Файл: Лекция Контроль скважин. Управление скважиной при газонефтеводопроявлении.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.03.2024
Просмотров: 161
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
уплотнительного элемента контролируется указателем, выполненным в виде штока и предохранительного стакана с прорезями При подаче давления в камеру открытия плунжер перемещается вниз исегменты уплотнительного элемента, за счёт упругих свойств резины, возвращаются в первоначальное положение, т.е. превентороткрывается.
Показатели надёжности работы сферического превентора (количество циклов "открытие - закрытие", суммарная длина расхаживания, количество протаскиваемых замков) в несколько раз (до 10 раз) превышает показатели работы универсального кольцевого превентора (см. табл. ).
В осенне - зимнее время (при отрицательных температурах) в сферическом превенторе предусмотрена система подогрева.
Вращающиеся превенторы
Вращающиеся превенторы предназначены для автоматической герметизации устья бурящейся скважины вокруг любой части бурильной колонны (рабочей и бурильной труб, замкового соединения), вращения и расхаживания бурильной колонны, а также спуско-подъемных операций при герметизированном устье.
Превенторы применяют при бурении с обратной промывкой, с продувкой забоя газообразным агентом или промывкой аэрированной промывочной жидкостью с равновесной системой давления скважина — пласт.
Рис.31.
Вращающиеся превенторы выпускают четырех типоразмеров. Вращающийся превентор ПВ-230Х 320Бр. Основные узлы и детали превентора: корпус с пневмоцилиндром и упором, съемный патрон с уплотнителем, вкладыши (зажимы) под рабочие трубы, пульт пневматического управления и ручное управление штоком пневмоцилиндра.
Корпус10 превентора — сварно-литой с фланцем для установки на устье скважины и с двумя внутренними выступами, которые являются частью байонетного соединения для закрепления патрона в корпусе превентора. На корпусе имеется боковой отвод с фланцем для присоединения к системе циркуляции промывочной жидкости или газообразного агента,
Патрон состоит из корпуса 6, ствола 8 с набором асбестографитовых уплотнений и двух шинно-пневматических муфт 2.
Ствол установлен в корпусе патрона в двух радиальных 5 и 9 и одном упорном 7 роликоподшипниках. В верхней части ствола при помощи двух полуколец 4 и винтов установлен корпус 3 с гнездом для вкладышей 1 ведущей трубы, а в нижней части закреплен уплотнитель 12.
Уплотнитель состоит из металлического основания и резиновой части. Он прикреплен к стволу при помощи байонетного соединения и специального болта. Уплотнители изготовляют с одной цилиндрической уплотняющей поверхностью или с двумя уплотняющими поверхностями — цилиндрической и квадратной.
Шинно-пневматические муфты при их включении соединяют вращающийся ствол с неподвижным корпусом патрона, что необходимо для установки патрона или извлечения его из корпуса превентора. Патрон монтируют в корпусе превентора при помощи байонетного соединения и фиксируют неподвижным упором, вваренным в корпус, и штоком 14.
Дистанционное управление штоком — пневматическое (с пульта пневмоуправления 17 при помощи пневмоцилиндра 13,установленного на корпусе превентора) и ручное (при помощи маховика 16, винтовой пары и троса 15, соединенного со штоком пневмоцилиндра).
Пульт пневмоуправления предназначен для управления шинно-пневматическими муфтами и штоком пневмоцилиндра. Он состоит из двух проходных кранов, лицевой панели и шлангов. Сжатый воздух к пульту подается от воздушной магистрали буровой установки.
Вкладыш состоит из двух половин и предназначен для передачи вращения от ведущей трубы к стволу патрона.
Основные узлы и детали превентора : корпус с двумя пневмоцилиндрами
Рис.32.
и запорными плашками, съемный патрон с уплотнителем, зажимы под ведущую трубу и кран управления пневмоцилиндрами.
Корпус 7 превентора — сварно-литой конструкции с фланцем для установки на устье скважины и боковым отводом для присоединения к системе Основные детали и узлы патрона — корпус 5, ствол 4 с набором резиновых уплотнений 6. В верхней части ствола установлен зажим 2 для рабочей трубы с надетой на него короной 1, а в нижней части — уплотнитель 10.
Ствол установлен в корпусе патрона в двух радиальных шарикоподшипниках 3. Патрон в корпусе превентора крепится при помощи двух подпружиненных запорных плашек 8, расположенных в корпусе превентора и за-
циркуляции промывочной жидкости или газообразного агента. надающих в пазы корпуса патрона. Уплотнитель и зажимы по своей конструкции, способу установки и крепления на стволе аналогичны одноименным деталям превентора ПВ-307Х200.
Управление запорными плашками — дистанционное пневматическое, при помощи двух пневмоцилиндров 9, установленных на корпусе превентора, и трехходового крана 11. Подача сжатого воздуха к пневмоцилиндрам производится от воздушной магистрали буровой установки. Возможно и ручное управление запорными плашками при помощи канатика или тяги, соединенных с кольцом штока плашки.
Универсальный герметизатор устья.
Универсальный герметизатор устья ( далее - герметизатор ) УГУ-2, предназначен для герметизации устья нефтегазовых скважин, задавленных жидкостью, при ремонте и освоении в целях предупреждения выбросов при внезапном нефтегазопроявлении.
Герметизатор предназначен для работы в умеренном и холодном макроклиматических районов по ГОСТ 16350-80.
Составляющие.
В состав герметизатора входит головка уплотнительная, муфта герметизирующая, комплект инструмента и принадлежностей
, комплект сменных частей, комплект запасных частей, настоящий паспорт и инструкция по эксплуатации.
Устройство и принцип работы.
Рис.33.
Герметизатор УГУ-2 состоит из уплотнительной головки 1 и герметизирующей муфты 2. В уплотнительную головку входит : корпус 10, сменное кольцо фланцевое 11, центратор сменный 13, кольцо опорное 9, уплотнитель резиновый 8, обойма 7, фланец верхний 4, соединенный на резьбе с корпусом и зафиксированный к нему стопорным винтом 3. В пазах фланца верхнего 4, размещены плашечные затворы 5, снабженные телескопическими винтами 6. Бухты винтов 6, заключены в разъемные опоры 14, прикрепленные к фланцу верхнему болтами. К плашечным затворам укреплены указатели, показываюшие исходное положение затворов.
Герметизирующая муфта (см. приложение 3), на резьбе, включена в состав запорной компоновки для перекрытия начала труб. Компоновка, в подготовленном состоянии, должна находиться рядом со скважиной, в месте, указанном планом работ по подземному или капитальному ремонту.
При необходимости герметизации устья скважины в случае появления признаков нефтегазопроявления, а также при длительных перерывах в работе, запорную компоновку необходимо присоединить к колонне труб НКТ. Натяжением колонны труб клиновой захват гидроротора освобождается и снимается, с помощью извлекателя из гидроротора вынимается центрирующая втулка. Спуском герметизирующей муфты до посадки на центратор ( d 120 мм ) она будет сопряжена с резиновым уплотнителем 8, с обеспечением автоматической герметизации затрубного пространства. Поворотом рукоятки крана перекрывается канал колонны труб.
Для предупреждения выброса труб из скважины - вращением телескопических винтов 6, плашечные затворы 5 вводятся в крутовой паз герметизирующей муфты и страхуют ее от движения вверх.
При сменном центраторе 13 с проходом 140 мм, посадка запорной компоновки производиться на гиророторе с помощью опорного кольца, при этом дистационный патрубок должен иметь высоту, при которой круговой паз герметизирующей муфты 2 будет находиться на уровне плащечных затворов 5.
Превенторы плашечные ППГ.
Превенторы плашечные предназначены для герметизации устья скважины при газонефтеводопроявлениях и открытых фонтанах, возникающих при строительстве или ремонте скважины. При этом, если в скважине находятся трубы, то герметизация обеспечивается с использованием трубных плашек, а при отсутствии труб в скважине герметизация осуществляется глухими плашками.
Рис.34 . Превентор плашечный ППГ – 156 х 320
1- крышка цилиндра; 2- корпус превентора сдвоенный; 3 – плашка трубная; 4 – крышка превентора; 5 – винт; 6 – полукардан; 7 – шток в сборе; 8 – цилиндр; 9 – плашка глухая.
Превенторы плашечные. по способу герметизации, выпускаются в двух вариантах: гидроуправляемые и с ручным приводом фиксации плашек. Гидроуправляемые превенторы плашечные, в отличи от превенторов с ручным приводом, позволяют дистанционно и быстро (за 5 - 10 сек.) загерметизировать устье скважины. После герметизации устья превентор плашечный гидроуправляемый, при наличии труб в скважине позволяет:
-проворачивать и расхаживать колонну труб на гладкой части трубы по длине от муфты до муфты (при контролируемом давлении в камере закрытия);
-разгрузить колонну труб на плашки и удерживать колонну плашками от выброса (при возрастании давления в скважине);
-спустить или поднять часть всей колонны при загерметизированном устье скважины в случае установки двух плашечных превенторов (метод шлюзования);
- производить срезание колонны труб
При капитальном ремонте скважин широкое распространение получил превентор плашечный гидроуправляемый ППГ - 156 х 320 Превентор плашечный состоит из 3-х основных частей: корпуса 2, откидной крышки 4 с гидроцилиндром и 2-х плашек
Корпус превентора коробчатой конструкции и изготавливается в настоящее время, как правило, методом литья с последующей ковкой. Корпус в вертикальной плоскости имеет цилиндрическое отверстие, а в горизонтальной - прямоугольное отверстие, в "карманах" которого размещаются плашки. Во внутренней полости корпуса, в его верхней части, имеется специально обработанная кольцевая поверхность, которая обеспечивает герметизацию между корпусом и верхней части плашки (при закрытии последней). Сама же плашка движется по направляющим рёбрам, которые обеспечивают зазор между корпусом превентора и нижней частью плашки.
На наружной поверхности корпуса (верхней и нижней плоскостях) вокруг вертикального отверстия имеется канавка под уплотнительное кольцо и глухие отверстия с резьбой под шпильки, которые позволяют крепить корпус превентора на крестовину, а сверху монтировать фланцевую катушку.
К корпусу с помощью болтов крепятся боковые (откидные) крышки 4 с гидроцилиндрами, которые устанавливаются на шарнирных соединениях. Шарнирные соединения позволяют подавать гидравлическую жидкость в камеры открытия или закрытия гидроцилиндров 8. В гидроцилиндрах размещаются поршня со штоками 7, которые «Г» - образным захватом соединяются с плашками (трубными 3 или глухими 9). Плашки (трубная и глухая в сборе) представлены на рис. 2 и 3. У плашек одинаковые ивзаимозаменяемые корпуса 1, к которым, с помощью двух болтов, крепятся вкладыши: глухой 2 с уплотнением глухим 3, или трубный 4 с уплотнением сменным 5. Размер трубных плашек должен соответствовать размерам труб спущенных в скважину. Бакинский завод поставлял, при соответствующих заказах, трубные плашки под размер труб диметрами: 60 мм; 63,5 мм; 73 мм; 89 мм; и 114 мм
Показатели надёжности работы сферического превентора (количество циклов "открытие - закрытие", суммарная длина расхаживания, количество протаскиваемых замков) в несколько раз (до 10 раз) превышает показатели работы универсального кольцевого превентора (см. табл. ).
В осенне - зимнее время (при отрицательных температурах) в сферическом превенторе предусмотрена система подогрева.
Вращающиеся превенторы
Вращающиеся превенторы предназначены для автоматической герметизации устья бурящейся скважины вокруг любой части бурильной колонны (рабочей и бурильной труб, замкового соединения), вращения и расхаживания бурильной колонны, а также спуско-подъемных операций при герметизированном устье.
Превенторы применяют при бурении с обратной промывкой, с продувкой забоя газообразным агентом или промывкой аэрированной промывочной жидкостью с равновесной системой давления скважина — пласт.
Рис.31.
Вращающиеся превенторы выпускают четырех типоразмеров. Вращающийся превентор ПВ-230Х 320Бр. Основные узлы и детали превентора: корпус с пневмоцилиндром и упором, съемный патрон с уплотнителем, вкладыши (зажимы) под рабочие трубы, пульт пневматического управления и ручное управление штоком пневмоцилиндра.
Корпус10 превентора — сварно-литой с фланцем для установки на устье скважины и с двумя внутренними выступами, которые являются частью байонетного соединения для закрепления патрона в корпусе превентора. На корпусе имеется боковой отвод с фланцем для присоединения к системе циркуляции промывочной жидкости или газообразного агента,
Патрон состоит из корпуса 6, ствола 8 с набором асбестографитовых уплотнений и двух шинно-пневматических муфт 2.
Ствол установлен в корпусе патрона в двух радиальных 5 и 9 и одном упорном 7 роликоподшипниках. В верхней части ствола при помощи двух полуколец 4 и винтов установлен корпус 3 с гнездом для вкладышей 1 ведущей трубы, а в нижней части закреплен уплотнитель 12.
Уплотнитель состоит из металлического основания и резиновой части. Он прикреплен к стволу при помощи байонетного соединения и специального болта. Уплотнители изготовляют с одной цилиндрической уплотняющей поверхностью или с двумя уплотняющими поверхностями — цилиндрической и квадратной.
Шинно-пневматические муфты при их включении соединяют вращающийся ствол с неподвижным корпусом патрона, что необходимо для установки патрона или извлечения его из корпуса превентора. Патрон монтируют в корпусе превентора при помощи байонетного соединения и фиксируют неподвижным упором, вваренным в корпус, и штоком 14.
Дистанционное управление штоком — пневматическое (с пульта пневмоуправления 17 при помощи пневмоцилиндра 13,установленного на корпусе превентора) и ручное (при помощи маховика 16, винтовой пары и троса 15, соединенного со штоком пневмоцилиндра).
Пульт пневмоуправления предназначен для управления шинно-пневматическими муфтами и штоком пневмоцилиндра. Он состоит из двух проходных кранов, лицевой панели и шлангов. Сжатый воздух к пульту подается от воздушной магистрали буровой установки.
Вкладыш состоит из двух половин и предназначен для передачи вращения от ведущей трубы к стволу патрона.
Основные узлы и детали превентора : корпус с двумя пневмоцилиндрамиРис.32.
и запорными плашками, съемный патрон с уплотнителем, зажимы под ведущую трубу и кран управления пневмоцилиндрами.
Корпус 7 превентора — сварно-литой конструкции с фланцем для установки на устье скважины и боковым отводом для присоединения к системе Основные детали и узлы патрона — корпус 5, ствол 4 с набором резиновых уплотнений 6. В верхней части ствола установлен зажим 2 для рабочей трубы с надетой на него короной 1, а в нижней части — уплотнитель 10.
Ствол установлен в корпусе патрона в двух радиальных шарикоподшипниках 3. Патрон в корпусе превентора крепится при помощи двух подпружиненных запорных плашек 8, расположенных в корпусе превентора и за-
циркуляции промывочной жидкости или газообразного агента. надающих в пазы корпуса патрона. Уплотнитель и зажимы по своей конструкции, способу установки и крепления на стволе аналогичны одноименным деталям превентора ПВ-307Х200.
Управление запорными плашками — дистанционное пневматическое, при помощи двух пневмоцилиндров 9, установленных на корпусе превентора, и трехходового крана 11. Подача сжатого воздуха к пневмоцилиндрам производится от воздушной магистрали буровой установки. Возможно и ручное управление запорными плашками при помощи канатика или тяги, соединенных с кольцом штока плашки.
Универсальный герметизатор устья.
Универсальный герметизатор устья ( далее - герметизатор ) УГУ-2, предназначен для герметизации устья нефтегазовых скважин, задавленных жидкостью, при ремонте и освоении в целях предупреждения выбросов при внезапном нефтегазопроявлении.
Герметизатор предназначен для работы в умеренном и холодном макроклиматических районов по ГОСТ 16350-80.
Составляющие.
В состав герметизатора входит головка уплотнительная, муфта герметизирующая, комплект инструмента и принадлежностей
, комплект сменных частей, комплект запасных частей, настоящий паспорт и инструкция по эксплуатации.
Устройство и принцип работы.
Рис.33.
Герметизатор УГУ-2 состоит из уплотнительной головки 1 и герметизирующей муфты 2. В уплотнительную головку входит : корпус 10, сменное кольцо фланцевое 11, центратор сменный 13, кольцо опорное 9, уплотнитель резиновый 8, обойма 7, фланец верхний 4, соединенный на резьбе с корпусом и зафиксированный к нему стопорным винтом 3. В пазах фланца верхнего 4, размещены плашечные затворы 5, снабженные телескопическими винтами 6. Бухты винтов 6, заключены в разъемные опоры 14, прикрепленные к фланцу верхнему болтами. К плашечным затворам укреплены указатели, показываюшие исходное положение затворов.
Герметизирующая муфта (см. приложение 3), на резьбе, включена в состав запорной компоновки для перекрытия начала труб. Компоновка, в подготовленном состоянии, должна находиться рядом со скважиной, в месте, указанном планом работ по подземному или капитальному ремонту.
При необходимости герметизации устья скважины в случае появления признаков нефтегазопроявления, а также при длительных перерывах в работе, запорную компоновку необходимо присоединить к колонне труб НКТ. Натяжением колонны труб клиновой захват гидроротора освобождается и снимается, с помощью извлекателя из гидроротора вынимается центрирующая втулка. Спуском герметизирующей муфты до посадки на центратор ( d 120 мм ) она будет сопряжена с резиновым уплотнителем 8, с обеспечением автоматической герметизации затрубного пространства. Поворотом рукоятки крана перекрывается канал колонны труб.
Для предупреждения выброса труб из скважины - вращением телескопических винтов 6, плашечные затворы 5 вводятся в крутовой паз герметизирующей муфты и страхуют ее от движения вверх.
При сменном центраторе 13 с проходом 140 мм, посадка запорной компоновки производиться на гиророторе с помощью опорного кольца, при этом дистационный патрубок должен иметь высоту, при которой круговой паз герметизирующей муфты 2 будет находиться на уровне плащечных затворов 5.
Превенторы плашечные ППГ.
Превенторы плашечные предназначены для герметизации устья скважины при газонефтеводопроявлениях и открытых фонтанах, возникающих при строительстве или ремонте скважины. При этом, если в скважине находятся трубы, то герметизация обеспечивается с использованием трубных плашек, а при отсутствии труб в скважине герметизация осуществляется глухими плашками.
Рис.34 . Превентор плашечный ППГ – 156 х 320
1- крышка цилиндра; 2- корпус превентора сдвоенный; 3 – плашка трубная; 4 – крышка превентора; 5 – винт; 6 – полукардан; 7 – шток в сборе; 8 – цилиндр; 9 – плашка глухая.
Превенторы плашечные. по способу герметизации, выпускаются в двух вариантах: гидроуправляемые и с ручным приводом фиксации плашек. Гидроуправляемые превенторы плашечные, в отличи от превенторов с ручным приводом, позволяют дистанционно и быстро (за 5 - 10 сек.) загерметизировать устье скважины. После герметизации устья превентор плашечный гидроуправляемый, при наличии труб в скважине позволяет:
-проворачивать и расхаживать колонну труб на гладкой части трубы по длине от муфты до муфты (при контролируемом давлении в камере закрытия);
-разгрузить колонну труб на плашки и удерживать колонну плашками от выброса (при возрастании давления в скважине);
-спустить или поднять часть всей колонны при загерметизированном устье скважины в случае установки двух плашечных превенторов (метод шлюзования);
- производить срезание колонны труб
При капитальном ремонте скважин широкое распространение получил превентор плашечный гидроуправляемый ППГ - 156 х 320 Превентор плашечный состоит из 3-х основных частей: корпуса 2, откидной крышки 4 с гидроцилиндром и 2-х плашек
Корпус превентора коробчатой конструкции и изготавливается в настоящее время, как правило, методом литья с последующей ковкой. Корпус в вертикальной плоскости имеет цилиндрическое отверстие, а в горизонтальной - прямоугольное отверстие, в "карманах" которого размещаются плашки. Во внутренней полости корпуса, в его верхней части, имеется специально обработанная кольцевая поверхность, которая обеспечивает герметизацию между корпусом и верхней части плашки (при закрытии последней). Сама же плашка движется по направляющим рёбрам, которые обеспечивают зазор между корпусом превентора и нижней частью плашки.
На наружной поверхности корпуса (верхней и нижней плоскостях) вокруг вертикального отверстия имеется канавка под уплотнительное кольцо и глухие отверстия с резьбой под шпильки, которые позволяют крепить корпус превентора на крестовину, а сверху монтировать фланцевую катушку.
К корпусу с помощью болтов крепятся боковые (откидные) крышки 4 с гидроцилиндрами, которые устанавливаются на шарнирных соединениях. Шарнирные соединения позволяют подавать гидравлическую жидкость в камеры открытия или закрытия гидроцилиндров 8. В гидроцилиндрах размещаются поршня со штоками 7, которые «Г» - образным захватом соединяются с плашками (трубными 3 или глухими 9). Плашки (трубная и глухая в сборе) представлены на рис. 2 и 3. У плашек одинаковые ивзаимозаменяемые корпуса 1, к которым, с помощью двух болтов, крепятся вкладыши: глухой 2 с уплотнением глухим 3, или трубный 4 с уплотнением сменным 5. Размер трубных плашек должен соответствовать размерам труб спущенных в скважину. Бакинский завод поставлял, при соответствующих заказах, трубные плашки под размер труб диметрами: 60 мм; 63,5 мм; 73 мм; 89 мм; и 114 мм