Оборудование фонтанной скважины.

 

Условия эксплуатации месторождений нефти и газа, а также охрана недр и техника безопасности требуют герметизации и разобщения межтрубных пространств, спуска в скважину НКТ, направления продукции в замерные устройства, регулирования работы скважины, ее кратковременного закрытия для ремонтных работ.

 

 

 

 

Все оборудование фонтанной скважины можно разделить на две группы – подземное и наземное.

К наземному оборудованию относится все оборудование, работающие на поверхности.

§ колонная головка;

§ устьевая арматура;

§ рабочие манифольды (обвязка устья скважины);

Подземное оборудование включает в себя все устройства и приспособления, работающие в скважине и находящиеся ниже фланца обсадной колонны.

§ насосно-компрессорные трубы (НКТ);

§ якорь;

§ пакер;

§ клапаны;

§ муфты.

 

Колонная головка предназначена для обвязки устья скважины с целью герметизации межтрубных пространств, а также для подвески обсадных колонн и установки фонтанной арматуры. Колонная головка обеспечивает возможность контроля за давлениями во всех межтрубных пространствах скважины.

 

Фонтанная арматура предназначена:

§ для подвески одной или двух колонн фонтанных труб;

§ для герметизации и контроля пространства между фонтанными трубами и обсадной колонной;

§ для проведения технологических операций при освоении, эксплуатации и ремонте скважины;

§ для направления продукции скважины в выкидную линию на замерную установку;

§ для регулирования режима работы скважины и осуществления глубинных исследований.

Фонтанная арматура состоит из двух элементов: трубной головки и фонтанной ёлки. Фонтанная ёлка соединена с трубной головкой с помощью переводника.

Трубная головка предназначена для подвески фонтанных труб. Обычно она представляет собой крестовину с двумя боковыми отводами и запорными устройствами. Один из боковых отводов соединяется с обвязкой скважины, а к другому крепится патрубок для проведения исследовательских работ, который закрывается заглушкой. На крестовину устанавливается переходная катушка (переводник к трубной головке), в которую вворачивается верхний резьбовой конец фонтанных труб. На верхнем фланце переводной катушки укрепляется фонтанная ёлка.

 

 

Фонтанная ёлка предназначена для направления и регулирования потока жидкости из фонтанных труб.

Фонтанные ёлки по конструкции делятся на крестовые и тройниковые. Характерным узлом крестовой арматуры является крестовина с боковым отводом. Для тройниковой фонтанной ёлки характерным узлом является тройник, к которому присоединяется выкидная линия. Таким образом, фонтанная ёлка состоит из тройника или крестовины, трёх запорных устройств и штуцера (дросселя).

Тройниковые арматуры, как правило, применяются в скважинах, дающих вместе с нефтью абразивный материал - песок, ил.

Запорные устройства, устанавливаемые на фонтанной арматуре,  применяются трёх типов:

§ прямоточные (шиберные) задвижки,

§ краны,

§ угловые вентили.

 

 

 

 

Фонтанная арматура обычно комплектуется задвижками типа ЗМС или кранами типа КППС.

Штуцер или дроссель, предназначен для поддержания заданного режима работы скважин (регулирования потока среды).

Простейший штуцер выполняется в виде диафрагмы с отверстием заданного диаметра, зажимаемой между двумя фланцами выкидной линии. Применяются регулируемые штуцеры, в которых проходное сечение плавно изменяют перемещением конусного штока в седле из твердого материала. Перемещение осуществляется вращением маховика, на штоке которого имеется указатель, показывающий эквивалентный диаметр проходного кольцевого сечения регулируемого штуцера.

Штуцер создаёт дополнительные гидравлические сопротивления при движении жидкости, поскольку он уменьшает проходное сечение в трубной линии. Вследствие этого возникает перепад давления в линиях до штуцера (Р_буф) и после него (Р_лин). Давление в линии до штуцера больше, чем после него; причем, чем меньше диаметр проходного сечения штуцера, тем больше будет перепад давления.

 

Рабочий манифольд (обвязка устья скважины) предназначен для обвязки фонтанной арматуры с трубопроводом, подающим продукцию скважины на замерную установку. Применяются различные схемы таких обвязок в зависимости от местных условий и технологии эксплуатации. Поэтому эти схемы не стандартизованы, но их узлы комплектуются из элементов заводского изготовления (катушек, клапанов, отводов, фланцев и т.д.).

 

На обвязке устья скважины установлены вентиль, пробоотборник, штуцер, патрубок с заглушкой и обратный клапан.

 

	Вентиль предназначен для установки манометра (прибора для контроля давления). Монтируется в верхней части обвязки устья скважины.

 

 

	Пробоотборник предназначен для отбора проб жидкости, поступающей из скважины.

 

	Патрубок предназначен для проведения промывок скважины и выкидной линии, обработок внутренней полости оборудования. Патрубок герметизируется заглушкой.

 

	Обратный клапан предназначен для направления движения жидкости только в одну сторону (в сторону выкидной линии скважины).

 

 

Не только каждый из элементов наземного оборудования имеет своё название, но и каждое из запорных устройств (см. далее).

Ниже представлена наиболее распространённая на месторождениях ОАО «Томскнефть» ВНК схема фонтанной арматуры с обвязкой скважины.

Подземное оборудование.

Насосно-компрессорные трубы (НКТ) - выполняют следующие основные функции:

s являются каналом для подъема добываемой жидкости;

s служат для подвески глубинного оборудования;

s являются каналом для проведения различных технологических операций;

s являются инструментом для воздействия на забой и призабойную зону.

ГОСТ 633-80 регламентирует выпуск бесшовных (цельнотянутых) НКТ следующих условных (наружных) диаметров, мм: гладкие – 48, 60, 73, 83, 102, 114 и с высаженными наружу концами – 33, 42, 48, 60, 73, 89, 102, 114. Толщина стенок от 4 до 7 мм, длина трубы от 5,5 до 10 м (в среднем 8 м). НКТ выпускаются из стали группы прочности Д, К, Е, Л, М. Конструкция резьбового соединения специальная.

s Резьба в НКТ – коническая.

 

Конструкция трубной головки обеспечивает разделение трубного и затрубного (межтрубного) пространства в скважине.

Затрубным пространством называется пространство между эксплуатационной колонной и колонной насосно-компрессорных труб (НКТ).

Разделение трубного и затрубного пространства позволяет проводить в скважине исследовательские и ремонтные работы.