Фонтанная арматура для нефтяных скважин

Условия использования ШСН

Изготавливаемые типы скважинных штанговых насосов осуществляют подъем жидкости. Государственный стандарт предусматривает деление колонн НКТ по методу крепления на 2 типа:

1. Вставные (НСВ).
2. Невставные (НСН).

Трубный насос или НСН, имеющий седло ВК (всасывающего клапана), оснащен цилиндром, опускание которого происходит в скважину на НКТ. Плунжер, предусматривающий наличие клапанов, должен опуститься в скважину перед сосом, а затем входит в цилиндр. Это осуществляется посредством штанг. Чтобы обеспечивалось соединение плунжеров установок с шариками клапанов всасывающего типа, применяются специальные штоки.

Минусом НСН является не только сложность процесса сборки, но и долгое время подъема устройства на поверхность. Ликвидировать неисправности конструкции сложно. Вставные насосы собираются на поверхности, после производится их спуск под землю на штангах внутрь колонн НКТ на определенную глубину скважины.

Трубный скважинный насос требует при подъеме насосного цилиндра установки из-под земли извлекать ее целиком. Это условие считается основной отличительной чертой НСН от НСВ. Вставные насосы в 2-2,5 раза увеличивают скорость спускоподъемных операций, что облегчает труд рабочих, осуществляющих ремонт скважин.

Вставной насос обладает меньшей подачей, чем невставной. Это обусловлено наличием труб заданного диаметра. Спуск НСВ осуществляется на штангах, а укрепление либо уплотнение элемента при наличии посадок производится на замковой опоре цилиндра. Она должна опуститься на НКТ.

Осуществлять подъем насоса из нефтяной скважины с помощью НСВ следует одновременно с извлечением колонны штанг при значительной глубине спуска. Эксплуатация НСВ осуществляется, если скважина обладает малым дебитом. Движение плунжера НСН является вертикальным, так как спуск и подъем осуществляются через штанги.

Related Posts via Categories

• Как рассчитать площадь поперечного сечения арматуры всех типов?
• Сколько весит 1 метр строительной стержневой арматуры различных видов
• Длина стержневой арматуры – все возможные варианты, регламентируемые ГОСТами
• Линейная арматура – качественный монтаж линий электропередач гарантирован!
• Немерная арматура – оптимальный вариант для малоэтажного строительства!
• Марки и классы строительной стержневой арматуры и проволоки для армирования
• Муфтовая арматура, что это такое и для чего используется
• Анкеровка арматуры в бетоне – сложная, но важная операция
• Горячекатаная арматура – ГОСТ и весь цикл жизни изделия
• Вес и особенности стальной рифленой арматуры А3 и других классов

4 Особенности дросселирующих устройств нефтегазовых скважин

На запасных и рабочих выкидных линиях, как было сказано, монтируются штуцеры (дроссели). Они образуют гидравлические локальные сопротивления потоку добываемой продукции и требуются для корректирования режима функционирования скважины. Штуцеры делят на:

• нерегулируемые:
• регулируемые.

Самым простым нерегулируемым штуцерным устройством является 10-миллиметровый диск из стали (подходит и низколегированная, и высоколегированная сталь), который размещается между фланцами. Подобный дроссель располагает в своем центре отверстием сечением в пределах 3–35 миллиметров. Выбираемое для каждого конкретного случая сечение позволяет скважине и арматуре работать в заданном технологическом режиме.

Дроссели регулируемого типа похожи на обычный вентиль. Их проходной диаметр можно изменять по мере необходимости при помощи наконечника, которые посредством перемещения маховика отдаляется от втулки либо приближается к ней. Регулируемые штуцеры эксплуатируются при нагрузке не более 70 МПа. Применяются они реже, чем нерегулируемые, так как срок эксплуатации регулируемых устройств очень мал (если из скважины вместе с нефтью или газом подается материал высокого абразивного уровня, они сразу же выходят из строя).

Конструктивные элементы насосной установки

Вставные и невставные штанговые насосы схожи по своей конструкции. Ее схема включает следующие элементы:

• станок-качалка;
• штанги;
• тройник;
• уплотнения;
• фундамент;
• насосно-компрессорные трубы в подвеске;
• шток.

Принцип работы насосной установки предполагает следующее. Наличие защитного приспособления на приеме насоса обеспечивает использование газового либо песочного фильтра. Это позволяет создать новый тип установки ШСН с различными приводами:

• ленточным;
• цепным;
• канатным и др.

Крутящий момент должен передаваться от двигателя редуктору, затем он достигает нижней звездочки на его валу, далее переходит на тяговую цепь, обеспечивающую преобразование вращательного движения звездочки в поступательное.

Соединение тяговой цепи с кареткой осуществляется через скалку при наличии груза для поддержания равновесия. Существуют различные группы посадок используемых насосов, отличающиеся по размерам пространства в промежутке между цилиндром установки и плунжером. Чем большей вязкостью обладает скважинная жидкость, тем более высокой является группа посадки. Производительность установки зависит от конструктивных параметров насосов. Они определяются величиной диаметра конструктивного элемента плунжера и соответствующей длиной хода этой детали:

• от 29 до 57 мм, от 1,2 до 6,0 м — для НСВ;
• от 32 до 95 мм, от 0,6 до 4,5 м — для НСН.

Обозначение НСН2-32-30-12-0 можно расшифровать следующим образом:

• 0 — отображение группы посадки;
• 12х100 — максимально возможная глубина спуска насосного оборудования (м);
• 30х100 — длина хода плунжера насоса (мм);
• 32 — величина диаметра плунжера (мм).

Предназначение насосной штанги, представляющей собой стержень, которой оснащен штанговый насос, заключается в передаче возвратно-поступательного движения устройства по схеме плунжер-насос. Насосная штанга оснащена утолщенными головками на концах, ее сечение является круглым.

Для создания штанг требуются только легированные стали. Размер длины штанговых конструкций для нормальных эксплуатационных условий должен составлять 8 м. Длина колонн штанг регулируется с целью уравновешивания посадки плунжера в цилиндр. Оборудование предполагает наличие футовок или укороченных штанг, длина которых может составлять: 1, 1,2, 1,5, 2 и 3 м.

Для соединения штанг необходимы муфты. Отечественные предприятия осуществляют выпуск насосных стеклопластиковых штанг, для которых характерна большая коррозийная стойкость. В результате энергопотребление снижается до 20 %.

Комплектация станка-качалки

Среди узлов станка-качалки выделяются:

1. Рама.
2. Стойка, имеющая вид усеченной 4-гранной пирамиды;
3. Балансир, оснащенный поворотной головкой.
4. Траверса с шатунами.
5. Редуктор.

Комплектация СК предусматривает набор шкивов, позволяющих изменять число качаний путем дискретного регулирования. Смена и натяжение ремней двигателя происходит достаточно быстро с использованием поворотной рамы-салазок. Монтаж станка-качалки производится на раму, смонтированную на железобетонном фундаменте. Для фиксации насосного балансира применяется шкив, который носит название тормозной барабан. Головка обеспечивает проход насосной установки в процессе ремонта скважины под землей.

Совершаемое головкой балансира движение по дуге предполагает ее соединение со штангами и устьевым штоком за счет гибкой канатной подвески, регулирующей посадку насосного плунжера в цилиндр СН. Амплитуда перемещения головки балансира регулируется посредством изменения участка сочленения кривошипа с шатуном относительно оси вращения. Перемещение грузов на балансир приводит к уравновешиванию действия станка-качалки. Процесс рассматривается как балансирное, роторное либо комбинированное штанговое уравновешивание.

Международные стандартные спецификации на фонтанное оборудование

Требования к арматуре фонтанного типа, которые зафиксированы в международных стандартах API 6A. Они затрагивают основные параметры оборудования, узлов и конструкций, касаются материала, из которых произведены. Также описывают рабочие характеристики, размеры, возможности взаимозамен составных частей, материалы, особенности сварочного процесса при изготовлении.
Отдельные блоки касаются испытаний, инспекции, ремонтных и восстановительных работ, транспортировки, закупки и других разделов.

В них перечисляются узлы и устройства, регулируемые стандартом. Среди них:

• Корпус и катушки головок обсадных и насосно-компрессорных колонн. Многоступенчатые корпуса.
• Различные соединители, а также фитинги.
• Подвески колонн: обсадной, насосно-компрессорной.
• Варианты дроссельных и клапанных устройств, штуцеров.
• Концевые и сварные соединители.
• Другие виды узлов: приводы, кольцевые прокладки, сменные вкладыши и др.

Стандарт определяет уровни спецификации изделий PSL. Они касаются стальных бурильных труб, определяют различия разных типов трубопрокатных изделий по ряду признаков. Эти признаки сводятся к

• Различию по химическому составу.
• Разным механическим характеристикам.
• Разнице способов и методов производства.
• Разным вариантам при осмотре и выявлении дефектов, а также при проведении ремонтных работ.
• Различиям в сертификации.

Фонтанную арматуру относят к виду производственных изделий, которые имеют определенное целевое назначение. Она рассматривается как оборудование непрерывного использования.
Существует возможность восстановительных работ после отказа оборудования, оно отличается хорошей ремонтопригодностью.
Обслуживание рекомендуется проводить у одного оператора, который будет проверять и контролировать его на этапе подготовки к работе.
Период работы арматуры в среднем 15 лет. Отказ оборудования проявляется в следующих вариантах:

1. Теряется герметичность запорных блоков.
2. Нарушается герметичность разъемных соединений, причем от нее не удается избавиться с помощью подтягивания.
3. Ломаются, выходят из строя компоненты оборудования. Это влечет за собой их демонтаж, замену на новые исправные детали и узлы.

Эти нарушения требуют проведения ремонтных работ до полного восстановления рабочих характеристик.

Принципы правильного обустройства

• Вокруг устья обязательно должно проводиться уплотнение грунта или заливка слоя бетона.
• Герметизация верхней части ствола производится с учетом геодезических особенностей местности.
• Кессон обязательно нужно утеплить.
• Установка оголовка и запечатывание производятся сразу после бурения шахты и ее прокачки.
• Насосное оборудование монтируется как можно ближе к устью.
• Обвязка источника ведется с учетом ее дебита.

Обвязка устья скважины – это монтаж оборудования для подачи воды на поверхность через входное отверстие ствола шахты. Насос, погруженный в обсадную или установленное на поверхности, присоединяется к шлангу, проходящему через крышку оголовка.

Для устройства кессона потребуется подготовка прочной и надежной основы. Вокруг шахты обкапывают грунт и насыпают ПГС. На хорошо утрамбованную основу заливают бетон слоем до 10 сантиметров. Такой фундамент выдержит и пластиковый кессон, и кирпичный короб. Снаружи стены обязательно обрабатывают гидроизоляционными материалами. Внутри утепляют.

Устройство фонтанного оборудования

В состав арматуры включены узлы:

Колонная головка

Ее основная функция – подвеска обсадных колонн, создание герметичного межтрубного пространства. Она нужна также для того, чтобы измерять и контролировать уровень давления внутри труб.

Трубная головка

Главная задача — подвеска и обеспечение герметичности лифтовых колонн. Это имеет особое значение, когда колонны опускаются параллельным или концентрическим способом.

Помимо этого трубная головка нужна для осуществления технологических операций, которые необходимы по ходу эксплуатационных и ремонтных работ.

Подвешиваются колонны резьбовым способом. Однорядная лифтовая система держится на резьбе катушки. Двухрядная предполагает применение двух видов резьбы: для внутренней колонны – это резьба катушки, для наружной – резьба крестовины трубной головки.

В этом компоненте конструкции имеются боковые задвижки, которые могут при необходимости быть заменены.

Фонтанная елка

В узел монтируются разнообразные штуцеры, устройства, выполняющие запорные и регулировочные функции, фитинги – соединительные части трубопровода: тройники, катушки. Они включают редукционные вентили, клапаны, затворы, задвижки и пр. Запорные устройства – это пробковые краны, задвижки, способные обеспечить подачу смазки, перекрытие проходных отверстий.
Работа елки осуществляется по следующим направлениям:

• Направлять получаемую нефтяную, газовую, конденсатную продукцию в специальную выкидную линию – промысловый трубопровод, идущий от скважины до замерной установки.
• Закрывать скважину, когда возникает такая необходимость.
• Быть основой, на которой монтируются специальные узлы и устройства, выполняющие определенные функции.
• Замерять давление и уровень температур.
• Опускать приспособления для прочистки труб.
• Изменять технологические режимы работы скважины.

Конструктивно разновидности фонтанной елки различаются по наличию крестовины или тройника. Двухъярусные конструкции предусматривают наличие двух тройников.
Для крестового варианта предусматривается два отвода — рабочий и запасной боковой. Для тройникового — две выкидные линии – рабочая и запасная. Выкидные линии ведут к замерным установкам. На них монтируются штуцеры, или дроссели для коррекции поступления рабочей среды. Дроссели бывают двух типов: регулируемые и нерегулируемые.
Тройниковый вариант арматуры используется преимущественно для скважин с низким и средним уровнем давления.

Для того, чтобы иметь возможность ограничения дебита скважины, регулирования энергии пласта, в конструкцию фонтанной елки может устанавливаться специальный штуцер, у которого есть калиброванное отверстие. Он обеспечивает прохождение строго отмеренного количества нефти, которое будет идти из скважины в соответствии с заданным режимом работы. Такой штуцер относится к категории быстросъемных сменных устройств.

Манифольд

Представляет собой вентильный блок, состоящий из ряда трубопроводов, крепящихся на одном основании, объединенных общей схемой. На нем присутствует запорная арматура, буровые рукава S-R, компенсаторы КРК (вибровставки), предназначенные для гашения вибрационных воздействий, другие элементы.
Этот узел соединяет блок оборудования с трубопроводом, применяется для перераспределения или смешения потока газа и нефти между несколькими входами и несколькими выходами. К нему подключают измерительную аппаратуру в виде дифференциальных манометров, иных приборов. Служит как противовыбросовое оборудование на месторождениях.

В рамках фонтанной арматуры манифольд позволяет:

• • загружать в скважину ингибитор, химическое вещество, предупреждающее наслоение твердых компонентов нефти на технологическом оборудовании;
  • осуществлять продувку трубного и межтрубного пространства;
  • проводить контрольные замеры, исследование газообразных фракций;
  • безопасно сжигать лишние газы, конденсат в режиме факела;
  • подключать насосы;
  • выполнять другие функции.

Соединения внутри конструкций обеспечиваются с помощью фланцевых или хомутовых вариантов.

Элементы насосных установок

Установка скважинная насосная имеет привод ШСН, позволяющий осуществлять перемещение объекта непосредственно под воздействием насосных штанг. Среди ее основных действующих элементов, согласно ГОСТу 2002, насосы скважинные штанговые выделяются:

• цельный цилиндр неподвижного типа, имеющий удлинители;
• подвижный насосный плунжер;
• клапаны, включая всасывающие и нагнетательные;
• замки.

Каждый из удлинителей СН навертывается на цилиндр со всех его сторон. Они должны выдвинуть плунжер из него во время действия насосной конструкции. Промышленные скважинные установки функционируют без остаточных отложений внутри неподвижного цилиндра. В результате плунжер не заедает, поэтому ремонт штанговых насосов выполняется без каких-либо проблем. Применяемые в отечественной промышленности вставные насосы оснащаются следующими видами узлов:

1. Замковой опорой.
2. Цилиндром.
3. Плунжером.

Установка скважинного насоса находится под напряжением, поэтому для изготовления деталей для различных типов штанговых скважинных насосов или ШСН необходимы высоколегированные стали. От этих материалов зависит длительность и безотказность полезного использования насосного оборудования. Герметичность их посадки обеспечивается высокой точностью выпуска деталей для насосов. Это относится и к резьбовым соединениям. Все элементы установки отличаются полной взаимозаменяемостью. Среди основных элементов ее конструкции предусмотрена наземная часть, состоящая из следующих звеньев, представляющих собой:

1. Колонну.
2. Цепь с винтом натяжения.
3. Противовес с упором.
4. Подвески (канатная, устьевого штока).
5. Узел канатных блоков.
6. Муфта-зубчатая.
7. Звездочки ведомую и ведущую.
8. Ограничитель схода каната.
9. Ограждение и купейную дверь.
10. Кожух ременной передачи.

Конструкция насосной установки с электродвигателем и станцией управления предусматривает несколько площадок:

• обслуживания ведомой звездочки;
• редуктора;
• канатных блоков;
• переднюю поворотную.

Оборудование имеет комплекс, представляющий собой наземный сегмент установки, который называется станком-качалкой. Элементы этой конструкции оставались неизменными долгие годы. Установка с дифференциальным преобразующим механизмом и редуктором оснащена клиноременной передачей, позволяющей приводить в действие станок-качалку.

Российскими предприятиями выпускался исключительно привод цепной штангового скважинного насоса. Устройства, заменившие насос ручной, находятся еще на стадии совершенствования с 2002 г.

Бесштанговая насосная установка

Бесштанговая насосная установка с погужными центробежными насосами состоит из следующих элементов: погружной центробежный насос с сетчатым фильтром и специальный электродвигатель с гидрозащитой ( протектором), подвешенные к скважине на насосных трубах; специальный питающий кабель, крепящийся в скважине к насосным трубам с помощью скоб, кабель намотан на барабан; трансформатор или автотрансформатор и станция управления. В колонне труб выше насоса устанавливается обратный клапан, предназначенный для удержания столба жидкости при остановке насоса и облегчения условий последующего пуска. Выше обратного установлен спускной клапан, обеспечивающий слив жидкости при подъеме агрегата.
 

Насосная арматура.

Различают следующие бесштанговые насосные установки: погружные центробежные электронасосы и погружные гидропоршневые насосы. Центробежный электронасос представляет собой погружной трехфазный электродвигатель с короткозамкну-тым ротором, сочлененный при помощи общего вала с многоступенчатым центробежным насосом. Между двигателем и насосом устанавливают протектор, предохраняющий двигатель от попадания воды или нефти. Весь агрегат заключают в стальной кожух и опускают в скважину на колонне насосно-компрессорных труб. Энергию к двигателю подают при помощи бронированного кабеля, который крепят к насосной колонне снаружи тонкими стальными поясами.
 

Преимуществом бесштанговой насосной установки является отсутствие колонны насосных штанг и расположение двигателя ближе к забою скважины.
 

К подземному оборудованию бесштанговой насосной установки относятся собственно погружной центробежный электронасос, погружной электродвигатель, протектор и компенсатор.
 

При выборе электрооборудования бесштанговой насосной установки в первую очередь определяют мощность погружного электродвигателя, которая должна соответствовать параметрам насоса.
 

При выборе электрооборудования для бесштанговой насосной установки в первую очередь определяют мощность погружного электродвигателя, которая должна соответствовать параметрам выбранного насоса.
 

При выборе электрооборудования для бесштанговой насосной установки в первую очередь определяют мощность погружного электродвигателя, которая должна соответствовать параметрам насоса.
 

Могут использоваться штанговые сквглшнвде и бесштанговые насосные установки.
 

Необходимо отметить, что представленная классификация бесштанговых насосных установок для добычи нефти не является чем-то незыблемым и может постоянно обновляться и дополняться новыми элементами, получающими путевку в жизнь в результате научно-технического прогресса.
 

На рис. 5.1. дана краткая классификация известных бесштанговых насосных установок.
 

За последние годы для добычи нефти из скважин на промыслах широко применяют бесштанговые насосные установки, к которым относятся погружные центробежные электронасосы и гидропоршневые насосы.
 

Используют также гидропоршневые насосы, разрабатывают и испытывают винтовые насосы, вибрационные и др. Отличительная черта бесштанговых насосных установок — перенос двигателя непосредственно к насосу и устранение штанг.
 

Насосная арматура.

При залегании нефти в скважине на низком уровне и при искривлении ствола скважины для извлечения нефти применяют бесштанговые насосные установки. Их преимущество перед штанговыми установками — отсутствие громоздкой механической связи между двигателем и насосом так как двигатель перенесен непосредственно к насосу.
 

Колонна подъемных труб

Упрощенная конструкция

По ним нефтяной фонтан поднимается на поверхность земли. Их называют ещё насосно-компрессорными, так как с прекращением фонтанного способа приходится применять механизмы. Внутренний диаметр труб подбирают опытным путем, в зависимости от давления нефти, ожидаемого дебита продукта, глубины залегания, и он составляет 40.3–00.3 мм.

Дебит — это количество нефти, поступающей на поверхность за определённое время, его измеряют в метрах кубических в сутки. Чем выше предполагаемый дебит, тем больше диаметр, и наоборот.

Используют обычно гладкие трубы одного диаметра, которые соединяют в колонну с помощью муфт. Внутренние стенки труб делают с покрытием эмалью, эпоксидными смолами или стеклом для того, чтобы не было отложений парафина. Покрытия удорожают конструкцию.

Из чего состоит фонтанная арматура

Типовая ФА состоит из нескольких видов задвижек, клапанов, затворов, соединительных узлов. Оборудование включает в себя следующие важнейшие функциональные узлы: трубная обвязка (или головка) и фонтанная елка (ФЕ).
Подробнее разберем каждый узел и посмотрим схему ФА.

Схема фонтанной арматуры:
1 – манометр; 2- трехходовой кран; 3 – буфер; 4- задвижки; 5 – крестовик елки; 6 – переводная катушка; 7 – переводная втулка; 8 – крестовик трубной головки; 10 – штуцеры; 11 – фланец колоны.

Трубная обвязка

Трубная обвязка выполняет следующий ряд функций:

• служит для подвески колонны НКТ;
• для осуществления промывки скважины и закачки в нее различных жидкостей;
• контролирует давление внутри и в затрубном отсеке;
• для монтажа и закрепления фонтанной елки.

Трубная обвязка применяется для подвески нескольких или одного ряда насосно-компрессорных труб, которые закрепляют на муфту или резьбу. В данном случае на крестовину устанавливается муфтовая подвеска или стволовая катушка. НКТ подвешивают на переходник или патрубок. Во время работы трубные головки испытывают большое давление, поэтому на любой из боковых линий устанавливается манометр. Как правило, их 2 – один замеряет уровень давления в устье, второй в межтрубном отсеке. Если в скважину необходимо спустить 2 ряда насосно-компрессорных труб, то на крестовину обвязки устанавливают тройник.

Фонтанная елка

Конструкция монтируют на верхний фланец трубной головки.

Основные функции, которые выполняет ФЕ:

• следит и регулирует за направлением потока продукции из скважины в промысловый трубопровод ;
• регулирование различных режимов эксплуатации;
• служит для контроля за показателями давления;
• возможность спуска необходимых рабочих приборов;
• закрытие или остановка скважины при необходимости.

Схему конструкции и количество выкидных линий выбирает заказчик в зависимости от характера скважины, ее месторасположения, климатических условий.
Стандартом ГОСТ 13846 регламентировано 6 типовых схем при сборке АФК. Также есть общая рекомендация по установке дополнительных элементам по желанию заказчика.

Основные составляющие ФЕ:

• крестовина или тройник;
• манометр;
• запорная и регулирующая арматуры.

Также важным элементом являются дросселирующие устройства. Они служат для регулировки потока — полного закрытия или открытия отвода. Дроссели бывают 2 видов — регулируемые и нерегулируемые.

Схема устья скважины

Само устье нефтяной скважины являет собой комбинацию нескольких функциональных узлов:

• головка обсадной колонны;
• головка насосно-компрессорной колонны;
• фонтанная арматура.

Все они являются важными составляющими.

Головка обсадной колонны

Головка обсадной колонны – это соединяющее звено между обсадными конструкциями и разнообразным нефтяным устьевым оборудованием. Кроме этого, она:

• создает герметизацию пространства;
• держит массу технической колонны;
• удерживает эксплуатационную колонну.

По мере того, как происходит бурение, рано или поздно возникает необходимость присоединения очередного звена обсадной колонны. Для этого предназначены специальные тяжелые фитинги. Они надеваются с применением узконаправленного оборудования, которое и крепится на головку обсадной колонны, которой оснащается устье буровой скважины.

Данный элемент включает в себя захваты для удержания колоны, а также выполняет функцию по уплотнению обсадной конструкции, что позволяет как повысить её прочность, так и исключить неприятные явления вроде протечек или прорывов, устранение которых может занять немало времени.

Это оборудование применяется не только когда происходит процесс бурения, но и во время комплексных восстановительных мер. В таком случае головка используется как приспособление для контроля давления.

Постепенный монтаж тонких обсадных труб производится с использованием разнообразных адаптеров и регуляторов, а это означает, что противовыбросовый аппарат необходимо демонтировать и монтировать обратно каждый раз, как возникнет необходимость установки новой секции в скважину. Уже зафиксированные фланцы и втулки становятся единым целым с оборудованием нефтяной скважины.

Головка насосно-компрессорной колонны

Обслуживание скважин обеспечивается целым комплексом структур, оборудования и элементов, к которым относится, и головка насосно-компрессорной – или рабочей – колонны. Она опирается на головку обсадной колонны и выполняет ряд следующих функций:

1. Поддержка и фиксация. Головка удерживает насосно-компрессорную колонну в устойчивом положении, а также несколько снижает нагрузку на неё
2. Герметичное уплотнение. Разработка нефтяных скважин налагает определенные требования, среди которых отсутствие протечек или прорывов. Надежная герметизация позволяет снизить риски образования пробоев.
3. Вывод управляющего оборудования. Патрубки регулирования жидкостных или газовых потоков выходят на поверхность именно через неё.

Сама головка насосно-компрессорных труб идентична обсадным конструкциям с двойным фланцем. Для того, чтобы обеспечивать должную герметизацию, головка может иметь гнездо или специальную расточку для качественного уплотнения. Конструкция устья скважины должна позволять бесконфликтное размещение оборудования, поэтому продумывать его размещение следует заранее. Бурение также не должно влиять на функционирование аппаратуры, в противном случае возможно возникновения аварийных или, в случае добычи нефтяных залежей, небезопасных ситуаций.

Фонтанная арматура

Фонтанная арматура – это целая система механизмов и приспособлений, выполняющих ряд регулирующих и контролирующих функций. Почти каждая схема устья скважины, предназначенной для добычи нефти включает в себя фонтанную арматуру. Она представляет собой комплекс устройств, предназначенных для герметизации устья фонтанирующей скважины, подвески колонн лифтового назначения, а также для контроля и управления потоками. В состав элемента входят:

• колонная головка – связана с обсадной колонной;
• трубная головка – связана с лифтовыми колоннами;
• фонтанная ёлка – распределение и регулировка продукции.

Из-за своей специфики, к этому оборудованию выдвигается ряд требований:

• способность выдерживать высокое давление;
• возможность проведения замеров давления;
• обеспечивать выпуск или закачку газа.

Колонная головка, располагающаяся внизу арматуры фонтанного типа, необходима для осуществления подвешивания обсадных колонн, а также герметизации.

Арматура фонтанная является важным элементом в случае нефтяных разработок, потому имеет собственный ГОСТ. В нем перечислены все типы ключевых схем, среди которых:

• манометрическая;
• вентильная;
• тройниковая;
• дроссельная.

При выборе типа необходимо ориентироваться на условия будущей эксплуатации.

Взаимодействие всех компонентов арматуры обеспечивается за счет разнообразных фланцев и хомутов, а подсоединение к трубопроводу осуществляется через манифольд. Присоединение должно проводиться по всем правилам, в противном случае возможно возникновение чрезвычайного происшествия.

Реферат патента 2019 года ПОГРУЖНАЯ БЕСШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к конструкциям бесштанговых глубинных насосно-скважинных установок для добычи пластовых жидкостей в нефтедобыче.. Установка содержит погружной плунжерный насос 25, состоящий из корпуса 26, плунжера 27, всасывающего 28 и нагнетательного клапана 29, штока 20. С насосом 25 через головку токоввода 13 связан погружной линейный электродвигатель (ЛЭД) 1, установленный под насосом. ЛЭД 1. Он включает корпус 2, внутри которого размещен статор 3 с установленными на тонкостенных втулках 4 модулями (М) 5, состоящими из сердечников 6 и индукционных катушек (ИК) 7. Каждый М 5 ограничен торцевыми крышками (ТК) 8. Между М 5 установлены подшипники-центраторы 9. Расстояния между ТК 8 смежных М 5 выполнены по всей длине статора равными между собой и строго кратными длине полюсного деления 22 статора. Длины полюсных делений статора, равные ширине трех ИК 7 с тремя прилегающими сердечниками 6, выполненными равными длинам полюсных делений 23 слайдера, измеряемых шириной постоянного магнита 11 с двумя прилегающими магнитопроводящими сердечниками 12. Внутри статора 3 размещен слайдер 21, состоящий из вала 10, с установленными на нем постоянными магнитами 11 и магнитопроводящими сердечниками 12. Вал 10 соединен со штоком 20. В нижней части корпуса 2 ЛЭД установлен компенсатор давления 17, маслозаполненная полость которого гидравлически соединена с полостью статора 3. Погружная установка спускается в скважину на насосно-компрессорных трубах и подключается к наземному оборудованию силовым кабелем. Повышается тяговое усилие и надежность, при одновременном обеспечении ремонтопригодности 1 з.п. ф-лы, 2 ил.