5. Гидропоршневые насосные установки. Установки для эксплуатации нескольких горизонтов одной скважины.

1- выкид отработанной жидкости, 3- выход газ­а, 4- подвод раб. жидкости, 5- гидронасос, 7- хвостовик, 8- межзонный клапан. Применение гидропоршневых насосов обес­печивает более широкие возможности од­новременной эксплуатации пластов с раз­личными параметрами. При эксплуатации одним ГПН двух пла­стов они разделяются пакером-6, снабженным межзонным клапаном. При эксплуатации нижнего пласта колонна НКТ вместе с ГПН спу­скается вниз, хвостовик открывает клапан, и насос отбирает жидкость из полости, расположенной под пакером. Эксплуата­ция верхнего пласта ведется при приподнятой колонне; в этом случае клапан закрыт и жидкость из полости, расположенной над пакером, отбирается ГПН. Рабочую жидкость к ГПН под­водят по внутренней колонне НКТ, а отводят смесь пластовой и рабочей жидкости по кольцевому пространству между внут­ренними и наружными НКТ. У стьевая арматура вместе с двумя концентрически распо­ложенными колоннами НКТ устанавливается на устье с по­мощью гидравлических домкратов-2. Последние поднимают и опускают колонны и ГПН при эксплуатации то верхнего, то нижнего пласта.

Независимый отбор продукции с отводом газа из двух плас­тов обеспечивается реализацией схемы с использованием двух независимых ГПНА. В этом случае в скважину по двум параллельным колоннам НКТ спускают два ГПН. Внутри каждой колонны концентрично расположена колонна НКТ для подвода рабочей жидкости к агрегату. Для отвода газа нижнего пласта спускается отдельная колонна НКТ малого диаметра. Пакер разделяет верхний и нижний пласты. Через него пропущены трубы для отвода газа и подачи пластовой жидкости на прием агрегата. Подача рабочей жидкости и отвод смеси пластовой и рабочей жидкости осуществляются для каждого агрегата независимо друг от друга.

Общим для всех схем для раздельной эксплуатации пластов с помощью ГПН является пред­почтительная область их применения в глубоких (до 2000—2400 м), имеющих искривление или наклонно-направленных скважинах.

6. Оборудование для эксплуатации скважин фонтанным способом. Фонтанная арматура. Запорные и регулирующие устройства фонтанной арматуры.

В большинстве случаев фонтанный способ эксплуатации позво­ляет добывать из скважины наибольшее количество нефти при наименьших удельных затратах. ФОНТАННАЯ АРМАТУРА. Эта арматура предназначена для герметизации устья сква­жин, контроля и регулирования режима их эксплуатации, удержание на весу колонны НКТ, спущенной в скважину, а при двухрядном подъемнике — двух колонн, герметизация затрубных пространств и их взаимная изоляция. Собира­ется по схемам тройникового и крестового типов. Арматура включает трубную головку, фонтанную елку, за­порные устройства с ручным и пневматическим управлением, регулирующие устройства (дроссели).

Трубная головка предназначена для подвески одного или двух рядов насосно-компрессорных труб или обсадных колони, герме­тизации и разобщения межколонных пространств, установки противовыбросового оборудования (в процессе бурения) и фонтанной арматуры (в процессе эксплуатации). В шифре колонных обвязок приняты следующие обозначе­ния: О — обвязка, К — колонна, К или М — способ подвешива­ния колонн (соответственно на клиньях или на муфте), 1,2,3 и т. д.—число подвешиваемых колонн, первое число — рабочее давление, второе число — диаметр эксплуатационной колонны в мм, третье число — диа­метр технической колонны, четвертое число — диаметр ко­лонны кондуктора в мм, ХЛ—климатическое исполнение для холодного района, исполнение по коррозионной стойкости:

К 2 —для сред, содержащих Н₂S и С0₂ до 6%; КЗ —для сред, содержащих Н₂S и С0₂ до 25%; К2И — для колонных обвязок, изготовленных из малолеги­рованной и низкоуглеродистой стали с применением ингибитора в скважине.

Трубная головка состоит из корпуса-крестовика-1 с двумя боковыми отводами и фланцами для креп­ления запорных устройств, трубодержателя-4, переводника-10 для подвески НКТ, уплотнения-2 с грундбуксой-3, втулкой-9 и стопорными винтами-6.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.

ЗАПОРНЫЕ УСТРОЙСТВА. Требования, предъявляемые к их конст­рукции и изготовлению: способность выдерживать необходи­мое давление и обеспечивать при этом герметичность запора, пропускать поток жидкости или газа с минимальной потерей напора, сохранять работоспособность при наличии агрессивных сред и абразива, при высоких и низких температурах, быть оперативными в управлении, иметь минимальную металлоем­кость. Принципиальные схемы основных запорных и регулировочных устройств отличаются способом уплотнения. Эффект уплотнения клиньевой задвижки обеспечивается за счет распорного усилия клина — шибера, прижимаемого, к гнездам каналов задвижки. Однако задвижкам этого типа свойствен ряд серьезных недостатков: непрямоточность потока жидкости или газа, возникновение завихрений, омывание ши­бера в открытом положении жидкостью. Поэтому задвижки с клиньевым шибером создают большие гидравлические сопро­тивления, а долговечность омываемого потоком жидкости или газа в открытом положении шибера и гнезда мала. Недостаток задвижек — сложность обеспечения герметичности контакта по­верхностей клин — гнездо.

Более совершенна плос­кошиберная задвижка, в которой уплотнение кон­такта шибер-гнездо дости­гается различными спосо­бами, но во всех случаях конструкция их исключает омывание герметизирую­щих поверхностей шибера в открытом положении жидкостью или газом. Пропускаемый поток жидкости или газа сохраняет на­правление при проходе че­рез шибер, поэтому за­движки этого типа называ­ются также прямоточными. Такой принцип устройства значительно повысить долговечность задвижки и резко сократить в ней гидравлические потери. Плоская форма шибера способствует упрощению ее изготовления и ремонта. Для обеспечения управления задвижками, а также для обеспечения возможного телеуправления они снабжаются гидроприводом или пневмоприводом.

Кроме задвижек, в качестве запорных устройств использу­ются краны с различными по форме пробками: цилиндрической, шаровой, конической. Кран обеспечивает прямоточность по­тока жидкости или газа.

Краны пробковые, рассчитанные на давление 14 МПа, со­стоят из корпуса, каналы которого перекрываются конусной пробкой при ее повороте рукояткой на 90°. Зазор между проб­кой и корпусом регулируется винтом. Кран работает только со смазкой. Смазка герметизирует затвор крана и резьбу шпин­деля, облегчает поворот пробки и предотвращает коррозию деталей. Смазка подается через канал в шпинделе с помощью на­жимного болта через обратный клапан в полость корпуса.

РЕГУЛИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА. Э ти устройства предназначены для регулирования режима работы нефтяных и газовых скважин, осуществляемого дроссе­лированием потока рабочей среды путем изменения площади кольцевого прохода.

В качестве регулирующих устройств применяются вентили и втулочные сменные штуцеры. Использование вентилей в фонтанной ар­матуре позволило плавно менять площадь сечения канала и обеспечить бесступенчатое регулирование. Втулочные сменные штуцеры рассчитаны на ступенчатое регулирование, за счет использования набора деталей, представляющих собой дроссели с каналами разных диаметров.

Для установки, включения-отключения манометров и для снижения давления используются вентили. Вентили, применя­емые на фонтанных арматурах, рассчитаны на рабочее давле­ние до 70,0 МПа, имеют проходное отверстие 5 мм и массу 3—4 кг.

Регулируемые штуцеры аналогичны по конст­рукции вентилю. Они позволяют бесступенчато регулировать давление на выкиде фонтанной скважины за счет осевого пе­ремещения шпинделя штуцера с насадкой, входящей в гнездо. Из-за переменного профиля насадки площадь кольцевого от­верстия между гнездом и насадкой при перемещении шпинделя меняется в пределах от 3 до 35 мм, что и позволяет регулиро­вать расход жидкости или газа. Штуцер рассчитан на рабочее давление до 70,0 МПа. Масса штуцера около 80 кг.