Оборудование обвязки обсадных колонн

Глава 1

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ФОНТАННОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН

Эксплуатация фонтанных нефтяных и газовых скважин осуще­ствляется комплексами, включающими наземное и скважинное оборудование, которое обеспечивает отбор продукции в задан­ном режиме, проведение необходимых технологических опера­ций при эксплуатации и предотвращении открытых фонтанов. Эти требования выполняются при установке на оборудование обвязки обсадных колонн фонтанной арматуры с манифольдом и внутрискважинного отсекающего и пакерующего устройства.

ОБОРУДОВАНИЕ ОБВЯЗКИ ОБСАДНЫХ КОЛОНН

Оборудование обвязки обсадных колонн предназначено для подвешивания обсадных колонн, герметизации и разобщения межколонных пространств, проведения ряда технологических операций, установки противовыбросового оборудования в про­цессе бурения и оборудования устья в процессе эксплуатации.

По условиям эксплуатации оборудование обвязки обсадных колонн подразделяют на три группы: для умеренного микро­климатического района — некоррозионной и коррозионной сред и для холодного микроклиматического района и некоррозион­ной среды.

В шифре оборудования обвязки обсадных колонн приняты следующие обозначения: О — обвязка, К — колонна, К или М — способ подвешивания колонн (соответственно на клиньях пли на муфте), 1, 2, 3 и т. д. — число подвешиваемых колонн (без учета колонны кондуктора), первое число — рабочее давление, второе, третье и четвертое — диаметры эксплуатационной, тех­нической колонн и кондуктора в мм; ХЛ — климатическое ис­полнение для холодного района и исполнение по коррозионной стойкости:

К2 —для сред, содержащих H₂S и СО₂ до 6 %;

КЗ —» »» H₂S и СО₂ до 25 %;

К2И — для колонных обвязок, изготовленных из малолеги­рованной и низкоуглеродистой стали с применением ингибитора в скважине.

Например, ОКК2-350-140Х219Х426К2 — оборудование обвязки обсадных колонн с клиньевой подвеской двух колонн (безучета колонны кондуктора) диаметром 140 и 219 мм, рассчитан-

ных на рабочее давление 35 МПа, в коррозионностойком испол­нении для сред, содержащих H2S и СС>2 до 6 %.

Оборудование обвязки обсадных колонн с муфтовой подвес­кой имеет шифр ОКМ. Обе конструкции оборудования с клинье-вой или муфтовой подвеской позволяют восстанавливать нару­шенную герметизацию межколонного кольцевого пространства путем нагнетания специальных паст или самотвердеющих пла­стиков.

Оборудование типа ОКК состоит из отдельных сборочных единиц —колонных головок. Нижнюю колонную головку (ГНК), присоединяемую непосредственно к верхнему концу об­садной колонны (кондуктор), выпускают в трех исполнениях:

по-

исполнение I— присоединение к обсадной колонне с по­мощью внутренней резьбы на корпусе головки;

на

исполнение II —присоединение к обсадной колонне с мощью наружной резьбы;

исполнение III —присоединение к обсадной колонне

сварке.

Колонные головки устанавливают на устье скважины после­довательно по мере спуска и цементирования обсадных колонн. Подбирают колонные головки с учетом максимального пласто­вого давления, ожидаемого при бурении следующего за обса­женным интервала скважины.

Оборудование ОКК, рассчитанное на 21 и 35 МПа (рис. 1.1), состоит из нижней, промежуточной —первой, второй и третьей (верхней) колонн. Обвязку обсадных колонн осуществляют с помощью клиньевых подвесок и пакеров, клиньевая подвеска состоит из корпуса и клиньев, которые в сборе устанавливают в конической расточке крестовины.

Для проведения технологических операций каждую из ко­лонных головок оснащают манифольдом. Для контроля давле­ния в затрубном пространстве предусмотрены вентили, краны и манометры.

Оборудование обвязки обсадных колонн выпускают с муф­товой подвеской ОКМ на 14 МПа и с клиньевой — ОКК на 21, 35, 70 МПа (табл. 1.1).

ФОНТАННАЯ АРМАТУРА

Фонтанная арматура предназначена для герметизации устья скважин, контроля и регулирования режима их эксплуатации, направления продукции скважин в пункты сбора нефти и газа, а также — для полного закрытия или глушения скважины.

Фонтанная арматура состоит из трубной головки и елки. Ее устанавливают на верхний фланец колонной головки скважины.

Трубная головка предназначена для подвески колонны на-сосно-компрессорных труб, герметизации и контроля простран-

ства между подъемными трубами и эксплуатационной колон­ной, а также для проведения технологических операций^ при освоении, эксплуатации и ремонте скважины. К трубной го­ловке подвешивают один или два ряда насосно-компрессорных

труб.

Фонтанная елка предназначена для направления потока про­дукции в выкидную линию на замерную установку, для регу­лирования режима эксплуатации и контроля действия сква­жины путем спуска глубинных приборов.

Подключение рабочих струн фонтанной арматуры на по­верхности к нефте- или газопроводу выполняют с помощью ма-нифольда.

Предусматривается изготовление фонтанной арматуры, рас­считанной на рабочее давление 14, 21, 35, 70, 105 и 140 МПа (табл. 1.2).

Типовые схемы фонтанной арматуры составляют сочетанием типовых схем фонтанных елок (рис. 1.2): тройниковых по схе­мам 1, 2, 3, 4 и крестовых 5 и 6.

Трубную головку фонтанной арматуры выполняют для под­вески одного (рис. 1.3, а) или двух рядов насосно-компрессор­ных труб (рис. 1.3,6).

Для высокодебитных и особо ответственных скважин фон­танную арматуру выпускают с системой управления (рис. 1.3,б).

Фонтанную арматуру изготовляют в исполнении для обыч­ных и коррозионных сред. В зависимости от исполнения при­няты следующие обозначения:

Kl, K2 —для среды с объемным содержанием СО₂ до 6%; К2И — то же, при условии непрерывной подачи ингибитора; КЗ — для среды с объемным содержанием СО₂ и H₂S до 25%.

Фонтанную арматуру, рассчитанную на 14 МПа, изготов­ляют с крановыми запорными устройствами тройникового и крестового типов для скважин, эксплуатируемых фонтанным способом или с помощью погружных центробежных электрона­сосов. Арматура предназначена для работы с некоррозионной

Таблица 1.2. Основные параметры фонтанной арматуры

Условный проход, им
ствола елки	боковых отводов	боковых отводов трубной головки	Рабочее давление, МПа
			14, 21, 35, 70, 105, 140
	50, 65	50, 65
	50, 65, 80		14, 21, 35, 70, 105
	65, 80, 100

Таблица 1.3. Типоразмеры и параметры фонтанной арматуры на 14 МПа

	Габаритные размеры, мм
Арматура			Масса арматуры, кг
	длина	высота
АФК1-65Х14
АФК1Э-65Х 14
АФКЗ-65Х 14
АФКЗа-65Х 14
АФК5-65Х14

Примечание: I. Ширина всех типов фонтанной арматуры 420 мм.

2. Фонтанная арматура всех типов может иметь исполнение ХЛ.

средой с объемным содержанием механических примесей до 0,5 % и температурой среды до 120 °С (табл. 1.3).

Фонтанную арматуру, рассчитанную на 21 и 35 МПа, изго­товляют по тройниковой схеме для подвески одного или двух рядов подъемных насосно-компрессорных труб. В качестве за­порных устройств в фонтанной арматуре (табл. 1.4) используют прямоточные задвижки типов ЗМС1 и ЗМС с затворами, гер­метичность которых обеспечивается плотным контактом шибера с седлами.

Фонтанную арматуру, рассчитанную на рабочее давление 70 МПа, изготовляют крестового типа. В качестве запорного устройства применяют прямоточные задвижки типов ЗМАД и