Фонтанная арматура (ГОСТ 13846-89) классифицируется:

• 
  По рабочему давлению от 14 до 140 МПа;
  
• 
  По размерам проходного сечения ствола от 50 до 150 мм;
  
• 
  По числу спускаемых в скважину рядов насосно-компрессорных труб на однорядные и двухрядные;
  
• 
  По типу запорных устройств с задвижками или с кранами;
  
• 
  По конструкции фонтанной елки на крестовые и тройниковые.
  

На рисунке 4 представлен схематичный вид фонтанной арматуры.


Рисунок 4 – Фонтанная арматура
ФА состоит из [2,4]:

1. 
   Трубная обвязка предназначена: для подвески колонн насосно-компрессорных труб; для герметизации пространства между обсадной эксплуатационной колонной и НКТ (затрубное пространство); для промывки и закачки в скважину рабочих агентов и других веществ; для контроля давления в затрубном пространстве; для установки фонтанной елки.
   
2. 
   Фонтанная елка предназначена: для направления потока продукции скважины в выкидную линию на замерную установку; для регулирования технологического режима эксплуатации скважины; для обеспечения спуска в скважину приборов; для закрытия скважины; для контроля давления на устье (на буфере) скважины.
   
3. 
   Колонная головка предназначена для соединения верхних концов обсадных колонн (кондуктора, технических и эксплуатационных труб), герметизации межтрубных пространств и служит опорой для фонтанной арматуры.
   
4. 
   Дросселирующие устройства. На выкидных (рабочих и запасных) линиях для регулирования режима работы скважины ставят регулирующие устройства – дроссели (штуцеры), создающие местные гидравлические сопротивления потоку.
   

Слово «дроссель» в переводе с немецкого языка означает клапан для понижения давления проходящего через него пара, газа или жидкости путем резкого уменьшения проходного сечения и увеличение скорости потока, а слово «штуцер» – короткий отрезок трубы для соединения труб между собой и для присоединения их к резервуарам, аппаратам и т.п.
Дроссели могут быть регулируемые и нерегулируемые.
Простейшее дроссельное устройство нерегулируемого типа выполняется в виде стального диска толщиной до 10 мм, зажимаемое между двумя фланцами. В центре имеется отверстие. Диаметр отверстия меняется от 3 до 35 мм. Диаметр отверстия обеспечивает эксплуатации скважины. Такие дроссели просты и надежны в эксплуатации. Они незаменимы, если из скважины на поверхность вместе с продукцией поступает какой-либо абразивный материал. Однако абразивные частицы и агрессивная среда ускоренно разрушают внутреннюю поверхность отверстия, изменяя тем самым режим эксплуатации скважины.

---

Регулируемые дроссели по конструкции аналогичны вентилю. Они удобнее тем, что проходное сечение дросселя плавно изменяется перемещением иглы-наконечника, приближающего к втулке или отдаляющийся от нее вращением маховика. В этом дросселе продукция скважины меняет свое направление на 90⁰. Дроссель рассчитан на рабочее давление до 70 МПа. Но такой вид дросселя быстро выходит из строя, если вместе с продукцией из скважины поступает абразивный материал. Поэтому, нерегулируемых дросселей намного больше, чем регулируемых. По этой причине регулируемые дроссели применяются реже, чем нерегулируемые.
Продукция скважины по рабочему отводу фонтанной ёлки поступает далее в манифольд, который представляет собой систему труб и отводов с задвижками или кранами.

Манифольд служит для соединения фонтанной арматуры с трубопроводом, по которому продукция скважины поступает на групповую замерную установку (ГЗУ). Манифольд имеет штуцер регулирования расхода продукции скважины, вентили для отбора проб жидкости и газа, устройство для сброса продукции на факел, предохранительный клапан. Аналогичный манифольд имеется и у резервного отвода фонтанной ёлки.
Виды фонтанной арматуры [2,4,5]:
В мире существуют 2 основных типа фонтанной арматуры: тройникового и крестового типа. Арматура тройникового типа, ее отличие от арматуры крестового типа в том, что на фонтанной елке отсутствуют крестовины, вместо них используются тройники. А также крестовая арматура по высоте меньше тройниковой – это облегчает ее обслуживание.



Рисунок 5 – Виды фонтанной арматуры

1. 
   Крестовая арматура применяется для скважин, не содержащих абразив, с проходным (условным) отверстием 50 мм, рассчитана на рабочее давление 70 Мпа. Елка арматуры имеет два сменных штуцера, что позволяет быстро их заменять. Арматура рассчитана как на однорядный, так и на двухрядный подъемник, в последнем случае используется другая трубная головка.
   
2. 
   Тройниковая арматура применяется для скважин, содержащих абразив. Трубная головка, кроме крестовины, имеет тройник, что позволяет нести два ряда НКТ. На арматуре, рассчитанной на большое давление, на боковых отводах установлено не по одной, а по две задвижки.
   

Фонтанная арматура тройникового типа имеет два тройника: верхний является рабочим, нижний — резервным, который используется только во время ремонта или замены верхнего. Арматура этого типа имеет большую высоту (до 5 м от поверхности земли), неудобна в обслуживании, неуравновешена. Применяется она в особо сложных условиях эксплуатации скважины — при наличии твердых взвесей в потоке газа, вызывающих абразивный износ оборудования, газообразных — или жидких коррозионных агентов (углекислота, сероводород, пропионовая, масляная или другие кислоты жирного ряда), при резких колебаниях давления и температуры.

---

Тройниковую арматуру рекомендуется использовать при низких и средних давлениях. Тройниковую арматуру с двухструнной елкой рекомендуют для скважин, в продукции которых содержаться механические примеси.

4. 
   Штуцер. Превентор. Определение, назначение, принцип действия, где устанавливаются
   

Для обеспечения длительного и бесперебойного фонтанирова­ния в большинстве случаев приходится ограничивать дебит скважин.

Величину дебита скважины регулируют созданием противодав­ления на ее устье при помощи штуцера (металлической втулки с небольшим отверстием), устанавливаемого в выкидной линии [6,7].

Штуцеры являются элементом фонтанной елки и предназначены для регулирования режима работы фонтанной скважины и ее дебита.

Штуцеры устанавливаются на обеих выкидных линиях арматуры и подразделяются на нерегулируемые и регулируемые [6,7]. Более просты и надежны нерегулируемые штуцеры. Они незаменимы в случаях, когда из скважины поступает песок или другой абразивный материал.

Штуцеры устанавливаются на обеих выкидных линиях арматуры и подразделяются на нерегулируемые и регулируемые. Более просты и надежны нерегулируемые штуцеры. Они незаменимы в случаях, когда из скважины поступает песок или другой абразивный материал.



Рисунок 6 – Быстросменные штуцеры(нерегулируемые)

1 — корпус, 2 — тарельчатая пружина, 3 — боковое седло, 4 — обойма, 5 — крышка, 6 — нажимная гайка, 7 — прокладка, 8 — гайка боковая. 9 — штуцерная металлокерамическая втулка.
Существует много конструкций нерегулируемых штуцеров, которые часто выполняются в виде коротких конических втулок из легированной стали или из металлокерамического материала с центральным каналом заданного диаметра. По мере износа штуцера установленный режим работы скважины нарушается и штуцер необходимо менять. Для этого работу скважины переводят временно на запасной отвод, на котором установлен штуцер заданного диаметра, и одновременно меняют изношенный штуцер в основном рабочем отводе. 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. Такие штуцеры сложнее, дороже, имеют сальниковые уплотнения и применяются обычно в скважинах, не продуцирующих песок.

---

Рисунок 7 – Регулируемый штуцер

Для продления срока службы штуцера его часто делают комби­нированным, вставляя в центральную часть коническую втулку из твердого сплава или из качественной термически обработанной стали. С этой же целью, особенно при высоком буферном давлении, при­меняют ступенчатые штуцеры, которые представляют собой два или три последовательно установленных штуцера с постепенно умень­шающимися диаметрами отверстия.

Превентор — это необходимая составляющая противовыбросовой установки. Устройство служит для полной герметизации устья скважины при бурении. Установка превентора является обязательной для проведения буровых работ [8,10].

Элемент, фиксируя скважину, исключает фонтанирование, а также препятствует возгоранию и загрязнению окружающей среды.

Виды превенторов[10]:

• 
  Универсальные превентор служат для перекрытия устья скважины с любым элементом буровой колонны в ней (замком, буровой трубой, ведущей трубой);
  
• 
  Плашечный превентор - могут быть как глухими (для полного перекрытия устья скважины), так и проходными (имеющими вырез для обхвата буровой трубы);
  
• 
  Вращающийся превентор уплотняют устье скважины с вращающейся в ней буровой колонной.
  

1. 
   На самом верху всегда находится универсальный или кольцевой превентор [9], он имеет округлую форму и состоит из стального корпуса, в полости которого находится мощное кольцевое упругое резиновое уплотнение. Под уплотнением находится гидравлический поршень (бронзовый, на данном разрезе), который гидравлическим давлением поднимается наверх, сжимая уплотнитель, который, в свою очередь, обхватывает буровую трубу, создавая изоляцию. Отличительная черта этого типа превентора заключается в том, что благодаря эластичности уплотнителя превентор может быть закрыт на трубах различного диаметра или замках [10].
   

Рисунок 8 – Универсальный превентор

Еще одной отличительной чертой кольцевого превентора является то, что он позволяет протаскивание трубы через закрытый превентор (до износа уплотнителя может быть протащено до 2500 метров труб), что немаловажно при попадании в пласты с высоким давлением, а также он позволяет проворачивать буровую колонну.

---

2. 
   Под кольцевым превентором находится каскад плашечных превенторов. Плашечные превенторы в основной массе однокорпусные, с двойной системой закрытия плашек - гидравлической и механической. Отличительной чертой плашечных превенторов, в отличии от кольцевых, является то, что они способны сдерживать более высокое давление в скважине.
   Проходные плашечные превенторы имеют отверстие на ножах равное внешнему диаметру буровой трубы, таким образом ножи способны плотно обхватывать буровую колонну изолируя скважину от поверхности. Минусом такого превентора является то, что он не способен закрыться на замке труб или ведущей трубе [10].
   

Рисунок 9 – Плашечный превентор

3. 
   Глухие превенторы делятся на два типа: глухие - предназначенные для закрытия скважины при отсутствии бурильных труб, и срезающие - способные перерезать буровую колонну при закрытии плашек.
   Применение срезающих превенторов - это самый последний шаг по спасению вышки и стабилизации давления, т.к. при срезании, если происходит выемка колонны, отрезанные трубы "упадут" вниз, после чего их придется доставать, на что могут уйти недели [10].
   

4. 
   Вращающиеся превенторы применяются намного реже, и служат буфером между устьем скважины и буровой трубой. Они применяются в случаях, когда давление в скважине будет заведомо постоянно высоким. Такие превенторы позволяют выполнять буровые операции в нормальном ритме, опускать или поднимать буровую колонну, бурить с промывкой, работать с пластами в процессе газопроявлений [10]. 
   

Рисунок 10 – Вращающийся превентор

5. 
   Манифольд. Виды
   

Манифольд - один из ключевых элементов буровых установок и входит в конструкцию нефтегазовой арматуры [12].

Комплекс из патрубков, запорных устройств, фитинговой арматуры и других узлов противовыбросового оборудования, соединенных между собой по установленной схеме, — это блок манифольда. Такие конструкции обычно размещаются на единой платформе, бывают разного назначения, исполнение каждого вида имеет свои особенности. Производятся узлы, детали манифольдных устройств по схемам ГОСТ 13862-90, техническим условиям заводов-изготовителей, а их фланцевые соединения соответствуют ГОСТ 28919-91 [11].

---

Смотрите также файлы

• Историколитературная краеведческая конференция Моя малая Родина Номинация Земляки.docx

• 31. 08. 2022 385 жазы сауытыру кезеі.docx

• Экологические проблемы современности.docx

• Правила бинтования Хорошо и правильно наложенная повязка должна соответствовать правилам Закрывать больной участок тела, Не нарушать лимфо и кровообращения.doc

• англицизмы в современном русском языке.docx