтанная арматура комплектуется регулируемыми дросселями;
нерегулируемые дроссели заказчик должен согласовать с производителем;
допускается моноблочное исполнение нескольких составных частей елки и трубной обвязки;
разрешено дооборудование елок дросселями, арматур обратными клапанами, задвижками, кранами, быстросборными соединениями, устройствами КИПа, дистанционного управления для запорных устройств, предохранителей автоматического типа;
по требованию заказчика должны обеспечиваться замеры температуры/давления в струнах елки, закачка реагентов, установка елки под давлением;
дистанционное управление должно иметь переключатель в ручной режим.

Фланцы элементов фонтанной арматуры должны иметь табличные размеры:

DN нижнего фланца трубной головки	DN верхнего фланца трубной головки	PN (МПа)	DN ствола
350	280	21	150
280	230	14 – 140	100
	180	70 – 140	80
		70, 105	50, 65
		21, 35	50 – 80
180, 280		14	50 – 80

Для повышения ремонтопригодности и эксплуатационного ресурса фланцевые соединения заменяют хомутовыми, или вообще исключают из конструкции за счет использования моноблочных элементов фонтанной арматуры.

Услуги

(207) 721-9210

[email protected]

Услуги

Нажмите на каждую услугу ниже
, чтобы узнать больше об опыте и знаниях WellTree в области деревьев и кустарников:

9003 Управление болезнями и насекомыми 000132 90

Наша команда арбористов поможет вашим деревьям и кустарникам вырасти здоровыми и сильными. Часто вредные насекомые и болезни являются результатом основных факторов. Обладая новейшими знаниями и инструментами, наши лицензированные специалисты готовы определить источник проблемы и направить ваши растения на более здоровый путь.

Позвоните нам, чтобы помочь справиться со вспышками:
Коричневый хвост · Болиголов мохнатый адельгид · Зимняя моль · Еловая литая хвоя · Яблоневая парша

Свяжитесь с WellTree для получения дополнительной информации>

Обрезка

Обрезка может сыграть важную роль в сохранении здоровья и внешнего вида ваших деревьев и кустарников. Это также может предотвратить ненужный ущерб во время штормов и суровой погоды. Наша добросовестная команда арбористов может помочь вам с вашими потребностями в обрезке больших и малых деревьев.

Определенные виды обрезки имеют различные преимущества в зависимости от вашего дерева или кустарника:
· Обрезка плодовых деревьев для повышения урожайности
· Структурная обрезка молодых деревьев
· Обрезка сухостойной древесины для здоровья деревьев и снижения вредного воздействия сверху
· Обрезка кустарников
· Уменьшающая обрезка кроны
Свяжитесь с WellTree для получения дополнительной информации>

Программы профилактического ухода

Унция профилактики… как говорится. Наши программы профилактического ухода направлены на усиление естественной защиты ваших деревьев и кустарников, помогая им противостоять болезням, заражению насекомыми и другим воздействиям окружающей среды. Спросите нас о том, какую пользу может принести вам эта программа.

Свяжитесь с WellTree для получения дополнительной информации>

Посадка

Мы считаем, что успешная посадка деревьев должна измеряться годами, десятилетиями и поколениями. Мы понимаем местные почвенные и климатические условия, поэтому мы можем помочь вам выбрать лучший образец, лучшее место и лучшее время для посадки ваших деревьев и кустарников. Наш опыт научил нас тому, что правильно посаженные деревья становятся сильнее, здоровее и обеспечивают непреходящую красоту.

Свяжитесь с WellTree для получения дополнительной информации>

Перевозки

Наши показатели безопасности в Welltree говорят сами за себя. Мы можем удалить больные, поврежденные или плохо расположенные деревья и пни безопасно и эффективно. Любой размер, в любом месте.

Свяжитесь с WellTree для получения дополнительной информации>

Предварительный и послестроительный уход

Часто деревья неосознанно повреждаются во время строительства дома, ремонта и ландшафтного дизайна. Часто проходят годы, прежде чем на деревьях проявляются последствия этого повреждения, часто со смертельным исходом. Наша команда может помочь вам или вашему подрядчику до, во время и после строительства, чтобы ваши ценные деревья получали уход, необходимый для сохранения здоровья и красоты.

Свяжитесь с WellTree для получения дополнительной информации>

Shoreland Protection Consultations

Законы штата Мэн о защите прибрежных территорий могут сбивать с толку домовладельцев, живущих на побережье. Наши опытные лесоводы могут помочь вам улучшить свои виды, работая в рамках законов о зонировании. Позвоните для первичной консультации с сертифицированным, лицензированным лесоводом Welltree.

Свяжитесь с WellTree для получения дополнительной информации>

Подкормка

Многие деревья и кустарники получают достаточное количество питательных веществ естественным путем, в то время как другим требуются дополнительные питательные вещества для улучшения их здоровья. Мы понимаем эти различия и можем разработать план, соответствующий потребностям ваших растений.

Свяжитесь с WellTree для получения дополнительной информации>

Служба помощи при урагане

В любое время года, в любое время суток мы всегда готовы помочь в экстренных случаях, связанных со ураганом. Держите наш номер под рукой.

Свяжитесь с WellTree для получения дополнительной информации>

Спасибо

(207) 721-9210

[email protected]

Спасибо

Ниже приведены лишь несколько комментариев от наших многочисленных довольных клиентов.

Спасибо! Ваши люди отлично поработали. Они совершенно не беспокоили наши растения и кустарники – и прекрасно убирались. — Сал

Все отлично. Мы получили несколько комментариев о том, как хорошо выглядит дерево. — Джон К.

Это первоклассное оборудование, они должны быть образцом того, как подрядчики и поставщики услуг должны вести бизнес. С этого момента они будут моим подрядчиком по обслуживанию деревьев! — Тед Х.

Проделал фантастическую работу по удалению дерева. … Я был взволнован. … Я очень рекомендую WellTree, очень профессиональный и верный своему слову. — Джанет С.

…спасибо за потрясающую работу, которую WellTree проделала в субботу, когда вы вытащили дерево из путаницы линий электропередач… Я вернулся поздно днем, полностью ожидая найти обломки работы. То, что я обнаружил, было потрясающе безупречной чистотой. Ух ты!!!! Еще раз спасибо. — Джоан

Спасибо за прекрасно выполненную работу! Было приятно иметь дело со всеми вами; от офисного персонала до лесорубов. … Я очень рекомендую вашу компанию. — Дайан Ю.

…просто примечание, чтобы сказать, как мы довольны обрезкой, которую вы для нас сделали… вы быстро пришли проверить работу, быстро оценили и закончили работу в запрошенное время. Спасибо за ваш профессиональный подход. — FW

Вы и ваша команда проделали замечательную работу. Спасибо! — Джули

Я хочу поблагодарить вас за работу, которую вы и ваша команда проделали в моем дворе. У вас работает замечательная группа молодых людей. Все они очень вежливы и профессиональны. — Эвелин С.

Компания WellTree прибыла, как и обещала, выполнила оговоренную работу и оставила мою собственность в чистоте, убрав весь мусор. — Джеральдин К.

Всем в WellTree,

Просто хочу, чтобы вы все знали, как мы довольны работой, проделанной сегодня утром… Ваша команда была быстрой, вежливой и абсолютно профессиональной. С удовольствием порекомендуем вашу компанию всем, кто ищет работу с деревьями. — Глен Р.

Ваша команда очень усердно работала и делает честь вашему бизнесу. Я дал твое имя своим соседям. Спасибо. — Джин

Вы отлично поработали у меня дома… Вы были эффективными, профессиональными и дружелюбными. Место осталось таким чистым! Спасибо за ваш тяжелый труд. — Деб Л.

Я был очень доволен удалением своих деревьев. Приехали намного раньше, чем ожидалось, и работа была сделана быстро.

TOP HEADLINES