Обвязка колонная типа ОКК1 -14-168x245 К1 ХЛ, ОКК2-35-168x245x324 К1 ХЛ

Машины и оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин.

Состав и назначение устьевого оборудования скважин. Колонные головки.

Устьевое (нефтепромысловое) оборудование- техническое средство или совокупность технических средств, устанавливаемых на устье скважины нефтяной или газовой залежи при ее строительстве, эксплуатации или ремонте, предназначенных для выполнения одной или нескольких самостоятельных функций, связанных с герметизацией устья.

К устьевому оборудованию не относятся наземные манифольды и трубопроводы, присоединяемые к оборудованию после его установки на устье.

Превенторный блок (Ндп. превенторная установка; противовыбросовая обвязка): Часть противовыбросового оборудования, включающая превенторы и соединяющие их детали, устанавливаемые на устье

Превентор: Устьевое оборудование, обеспечивающее перекрытие контактным управляемым уплотнителем стволового прохода.

В стволовом проходе могут находиться неподвижные или движущиеся колонны труб или тросы.

Одинарный превентор: Превентор с одним уплотнителем

Двойной превентор (Ндп. сдвоенный превентор; спаренный превентор): Превентор с двумя уплотнителями, каждый из которых имеет отдельный привод

Тройной превентор (Ндп. строенный превентор): Превентор с тремя уплотнителями, каждый из которых имеет отдельный привод

Ручной превентор: Превентор с ручным приводом уплотнителя

Гидравлический превентор: Превентор с гидравлическим приводом уплотнителя

Кольцевые превенторы предназначены для герметизации устья скважиныпри наличии или отсутствии колонны труб.

Установлена следующая система обозначения кольцевых превенторов: ПУ - превентор кольцевой (универсальный); конструктивное исполнение:

· 1-с конической наружной поверхностью уплотнителя;

· 2- со сферической наружной поверхностью уплотнителя;

· условный диаметр прохода, мм;

· рабочее давление, Мпа;

· исполнение (при необходимости) в зависимости от характеристики скважинной среды.

Примеры условного обозначения кольцевого превентора:

· ПУ 1-230x35 -в конструктивном исполнении 1, с диаметром прохода 230 мм на рабочее давление 35 МПа.

· ПУ2-350х35 - то же в конструктивном исполнении 2, с условным диаметром прохода 350 мм на рабочее давление 35 МПа.

Технические характеристики кольцевых превенторов

Кольцевые превенторы а - типа ПУ1; б - типа ПУ2;1- крышка; 2 - уплотнение крышки; 3 - уплотнитель; 4, 7, 9 - манжеты; 5 - корпус превентора; 6 - плунжер; 8 - втулка; 10 - планшайба; 11- указатель положения уплотнителя.

Плашечный превентор с гидроуправлением 1 - корпус; 2 - резиновые прокладки; 3 - винты; 4 - откидные крышки; 5 - гидроцилиндр; 6 - поршень; 7 - шток; 8 - коллектор; 9 - трубопровод; 10 - паропроводы; 11 - резиновые уплотнения плашек; 12 - сменные вкладыши; 13 - корпус плашки; 14 - фиксирующий винт.

Плашечные превенторыпредназначены для герметизации устья при наличии или отсутствии в скважинетруб. Применяются для эксплуатации в умеренном и холодном макроклиматических районах. Плашечные превенторы обеспечивают возможность расхаживания колонны труб при герметизированном устье в пределах длины между замковыми или муфтовыми соединениями, подвеску колонны труб на плашки и ее удержание от выталкивания под действием скважинного давления.

Система обозначения

Установлена следующая система обозначения плашечного превентора:

· тип превентора и вид привода — ППГ (плашечный с гидроприводом), ППР (плашечный с ручным приводом), ППС (плашечный с перерезывающими плашками);

· конструктивное исполнение — с трубными или глухими плашками — не обозначается;

· диаметр условный прохода, мм;

· рабочее давление, МПа;

· тип исполнения — в зависимости от скважинной среды (Kl, K2, КЗ).

Пример условного обозначения плашечного превентора с гидроприводом, условным диаметром прохода 350 мм на рабочее давление 35 МПа для сред типа К2: ППГ-350х35К2.

Рис. 8.З. Превентор плашечный сдвоенный (Ду =180 мм, ру = 70 МПа) 1 - корпус; 1А - фланец корпуса; IE - боковые отводы из под плашек с фланцами; 2 -крышка; 3 — промежуточный фланец корпуса; 4 — поршень гидроцилиндра; 5 — гидроцилиндр; 6 - поршень для открытия крышки; 7 - поршень для закрывания крышки; 8 - цилиндр для открытия крышки; 9 - болт крышки; 10 - корпус фиксатора плашки; 11 - фиксатор плашки; 12, 14 — шпильки; 13 — болт крепления крышки и промежуточного фланца корпуса; 15 - гайка; 16А - обратный клапан с уплотнением; 16В - втулка с уплотнением; 16С -пробка с уплотнением.

Колонная (устьевая) обвязка (ндп. оборудование обвязки обсадных колонн; колонная головка): Часть устьевой обвязки, предназначенная для обвязывания двух и более обсадных колонн и контроля давления в заколонном и межколонном пространстве.

Колонные обвязки устанавливаются на устье скважины последовательно по мере спуска и цементирования обсадных колонн. Они подбираются с учетом максимального пластового давления, ожидаемого при бурении следующего за обсаженным интервала скважины.

Конструкция колонных обвязок позволяет восстанавливать нарушенную герметизацию межколонного кольцевого пространства путем нагнетания специальных паст или самотвердеющих пластиков.

Обвязка колонная типа ОКК1 -14-168x245 К1 ХЛ, ОКК2-35-168x245x324 К1 ХЛ

· Коррозионностойкое исполнение К1 по ГОСТ 13846, для сред с содержанием H2S и СО2 до 6% каждого. Материальное исполнение - 30ХМЛ, 30ХМА.

· Температурный диапазон эксплуатации от минус 60°С до плюс 120°С

· Присоединительные размеры по ГОСТ 28919-91.

· Технические требования по ГОСТ Р 51365 (уровень качества УТЛ, УТР1), ГОСТ 30196.

· Запорная арматура - задвижки шиберные прямоточные с ручными управлением. Класс герметичности "А' по ГОСТ 9544.

Колонная головка часть однокорпусной или многокорпусной колонной обвязки без запорных устройств на боковых отводах, содержащая трубодержатель и уплотнитель для одной обсадной колонны.

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

Колонная головка жестко соединяет в единую систему все обсадные колонны скважины, воспринимает усилия от их веса и передает всю нагрузку кондуктору. Она обеспечивает изоляцию и герметизацию межколонных пространств и одновременно доступ к ним для контроля состояния стволовой части скважины и выполнения необходимых технологических операций. Колонная головка служит пьедесталом для монтажа эксплуатационного оборудования, спущенного в скважину. Во время бурения на ней монтируются превенторы противовыбросового оборудования, демонтируемые после окончания бурения.

Рис. Колонная головка

Колонная головка для обвязки двух колонн состоит из корпуса 4, навинченного на обсадную трубу 6. Внутренняя поверхность корпуса коническая, и в ней размещены клинья 3, удерживающие внутреннюю колонну обсадных труб 7. На фланце корпуса установлена катушка 1, надетая на трубу и обычно сваренная с ней. Катушка болтами соединена с корпусом. Межтрубные пространства разобщаются уплотнениями 2. На колонной головке предусмотрена задвижка 5 для обеспечения доступа в затрубное пространство. Вертикальный размер такой колонной головки около 1 м. Масса в зависимости от диаметра обсадных труб до 500 .550 кг.

Конструктивно колонная головка - это сочетание нескольких связанных между собой элементов - катушек или крестовин, несущих обсадные колонны. Число этих элементов зависит от числа обсадных колонн скважины.

Условия работы колонной головки достаточно сложны: нагрузка от веса обсадных колонн может превышать в глубоких скважинах несколько сот килоньютонов. Элементы колонной головки воспринимают также давление. от среды, контактирующей с ними. При наличии в пластовой жидкости или газе H2S, СО2 или при сильной минерализации пластовых вод колонная головка подвергается их коррозионному воздействию. В глубоких скважинах при закачке теплоносителей их стволы и колонные головки нагреваются до 150-250°С, в условиях Севера могут охлаждаться до температур ниже минус 60°С.

Нарушение надежности колонной головки неизбежно приводит к серьезным авариям, нанесению ущерба окружающей среде, а в отдельных случаях может быть причиной возникновения пожаров, взрывов, несчастных случаев.

Колонные головки, особенно многоколонных скважин, имеют большие массы и вертикальные габариты. Высокая их металлоемкость и большая потребность в них приводят к необходимости расхода на их изготовление больших количеств стали, причем легированной. С увеличением вертикального габарита колонной головки усложняется обслуживание скважины.

Такими головками оборудуются скважины глубиной до 1500 .2000 м с давлением до 25 Мпа.

Изготавливают колонные головки для оборудования скважин и с большим числом обсадных колонн: трех-, четырех- и пятиколонных. Принципиальные и конструктивные схемы таких колонных головок аналогичны.

Однофланцевая колонная головка (Ндп. нижняя колонная головка; двухрядная колонная головка): Устьевая колонная головка с одним верхним присоединительным стволовым фланцем, устанавливаемая на обсадной колонне.

Двухфланцевая колонная головка (Ндп. промежуточная колонная головка; однорядная колонная головка): Устьевая колонная головка с двумя соосными присоединительными стволовыми фланцами, устанавливаемая на фланец устьевого оборудования.

Клиньевая колонная головка: Устьевая колонная головка, в которой обвязываемая колонна закрепляется на клиньевом трубодержателе.

Резьбовая колонная головка: Устьевая колонная головка, в которой обвязываемая колонна закрепляется на резьбовом трубодержателе.