чем оборудуется устье скважины

Оборудование устья скважин

Оборудование устья скважин всех типов предназначено для герметизации затрубного пространства, отвода продукции скважины, а также для проведения технологических операций, ремонтных и исследовательских работ. Оно комплектуется в зависимости от способа эксплуатации скважин.

При фонтанном, компрессорном и бескомпрессорном способахдобычи нефти оборудование устья составляется из одинаковых деталей и узлов по подобным схемам.

Фонтанная арматура рассчитана на рабочее давление?, 14, 21, 35, 70 и 105 МПа, имеет диаметр проходного сечения ствола от 50 до 150мм.

Оборудование устья штанговой насосной скважинывключает (рис. 7.25) колонный фланец 1, планшайбу 2 с подвешенными к ней на-сосно-компрессорными трубами 3. В верхнюю муфту 4 труб ввинчивают тройник 5 для отвода нефти (в горизонтальной плоскости), а также для вывода наружу устьевого штока 7, связывающего через канатную подвеску насосные штанги с головкой балансира станка-качалки. Место выхода устьевого штока из тройника герметизировано с помощью сальника 6, набивку которого уплотняют крышкой 8 и пружиной.

Рис. 7.23. Фонтанная арматура тройннковая:

Рис. 7.24. Схема обвязки крестовой фонтанной арматуры:

Рис. 7.26 Станок-качалка типа СКД:

В планшайбе предусмотрены специальные отверстия для спуска в скважину скважинных приборов, выполнения ремонтных работ и технологических операций.

Жидкость, подаваемая насосом, направляется через боковой отвод тройника 5 в выкидную линию и далее в замерную или газосе-парационную установку.

Станок-качалка— это балансирный индивидуальный механический привод штангового скважинного насоса. Его основными узлами являются (рис. 7.26) рама 13, стойка 3 в виде усеченной четырехгранной пирамиды, балансир 2 с поворотной головкой, траверса 15 с шатунами 4, шарнирно подвешенная к балансиру, редуктор 6 с кривошипами 5 и противовесами 14. Для обеспечения возможности изменения числа качаний станки-качалки комплектуются набором сменных шкивов 7,10.

Таблица 7.5 Основные характеристики станков-качалок

Рис. 7.27. Оборудование устья скважины, эксплуатируемой глубинными центробежными или винтовыми насосами:

Оборудование устья скважин, эксплуатируемых глубинными центробежными и винтовыми насосами,идентично. Оно изображено на рис. 7.27. Крестовина 1 навинчивается на ответную муфту колонной головки и имеет боковые задвижки. Насосный агрегат на НКТ подвешивают на специальной разъемной эксцентричной планшайбе 5, имеющей отверстие для кабеля 4. Места ввода кабеля и НКТ уплотняются разъемным корпусом 2 и резиновым уплотнителем 3, который поджимается разъемным фланцем. Межтрубное пространство соединено с выкидной линией 6, на которой установлен обратный клапан 7 для отвода газа при работе скважины. Задвижка 8 позволяет спускать в скважину различные измерительные приборы и механические скребки для очистки подъемных труб от парафина. Для этого на тройнике устанавливают специальный лубрикатор. Задвижка 9, установленная на выкиде устьевой арматуры, служит для регулирования режима работы скважины. Давления на выкиде и в межтрубном пространстве замеряются манометрами 10, 11.

Дата добавления: 2016-02-27 ; просмотров: 1633 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Устье нефтяной скважины

Вне зависимости от добываемого ресурса, устье представляет собой крайне важный функциональный элемент системы. От него зависит производительность и эффективность добычи, а также удобство во время процесса бурения. При обустройстве нефтяных точек добычи особе внимание уделяется именно устью.

Что представляет собой устье скважины?

В независимости от того, нефтяная скважина или нет, по обобщенному определению устье – это пересечение шахтой поверхности верхнего грунта, т. е. наиболее рыхлого и неустойчивого пласта.

В нефтедобыче устройство устья скважины – это целый комплекс труб, расположенных на самом верху скважины. Там же располагается и оборудование, которое производит регулировку показателей давления внутри шахты во время бурения. Это позволяет регулировать весь процесс добычи, подстраивая оборудование под конкретные текущие требования.

Фактически, нефтяное устье выполняет несколько функций:

Немаловажно отметить, что все детали этого элемента проходят специализированную обработку для того, чтобы обеспечить максимально плотное прилегание даже во время интенсивного бурения. Такая плотная подгонка гарантирует образование крайне герметичных соединений, что в случае добычи нефтяных продуктов немаловажно: они значительно понижают или вовсе исключают образование протечек.

Все элементы рассчитаны на различное давление и подбираются сходя из требований конкретной конструкции и условий эксплуатации.

Схема устья скважины

Само устье нефтяной скважины являет собой комбинацию нескольких функциональных узлов:

Все они являются важными составляющими.

Головка обсадной колонны

Головка обсадной колонны – это соединяющее звено между обсадными конструкциями и разнообразным нефтяным устьевым оборудованием. Кроме этого, она:

По мере того, как происходит бурение, рано или поздно возникает необходимость присоединения очередного звена обсадной колонны. Для этого предназначены специальные тяжелые фитинги. Они надеваются с применением узконаправленного оборудования, которое и крепится на головку обсадной колонны, которой оснащается устье буровой скважины.

Данный элемент включает в себя захваты для удержания колоны, а также выполняет функцию по уплотнению обсадной конструкции, что позволяет как повысить её прочность, так и исключить неприятные явления вроде протечек или прорывов, устранение которых может занять немало времени.

Это оборудование применяется не только когда происходит процесс бурения, но и во время комплексных восстановительных мер. В таком случае головка используется как приспособление для контроля давления.

Постепенный монтаж тонких обсадных труб производится с использованием разнообразных адаптеров и регуляторов, а это означает, что противовыбросовый аппарат необходимо демонтировать и монтировать обратно каждый раз, как возникнет необходимость установки новой секции в скважину. Уже зафиксированные фланцы и втулки становятся единым целым с оборудованием нефтяной скважины.

Головка насосно-компрессорной колонны

Обслуживание скважин обеспечивается целым комплексом структур, оборудования и элементов, к которым относится, и головка насосно-компрессорной – или рабочей – колонны. Она опирается на головку обсадной колонны и выполняет ряд следующих функций:

Сама головка насосно-компрессорных труб идентична обсадным конструкциям с двойным фланцем. Для того, чтобы обеспечивать должную герметизацию, головка может иметь гнездо или специальную расточку для качественного уплотнения. Конструкция устья скважины должна позволять бесконфликтное размещение оборудования, поэтому продумывать его размещение следует заранее. Бурение также не должно влиять на функционирование аппаратуры, в противном случае возможно возникновения аварийных или, в случае добычи нефтяных залежей, небезопасных ситуаций.

Фонтанная арматура

Фонтанная арматура – это целая система механизмов и приспособлений, выполняющих ряд регулирующих и контролирующих функций. Почти каждая схема устья скважины, предназначенной для добычи нефти включает в себя фонтанную арматуру. Она представляет собой комплекс устройств, предназначенных для герметизации устья фонтанирующей скважины, подвески колонн лифтового назначения, а также для контроля и управления потоками. В состав элемента входят:

Из-за своей специфики, к этому оборудованию выдвигается ряд требований:

Колонная головка, располагающаяся внизу арматуры фонтанного типа, необходима для осуществления подвешивания обсадных колонн, а также герметизации.

Арматура фонтанная является важным элементом в случае нефтяных разработок, потому имеет собственный ГОСТ. В нем перечислены все типы ключевых схем, среди которых:

При выборе типа необходимо ориентироваться на условия будущей эксплуатации.

Взаимодействие всех компонентов арматуры обеспечивается за счет разнообразных фланцев и хомутов, а подсоединение к трубопроводу осуществляется через манифольд. Присоединение должно проводиться по всем правилам, в противном случае возможно возникновение чрезвычайного происшествия.

Процесс добычи нефти

Источник

Нефть, Газ и Энергетика

Блог о добычи нефти и газа, разработка и переработка и подготовка нефти и газа, тексты, статьи и литература, все посвящено углеводородам

Оборудование устья скважины

Фонтанная арматура служит для

· герметизации устья скважины,

· направления движения газожидкостной смеси в выкидную линию,

· регулирования и контроля режима работы скважины созданием противодавления на забое.

Фонтанную арматуру собирают из различных фланцевых тройников, крестовиков и запорных устройств (задвижек или кранов), которые соединяют между собой с помощью шпилек. Герметизируют соединения металлическим кольцом с овальным поперечным сечением, которое вставляют в канавки на фланцах и затем стягивают шпильками.

Фонтанная арматура состоит из

Трубную головку устанавливают на колонную головку. Она предназначена для подвески фонтанных труб и герметизации кольцевого пространства между фонтанными трубами и эксплуатационной колонной, а также для проведения различных технологических процессов, связанных с освоением и промывкой скважины, удалением отложений парафина из фонтанных труб, песка с забоя и т.д.

Трубная головка состоит из

На крестовике и тройнике трубной головки ставят запорные задвижки, которые служат для соединения технологического оборудования межтрубным или кольцевым пространством, а также для их герметизации.

Фонтанная елка устанавливается на трубную обвязку. Она предназначена для направления продукции скважин в выкидные линии, регулирования отбора жидкости и газа, проведения различных исследовательских и ремонтных работ, а также при необходимости для закрытия скважины.

Фонтанная елка состоит из

· задвижек на выкидных линиях для перевода работы скважины на одну из них.

Буферная задвижка служит для перекрытия и установки лубрикатора, который применяется для спуска в скважину скребков, различных скважинных измерительных приборов под давлением, не останавливая работу фонтанной скважины. При эксплуатации скважины на буферную задвижку устанавливают буферную заглушку с манометром.

Все задвижки фонтанной елки, кроме задвижек на одной из выкидных линий, при работе скважины должны быть открыты. Центральную задвижку закрывают лишь в аварийных случаях, направляя жидкость через межтрубное пространство в выкидные линии трубной головки.

Фонтанную арматуру различают между собой по прочностным и конструктивным признакам: по рабочему или пробному давлению, размерам проходного сечения ствола, конструкции фонтанной елки и числу спускаемых в скважину рядов фонтанных труб, виду запорных устройств.

Источник

Что такое устье скважины и как его установить

Скважина представляет собой круглое отверстие. Она начинается на поверхности, а заканчивается под землей и доходит до водоносной жилы, если используется для добычи воды. А при добыче полезных ископаемых, например нефти, заканчивается в пласте. Её диаметр может быть разным – от 25 мм до 3 метров в зависимости от своего предназначения. Устье скважины находится на поверхности почвы и представляет собой начало углубления, а дно называется забоем.

Для монтажа скважины обязательно использование бурового оборудования. Существует огромное количество вариантов, как обустроить скважину. Есть также и много материалов, которые специально созданы для данной цели. Прежде чем начинать работу, нужно проконсультироваться со специалистами. Они помогут подобрать правильно оборудование и материалы.

Оборудование устья скважины имеет огромное значение в процессе бурения и монтажа. Если правильно подобрать компоненты и комплектующие, тогда можно получить максимальный эффект от эксплуатации конструкции. Забор воды или добыча полезных ископаемых будет беспрерывной.

При правильности обустройства устья скважины, внутрь не будут попадать сторонние предметы и мусор. В источник не будут попадать поверхностные воды в результате атмосферных осадков и таяния снега. Насосное оборудование и вода не будут промерзать. При необходимости обслуживания или ремонтных работ будет обеспечен беспрепятственный доступ. Для защиты используется устьевая арматура скважины.

Необходимо иметь следующее оборудование и компоненты:

Использование пластиковых труб

В некоторых случаях целесообразно использовать только пластиковые трубы. Как правило, они применяются, если глубина скважины превышает 50 метров. Такие трубы могут использоваться на протяжении многих десятилетий и не разрушаться под воздействием влаги, химических элементов и микроорганизмов. Они обладают достаточной прочностью при проседании грунта. Такие трубы изготавливают обычно из полиэтилена, на конце есть резьба.

Пластиковые трубы предназначенные для скважины

Зачем нужны кессоны или адаптеры и бункеры для устья

В условиях нашего климата обязательно нужно защитить насосное оборудование и саму скважину от промерзания зимой. Для этого лучше всего подойдут кессоны. Они могут быть наземного или подземного типа.

Для того чтобы сделать приямок, нужно прокопать котлован. Его глубина должна составлять примерно два метра. На дно заливают бетон, может быть также использована арматура. Стены обустраиваются железобетонными кольцами или же делают кладку из красного кирпича. Если Вы выбрали для этой цели кирпич, тогда нужно защитить внешнюю и внутреннюю стороны от воды. Для наружной гидроизоляции отлично подойдет битум. Сверху на приямок кладут крышку с люком, для защиты от промерзания утепляют. Для свободного доступа к устью устанавливают лестницу.

В некоторых случаях оборудование для устья устанавливают в железобетонный бункер. Такое решение отлично подойдет для того, чтобы ограничить доступ сторонних лиц. Кроме того, опалубку заливают цементом. Но есть и недостатки, нужно подождать несколько недель, прежде чем раствор застынет. Есть основания полагать, что такая конструкция будет менее прочной, чем кессоны заводского типа.

Преимущества промышленных кессонов

Заводские кессоны могут гарантировать полную гидроизоляцию, поскольку имеют специальные муфты или же свариваются в местах присоединения кессона и трубы. Также такое крепление имеет эстетический вид.

Очень важно сделать бетонное основание, если устье обустраиваем в помещении или в сухом грунте. Заводские кессоны обладают как преимуществами, о которых мы уже сказали, так и недостатками. Главный недостаток заключается в высокой цене при их использовании. Речь идет не только об их цене, но и стоимости доставки. Для этого нужно арендовать специальную технику для доставки, а это не дешево.

Водопроводная магистраль и труба для подачи воды присоединяются с помощью байонетного разъема. Такой тип присоединения является универсальным и нередко применяется при обустройстве скважин в частных домах. Недостаток заключается в том, что в случае отсутствия отопления в холодный период года, вода в магистрали может замерзать, поэтому нужно приложить усилия для слива воды и не допустить в будущем поломку оборудования.

Некоторые производители для решения проблемы устанавливают на оборудование специальный кран для слива. Он находится на верхней части скважинного ствола на оголовке.

Типы оголовков

Сверху обсадную трубу нужно надежно защитить от попадания внутрь сторонних предметов, грязной воды, пыли и животных, а также не допустить промерзания зимой.

Очень важно на выпускную трубу установить оголовок. Его диаметр должен быть больше обсадной колонны. К оголовку также закрепляют насос. На сегодняшний день существуют чугунные, пластиковые и стальные оголовки. Они отличаются не только по типу материала, но и конструкции фитинга. Пластиковые могут выдерживать вес намного меньше – до 100 килограмм. Стальные же могут выдержать до 500 кг.

Этапы обустройства устья скважины

Как мы уже сказали, первое, что нужно сделать – это установить оголовок. Его основание цементируют. Чтобы использовать скважину, как в теплое, так и в холодное время, нужно обустроить кессон. Его высота будет примерно 2 метра, а диаметр – 1 метр. Он должен находиться ниже промерзания почвы. Вокруг обсадной трубы нужно убрать породу на глубину опускания кессона. На дне емкости делают отверстие такого диаметра, как оголовок. Затем их приваривают с помощью электросварки.

Установка оголовка

Оборудование, которое находиться в устье, устанавливается без использования сварки. Для начала нужно обрезать обсадную трубу. Делается это перпендикулярно оси, а края тщательно зачищается. С наружной стороны трубу нужно грунтовать и окрасить для предотвращения коррозии. К насосному оборудованию закрепляем пластиковую трубу, кабель и трос. Для стягивания используется хомут.

Теперь можно опускать насос и ставить крышку. Для этого нужно поднять резиновое кольцо и фланец, пока они не достигнут уровня крышки. Затем их нужно закрепить и затянуть с помощью болтов, чтобы обеспечить нужный уровень герметичности и плотности.

Обустройство устья скважины при добыче нефти

Использование фонтанной скважины встречается при добыче нефти. На сегодняшний день при поиске, разведке и добыче нефти широко используются скважины. Существует большое их количество. В тех районах, где месторождения нефти еще не исследованы, обустраивают опорные скважины. Они выполняют роль изучения породы, которая находится в данном районе.

В плохо изученных районах обустраивают параметрические скважины. Их главное предназначение – уточнить перспективность региона для нефтедобычи.

Чтобы выявить перспективные месторождения, используют структурные скважины. Также они применяются для подготовки к промышленной добыче

.Для открытия новых залежей проделывают поисковые скважины.

Чтобы изучить количество нефти, какие строения породы, а также подсчитать запасы, нужны разведочные.

Для добычи используются эксплуатационные. С целью воздействия на залежи бурят нагнетательные скважины, а для наблюдения за ходом добычи – наблюдательные.

Источник

Устьевое оборудование нефтяных скважин

Тема 1. Введение. Оборудование общего назначения для эксплуатации нефтяных скважин.

Устьевое оборудование нефтяных скважин

Геологические условия нефтяных и газовых месторождений, из которых добываются нефть и газ, различны. Они отличаются глубиной залегания продуктивного пласта, характеристикой и устойчивостью проходимых горных пород, пластовыми давлениями и температурой, газовым фактором, плотностью нефти, давлением насыщения и другими характеристиками. В зависимости от этих геологических характеристик и особенностей продуктивного пласта применяются различные конструкции скважин. В этих конструкциях обязательными элементами являются:

Однако такая простая одноколонная конструкция употребляется при глубинах порядка до 2000 м с устойчивыми породами, не вызывающими осложнений при бурении и освоении скважины.

При сложных геологических условиях, трудностях спуска одной колонны до проектной глубины, осложнениях при бурении, необходимости перекрытия промежуточных горизонтов с большим пластовым давлением, а также по ряду других причин необходимо применять более сложные и дорогостоящие многоколонные конструкции скважин.

Оборудование фонтанной скважины подразделяется на:

1) наземное (устьевое);

2) подземное (скважинное).

К наземному оборудованию относят фонтанную арматуру и манифольд.

К подземному оборудованию относятся насосно-компрессорные трубы (НКТ).

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.

Это осуществляется с помощью установки на устье фонтанной скважины оборудования, состоящего из:

1) колонной головки,

2) фонтанной арматуры

Колонная головка предназначена для:

· обвязки устья скважины с целью герметизации межтрубных пространств,

· подвески обсадных колонн

· установки фонтанной арматуры.

Существуют одно-, двух-, трех-, четырех- и пятиколонные головки. Требования, предъявляемые к конструкциям колонных головок:

· надежная герметизация межтрубных пространств;

· возможность контроля за давлениями во всех межтрубных пространствах;

· быстрое и надежное закрепление подвески обсадных колонн;

· возможность крепления к одной колонной головке различных обсадных колонн, т. е. универсальность;

· быстрый и удобный монтаж;

· минимально возможная высота.

Колонная головка в период эксплуатации скважины остается на устье и, как правило, не ремонтируется. Поэтому к ее конструкции и качеству изготовления предъявляются высокие требования. Выпускаются колонные головки на 14,0; 21,0; 35,0; 50,0 и 70,0 МПа рабочего давления. В некоторых случаях (на газовых скважинах) применяются колонные головки, рассчитанные на давление до 150 МПа.

После бурения с колонной головки демонтируют превенторы и устанавливают фонтанную арматуру (рис. 1). Корпус головки 1 навинчивается на верхний резьбовой конец кондуктора.

Обсадная колонна 10 вворачивается в специальную муфту 7. Герметичность соединения корпуса головки 1 и муфты 7 достигается муфтой 2 и двумя кольцами 3 из специальной нефтестойкой резины. Плотность посадки достигается за счет прижатия муфты полукольцами 5 и фланцем 4, который болтами притягивается к фланцу корпуса

Муфта 7 заканчивается фланцем 6 для присоединения к нему фонтанной арматуры. Для опрессовки колонной головки и контроля давления в межтрубном пространстве предусмотрен боковой отвод с краном высокого давления 9 и манометром 8. 8.6.2.

Фонтанная арматурапредназначена для:

1) подвески одной или двух колонн фонтанных труб;

2) герметизациииконтроля пространства между фонтанными трубами и обсадной колонной;

3) проведения технологических операций при освоении, эксплуатации и ремонте скважины;

4) направления продукции скважины в выкидную линию на замерную установку;

5) регулирования режима работы скважины и осуществления глубинных исследований.

Фонтанная арматура подвергается действию высоких температур и давлений. Однако по своим эксплуатационным характеристикам (дебит, давление, температура, газовый фактор и др.) фонтанные скважины бывают различными. Поэтому возникает необходимость иметь фонтанные арматуры, рассчитанные на различные условия работы.

Фонтанные арматуры различаются по конструктивным и прочностным признакам:

Трубная головка (обвязка) подвергается давлению затрубного газа, которое может быть больше, чем давление в фонтанной ёлке. Поэтому трубная головка рассчитывается и испытывается на давление примерно в 1,5 раза большее, чем фонтанная ёлка. Это объясняется тем, что в межтрубном пространстве, которое герметизирует трубная головка, может скопиться чистый газ, и поэтому давление может достигнуть пластового.

При этом промежуточная (между отводами) задвижка или кран закрывается; и верхний тройник, и отвод могут быть отремонтированы. При применении в этих условиях крестовой арматуры разъедание крестовины приводит к необходимости перекрытия скважины центральной задвижкой для замены крестовины. Однако крестовые арматуры более компактны, высота их меньше, обслуживание, которое заключается в снятии показаний манометров, смене штуцеров и осуществляется с мостков без лестниц. Тройниковые арматуры имеют большую высоту и требуют для обслуживания специальных вспомогательных сооружений.

Фонтанные арматурышифруются следующим образом:

АФТ-65Кр-140, что означает: арматура фонтанная, тройниковая с проходным сечением 65 мм, крановая на 14 МПа рабочего давления.

Масса фонтанной арматуры достигает 3 т, высота 4 м, ширина до 3,3 м.

Источник