МЕЖДУНАРОДНЫЙ ФОРУМ ПО УПРАВЛЕНИЮ СКВАЖИНОЙ
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА ИМЕНИ И. М. ГУБКИНА
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ СЛУШАТЕЛЕЙ КУРСОВ ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ ГАЗОНЕФТЕВОДОПРОЯВЛЕНИЙ
Часть 2
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СКВАЖИНОЙ
СОДЕРЖАНИЕ
ФЛАНЦЫ 4
1. Характеристики фланцев 4
2. Сборка 7
3. Специальные хомутовые фланцы 7
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБВЯЗКИ ОБСАДНЫХ КОЛОНН И НКТ 10
1. Основные элементы 10
1.1. Корпус колонной головки 10
1.2. Колонная головка 11
1.3. Колонные подвески 13
1.4. Испытательный фланец 19
1.5. Циркуляционная крестовина 20
1.6. Промежуточные катушки и переходные фланцы 21
1.7. Головки насосно-компрессорных труб (НКТ) 22
1.8. Компактные головки 24
2. Схема сборки превенторов 27
2.1. Преимущества (в случае проявления) 27
2.2. Недостатки 28
ПРОТИВОВЫБРОСОВЫЕ ПРЕВЕНТОРЫ 30
1. Общие сведения 30
2. Различные типы превенторов 31
2.1. Плашечные превенторы 31
2.2. Универсальные превенторы 31
2.3. Вращающиеся превенторы 31
2.4. Внутрискважинные превенторы 31
3. Плашечные превенторы 31
3.1. Плашечный превентор типа U фирмы Cameron 32
3.2. Плашки 35
4. Универсальные превенторы 41
4.1. Универсальный превентор Hydril типа GK 41
4.2. Универсальный превентор Hydril типа GL 42
4.3. Универсальный сферический превентор Shaffer 43
4.4. Универсальный превентор Камерон типа D 45
5. Дивертеры 49
6. Перекрывающие устройства 52
6.1. Перекрывающие устройства для бурильных колонн 52
ИСПЫТАНИЕ УСТЬЕВОГО ОБОРУДОВАНИЯ 59
1. Испытательная манжета типа F фирмы Камерон 60
2. Испытательная пробка 61
3. Результаты испытаний 62
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕВЕНТОРАМИ 64
1. Общие принципы 64
2. Описание стандартной установки управления ПВО “Koomey” 66
3. Принцип работы установки управления ПВО 67
3.1. Пневматическая аппаратура 67
3.2. Электроаппаратура 68
3.3. Блок аккумуляторов 68
3.4. Манифольды 69
4. Расчет емкости установки 70
4.1. Гипотезы 70
4.2. Расчеты 71
4.3. Контроль аккумуляторной установки 73
5. Система дистанционного управления аккумуляторной установкой 76
ДРОССЕЛИ. ДРОССЕЛЬНЫЕ МАНИФОЛЬДЫ 78
1. Дроссель с ручным управлением 78
2. Дроссель с дистанционным управлением 79
2.1. Дроссель Свако – 70 МПа (10000 фунт/ кв. дюйм) 79
2.2. Дроссель Камерон - 70 МПа (10000 фунт/ кв. дюйм) 82
3. Линия и манифольд глушения 84
3.1. Линия глушения 84
3.2. Блок дросселирования 85
3.3. Атмосферный сепаратор 86
ПРИЛОЖЕНИЯ 88
ФЛАНЦЫ
- это механизмы для сборки различных элементов устьевого оборудования.
1. Характеристики фланцев
Фланцы различаются по размерам внутренненго диаметра в дюймах и по рабочему давлению в единицах фунт/ кв. дюйм. Пример: 9” - 35 МПа (5000 фунт/ кв. дюйм).
Существует два класса фланцев (рис. 1 и 2):
фланцы 6В для рабочих давлений 14, 20 и 35 МПа (2000, 3000 и 5000 фунт/ кв. дюйм) до размера 11” включительно,
фланцы 6ВХ для рабочих давлений 35МПа (5000 фунт/ кв. дюйм), начиная с размера 13-5/8”, на 70, 105 и 140 МПа (10000, 15000 и 20000 фунт/ кв. дюйм), а также на рабочее давление 14 и 20 МПа (2000 и 3000 фунт/ кв. дюйм) (при номинальном диаметре 26-3/4”).
Эти два типа фланцев различаются, главным образом, системой герметизации металл-металл, в которой используется зажим стального тороидального уплотнения между двумя фланцами.
На рис. 3 показаны номинальные размеры фланцев и рабочие давления, для которых они предназначены.
Фланцы 6В оснащены уплотнением типа R или RX (см. рис. 3). Уплотнение R имеет овальное или восьмиугольное сечение, а уплотнение RX имеет восьмиугольное асимметричное сечение (рис. 3).
Эти два типа уплотнений собираются в одних и тех же канавках фланцев 6В. Герметичность сборки будет эффективной, когда затяжка уплотнений за счет завинчивания гаек (или хомутов) приблизится к зазору S, называемому натягом (см. рис. 4). Этот зазор должен быть неизменным по всему периметру.
Фланцы 6ВХ оснащены уплотнением типа ВХ (рис. 5) восьмиугольного сечения с отверстиями для выравнивания давления в обоих основаниях канавок. Эти компенсационные отверстия обеспечивают утечку с одной из внутренних сторон соединения без нарушения соединения и, следовательно, без утечек наружу, создавая при этом радиальное давление, прижимающее уплотнение к внешней стороне и тем самым обеспечивающее контакт на внешних краях канавок.
Рис. 1 - Тип 6В –20 МПа (3000 фунт/ кв. дюйм)
Рис. 2 - Тип 6ВХ – 35 – 70 МПа (5000 - 10000 фунт/ кв. дюйм)
Рис. 3 - Фланцы АРI - Уплотнительные кольца
Рабочее давление, фунт/кв. дюйм |
серия 2000 |
серия 3000 |
серия 5000 |
серия 10000 |
серия 15000 |
серия 20000 |
Номинальный размер, дюйм |
|
|
|
|
|
|
11-3/16 |
|
|
|
BX 151 |
BX 151 |
BX 151 |
2-1/16 |
R-RX 23 |
R-RX 24 |
R-RX 24 |
BX 152 |
BX 152 |
BX 152 |
2-9/16 |
R-RX 26 |
R-RX 27 |
R-RX 27 |
BX 153 |
BX 153 |
BX 153 |
3-1/16 |
|
|
|
BX 154 |
BX 154 |
BX 154 |
3-1/8 |
R-RX 31 |
R-RX 31 |
R-RX 35 |
|
|
|
4-1/16 |
R-RX 37 |
R-RX 37 |
R-RX 39 |
BX 155 |
BX 155 |
BX 155 |
5-1/8 |
R-RX 41 |
R-RX 41 |
R-RX 44 |
BX 169 |
|
|
7-1/16 |
R-RX 45 |
R-RX 45 |
R-RX 46 |
BX 156 |
BX 156 |
BX 156 |
9 |
R-RX 49 |
R-RX 49 |
R-RX 50 |
BX 157 |
BX 157 |
|
11 |
R-RX 53 |
R-RX 53 |
R-RX 54 |
BX 158 |
BX 158 |
|
13-5/8 |
R-RX 57 |
R-RX 57 |
BX 160 |
BX 159 |
|
|
16-3/4 |
R-RX 65 |
R-RX 66 |
BX 162 |
BX 162 |
|
|
18-3/4 |
|
|
BX 163 |
BX 164 |
|
|
20-3/4 |
|
R-RX 74 |
|
|
|
|
21-1/4 |
R-RX 73 |
|
BX 165 |
BX 164 |
|
|
Рис. 4 - Тороидальные уплотнения API типа R и RX
Рис. 5 - Тороидальные уплотнения API типа BX