Фантанная арматура АФК

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СХЕМ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ  ХАРАКТЕРИСТИК ФОНТАННОЙ АРМАТУРЫ

 

1.1. АНАЛИЗ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ  ФОНТАННОЙ АРМАТУРЫ

 

Арматура по условиям эксплуатации подразделяется на три  группы: для умеренной климатической  зоны – коррозионной и некоррозионной сред; для холодной климатической зоны и некоррозионной среды. Собирается по схемам тройникового и крестового типа (см. рисунок 1.1.1)[2]

ГОСТом 13846—74 на основные параметры и типовые схемы  фонтанной арматуры (ФА) предусматриваются  схемы на рабочие давления 7, 14, 21, 35, 70 и 105 МПа и проходные сечения диаметрами 50-150 мм.

ГОСТ предусматривает  изготовление ФА тройникового и крестового типов, в которых трубную головку  выполняют для подвески одного или  двух рядов НКТ. Если имеется два  ряда труб, то между крестовиком и переводным фланцем дополнительно устанавливают тройник.

В шифре фонтанной  арматуры приняты следующие обозначения: А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф — арматура фонтанная; конструктивное исполнение по схемам ГОСТ 13846—84; а  — двухрядная концентричная подвеска подъемных труб; К — подвеска подъемной колонны на резьбе переводника трубной головки (на муфтовой подвеске буква не пишется); Э—для эксплуатации скважин с погружными центробежными электронасосами; В — способ управления задвижками  (дистанционный  и  автоматический);  первое число — диаметр условного прохода по стволу и боковым струнам в мм; второе число — рабочее давление; ХЛ — климатическое исполнение для холодного района; исполнение по коррозионной стойкости: К1 — для сред, содержащих до 6%; К2 — для сред, содержащих до 6%; КЗ — то же,  и до 25%; К2И — для фонтанной арматуры, изготовленной из малолегированной и низкоуглеродистой стали, с применением ингибитора в скважине.

Шифр 1АФТ-50х350 означает следующее: схема 1, арматура фонтанная тройниковая, условный диаметр проходного сечения  и давление; шифр 2АФТ — схема 2; шифры 3АФК и 4АФК—схема 3, арматура фонтанная крестовая.

Если фонтанная арматура предназначена для работы с погружными электронасосами, то в трубной головке предусмотрен ввод кабеля и в обозначение арматуры вводят букву Э. Например, 1ЭАФТ-65Крх140.

Арматура включает трубную  головку, фонтанную елку, запорные устройства с ручным и пневматическим управлением, регулирующие устройства (дроссели).

Колонны подъемных труб подвешивают на резьбе и на муфтовой подвеске. Подвешивание колонн на резьбе осуществляется: при однорядном лифте — на резьбе стволовой катушки; при двухрядном лифте: внутренняя колонна — на резьбе стволовой катушки; наружная — на резьбе тройника (крестовины) трубной головки.

Подвешивание колонн на муфтовой подвеске осуществляется: проднорядном лифте — на муфте в крестовине трубной головки; при двухрядном лифте: внутренняя —на муфте в тройнике трубной головки, наружная — на муфте в крестовине.

Елка предназначена  для направления продукции скважины в выкидную линию регулирования  режима эксплуатации, для установки  специальных устройств при спуске скважинных приборов или скребков для очистки труб от парафина, замера давления и температуры среды, а также для проведения некоторых технологических операций.

Боковые струны арматуры оканчиваются ответными фланцами для приварки к линиям манифольда. В тройниковой двухструнной арматуре рабочей является верхняя струна, а в крестовой может быть любая. На фланцах боковых отводов трубной головки и фонтанной елки предусматриваются отверстия для подачи ингибиторов коррозии и гидратообразования в затрубное пространство и в ствол елки.

В качестве запорных устройств фонтанной арматуры применяют проходные пробковые краны и прямоточные задвижки с принудительной или автоматической подачей смазки. В ФА применяют запорные устройства двух типов – задвижки (клиновые и прямоточные с уплотнительной смазкой) и

пробковые краны. ФА с клиновыми задвижками выпускается на и 35 МПа. Как правило, на арматуре, рассчитанной на большое давление, на боковых отводах установлено не по одной, а по две задвижки. Это обусловлено большей надежностью примененных задвижек при одновременном обеспечении возможности их смены на работающей скважине, т.е. без остановки.[1,2,5,6]

Для регулирования режима эксплуатации на боковых струнах елки установлены регулируемые или нерегулируемые дроссели со сменной втулкой из износостойкого материала.

В обвязке устья скважин широкое  распространение получили фонтанные  арматуры с условным диаметром прохода 65 мм — АФК3 и АФК3а на 21 и 35 МПа.

Арматуру для скважины выбирают в зависимости от давления на устье  газа или нефти, режима фонтанирования, содержания агрессивных газов и газонефтяной смеси.

Арматуру тройникового типа применяют  на скважинах со средним избыточным давлением (14—35 МПа), и струны ее направляют в одну сторону для упрощения обвязки. Число тройников в стволовой части увеличивается для скважин, содержащих абразивные примеси и агрессивные газы, что позволяет при необходимости ремонта верхнего тройника перейти на эксплуатацию среды через нижний тройник.

Арматура крестового типа имеет  две крестовины — большую и  меньшую по диаметру. Меньшая крестовина имеет две рабочие струны, расходящиеся в разные стороны. Кроме того, ГОСТом предусмотрены фонтанные арматуры крестового типа без стволовой задвижки с двумя дополнительными задвижками на затрубном пространстве (по одной задвижке на каждой струне), контролирующие затрубное (НКТ) пространство для газовых и газоконденсатных скважин.

Фонтанная арматура на 14 МПа изготавливается по схемам 1, 3 и 5 ГОСТ 13846—74. В качестве запорного устройства арматуры применяется проходной пробковый кран типа КППС, герметизируемый уплотнительной смазкой ЛЗ-162, а регулирующего устройства - быстросменный дроссель.

Фонтанная арматура на давление 21 и 35 МПа изготавливается с прямоточными задвижками с принудительной подачей смазки, с условным проходом 65 мм — по схемам 1-6, с условным проходом 80 мм — по схемам 1 и 5, с условным проходом 100 и 150 мм — по схеме 6 ГОСТ 13846—74.[5]

При наличии в скважине управляемого клапана-отсекателя в  трубной головке фонтанной арматуры имеется отверстие, через которое пропускается трубка гидропривода. В качестве запорного устройства в арматуре применяется прямоточная задвижка типа ЗМС1 с однопластинчатым шибером с уплотнением “металл по металлу” и принудительной подачей смазки. Арматура в зависимости от типа комплектуется задвижками с ручным, дистанционным и автоматическим

управлением. Регулирующим устройством  арматуры служит угловой регулируемый дроссель.

Фонтанная арматура на рабочее  давление 70 МПа изготавливается  с прямоточными задвижками с автоматической подачей смазки по схеме 6 ГОСТ 13846—74. В качестве запорного устройства применяется прямоточная задвижка типа ЗМАД и ЗМАДП с двухпластинчатым шибером с уплотнением “металл по металлу”, с автоматической подачей смазки в затвор. Арматура в зависимости от типа комплектуется задвижками с ручным, дистанционным и автоматическим управлением; типа АФ6аВ — задвижками с ручным, дистанционным и автоматическим управлением; типа АФ6А — задвижками с ручным и автоматическим управлением; типа АФ6—задвижками с ручным управлением. Задвижки с дистанционным и автоматическим управлением пневмоприводные (типа ЗМАДП), имеют дублирующее ручное управление. Регулирующим устройством арматуры служит угловой регулируемый дроссель.[5,6]

Фонтанная арматура АФП  предназначена для герметизации устья скважины, контроля и регулирования режима работы двух пластов.

АФП-а2х50-210 применяется  в установке  типа  УФ2Па-210-136, АФП-а2х40-210 — в установке УФ2Па-210-118, а АФП-б65-50-210 — в установке УФ2Пб-210-145.

Ф — фонтанная, П— с  параллельной подвеской подъемных  труб; а, б — обозначение схемы  фонтанной ёлки по ОСТ 26-02-892—73 соответственно с одним и двумя боковыми выкидами для каждого пласта; числа 50, 60, 65—условные проходы стволов ёлки в мм; 2х50—два ствола с условным проходом

50 мм, 210 — рабочее давление. Например, АФП-а2х50-210, АФП-665-50-210, АФПа60-2х50-210. Ёлка арматур АФП-а2х50-210 и АФП-а2х40-210 (см. рисунок 1.1.2, а) состоит из моноблока, в котором расположены две пары запорных устройств и боковых выкидов.

Условное обозначение фонтанной  арматуры типа АФП: А — арматура,                           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В арматуре АФП-665-210 (см. рисунок 1.1.2, в) елка состоит из двух самостоятельных блоков с запорными устройствами и боковых выкидов. Запорным устройством арматур служат прямоточные задвижки типа 23П-50-210 с плоскопараллельным шибером. Стволовые задвижки унифицированы с задвижками 23П-50-210.

В трубной головке  в специальных трубодержателях  подвешивается два параллельных ряда подъемных труб. От выброса  из скважины трубодержатели удерживаются стопорными винтами.

Подвеска труб на трубодержателях  позволяет проводить работы по исследованию и вскрытию пласта, а также спуск подъемных труб через противовыбросовое оборудование, устанавливаемое на корпус трубной головки. Для демонтажа фонтанной елки без глушения скважины, а также для проведения работы по каждому пласту отдельно, предусмотрена возможность установки в трубодержателях обратных клапанов.[1,2,5]

Таблица 1.1.1 Типоразмеры и параметры выпускаемой фонтанной арматуры с прямоточными задвижками типа ЗМС1

Шифр арматуры	Габариты, мм			Масса арматуры в собранном виде, кг
	Длина L	Ширина B	Высота H
АФК1-65х210	1520	762	1570	956
АФК2-65х210	1520	762	1925	868
АФК3-65х210	1520	762	2060	1055
АФК3а-65х210	1520	762	2535	1324
АФК1-65х350	1520	762	1945	1089
АФК3-65х350	1500	790	2655	1376
АФК3а-65х350	1500	790	3150	1658
АФК4-65х350	1500	790	3010	1468
АФК3-65х210К1	1918	770	2675	1291
АФК6-100х210ХЛ	3140	1150	2840	4100

АФК6-100х350ХЛ	3300	1150	2920	4535
АФК6В-100х210К2	3140	1320	2840	4535
АФК6-100х350К1	3300	1150	2920	4535
АФК6-150/100х210ХЛ	3220	1185	2900	3804
АФ6М-50х700	2500	890	2950	2200
АФ6аВ-80/50х70	3040	1280	4410	4600
АФ6А-80/50х70К2	3275	1280	3700	4100

 

Отечественной промышленностью  выпускается фонтанная арматура с прямоточными задвижками типа ЗМС1 – 17 типов, из которых:

на условный диаметр 65 мм – 9 типов, из них на давление 21 МПа – 5 ФА, в исполнении ХЛ – ни одной, в коррозионностойком исполнении – 1 тип;

на условный диаметр 100 мм – 4 типа, по два типа на давление 21 и 35 МПа и исполнению (коррозионностойкому  и ХЛ);

на условный диаметр 150 мм – 1 тип, рабочее давление 21 МПа, исполнение для холодной климатической зоны;

на условный  диаметр 50 мм – 1 тип, рабочее давление 70 МПа;

на условный диаметр 80 мм – 2 типа на рабочее давление 70 МПа (одна фонтанная арматура в коррозионностойком исполнении и с задвижками с ручным, дистанционным и автоматическим управлением).