Глава XIV

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ УСТЬЯ СКВАЖИНЫ

§ 1. Типы превен торов

При бурении скважин на месторождениях с предполагаемым высоким пластовым давлением во избежание выбросов газа и нефти устье оборудуется устройствами для его герметизации, называ­емыми превенторами.

Оборудование для герметизации устья устанавливается на фла­нец промежуточной колонны, спущенной до начала бурения следу­ющего интервала скважины. Выброс нефти и газа может начаться чрезвычайно быстро и протекает весьма интенсивно, что может при­вести к гибели скважины и оборудования. С помощью древенторов можно быстро предотвратить начало выброса и осуществлять необ­ходимые работы в скважине (бурение, спуск и подъем, цементирова­ние и геофизические работы).

Для бурения в сложных условиях применяют более простые средства: утяжеленные растворы и герметизирующие устройства. При этом вес столба промывочной жидкости и герметизирующие устройства обеспечивают создание на пласт давление большее, чем давление в самом пласте. В этих случаях для герметизации затруб-ного пространства между бурильными и обсадными трубами и пере­крытия устья скважины после извлечения бурильных труб приме­няют универсальные и плашечные не вращающиеся превенторы и превенторные головки, рассчитанные на различные давления от 20 до 100 Мн/м². Плашечные превенторы в закрытом состоянии не до­пускают вращения колонны бурильных труб. Универсальные пре­венторы допускают проворачивание и расхаживание колонны.

Для герметизации скважины при вращении колонны применяют превенторы, у которых деталь уплотняющей трубы вращается вместе с ними в корпусе. Такие превенторы допускают не только вращение, но и перемещение вверх и вниз труб и квадратной штанги.

На рис. XIV-1 показана одна из типовых схем установки пре-венторов над устьем скважины. Если бурильная колонна состоит из труб нескольких диаметров, то устанавливаются превенторы либо

313

с плашками для каждого диаметра труб и замков, либо с универ­сальными уплотняющими деталями, допускающими герметизацию труб и замков различного диаметра без смены уплотнителя.

Во время проходки скважин, которые крепятся обсадными ко­лоннами нескольких диаметров, после окончания бурения, спуска и цементирования колонны меньшего диаметра превенторы заме­няются (превенторами, рассчитанными на вновь спущенную колонну и на ожидаемое давление).

Рис. XIV-1. Типовая схема установки превенторов на устье скважины и их обвязки на давление 12,5—50 Мн/м².

1 — превентор вращающийся; 2 — превентор универсальный; 3 — превентор плашечный

глухой; 4 — крестовина; 5 — колонная головка; б, 7 и 8 — обвязка арматуры аварийного

и рабочего выкидов и сбросовой линий.

При изменении диаметра уплотняемых труп в плашечных пре-венторах меняют плашки, а во вращающихся уплотнитель. По вы­соте превенторов, устанавливаемых над устьем скважины, опреде­ляется отметка уровня пола буровой и высота вышечных оснований.

В ряде случаев отметка пола буровой достигает 7—8 м. Для обычных условий бурения это расстояние составляет 3—4 м.

Схемы установки превенторов подразделяются на две системы: 1) герметизации устья бурящейся скважины и 2) управления ею.

К системе герметизации устья относятся превенторы с устрой­ствами для гидравлического, пневматического или механического воздействия на уплотняющую деталь.

К системе управления относятся задвижки или краны с гидрав­лическим или механическим управлением, штуцеры, отбойные ка-

314

меры, а также отводы с приспособлениями для присоединения к раз­личным агрегатам.

Основными параметрами характеристики превепторов являются давление, на которое они рассчитаны, диаметр проходного отвер­стия и диаметр присоединительного фланца.

По конструкции и назначению превенторы подразделяются на невращающиеся — плашечные глухие и проходные, в которых уплот­нение осуществляется зажимом трубы между двумя плашками; универсальные с кольцевым уплотнением и вращающиеся, применя­емые в роторном бурении при повышенных давлениях в скважине. Во вращающихся превенторах применяют кольцевые уплотнители манжетного самоуплотняющегося типа.