Ремонт технологического оборудования (Абанов А.Э.)

1. Назначение и типы фонтанной арматуры. Монтаж, демонтаж и эксплуатация.

Фонтанная арматура выполняет несколько функций:

1. Удержание на весу колонны НКТ;

2. Герметизация затрубных пространств и их взаимная изоляция;

3. Обеспечение возможности регулирования режима работы скважины в заданных пределах, непрерывности её работы;

4. Исследование скважины путем измерения параметров её работы как внутри скважины, так и на поверхности.

Современная фонтанная арматура – результат многолетних работ конструкторов. В начале применялись простейшие конструкции фонтанной арматуры (схема Б) до особосложных (схема Г) с возможностями замены изнашиваемых узлов, необходимостью спуска измерительных приборов, средств депарафинизации скважин.

Эксплуатация скважин в особо тяжелых условиях в следствии высоких дебитов, давлений, агрессивности сред, высокой температуры, большого количества абразива сделали необходимым наличия в фонтанной арматуре резервных элементов – прежде всего запорных устройств. Фонтанная арматура при этом усложнилась, а её размеры становились большими.

Для уменьшения габаритов фонтанной арматуры была разработана арматура построенная не из тройников, а из крестовин. Для фонтанной эксплуатации одной скважиной нескольких горизонтов раздельно используется арматура двух типов: для концентричного и для рядного расположения подъемников. Для повышения требовательности к оперативности управления фонтанной скважиной, для снижения трудоемкости обслуживания, привело к использованию в фонтанной арматуре запорных устройств с дистанционным управлением, применению регулируемых штуцеров с дистанционным управлением и телеконтролем.

При конструировании и изготовлении фонтанной арматуры руководствуются стандартом ГОСТ 13846-74, регламентирующим схемы фонтанной арматуры, проходные размеры, ряд рабочих и испытательных давлений, исполнение, а так же габариты. ГОСТом предусмотрено соотношение диаметра условного проходного отверстия и давлений. Стандартом предусмотрено несколько схем, составляющих две группы арматур – на базе использования тройников и крестовин. Большое значение для надежности, металлоемкости, технологичности изготовления, сборки – разборки, ремонтоспособности – имеет способ стыковки элементов фонтанной арматуры, а также способ герметизации этих стыков.

Наиболее распространенный – фланцевый с креплением болтами или шпильками. К недостаткам таких соединений относится:

1. Значительная металлоемкость;

2. Большое число шпилек, болтов;

3. Необходимость сварки и механической обработки литой части заготовок корпусов со штамповками.

Более простое соединение стыков – резьбовое с муфтовым соединением, однако оно увеличивает вертикальный размер арматуры.

В последние годы получили применение хомутовые соединения. Преимущество – резкое ускорение сборки – разборки стыкуемых элементов.

Для обеспечения высокой надежности элементов запорных устройств, особенно при высоких давления более 70МПа, фонтанную арматуру изготавливают из моноблоков, каждый из которых содержит несколько элементов арматуры. В этом случае вообще отсутствуют стыки между элементами, и отпадает необходимость по герметизации, уменьшаются размеры, значительно сокращается металлоемкость.

Для исследований фонтанирующей скважины приборами путем их спуска в подъемник фонтанная арматура оснащается лубрикатором, монтируемым в верхней части елки арматуры. При конструировании фонтанной арматуры основные её элементы рассчитывают по эмпирическим формулам.

По окончании бурения скважины, в зависимости от ожидаемого дебита и максимального давления на устье подбирают фонтанную арматуру и подготавливают ее к монтажу. Для пуска фонтанной скважины в эксплуатацию необходимо смонтировать наземное оборудование, то есть проложить выкидные линии, смонтировать манифольд и собрать арматуру.

В фонтанной арматуре должны быть проверены запорные устройства на легкость проворачивания шпинделя, наличие уплотнительной смазки в прямоточных задвижках, крепления фланцевых соединений, исправность манометров. При транспортировании арматуры, а также при погрузке и выгрузке необходимо беречь ее от ударов, приводящих к поломке маховиков задвижек. В процессе монтажа фонтанной арматуры требуется тщательно собирать фланцевые соединения. При затяжке шпилек необходимо соблюдать равномерный зазор между фланцами. Для обеспечения равномерного зазора и во избежание переносов фланцев при креплении следует попеременно затягивать диаметрально расположенные шпильки. Фонтанная арматура на скважину доставляется бортовыми автомобилями и монтируется на устье кранами при помощи талевой системы установки или подъемника.