9 Оборудование фонтанных скважин

Многообразие условий разработки нефтяных месторожде­ний и эксплуатации скважин предопределяет определенные, достаточно жесткие требования к оборудованию фонтанных скважин. Не менее жесткие требования к оборудованию дик­туются законами охраны недр, окружающей среды, техники безопасности и обеспечения условий жизнедеятельности ра­ботающего персонала.

Принципиально оборудование фонтанных скважин со­стоит из следующих элементов: колонная головка, фонтанная арматура и манифольды.

Колонная головка

Колонная головка предназначена для обвязки устья скважины с целью герметизации межтрубных пространств, обвязки обсадных колонн и установки фонтанной арматуры. В зависимости от количества обсадных колонн, спущенных в скважину, выпускаются одно-, двух-, трех-, четырех- и пятико-лонные головки, но все они должны удовлетворять следующим требованиям:

— надежная герметизация межтрубных пространств;

— возможность контроля за давлением во всех межтруб­ных пространствах;

— быстрое и надежное крепление подвески обсадных колонн;

— универсальность (возможность использования раз­личных обсадных колонн);

— быстрый и удобный монтаж;

— минимально возможная высота;

— высокая надежность (в процессе эксплуатации скважи­ны колонная головка не подлежит ремонту).

Колонные головки выпускаются на различное давление от единиц МПа до десятков МПа. В процессе бурения на колон­ной головке монтируются превенторы. Перед эксплуатацией скважины превенторы демонтируют и на них устанавливают фонтанную арматуру.

Фонтанная арматура

Фонтанная арматура предназначена для:

— подвески одной или двух колонн НКТ;

— герметизации и контроля пространства между колон­нами НКТ и затрубного пространства;

— проведения различных технологических операций при вызове притока, освоении, эксплуатации, исследовании и ремонте;

— направления продукции скважины на замерную уста­новку;

— регулирования режима работы скважины и проведе­ния глубинных исследований путем спуска приборов в подъ­емник;

— закрытия скважины (при необходимости).

По существу, фонтанная арматура (рис. 3.9) состоит из трубной головки и фонтанной елки. Трубная головка предна­значена для закрепления в ней колонн НКТ (одной или двух) и представляет собой крестовину с двумя боковыми отводами и установленной на ней переходной катушкой, в которой за­крепляется на резьбе колонна НКТ (рис. 3.9, а). При подвеске двух колонн НКТ колонна большего диаметра закрепляется в тройнике с одним боковым отводом, а колонна меньшего диа­метра — в катушке, установленной на этом тройнике (рис 3.9, б). Фонтанные елки бывают крестового и тройникового типов.

Рис. 3.9. Принципиальные схемы фонтанной армату­ры (а - крестовой, б - тройниковой)

1- крестовина с двумя боковыми отводами; 2 - переходная катушка для подвески НКТ; 3 - задвижка или кран; 4 - катушка; 5 - штуцерная колодка; 6 - тройник; 7 - крестовина; 8 - фланец

Каждый тип фонтанной елки применяется для определен­ных эксплуатационных условий. Фонтанная елка крестовой ар­матуры имеет два боковых отвода, один из которых может быть рабочим, а второй — запасным. Фонтанная елка тройниковой арматуры имеет верхний и нижний отводы (выкиды). Рабочим выкидом всегда является верхний, а нижний — запасным.

Манифольды

Манифольды предназначены для обвязки выкидов фон­танных скважин (арматуры фонтанных скважин) со сборными коллекторами, транспортирующими продукцию скважин на пункт сбора и подготовки. Манифольды предусматривают уста­новку на них штуцеров, вентилей для отбора проб продукции скважин, запорных устройств и предохранительных клапанов. Основные узлы манифольдов унифицированы с узлами и де­талями фонтанной арматуры и на концах имеют фланцы под трубы диаметром 80 мм.

Рис. 3.10. Схема обвязки крестовой фонтанной арматуры.

На рис. 3.10 показаны стандартизированные узлы сборки манифольда. Они очерчены четырехугольником и помечены номером (№ 1, №2, №3). Схема предусматривает два регулируе­мых штуцера 1, два вентиля для отбора проб жидкости и газа 2, запорные устройства 3 для сброса продукции на факел, трой­ники 4, крестовики 5, предохранительный клапан 6, фланцевые соединения 7. Основные узлы манифольда унифицированы с узлами и деталями фонтанной арматуры.