Монтаж обслуживание и ремонт нефтепромыслового оборудования

Е. И. БУХАЛЕНКО. Ю. Г. АБДУЛЛАЕВ

МОНТАЖ,

ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ

НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО

ОБОРУДОВАНИЯ

ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ

Рекомендовано Управлением организации труда, заработной платы и рабочих кадров Министерства нефтяной промышлен­ ности в качестве учебника для поготовки и повышения квали­ фикации слесарей по монтажу, обслуживанию и ремонту неф­ тепромыслового оборудования

МОСКВА НЕДРА” 1985

УДК 622.276.5.05(075)

Бухаленко Е. И., Абдуллаев Ю. Г. Монтаж, обслуживание и ремонт неф­ тепромыслового оборудования: Учебник для учащихся профтехобразования и рабочих на производстве. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Недра, 1985,

391с.

Описано нефтепромысловое оборудование для добычи нефти фонтанным

имеханизированными способами, поддержания пластового давления, подзем­ ного ремонта скважин, механизации работ при ремонте и обслуживании на­

земного оборудования и технологических установок. Во втором издании (l'-е изд.— 1974) описано новое оборудование, а также новые приемы и спо­ собы его эксплуатации и ремонта. Рассмотрены конструктивные особенности нефтепромыслового оборудования.

Для учащихся профессионально-технических училищ, а также для под­ готовки и повышения квалификации слесарей по обслуживанию и ремонту

ГЛАВА I

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ФОНТАННОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН

СХЕМА ФОНТАННОЙ АРМАТУРЫ

Условия эксплуатации фонтанирующих нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин требуют герметизации их устья, разобщения межтрубного пространства, направления продук­ ции скважин в пункты сбора нефти или газа, а также при не­ обходимости полного закрытия скважины под давлением. Эти требования выполняются при установке на устье фонтанирую­ щей скважины колонной головки и фонтанной арматуры с манифольдом.

Фонтанную арматуру (рис. 1) изготавливают (ГОСТ 13846—74) по различным схемам на рабочее давление 7, 14, 21, 35, 70 и 105 МПа (табл. 1).

КОНСТРУКЦИЯ ФОНТАННОЙ а р м а ту р ы

Фонтанная арматура, состоящая из трубной головки и ел­

или двух рядов подъемных труб, их герметизации, а также по­ зволяет выполнять технологические операции при освоении, эксплуатации и ремонте скважин. Колонны подъемных труб подвешивают к трубной головке на резьбе либо на муфте. В пер­ вом случае при однорядной конструкции лифта трубы подвеши­ вают на стволовой катушке; при двухрядной внутренний ряд труб — на стволовой катушке, ^наружный — на тройнике труб­ ной головки.

Во втором случае при однорядной конструкции лифта тру­ бы подвешивают на муфтовой подвеске, устанавливаемой в крестовике трубной головки; при двухрядной для внутреннего ряда труб муфтовую подвеску устанавливают в тройнике труб­ ной головки, а для наружного — в крестовике.

Ф о н т а н н а я е л к а предназначена для направления пото­ ка продукции через манифольд и выкидную линию на замер­ ную установку, для регулирования режима эксплуатации и контроля за работой скважины путем спуска глубинных при­ боров.

Елка арматуры выполняется тройниковой — одноили двух­ струнной либо крестовой — двухструнной. Тройниковую арма-

3

Схема 4

Схема 1

2

3

9 — трубная головка; 10 — крестовина елки

туру с двухструнной елкой рекомендуют для скважин, в про­ дукции которых содержатся механические примеси.

Крестовая и тройниковая однострунные арматуры предна­ значены для скважин, в продукции которых нет механических примесей. В тройниковой двухструнной арматуре рабочая стру­ на— верхняя, а в крестовой может быть любая. Запасные стру­ ны используют при смене штуцера или запорного устройства.

Арматуру выбирают по необходимому рабочему давлению и схеме (тройниковая или крестовая) с учетом подвески одного или двух рядов насосно-компрессорных труб.

4

* Все типоразмеры арматур изготавливают также для холодной климатической зоны

сшифром «ХЛ».

**Ширина для всей арматуры составляет 430 мм.

На боковых струнах фонтанной елки установлены регулиру­ емые дроссели.

Запорными устройствами фонтанной арматуры на 14 МПа являются пробковые краны КППС-65Х14 (рис. 3), которые со­ стоят из корпуса 8, в гнезде которого вставлена коническая пробка 9. Корпус снизу закрывается крышкой 10, через кото­ рую проходит винт 12 для регулирования зазора между уплот­ нительными поверхностями корпуса и пробки. Регулировочный винт уплотняется манжетами 11.

Кран управляется кулачковой муфтой 7, входящей своим выступом в паз на торце пробки 9. В горловину корпуса ввер­ нут резьбовой шпиндель 4, в него вмонтирован нажимной болт 3, с помощью которого нагнетается смазка в кран и отжи­ мается при заклинивании. В шпиндель 4 установлен шарик 5, который при отжатии упирается в закладную цилиндрическую вставку 1. Шарик 5 прижимается к седлу шпинделя пружи­ ной 6 и давлением среды в момент добавления уплотнительной смазки. Для ограничения поворота пробки в верхней части шпинделя установлен ключ 2.

Уменьшение усилий при повороте пробки, предохранение уплотняющих поверхностей от коррозии, износа и обеспечение герметичности затвора крана достигаются за счет специального устройства и уплотнительной смазки. Смазку ЛЗ-162 заклады­ вают в кран через канал шпинделя при вывернутом нажимном болте 3. Под действием нажимного болта при его ввертывании смазка продавливается по четырем вертикальным канавкам пробки и поступает в нижний кольцевой канал. В результате каналы со смазкой находятся под давлением и окружают замк­ нутым кольцом проходные отверстия крана, создавая тем са­ мым необходимую герметичность.

При отвинчивании нажимного болта смазка удерживается

7

Пробковый кран К.ППС-65Х14 рассчитан на рабочее дав­

Фонтанная арматура на 21 и 35 МПа

Фонтанная арматура, рассчитанная на рабочее давление 21 и 35 МПа, изготавливается по тройниковой схеме для подвески одного или двух рядов подъемных насосно-компрессорных труб на резьбовой подвеске патрубка (рис. 4).

Запорным устройством в такой фонтанной арматуре являет­ ся прямоточная задвижка ЗМС1 с затвором, герметичность ко­ торого обеспечивается плотным контактом шибера с седлами (рис. 5).

Для регулирования дебита скважины фонтанную арматуру оснащают дросселем регулируемого типа.

На боковых отводах елки и трубной головки предусмотре­ ны отверстия для подачи ингибиторов в затрубное пространст­ во и в ствол елки, карманы для замера температуры среды, а также вентили для замера давления (табл. 3).

В прямоточных задвижках ЗМС1 герметичность создается плотным контактом шибера с седлами как на входе, так и на выходе. Это позволяет снизить давление в корпусе непосред­ ственно на скважине, заменить уплотнение шпинделя, сменить подшипники и ходовую гайку и т. д. Предварительное прижа-

9

тие деталей затвора друг к другу создается тарельчатыми пру­ жинами. Герметичность в процессе работы задвижки при опре­ деленном давлении обеспечивается самоуплотнением. Надеж­ ность работы затвора в условиях воздействия потока нефти, га­ за и газоконденсата с содержанием механических примесей до 0,5%, пластовой воды и других компонентов обусловлена прямоточностью задвижки и большой твердостью уплотнительных поверхностей.

В задвижке для уплотнения шпинделя применяют манжеты V-образного сечения из материала АНГ. Седла уплотняют коль­ цами из специальной резины, стойкой в рабочих средах при тем­ пературах от минус 60 до плюс 120 °С. Для повышения надеж­ ности, герметичности и защиты корпуса задвижки применяют смазку ЛЗ-162.

Смазка, принудительно нагнетаемая в канавку на уплотни­ тельной поверхности седла, восстанавливает герметичность за­ твора, а смазка, находящаяся в полости корпуса, предотвраща­ ет скопление механических примесей, которые могут препятст­ вовать свободному перемещению шибера. Соосность проходных отверстий шибера и корпуса регулируется винтом в торце шпин­ деля. Задвижка, рассчитанная на давление 35 МПа (табл. 4), выполнена с выдвижным уравновешенным шпинделем, обеспечи­ вающим управление.

Фонтанная арматура на 70 МПа

Фонтанная арматура на рабочее давление 70 МПа (рис. 6) изготавливается по схеме 6 ГОСТ 13846—74. В качестве запор­ ного устройства применяются прямоточные задвижки ЗМАД и ЗМАДП с двухпластинчатым шибером, с уплотнением «металл по металлу», с автоматической подачей смазки в затвор.

10