13.1 Превенторлар
Ұңғы сағасын саңылаусыздандыру үшін плашкалы, әмбебап және айналмалы превенторларды қолданады.
Плашкалы превенторлар (13.1-сурет) мұнай-газ атқылауынан сақтандыру мақсатында ұңғы сағасын саңылаусыздандыру үшін қолданылады. Превентор тұрқы 2 шпилькаларға арналған тесіктері бар цилиндрлік фланеці және вертикал өту тесігі бар болат құйма түрінде болады. Шпилькалармен бекітілу – превентордың биіктігін азайтуға мүмкіндік береді, алайда, ЛҚЖ монтаждау кезінде шпилька осі мен фланецтердің тесігінің сәйкесітігін қамтамасыз ететін дәлдікті талап етеді. Тұрқыда плашкаларды 18 орналастыруға арналған көлденең өтпелі қуыс бар. Сыртынан бұл қуыс жақтаулық 1 және 6 қақпақтарымен жабылады. Олар тұрқыға бұрандалармен 5 бекітіледі. Қақпақ пен тұрқы резеңкелі төсемелермен 4 тығыздалады. Плашкалардың превентор тұрқысына жабысып қалмауы үшін қысқы уақытта бу жіберетін түтікшелер 15 орналастырылған. Қақпақтың жақтаулық бетінде шпилькалар арқылы гидроцилиндрлер 7 орнатылады.
13.1-сурет. Плашкалы превентор
Поршендердің 8 штоктары Г-тәрізді шығыңқылықпен жабдықталған. Коллектордан 3 түтікшелер 19 арқылы гидроцилиндрдің сыртқы аумағына айдалатын сұйықтық қысымынан поршеньдер қарама-қарсы бағытта қозғалып, плашкалар превентордың кіру тесігін жабады. Сұйықтықты цилиндрлердің ішкі аумағына айдаған кезде плашкалар қозғалып, превентордың кіру тесігін ашады. Поршень және штоктар сонымен қатар гидроцилиндрдің жылжымайтын қосылыстары 7 резеңке сақиналармен 9, 13, 14 тығыздалынады.
Превентордың гидравликалық басқарылуы гидравликалық жүйенің істен шығуы кезінде және превенторды ұзақ уақытқа жабу кезінде бір әсерлі қол механизмімен алмастырылады. Қол механизмі шлицті білікшеден 10 және поршеньмен шлицті жалғанған аралық бұрандамалы төлкеден 12 тұрады. Білікше 10 карданның вилкасы 11 және тартпа арқылы ұңғы сағасынан қауіпсіз аймаққа шығарылған штурвалға жалғанады. Білікшенің сағат тілі бойынша айналуы кезінде бұрандалы төлке 12 тік сызықты қозғалыс жасайды және поршеньді превенторлардың плашкалары тірелгенше жылжытады. Превентордың есептік жабылу уақыты гидравликалық жүйені қолданғанда 10 секунд, ал қолмен басқарылғанда 70 секундты құрайды. Бұрандалы төлкелерді бастапқы қалыпқа келтіргеннен кейін превенторды басқарудың гидравликалық жүйесі арқылы ашуға болады.
Плашкалы превенторларда бұрғылау және шегендеу құбырлары бар ұңғы сағасын саңылаусыздандыру үшін құбырлық плашкалар және ұңғыда құбырлар болмағанда тұйық плашкалар қолданады. Қажет болған жағдайда құбырларды кесетін арнайы плашкалары болады.
Превентор плашкалары тұрқымен бұрандалармен және винттермен қосылған вкладыштан 17 және резеңке тығыздауыштан 16 тұрады. Беріктендірілген металл пластиналар тығыздауышқа керек беріктікті береді.
Тығыздауыштың жұмыс мерзімі превенторды жабу циклының санымен және құбырлардың жалпы ұзыңдығымен өлшенеді. Нормаға сәйкес тығыздауыштың істен шығуына дейін орташа жұмыс мерзімі қысымсыз превентордың 300-ден аз емес жабылуына тең болуы тиіс және жабық превентор арқылы 300 м-ден артық құбырлардың өту мүмкіндігін қамтамасыз етуі керек.
Плашкалы превенторлардың негізгі параметрлері 13.1-кестеде келтірілген.
Структуралық-барлама бұрғылауда электрлі жетекті ППБ-307х320 плашкалы превенторлар қолданылады.
Егер плашка деңгейінде бағыттаушы құбыр, бұрғылау құлпы, муфта және диаметрлері мен геометриялық формалары орнатылған плашкаларға сәйкес келмейтін құбырлар тізбегінің басқа да бөлшектері орналасқанда плашкалы превенторлар саңылаусыздықты қамтамасыз ете алмайды. Жабық превентор жағдайында тізбектің баяу қозғалуына жол беріледі, ал бұрғылау тізбегінің айналуы, көтеріліп және түсірілуі мүмкін емес.
13.1-кесте, Гидравликалық және қолмен басқарылатын плашкалы превенторлардың негізгі параметрлері
Типтік өлшем |
Өту тесігінің диаметрі, мм |
Жұмыстық қысым, рр, МПа |
Тығыздалатын құбырлардың диаметрлері, мм |
Биіктік, мм, артық емес |
Масса, кг |
ППГ-180х210 |
180 |
21 |
33-114 |
310 |
700 |
ППГ-180х350 |
180 |
35 |
33-127 |
350 |
750 |
ППГ-180х700 |
180 |
70 |
33-127 |
400 |
1000 |
ППГ-230х350 |
230 |
35 |
33-168 |
350 |
900 |
ППГ-230х700 |
230 |
70 |
33-168 |
430 |
1500 |
ППГ-280х210 |
280 |
21 |
33-168 |
430 |
1000 |
ППГ-280х350 |
280 |
35 |
48-219 |
500 |
1400 |
ППГ-280х700 |
280 |
70 |
48-219 |
550 |
1700 |
ППГ-350х210 |
350 |
21 |
114-219 |
450 |
1500 |
ППГ-350х350 |
350 |
35 |
60-273 |
500 |
1700 |
ППГ-350х700 |
350 |
70 |
60-273 |
600 |
3000 |
ППГ-425х140 |
425 |
14 |
60-340 |
450 |
1300 |
ППГ-425х210 |
425 |
21 |
60-340 |
500 |
1800 |
ППГ-520х140 |
520 |
14 |
60-425 |
590 |
2100 |
ППГ-520х210 |
520 |
21 |
60-425 |
640 |
2400 |
Әмбебап превенторлар (13.2-сурет) кең мүмкіндіктерге ие. Әмбебап превенторлар бұрғыланатын мұнай және газ ұңғылар сағасын саңылаусыздандыру, бұрғылау тізбегін бұру және құбырларды муфталарымен қоса тарту үшін қолданылады.
13.2-сурет. Әмбебап превентор
Әмбебап превенторлар тығыздалатын заттың диаметрі мен геометриялық формасына тәуелсіз ұңғы сағасын саңылаусыздандыра алады.
Аталмыш превентор тұрқы 17 тіреу фланеці және превенторды бекітуге арналған шпилькалары 19, монтаждау-демонтаждау жұмыстары және тасымалдау кезінде ілуге арналған құлақшалары 10 бар сатылы цилиндрлі формалы болат құйма болып келеді.
Превентор тұрқысында тұтас сатылы поршень 9, резеңкелі-металды тығыздағыш манжет 5 және сақтандырғыш төлке 14 орналасқан. Қиылған конус тәріздес формасы бар тығыздағыш манжет поршеннің конусты тесігімен байланысып қақпаққа 2 тіреледі.
Қақпақ манжетпен 4 тығыздалады және тартылған күйінде тоқтатқыш бұрандамен 3 орнықтырылады. Қақпақтың тіректік фланецтеріндегі бұрандалық тесіктер ЛҚЖ-ң фланецті катушкасын бекітуге қолданылатын шпилькаларға 1 арналған. Қақпақ пен тұрқының тіректік фланецтеріндегі сақиналық арналар металл тығыздауыш сақиналарға 18 арналған.
Тұрқы, қақпақ және поршень арасында А және Б қуысы пайда болады, олар ЛҚЖ-ң гидавликалық басқару жүйесімен штуцерлер 8, 13 мен құбыржол арқылы байланысады. Майды гидробасқару жүйесінен Б қуысына айдағанда поршень жоғары көтеріліп және ішкі конусымен тығыздауыш манжетаны радиал бағытта қысады. Деформация нәтижесінде манжетаның өту тесігі толық жабылады.
Майдың ағып кетуін болдырмау үшін өздігінен тығыздалатын манжеталар 6, 7, 11, 12, 15, 16 және тығыздауыш сақиналар 18 қолданылады. Тығыздауыш манжета жабық күйінде күшпен ұсталынып тұрады. Превентор майдың А қуысына айдау және бір уақытта Б қуысынан төгілу кезінде ашылады. Май қысымының әсерінен А қуысында поршень төмен қозғалады және өзінің серпімділігі арқасында босаңситын (разжим) манжетаны босатады. Әмбебап превентордың есептелген жабылу уақыты 30с-тан аспауы керек.
13.2-кесте, Әмбебап превенторлардың негізгі параметрлері
Типтік өлшем |
Өту тесігінің диаметрі, мм |
Жұмыстық қысым, МПа |
Тығыздалатын құбырлардың диаметрі, мм |
Биіктік, мм, артық емес |
Масса, кг
|
ПУ1-180х210 |
180 |
21 |
127 |
830 |
1 300 |
ПУ1-180х350 |
180 |
35 |
127 |
970 |
2 000 |
ПУ1-180х700 |
180 |
70 |
127 |
1200 |
6 000 |
ПУ1-230х350 |
230 |
35 |
146 |
1170 |
3 300 |
ПУ1-230х700 |
230 |
70 |
146 |
1500 |
9 500 |
ПУ1-280х210 |
280 |
21 |
194 |
1050 |
2 700 |
ПУ1-280х350 |
280 |
35 |
194 |
1270 |
4 000 |
ПУ1-280х 700 |
280 |
70 |
194 |
1700 |
13 000 |
ПУ1-350х210 |
350 |
21 |
273 |
1200 |
4 400 |
ПУ1-350х350 |
350 |
35 |
273 |
1430 |
8 000 |
ПУ1-350х700 |
350 |
70 |
273 |
1900 |
18 000 |
ПУ1-425х140 |
425 |
14 |
340 |
1300 |
6 200 |
ПУ1-425х210 |
425 |
21 |
340 |
1420 |
8 200 |
ПУ1-520х210 |
520 |
21 |
426 |
1700 |
15 000 |
Ескерту: Шифрдағы 1 саны модель номерін білдіреді. ПУ1 шифрының орнына кейбір техникалық документтерде ПУГ (гидравликалық басқарылатын әмбебап превентор) шифры көрсетіледі.
Айналмалы превенторлар ұңғы сағасы мен бұрғылау тізбегі арасындағы сақиналық саңылауды герметизациялауға және саға саңылаусыздандырылған кезде бұрғылау тізбегін көтеріп-түсіру, айналдыру мүмкіндігімен қамтамасыз етуге арналған. ЛҚЖ құрамында айналмалы превентор роторлық бұрғылауда, ұңғыны кері жууда қолданылады.
Айналмалы превенторлар (13.3-сурет) тұрқыдан 7, жылжымайтын патроннан 4 және айналмалы оқпаннан 6 тұрады. Плашкалы және әмбебап превенторларға қарағанда айналмалы превенторлардың айналатын оқпанға киіліп, өзінің серпімділігімен және сағадағы қысыммен бұрғылау тізбегін қысатын манжеті 9 болады. Легирленген болаттан жасалған құйылған тұрқы 7 плашкалы және әмбебап превенторлармен қосуға арналған тіректік фланецпен және бұрғылау қондырғысының циркуляциялық жүйесімен қосуға арналған бүйірлік құбырмен жабдықталған.
13.3-сурет. Айналмалы превенторлар
Тіректік фланец тесігінің диаметрі превентордың типтік өлшеміне байланысты және қашаудың өтуіне жеткілікті болуы керек. Сыртқы тіректік фланеці бар цилиндр түріндегі оқпан 6 тіреуіш 5 және радиал 3 мойынтіректерде айналады. Оқпанға байонетті қосылыста өздігінен тығыздалатын манжета бекітіледі. Оқпанның өтпелі қимасы қашау диаметрінен аз. Сондықтан түсіру және ауыстыру кезінде оқпанды превентор тұрқынан бөлу керек. Бұл үшін оқпанды патронмен бірге байонетті затвор және фиксатор 10 арқылы превентор корпусымен қосады.
Патронды тұрқына орнатар алдында фиксатор 10 пультпен басқарылатын пневмоцилиндр немесе винт 12 және трос 11 көмегімен солжақ шеткі күйге апарылады және патронды орнатуға арналған тесікті босатады. Бұдан кейін патронды шығып тұрған қырларымен тұрқының пазаларына кіргізеді және тұрқыда орнатылған тіректерге дейін сағат бағытымен бұрайды. Ары қарай фиксаторды босатады, ол пневмоцилиндрдің серіппесінің әсерінен патронды превентор корпусына тұйықтайды. Патронды тұрқыдан шығару үшін фиксаторды алдын-ала өшіру керек және патронды сағат тіліне қарсы бұру керек. Патронды жетек құбырмен бұрады, ол ротормен ішпектер 1 арқылы айналады. Пультпен 13 қосылатын шиналы-пневматикалық муфта 2 патронды оқпанмен қосады және осының нәтижесінде олардың екеуі де жетек құбырмен бірге превентор тұрқына қатысты бұрылады. Ствол мойынтіректері сұйық маймен майланады, ол ағып кетуден және ластанудан асбографитті манжеталармен 8 сақталынады.
Айналмалы превенторлардың техникалық сипаттамалары
Типтікөлшем.............................ПВ-156х320 ПВ-230х320 ПВ-307х200
Өту тесігінің диаметрі, мм:
превентор тұрқы.................156 230 307
оқпан.....................................130 158 215
бүйірлік жалғама..................150 150 150
Қысым, МПа:
жұмыстық...........................32 32 20
сынақтық.............................64 64 40
оқпанды айналдырудың
ең үлкен жиілігінде
рұқсат етілген......................8 8 8
Диаметр, мм:
патрон тұрқының..............380 510 515
квадрат штангалар мен құбырлар
астына арналған ауыспалы
тығыздағыштардың.........73; 89 73, 89, 114 89, 114, 140
Оқпанның ең үлкен айналу
жиілігі, айн/мин......................100 100 100
Биіктік, мм...............................1570 1550 1800
Масса, кг..................................1250 1785 1560
Лақтыруға қарсы жабдықтың типтік сұлбасы МЕСТ 13862-80 бекітілген лақтыруға қарсы жабдықтың келесі сұлбаларын ұсынады:
манифольдтың екі ағу жүйесімен және бір крестовинамен екіпревенторлы (16.4, а -сурет);
манифольдтың екі ағу жүйесімен және бір крестовинамен үшпревенторлы (16.4, б -сурет);
манифольдтың үш ағу жүйесімен және екі крестовинамен үшпревенторлы (16.4, г -сурет);
Барланатын аудандарда, газконденсатты және газды кен-орындарында, сонымен қатар аномальды жоғары қабаттық қысымы бар ұңғыларды бұрғылау кезінде екі превентор орнатады, оның біреуі құбырлық плашкамен, екіншісі тұйық плашкамен жабдықталады. Құбырлық плашкалар қолданылатын бұрғылау құбырларының диаметріне сәйкес болуы керек.
13.4-сурет. Лақтыруға қарсы жабдықтың типтік сұлбасы
1-көмекші пульт; 2-гидравликалық басқару станциясы; 3-ажыратылатын желоб; 4-фланецті катушка; 5-әмбебап превентор; 6-плашкалы превентор; 7-манометр; 8-қолмен басқарылатын задвижка; 9-қолмен басқарылатын реттелмелі штуцер; 10-отбойная камера; 11-сепаратор; 12-гидравликалық басқарылатын задвижка; 13-сағалық крестовина; 14-кері клапан; 15-фланец; 16-гидрожетектік дроссельді басқаратын пульт; І-дроссельдеу блогы; ІІ-газды жағу жүйесіне жіберу; ІІІ-тазарту жүйесіне жіберу; ІV-тура жіберу (прямой сброс); V-дроссельдеу желісі; VІ-ұңғы сағасы; VІІ-тойтару желісі; VІІІ-бұрғылау сораптарына жіберу; ІХ-сораптық қондырғыларға немесе тура жіберу; Х-тойтару блогы
Лақтыруға қарсы жабдықтың манифольды дроссельдеу және тойтару жүйелерінен тұрады, олар ЛҚЖ-ң оқпандық бөлігімен қосылады.
Тойтару желісі бұрғылау сорабымен қосылады және ұңғыға құбыраралық кеңістік арқылы ауырлатылған ерітіндіні айдау үшін қолданылады.
Лақтыруға қарсы жабдықтың манифольді 21, 35, 70 МПа жұмыстық қысымға арналған. Ысырмалары конструкциясы бойынша манифольдтер екі түрге бөлінеді: МП-сыналық ысырмалармен және МПП-тік ағынды ысырмалармен.
Превентор қондырғыларының манифольдтері төмендегідей технологиялық операцияларды іске асыруға мүмкіндік береді:
1) ұңғы ішінен газ және сұйықтарды апаттық немесе жұмысшы ысырмалар арқылы шығарып, ұңғыдағы шиеленіс жағдайларды бәсеңдету;
2) қабатқа кері қысым түсіру арқылы, бұрғылау сұйығы айналымын қалыптастыру;
3) ұңғы құбыраралық кеңістігіне бұрғы сорабы немесе цементтеу агрегаты арқылы бұрғылау ерітіндісін айдау.
Манифольдтердің ПМ2-80×320 және МП2-80×700 екі түрі шығарылады. Бұлармен ОП2Г230×320 және ОП2Г-230×500 превенторлары жинақталынады. Аталған екі манифольдтің түрі: қолмен басқарылатын және гидравликалық берілісті негізгі ысырмадан, превентор крестовигіне орналасатын реттелінгіш штуцерлерден, екпінді камерадан тұрады.
Реттелінгіш штуцер ұнғы түбіне кері қысым түсіру үшін қолданылады. Екпінді камера манифольдтен шығатын сұйық ағынын басқару қызметін атқарады.
Превентор қоңдырғылары екі түрлі гидравликалық басқару тетігімен (ГУП100 Бр-1 және ГУП100 Бр-2) жинақталынады. Гидравликалық басқару тетігі, превенторларды алыстан басқару қызметін атқарады. Алыстан басқару бір-біріне өзара теңгерілген екі пультпен (негізгі және қосалқы) іске асырылады.
Лақтыруға қарсы жабдықты басқару.
Превенторлар, ысырмалар, және дроссельдер негізгі және көмекші пульттермен ашылып жабылады. Негізгі пульт гидравликалық басқару станциясымен бірге ұңғы сағасынан 10 м кем емес арақашықтықта орналасады. Механикалық жетек плашкалы превенторларды гидравликалық жетек жұмыс істемей қалғанда жабу үшін қолданылады.
Негізгі және көмекші пульттерді жеке рамаларда монтаждайды. ЛҚЖ жетегінің жұмыс істеу принципінің жалпы көрінісі 13.5-суретте көрсетілген.
13.5-сурет. Гидрожетек сұлбасы
Гидрожетектің жұмыс сұйықтығы ретінде қолданылатын май бактан 13 майжинағыш 12 бойымен сораппен 18 сорылады және кері клапан 16 және сүзгі 14 арқылы гидроаккумуляторға 1 айдалады. Гидроаккумулятордағы жұмыс қысымы 10 МПа аспайды және сақтандырғыш қақпақшамен 17 шектеледі.
Гидроаккумулятордан құбыржол 2 және вентильдер 3 бойымен май плашкалы превенторларды 7 және ысырмаларды 6 басқаратын негізгі пульттің бөлгіш блогына 5 айдалады. Негізгі пульттің сол жақ бөлгішінен май көмекші пульттің цилиндріне 9 айдалады және ары қарай әмбебап превентордың камерасына барады.
Плашкалы превенторлар және ысырмаларды көмекші пульттан басқару таратқыш блокпен іске асырылады.
Өңделген май превенторлар мен ысырмалардан қабылдау багына барады, одан қайтадан сораппен 18, 15 гидроаккумуляторға беріледі.