2. Обладнання свердловини.

2.1.Фонтанна арматура

Коли закінчується буріння свердловини і починається період її освоєння, з останньої хрестовини колоної головки демонтують превентор, спускають експлуатаційні труби і на місце превенторів встановлюють трубну головку.B залежності від призначення свердловини, способу її освоєння та експлуатації та інших факторів в свердловину спускають один або два концентричних ряду експлуатаційних труб, які підвішують до трубної головки. Фонтанне обладнання складається з наземного і підземного.

До наземного фонтанного обладнання відноситься фонтанна арматура і маніфольд фонтанної арматури, a також пристрій для зміни засувок під тиском, лубрикатор та інші спеціальні вузли і деталі.

До підземного фонтантанного обладнання належать пакер, клапани-відсікачі, циркуляційні клапани, конічні глухі підвіски.B залежності від геологічної будови родовища свердловиною можна експлуатувати як один, так два, три або чотири пласти одночасно. Такі свердловини обладнують спеціальною фонтанною арматурою для одночасної роздільної експлуції двох, трьох або чотирьох горизонтів.

Фонтанна арматура призначена для обладнання устя фонтануючих нафтових і газовиx свердловин з метою їх герметизації, контролю і регулювання режиму експлуатації.

Схема фонтанної арматури.Для свердловин, які експлуатують один горизонт, застосовують трійникову і хрестову фонтанну арматури.

Арматуру трійникового типу (рис. 1, а-г) застосовують на свердловинах з невисокими гирловим тисками. Струни обв'язують арматуру, направлені в одну сторону, що значно спрощує їх обв'язку. Таку арматуру застосовують для свердловин, в продукції яких можлива присутність піску та інших механічних домішок. Внаслідок абразивного зносу, обумовленого цими домішками, швидко виходять з ладу верхні трійники арматури на повороті потоку продукції з свердловини. Тому за таких умов використовують арматуру за схемами (рис. 1, в, г), по яким при абразивному зносі верхнього трійника переходять на роботу на нижню робочу струну (нижній малий трійник). Арматура хрестового типу (рис. 1, д-к), має дві робочі стpуни, що йдуть від верхнього малого хрестовика, має висоту менше висоти трійникової арматури, проте за наявності у продукції свердловини механічних домішок застосування такої арматури не бажано, так як абразивний знос верхньої хрестовини практично виводить з ладу всю фонтанну арматуру, іншими словами, хрестові арматури, встановлені на свердловинах, в продукції яких знаходиться пісок, має вдвічі менший термін служби в порівнянні з трійниковою арматурою ( рис. 1, в, г). Крім того, струни, що обв'язують хрестову арматуру, розходяться в різні боки, що створює деякі незручності при її монтажі.

Схеми, показані на рис. 1, а-ж, виконані у відповідності з ГОСТ 13846-74. Основні особливості останніх полягають у відсутності стовбурових засувок, зменшенні габаритної висоти, новий вид трубної підвіски. B місці газовододобувної промисловості застосовують також трійникові схеми для двох рядів підйомних труб; хрестові схеми

( рис. 1, e) з двома додатковими засувками на затру6ном просторі - по одній засувці на кожній струні затрубного простору для газових і газоконденсатних свердловин.

рис.1. Фонтанні арматури.

Фонтанна арматура виконує кілька функцій, головні з яких: утримання на вазі колони НКТ, спущеної в свердловину, а при дворядному підйомнику - двох колон, герметизація затрубного простору і їх взаємна ізоляція, забезпечення можливості регулювання режиму роботи свердловини в заданих межах, безперервності її роботи та дослідження свердловини шляхом вимірювання параметрів її роботи як в середині самої свердловини, так і на поверхні.

Поломки, а тим більше руйнування фонтанної арматури призводять не тільки до порушення експлуатації свердловини, але і до аварій, відкритого фонтанування.

Створення та серійне виробництво фонтанної арматури для свердловин великих глибин (5000 - 7000 м) при анормальних пластових тисках і дебіту від кількох сотень до тисяч кубометрів на добу рідини або мільйонів кубометрів на добу газу з великим вмістом абразиву і агресивних компонентів з високими температурами перетворюється у завдання великої наукової, інженерної та виробничої складності.

Необхідність у фонтанній арматурі виникла у зв'язку з початком застосування підйомника і пристроїв для регулювання витрати (дебіту) рідини чи газу фонтанної свердловини за допомогою дроселів, що одержали назву штуцери, а також для контролю тиску рідини або газу в підйомнику на гирло (буфері) свердловини. Для цього спочатку застосовувалася найпростіша фонтанна арматура що включає трійник,

запірний пристрій, вентиль, манометр, штуцер; запірний пристрій використовувався при зміні штуцера. Необхідність зміни штуцера без зупинки свердловини призвела до появи арматури з двома викидним лініями - струнами. Ця арматура складається з трьох трійників і трьох запірних пристроїв і штуцерів, поєднання яких почали називати фонтанної ялинкою.

Необхідність у контролі тиску в міжтрубному просторі в більш зручній і надійній системі підвіски фонтанного підйомника призвела до доповнення фонтанної арматури вузлом , що складається з трійника, запірного пристрою, вентиля і манометра, що отримав назву колонної головки і службовця для утримання колони підйомних труб. З цього моменту фонтанна арматура почала виготовлятися з двох головних частин - ялинки і колонної головки.

Зношування вузлів арматури в свердловинах з великими дебітами і високими тисками при наявності в пластовій рідині або газі навіть невеликих кількостей механічних домішок призвело до необхідності встановлення додаткових запірних пристроїв по стволy арматури. Необхідність спуску в підйомник працюючої свердловини вимірювальних приладів, засобів депарафінізації зумовила доповнення ялинки арматури лубрикатором, а для його установки чи зміни введення ще одного стволового запірного пристрою. Така арматура сприяла подальшому збільшенню вертикального її розміру.

Експлуатація свердловин в особливо важких умовах внаслідок високих дебітів, тисків, агресивності середовищ, високої температури, великої кількості абразиву зробили необхідним наявність в фонтанній арматурі резервних елементів, насамперед найбільш часто відмовляють запірні пристрої. Фонтанна арматура при цьому ще більш ускладнилася (, а її розміри стали ще більшими, що призвело до ускладнення обслуговування свердловини.

Для зменшення габариту фонтанної арматури була розроблена арматура, побудована не з трійників, а з хрестовин, що дозволило поліпшити її врівноваженість і спростити обслуговування.

Розроблено стандарт, який регламентує схеми фонтанних арматур, прохідні розміри, ряд робочих і випробувального тисків, виконання, а також розміри, що дозволяє різко скоротити номенклатуру та уніфікувати елементи арматури.