9.3.1.2. Оборудование теплотрассы, устья скважины и внутрискважинное оборудование

От водогрейных установок и парогенераторов к скважинам идет теплотрасса. При прокладке труб по поверхности они по­крываются тепловой изоляцией так, чтобы температура на по­верхности теплоизоляции была не больше 40ºС. Теплопровод должен иметь закрепления (якоря) на определенном расстоянии друг от друга и на каждом таком участке компенсатор удлине­ний, выполняемый в виде П-образного участка, в котором допу­стима некоторая деформация, сближение ножек. К ним подсое­динены участки трубопровода, удлиняющиеся при нагреве теп­лоносителем. Величина деформации определяется исходя из до­пустимых напряжений изгиба в П-образном участке.

При прокладке в траншее трубопровод также защищается теп­лоизоляцией, каналом из кирпичей или блоков и засыпается песком. Верхняя часть траншеи должна иметь изолятор, предох­раняющей теплопровод от влаги. Теплопровод должен иметь компенсаторы удлинений, которые устраиваются так же, как и у поверхностного трубопровода. П-образные участки труб разме­щаются в заглубленных свободных приямках на уровне прокладки самой теплотрассы.

У скважины теплопровод соединяется с оборудованием устья шарнирным соединением, позволяющим оборудованию устья перемещаться в вертикальном направлении (рис. 9.15). Вертикальное перемещение оборудова­ния устья обусловлено нагревом и удлинением обсадной колонны (ее свободной части) и НКТ при их заякоривании внизу. Шарнир­ное соединение позволяет компен­сировать перемещение до 4,5 м. Насосно-компрессорные и обсад­ные трубы на устье пропущены через сальники.

Рис. 9.15. Схема оборудования скважины при закачке пара в пласт:

1— задвижка; 2 — тройник; 3 — шар­нирное соединение; 4 — устьевой саль­ник; 5 — манометр; 6 — крестовина; 7 — вентиль; 8 — буфер; 9 — колонный сальник; 10 — корпус колонной голов­ки; 11 — НКТ; 12 — колонна обсадных труб; 13 — кондуктор; 14 — телескопи­ческое устройство; 15 — якорь; 16— пакер; 17 — фланец

В нижней части рис. 9.15 по­казаны три варианта оборудова­ния забоя скважины (см. рис. 9.15, г—е). Первый вариант с установ­кой только пакера со шлипсовым захватом об обсадные трубы (см. рис. 9.15, г), второй — с таким же пакером и с якорем (см. рис. 9.15, д). В этих случаях удлинение НКТ вызывает верти­кальное перемещение на устье места подсоединения шарнира. Третий вариант, кроме того, имеет и компенсатор удлинений НКТ (см. рис. 9.15, е). В этом случае удлинение НКТ компенси­руется этим телескопическим устройством и на устье НКТ не перемещаются относительно обсадной колонны. Но сама обсад­ная колонна - может при нагреве подниматься. В результате на­добность в шарнирном соединении не отпадает. Компенсатор удлинений имеет между своими телескопическими трубами уп­лотнение из асбестовых колец, пропитанных графитом и тепло­стойкой резиной.

Арматура устья при обработке пласта паром выполняется с задвижками, у которых сальниковые уплотнения выполнены также из теплостойких колец. Колонная головка в этом случае (рис. 9.16) имеет сальниковое уплотнение 4, через которое про­ходит обсадная эксплуатационная колонна. Поджимать мягкое сальниковое уплотнение можно сверху грундбуксой 2, а снизу винтами 7, которые при их ввинчивании поднимают грундбук-су 6 и

нижнюю часть уплотнения. При зажиме нижней части уплотнения можно сменить его верхнюю часть. Рабочее давле­ние, на которое рассчитана колонная головка, составляет 4 МПа; температура в заколонном пространстве — до 150 ºС. Колонные головки выпускаются для эксплуатационных колонн диаметром 146 и 168 мм.

Для уменьшения охлаждения теплоносителя и нагрева обсад­ной колонны НКТ обычно спускаются в скважину с пакером. Затрубное пространство, таким образом, герметизируется, из него в процессе подачи теплоносителя испаряется жидкость, и за­полненное газом или воздухом пространство служит лучшим теплоизолятором. Предложе­ны и используются НКТ спе­циальной конструкции (так на­зываемые «термокейсы») с двойной металлической обо­лочкой и теплоизоляционным слоем между ними. Такие тру­бы снижают тепловые потери в 5,5 раза.

Рис. 9.16. Схема колонной головки:

1— шпилька грундбуксы; 2 — верх­няя грундбукса; 3 — верхний корпус; 4 — сальниковая набивка; 5 — об­ратный клапан для подачи смазки или уплотняющего агента к сальнику; 6 — нижняя грундбукса; 7 — винт; 8 — втулка для зажима уплотнения пинта; 9 — обсадная колонна; 10 — нижний корпус; 11—переводник, или обсадная колонна

Подобные конструкции термоизолированных труб выпуска­ют некоторые фирмы в Канаде, США и в России (ООО «ЛУ­КОЙЛ-КОМИ», г. Усинск, ОАО МЗ «Нефтетерммаш», г. Крас­нодар, ООО «Промысловое оборудование» г. Ижевск). Техни­ческие характеристики термоизолированных труб разных про­изводителей представлена в табл. 9.11.

Таблица 9.11