Каким должно быть давление опрессовки фонтанной арматуры после ее установки

Рабочие характеристики

По умолчанию фонтанная арматура АФК имеет следующие эксплуатационные свойства:

  • конструкция – крупногабаритная сборочная единица из фитингов, запорной, регулирующей арматуры, фланцевых и быстроразъемных соединений, труб, измерительной аппаратуры с ручным, дистанционным, автоматическим или комбинированным приводом;
  • давление рабочее – 14 – 140 МПа;
  • рабочая среда – газоконденсат, нефть, природный газ;
  • характеристики среды – максимум 80% пластовой воды по объему, содержание абразивных веществ в пределах 25 мг/л, химических примесей до 25% (сероводород, углекислота);
  • условные проходы – 50 – 150 мм (центральный ствол), 50 – 100 мм (боковые отводы елки), 50 или 65 мм (боковые патрубки трубной головки); соединение – фланцевым способом;
  • исполнение – хладостойкое ХЛ, обычное У, УХЛ, коррозионно-стойкое К1, К2, К3;
  • температура рабочей среды – максимум +120°С; температура окружающей среды – от -60°С до +40°С;
  • категория размещения по ГОСТ 15150 – первая;
  • схема фонтанное елки – 1, 2, 3, 4, 5, 6;
  • класс материалов по американскому стандарту API 6 A – АА, ВВ, СС, DD , EE ;
  • уровень технических требований по API 6 A – PR 1 или PR 2;
  • уровень спецификации по API 6 A – PSL 1 … PSL3G ;
  • резьба для НКТ подвески – согласно ГОСТ 633, JFE BEAR , VAM TOP , TMK UP PF , TMK UP FMT ;
  • уплотнение подвески – металл-металл, мягкое, вторичное П-образной или лепестковой манжетой с нажимными кольцами в зависимости от диаметра;

Отечественный стандарт допускает объединять несколько узлов в одну сборку. В этом случае фонтанная арматура АФК называется моноблочной. Вместо прямых крестовин могут использоваться V-образные фитинги для снижения износа от коррозии и абразива.

Видео

Монтаж и демонтаж фонтанной арматуры

В процессе эксплуатации нефтяной или газовой скважины выполняют установку конструкции. Для присоединения используют колонные головки. Отверстия, расположенные в верхнем фланце, позволяют фиксировать детали с разными типоразмерами. Процесс установки оборудования выполняют в несколько шагов.

В пространство между фланцами укладывают прокладку, выполненную из малоуглеродистой стали и имеющей овальную форму. С помощью элеватора колонну труб опускают на место установки. После этого трубы собирают между собой с помощью резьбовых соединений. Кстати, резьбу перед сборкой имеет смысл покрыть защитной смазкой. После окончания сборки установки необходимо провести ее опрессовку.

Ремонт этого оборудования необходимо выполнять только на специальных предприятия. Перед тем как отправить ее в ремонт, установка должна быть разобрана. Елку надо промыть и в это время провести обследование оставшихся компонентов.

Фонтанная арматура и схема ее обвязки, конструируется так, что бы она могла защитить окружающую среду от воздействия на нее рабочей среды, подаваемой в трубопроводной системе.

Маркировка арматуры

Для маркировки этого типа продукции применяют буквенно-цифровые сокращения, которые обозначают следующим образом АФХ или АФКХ, где АФ говорит о типе арматуры, в этом случае арматура фонтанная, буква «К» сообщает о методе подвески трубопровода. Буква Х (от 1 до 6) показывает на схему в соответствии с ГОСТ 13846–84 . Кроме того, в маркировке изделия могут быть указаны численные параметры, показывающие рабочий диаметр и давление, климатическое исполнение и некоторые другие, в частности, класс коррозионной стойкости.

Назначение фонтанной арматуры

Фонтанная арматура, прежде всего, предназначена для придания герметичности устью скважины, а так же для контроля работы последней. Фонтанная арматура несет в себе выполнение следующих задач

:

  • Удержание в подвешенном состоянии насосно-компрессорных труб, которые опущены в скважину
  • Герметизация труб, затрубного пространства
  • Фонтанная арматура обеспечивает управление рабочими режимами скважины, работу скважины в непрерывном режиме
  • Контроль над состоянием, измерение параметров, скважины, как во внутренней части, так и внешней.

Конструкция фонтанной арматуры

ГОСТ 13846–84, подразумевает применение схем тройникового и крестового типа. В состав типовой фонтанной арматуры входят такие узлы, как:

  • трубная головка;
  • фонтанная елка;
  • запорные устройства, управляемые в ручном режиме;
  • дроссели.

Трубная головка предназначена для того, что на нее подвешивают НКТ в несколько рядов и обеспечения их герметичности. Кроме того, она принимает участие в некоторых технологических процессах, связанных с освоением, работой и обслуживанием скважины.

Это устройство, при необходимости выполнять замену установленных на ней боковых задвижек. Для этого применяют глухие пробки, устанавливаемые в резьбе, нарезанной в корпусе.

Фонтанная елка призвана решать следующие задачи:

  • направление готовой продукции в линию;
  • принятие участия в монтаже дополнительных устройств;
  • выполнение замеров параметров работы трубопроводной сети;
  • обеспечение спуска устройств для очистки скважинных труб.

Запирающие устройства представлены пробковыми кранами и задвижками с подаваемой смазкой. Главная их задача перекрывание движение рабочей среды.

Разновидности арматуры

ГОСТ, которые действуют на территории нашей страны, определили следующие типы фонтанной арматуры:

  1. Тройниковая (крестовая) — схема позволяет подключать отводы к сборным и замерным установкам при помощи выкидных линий.
  2. Двухрядная (однорядная) — ее оснащают задвижками или кранами. Первые применяют для работы на нефтяных скважинах, вторые — на газовых.

Кроме вышеописанной классификации, применяют и такую:

  1. По давлению. Типовое оборудование работает при давлении от 7 до 105 МПа. Арматура, которая рассчитана на работу при высоком давлении используют для работы на глубоких скважинах. Кроме того, ее устанавливают на скважинах, в которых было отмечено наличие опасное давление пластов.
  2. По размеру прохода ствола. Этот размер лежит в пределах от 50 до 150 мм. Устройства с рабочими диаметрами от 100 до 150 мм устанавливают на скважины по добыче нефти и газа с высоким дебитом.

Проектировщик, подбирая материал для производства арматуры, должен учитывать свойства среды. Кстати, для установки изделий во взрывоопасной среде не желательно устанавливать узлы и агрегаты, выполненные из чугуна.

В состав типовой арматуры входят разные типы задвижек, клапаны и пр. В состав специальной обвязки включают редукционные вентили, затворы и клапаны для подачи катализаторов и работы резервной арматуры.

Международные стандартные спецификации на фонтанное оборудование

Требования к арматуре фонтанного типа, которые зафиксированы в международных стандартах API 6A. Они затрагивают основные параметры оборудования, узлов и конструкций, касаются материала, из которых произведены. Также описывают рабочие характеристики, размеры, возможности взаимозамен составных частей, материалы, особенности сварочного процесса при изготовлении. Отдельные блоки касаются испытаний, инспекции, ремонтных и восстановительных работ, транспортировки, закупки и других разделов.

В них перечисляются узлы и устройства, регулируемые стандартом. Среди них:

  • Корпус и катушки головок обсадных и насосно-компрессорных колонн. Многоступенчатые корпуса.
  • Различные соединители, а также фитинги.
  • Подвески колонн: обсадной, насосно-компрессорной.
  • Варианты дроссельных и клапанных устройств, штуцеров.
  • Концевые и сварные соединители.
  • Другие виды узлов: приводы, кольцевые прокладки, сменные вкладыши и др.

Стандарт определяет уровни спецификации изделий PSL. Они касаются стальных бурильных труб, определяют различия разных типов трубопрокатных изделий по ряду признаков. Эти признаки сводятся к

  • Различию по химическому составу.
  • Разным механическим характеристикам.
  • Разнице способов и методов производства.
  • Разным вариантам при осмотре и выявлении дефектов, а также при проведении ремонтных работ.
  • Различиям в сертификации.

Фонтанную арматуру относят к виду производственных изделий, которые имеют определенное целевое назначение. Она рассматривается как оборудование непрерывного использования. Существует возможность восстановительных работ после отказа оборудования, оно отличается хорошей ремонтопригодностью. Обслуживание рекомендуется проводить у одного оператора, который будет проверять и контролировать его на этапе подготовки к работе. Период работы арматуры в среднем 15 лет. Отказ оборудования проявляется в следующих вариантах:

  1. Теряется герметичность запорных блоков.
  2. Нарушается герметичность разъемных соединений, причем от нее не удается избавиться с помощью подтягивания.
  3. Ломаются, выходят из строя компоненты оборудования. Это влечет за собой их демонтаж, замену на новые исправные детали и узлы.

Эти нарушения требуют проведения ремонтных работ до полного восстановления рабочих характеристик.

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.

Из чего состоит арматура

Данный строительный материал в своем составе имеет целый ряд различных конструкционных узлов. Головка содержит в себе фланец колонного типа, крестовик, а также тройник и переводную катушку. Ёлка служит уже для контролирования и отвода от скважины продукции получаемой из последней.

Можно разобрать поэлементно конструкцию фонтанной арматуры, чтобы понять предназначение важнейших узлов.

Итак:

  • Колонный фланец – служит для того, чтобы соединить арматуру с колонной и обеспечить герметичность пространства за трубой
  • Крестовина головки – для предоставления возможности сообщенности с пространством за трубой
  • Тройник — происходит подвес трубного ряда и связи с ним
  • Переводная катушка – подвес вторичного ряда труб
  • Крестовик фонтанной елке дает возможность отводить продукты в центральный трубопровод, получаемые из скважины
  • Буферная задвижка – некое окно, предназначенная для предоставления спуска разного рода глубинных измерительных аппаратов в скважину
  • Патрубок буферный – некая переходная зона перед спуском аппаратов в скважину, которая располагается перед буферной задвижкой

Главным условием ко всем компонентам фонтанной арматуры является их хорошая герметичность и прочность. В случае необходимости, все элементы должны быть быстро заменяемы, чтобы не создавать длительных простоев в работе скважины. В качестве запорных устройств допускается использование таких типов как, задвижки прямоточные, различного рода краны, и угловые вентили.

Схема фонтанной арматуры

Схема фонтанной арматуры

Предусмотрено также использование двух типов устройства фонтанной арматуры.

Арматуру, в базе которой лежит использование тройников, рекомендуют использовать при исполнении скважин с низким и средним давлением, а также при нахождении в скважине различного рода примесей механического типа.

При наличии примесей необходимо использовать арматуру с двойной елкой. При отсутствии в скважине со средним и низким давлением возможно использование однострунной елки. Фонтанная арматура на базе крестовин применяется в скважинах высокого давления без наличия примесей механического типа.

Недостатком арматуры выполненной с использованием крестовин есть то, что при выходе из строя одного из отводящих узлов, появляется необходимость полностью останавливать работу скважины на время устранения неисправности.

При работе скважины на тройниках такая необходимость отсевает, достаточно перекрыть среднюю часть отводящего узла и переключить работу на нижнее отводящее устройство.

Варианты исполнения

В зависимости от эксплуатационных условий фонтанная арматура АФК может иметь следующие варианты исполнения:

  • 1, 2, 3, 4. 5 или 6 схема елки, зависит от типа добываемого флюида, количества химических примесей и абразива в нем, устьевого давления; схема 1 или 2 трубной обвязки, зависит от дебита скважины;
  • коррозионно-стойкое исполнение К1, К2, К3, не коррозионное УХЛ, ХЛ, используются разные стали, сплавы для фитингов, корпусных деталей арматуры;
  • тип запорной арматуры – шиберные задвижки для нефти, шаровые или пробковые краны для газа;
  • конструкция регулирующей арматуры – регулируемый, не регулируемый дроссель;
  • управление запорной, регулирующей арматурой – вручную, через механический редуктор, автоматически, дистанционно электрическим, пневматическим, гидравлическим, электромагнитным приводом.

Вариант исполнения выбирается проектировщиком на основании характеристик пласта, региона эксплуатации.

Видео: Фонтанный и газлифтный способ добычи нефти

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 63Источник: http://snkoil.com/press-tsentr/polezno-pochitat/issledovaniya-fontannogo-tipa-skvazhin/

Кол-во блоков: 19 | Общее кол-во символов: 32229Количество использованных доноров: 7Информация по каждому донору:
  1. https:///arm/vidy/fontannaya-armatura.html: использовано 2 блоков из 3, кол-во символов 6692 (21%)
  2. https:///instrumenty/ustrojstvo-fontannoj-armatury-neftjanoj-skvazhiny: использовано 1 блоков из 9, кол-во символов 993 (3%)
  3. https://tokar.guru/metallicheskie-izdeliya/armatura/sostav-i-naznachenie-fontannoy-armatury-shema-obvyazki.html: использовано 1 блоков из 7, кол-во символов 1330 (4%)
  4. http://snkoil.com/press-tsentr/polezno-pochitat/issledovaniya-fontannogo-tipa-skvazhin/: использовано 5 блоков из 6, кол-во символов 6412 (20%)
  5. http:///fontannaja-armatura-ustevaja-afk-shema-foto.html: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 3662 (11%)
  6. http:///fontannaya-armatura-konstrukciya-i-naznachenie.html: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 3857 (12%)
  7. https:///manufacture/00622092_0.html: использовано 1 блоков из 2, кол-во символов 9283 (29%)

Теги