1330
.pdfотключение работающей установки при увеличении силы тока электро двигателя более чем на 40—70 % выше номинального с выдержкой вре
мени |
1,5+0,5 с; |
отключение установки при перегрузке электродвигателя по току на |
|
15 % |
выше номинального с выдержкой времени 20 с; |
отключение установки при срыве подачи жидкости насосом и сниже нии силы тока двигателя ниже 0,851раб с выдержкой времени 20 с;
контроль за работой электродвигателя при помощи амперметра (в том числе регистрирующего) и вольтметра;
отключение установки при отклонении напряжения питающей сети выше 10 или ниже 15 % от номинального значения, если это отклонение приводит к недопустимой перегрузке или недогрузке электродвигателя по току, с автоматическим самозапуском после восстановления напря жения;
непрерывный контроль за сопротивлением изоляции с действием на отключение без дополнительной выдержки времени при снижении сопро
тивления изоляции |
системы |
двигатель — кабель ниже 30 ± |
4 кОм; |
|
автоматическую |
работу |
установки в зависимости |
от |
уровня воды |
в скважине при установке датчиков уровня воды; |
|
|
||
невозможность |
повторного включения установки после срабатывания |
|||
защит всех видов |
(за исключением случая понижения |
напряжения на |
15 или повышения на 10 % от номинального, приводящего к недопусти мой перегрузке или недогрузке электродвигателя по току);
возможность настройки на месте эксплуатации защиты от превыше ния и снижения силы тока электродвигателя;
наружную световую сигнализацию об аварийном отключении; возможность управления установкой с диспетчерского пункта; возможность подключения программного реле КЭП-12У, поставляе
мого по отдельному заказу; возможность подключения геофизических приборов на 220 В с силой
тока до 6 А.
Оборудование устья скважины (рис. 121) и обвязка шурфа насосов предназначены для подвески погружного агрегата, герметизации шурфа и
скважины, |
регулирования |
и контроля за |
работой |
электронасоса и состоят |
|
|
|
|
Т А Б Л И Ц А 121 |
ных устройств |
|
|
|
|
|
Габариты, мм |
Масса. |
Управляемый двигатель |
|
|
|
|||
Длина |
Высота |
Ширина |
кг |
|
|
|
|||
4330 |
3140 |
2500 |
6000 |
ПЭДП500-375 |
4330 |
3140 |
2500 |
6000 |
ПЭДП500-375 |
900 |
2250 |
2100 |
1100 |
ПЭДВ250-320 |
900 |
2250 |
2100 |
1100 |
ПЭДП500-375 |
900 |
2250 |
2100 |
1100 |
ПЭДП700-375 |
из колонной головки, обратного клапана, задвижек, манометров и рас ходомеров, устанавливаемых в утепленном приямке. Колонная головка состоит из корпуса, подвесного фланца, уплотняющего элемента токопод водящих жил кабеля.
Оборудование для нагнетания воды в один или два пласта одной скважины
При закачке воды в пласты применяются преимущественно однока нальная система нагнетания воды по колонне подъемных труб и распре деление расходов по пластам при помощи скважинных регуляторов или дросселей.
Промышленность выпускает оборудование для нагнетания в один и два пласта морской, речной, сточной и пластовой воды, в том числе го рячей, а также содержащей сероводород.
Для нагнетания холодной воды в один пласт созданы установки УВК-Р и УВК-НР, в два пласта — УВК-2СР и УВКС-2Р и для нагнета ния горячей воды — УВГК-2Р.
ВУВК-Р режим нагнетания регулирует устьевой регулятор расхода. Установка УВК-НР служит для нагнетания воды с повышенным содер жанием сероводорода. В УВК-2СР предусмотрены съемные регуляторы, устанавливаемые в скважинных камерах. Установка УВКС-2Р служит для нагнетания воды с регулированием расхода нагнетания на забое и приме няется при температуре окружающей среды от 233 до 313 К-
Вшифре установок типа УВК-Р, УВК-НР, УВКС-2Р, УВГК-2Р, УВК-2СР приняты следующие обозначения: У — установка; В — для наг нетания воды в пласты скважин; К и КС — с концентричной подвеской подъемной колонны труб; Г — для нагнетания горячей воды; Р — с регу лированием режима регуляторами; HP — без регулятора; С — с регуля
торами съемного |
типа; |
цифра |
2 — число |
пластов; К2 — для воды, содер |
|
жащей до |
6 об.% H2S; |
146 и |
168 — условный диаметр эксплуатационной |
||
колонны |
труб |
(по ГОСТ 632—80) (в |
мм); 210 — рабочее давление. |
Например, УВК-Р-146-210, УВК-НР-168-210К2, УВКС-2Р-146-210, УВГК- 2Р-146-210, УВК-2СР-168-210.
Установки |
УВК-Р и УВК-НР предназначены для нагнетания воды |
в один пласт скважины (табл. 122). |
|
Установка |
типа УВК-Р (рис. 122, а) состоит из наземного и скважин |
ного оборудования. Наземное оборудование включает в себя арматуру
типа АВК-65-210 с регулятором расхода |
жидкости типа РАР-1000 (или |
1 РА-1600). Арматура предназначена для |
герметизации устья скважины и |
подвески колонны подъемных труб. Регулятор расхода жидкости служит для автоматического поддержания требуемого расхода жидкости неза висимо от колебания давления в трубопроводе. Его конструкция позво ляет менять режим не прекращая нагнетание. В состав скважинного обо рудования входят рукавный пакер типа ПД-Г и циркуляционный клапан. Пакер защищает эксплуатационную колонну труб от воздействия нагне таемой среды. Клапан позволяет создать в трубах избыточное давление 0,1—1,5 МПа, необходимое для посадки пакера.
^лЧУАЧ^ЛЧУ'ЛЧ'' W ASA4VA\mVАЧЧ'
5
о:---:/
РИС. 122. Схема установки для нагнетания воды в один пласт:
а — УВК-Р; |
б — УВК-НР; / — арматура |
ABK-65-2I0; |
2 — регулятор |
расхода жидкости 1РА-1600 |
(или РАР- |
1000); 3 — пакер ПД-Г; 4 — циркуляционный |
клапан |
Установка типа УВК-НР (рис. 122, б) отличается от установки УВК- Р конструкцией циркуляционного клапана и материалом деталей. Нагне тание сточных и промысловых вод через установку осуществляется без регулирования режима. Детали скважинного оборудования выполнены из специального сероводородостойкого материала или со специальными покрытиями. Циркуляционный клапан состоит из седла, кольца и диффе ренциального золотника с цангой.
Т А Б Л И Ц А 122
Техническая характеристика УВК-Р и УВК-НР
Показатели
Условный диаметр экс плуатационной колонны труб по ГОСТ 632—80,
мм
Рабочее давление нагне тания на устье, МПа Минимальный диаметр прохода скважинного оборудования, мм Максимальная глубина спуска скважинного обо рудования, м Диапазон регулирова
ния расхода жидкости, м3/сут Рабочий агент
Температура рабочего агента не более, К Габариты оборудования, мм:
наземного |
|
|
скважинного: |
|
|
диаметр |
подъем |
|
длина (без |
||
ных труб) |
|
|
Масса |
оборудования, |
|
кг: |
|
|
наземного |
(без |
|
скважинного |
подъемных труб)
3000
|
40—1600 |
|
|
Вода |
(речная, |
морс |
Вода с содержанием |
кая, |
пластовая, |
сточ |
H2S до 6 об. % и меха |
ная) с содержанием нических примесей не
механических |
приме |
более 25 мг/л, с части |
|
сей не более |
25 мг/л, |
цами |
размером не бо |
с частицами |
размером |
лее 0,1 |
мм |
не более 0,1 |
мм |
|
|
|
373] |
|
|
|
1625X725X 1425 |
||
118 |
136 |
118 |
136 |
3615 |
3920 |
3990 |
4028 |
1027 |
117 |
|
962 |
94 |
100 |
123 |
В комплект поставки входят: арматура АВК-65-210, пакер типа ПД- Г, регулятор 1РА-1600 (или РАР-1000)— только для УВК-Р, циркуляци онный клапан в собранном виде, запасные части и принадлежности.
Нагнетательная арматура АВК-65-210 предназначена для герметиза ции устья нагнетательных скважин и подвески колонны подъемных труб со скважинным оборудованием для закачки воды в пласты.
В шифре нагнетательной арматуры АВК-65—210 приняты следующие
обозначения: |
А — арматура; В — для |
нагнетания воды; |
К — с концент |
||
ричной подвеской |
колонны подъемных |
труб; 65 — условный диаметр |
про |
||
ходов ствола |
и боковых выкидов (в мм); 210— рабочее давление. |
|
|||
Применяется |
для закачки воды |
в один пласт в |
установках |
типа |
УВК-Р, УВК-НР и в два пласта— типа УВК-2СР, УВКС-2СР и УВГК-2Р.
Техническая |
характеристика |
нагнетательной |
|
арматуры |
приведена |
|
ниже. |
|
|
|
|
|
|
Рабочее давление, МПа |
. |
. |
21 |
|
||
Условный диаметр прохода ствола и боковых |
65 |
|
||||
выкидов, мм |
. |
. . . |
|
|
||
Условный диаметр подъемных труб, подве |
89 или 73 |
|
||||
шиваемых на трубной головке, мм |
|
|
||||
Габариты, мм |
|
|
|
1425X725X1625 |
||
Масса, |
кг |
|
|
|
770 |
|
Арматура (см. рис. 123) состоит из стволовой части, включающей |
||||||
крестовины, |
две задвижки |
типа |
ЗМС1-65-2ЮН |
|
и переводную |
катушку, |
на которой |
подвешивается |
колонна подъемных |
|
труб. Вода нагнетается |
по верхним боковым выкидам, обратная промывка осуществляется через нижние боковые выкиды. Для контроля за давлением нагнетания и про мывкой на боковых выкидах и стволе установлены манометры с раздели телями сред.
Установки типа УВКС-2Р, УВГК-2Р и УВК-2СР предназначены для одновременного раздельного нагнетания воды в два пласта скважины с автоматическим регулированием расхода жидкости скважинными регу ляторами (табл. 123).
Установка УВКС-2Р (рис. 123, а) состоит из наземного и скважин ного оборудования. Через арматуру АВК-65-210 осуществляется нагнета ние воды в подъемные трубы, подвешенные в переводной катушке арма туры. Скважинное оборудование включает якорь типа ЯГ, препятствую щий перемещению колонны подъемных труб со скважинным оборудованием, два пакера типа ПД-Г, два скважинных регулятора типа РТ и клапан. Верхний пакер защищает эксплуатационную колонну труб от воздействия нагнетаемой среды, нижний пакер разобщает верхний и нижний пласты. Объем нагнетания в каждый пласт регулируется регуляторами, настро енными на заданный режим, поддерживаемый ими автоматически незави симо от колебаний давления в трубопроводе и изменения приемистости пласта. Промывка скважины осуществляется через клапан, при этом пакеры освобождаются.
Установка УВГК-2Р (рис. 123, б) применяется для нагнетания горя чей воды и отличается от УВКС-2Р наличием компенсатора (для компен сации изменения длины колонны труб).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т А Б Л И Ц А |
123 |
||
Техническая |
характеристика |
установок |
типа УВКС-2Р, |
УВГК-2Р и |
УВК-2СР |
|
||||||
Показатели |
|
|
|
|
|
СX |
|
Оч |
||||
|
|
|
|
|
U |
и |
|
|
|
и |
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
* |
CS |
|
сч |
||
|
|
|
|
|
* |
* |
ш |
t—I• |
* |
|
X |
|
|
|
|
|
|
iа |
со |
СО |
со |
|
СО |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
>> |
|
|
>> |
Условный |
диаметр экс |
146 |
168 |
146 |
168 |
146 |
|
168 |
||||
плуатационной |
колонны |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
труб го ГОСТ 632—80, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рабочее давление нагне |
|
|
21 |
|
|
|
|
|||||
тания на |
устье |
скважи |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ны, МПа |
|
регулирова |
50—2000 |
50—2500 |
50—1000 |
40—630 |
||||||
Диапазон |
|
|||||||||||
ния расхода'жидкости по |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
каждому |
пласту, |
м3/сут |
62 |
76 |
62 |
76 |
62 |
|
76 |
|||
Диаметр |
проходного от |
|
||||||||||
верстия скважинного обо |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
рудования, |
мм |
|
расстоя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Минимальное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ние между |
разобщаемы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ми пластами, м |
|
|
Вода |
(речная, |
морская, |
пластовая, |
сточная) |
|||||
Рабочий |
агент |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
с содержанием |
механических примесей |
не более |
|||||
Температура |
|
рабочего |
25 мг/л, с частицами |
размером не более 0,1 мм |
||||||||
|
|
|
|
373 |
|
|
|
|
||||
агента не более, |
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Габариты оборудования, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
мм: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
наземного |
|
|
|
|
1625X725X 1425 |
|
|
|
||||
скважинного: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
диаметр |
|
подъем |
118 |
136 |
118 |
136 |
118 |
|
136 |
|||
длина |
(без |
|
9170 |
9480 |
13 400 |
13 750 |
12 600 |
12 800 |
||||
ных труб) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Масса оборудования, кг: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
наземного |
|
(без |
383 |
389 |
9210 |
|
389 |
354 |
962 |
|||
скважинного |
338 |
|
419 |
подъемных труб)
Установка типа УВК-2СР (рис. 123, в) оснащена съемными регуля торами типа РВР с кулачковыми фиксаторами ФК-38, которые фикси
руются в скважинных камерах К-60А-210 при помощи инструментов канат ной техники.
В комплект поставки входят арматура АВК-65-210, якорь ЯГ, два пакера ПД-Г, две скважинные камеры К-60А-210 (только для УВК-2СР) для регулятора расхода жидкости, два кулачковых фиксатора ФК-38 (только для УВК-2СР), циркуляционный клапан в собранном виде, за пасные части и инструменты.
РИС 123. |
СхеМы |
установок для |
раздельного |
нагнетания воды в два пласта. |
|
||||
v n v r |
op- |
л |
VBTK-2P* |
в |
— УВК-2СР; |
/ — нагнетательная |
арматура |
АВК-65- |
|
21^ ^ Я К О Р Ь |
ЯГ; к л а к е р |
ПД-Г; 4 - |
регулятор расхода |
К-60А-2Ю. |
8 - ку |
||||
к -ляциомпыТ Клапан; 6 компенсатор; |
7 - |
скважинная камера; |
лайковый фиксатор ФК-18; Я — регулятор расхода жидкости РВР
X. Эксплуатационные пакеры и якори
Пакеры предназначены для разобщения пластов и изоляции эксплу атационной колонны труб от воздействия среды в процессе эксплуатации нефтяных газовых и нагнетательных скважин, а также при проведении ремонтно-профилактических работ в них.
Пакер — основной элемент скважинного оборудования современных фонтанирующих, газлифтных, насосных и нагнетательных скважин при однопластовой эксплуатации и при одновременной раздельной эксплуата ции нескольких пластов одной скважиной.
Пакеры широко применяются при проведении таких технологических операций, как гидроразрыв, кислотная и термическая обработка пласта, изоляционные работы, гидропескоструйная перфорация и т. д.
Пакеры спускают в скважину на колонне подъемных труб. Они должны иметь проход, позволяющий беспрепятственно спускать инстру менты и оборудование для проведения необходимых технологических опе
раций при освоении и эксплуатации. |
|
|
|
|
|||
Для |
раздельной |
эксплуатации |
двух |
пластов |
одной |
скважиной по |
|
параллельным |
рядам |
подъемных |
труб созданы |
двухпроходные пакеры. |
|||
В соответствии с назначением для обеспечения надежной работы, |
|||||||
кроме |
оценки |
возможности проведения |
необходимых |
технологических |
операций в процессе эксплуатации, способов посадки и извлечения, к пакерам предъявляются следующие основные требования:
пакер должен выдерживать максимальный перепад давлений, дейст вующий на него в экстремальных условиях, называемый «рабочим дав лением»;
пакер должен иметь наружный диаметр, обеспечивающий оптималь ный зазор между ним и стенкой эксплуатационной колонны труб, с кото рой он должен создать после посадки герметичное соединение.
В соответствии с этим различаются пакеры следующих типов:
ПВ — пакер, воспринимающий усилие от перепада давлений, направ ленного вверх;
ПН — пакер, воспринимающий усилие от перепада давлений, направ ленного вниз;
ПД — пакер, воспринимающий усилие от перепада давлений, направ ленного как вниз, так и вверх.
Для восприятия усилия от перепада давлений, действующего на па кер в одном или двух направлениях, пакер должен иметь соответствующее заякоривающее устройство (якорь), наличие которого в шифре пакера обозначается буквой Я.
гидравлические Г, механические М, гидромеханические ГМ.
Герметичное разобщение пространств эксплуатационной колонны дос тигается при соблюдении подбора диаметра пакера в соответствии с ОСТ 26-16-1615—81.
Якори — это устройства, предназначенные для заякоривания колонны подъемных труб за стенку эксплуатационной колонны труб с целью пре дотвращения перемещения скважинного оборудования под воздействием нагрузки.
Якори в эксплуатации применяются преимущественно с пакерами типа ПВ и ПН.
Пакеры
Условное обозначение пакеров включает: буквенную часть, состо ящую из обозначения типа пакера (ПВ, ПН, ПД), способа посадки и освобождения пакера (Г, М, ГМ) и наличия якорного устройства (буква
Я); первая |
цифра после |
обозначения |
типа |
пакера — число проходов; |
|||||
цифра перед |
буквами —номер |
модели; |
первое число после букв — наруж |
||||||
ный диаметр пакера (в мм); |
второе |
число — рабочее |
давление (макси |
||||||
мальный перепад давлений, |
воспринимаемый |
пакером); |
К2 — конец обоз |
||||||
начения — сероводородостойкое |
исполнение. |
Например |
ПН-ЯМ-150-500, |
||||||
ПН-ЯГМ-118-210, 1ПД-ЯГ-136-500, ПД-Г-136-210К2. |
|
|
|||||||
Пакер типа ПН-ЯМ |
предназначен |
для |
разобщения |
пространств |
|||||
эксплуатационной колонны |
нефтяных |
и |
газовых скважин |
и защиты ее |
от воздействия пласта, состоит из уплотнительного устройства, плашечного механизма и фиксатора типа байонетного замка (рис. 124). На стволе пакера свободно насажены конус и уплотнительные манжеты. Плашки входят в пазы плашкодержателя и в пакерах с наружным диа метром 118 и 136 мм (рис. 124, б) прижимаются к конусу за счет усилия пружин плашкодержателя. В остальных пакерах (рис. 124, а) плашкодержатель фиксируется со стволом и цилиндром захватами. Корпус фонаря соединен с замком, имеющим фигурный паз, в котором может переме щаться палец, связанный со стволом. Посадка пакера проводится путем приподъема труб на величину, необходимую для создания на пакер рас четной осевой нагрузки, поворота его на 1,5—2 оборота вправо и затем спуска труб вниз. Благодаря трению башмаков о стенку эксплуатацион ной колонны обеспечивается неподвижность корпуса фонаря и плашек. Палец прИ повороте скользит по фигурному пазу и опускается вниз совместно со стволом.
В пакере (см. рис* 119, б) при движении ствола конус раздвигает плашки и Последние заякориваются на стенке эксплуатационной колонны. В пакере (см. рис. 119, а) ствол совместно с головкой, упором, манже тами, конусом, плашками и плашкодержателем, опускаясь, доходят до упора в цилиндр. При этом захваты заходят в паз а, освобождая ствол, а конус раздвигает платки в радиальном направлении и заякоривает их. Сжатие манжет и герметизация пакером разобщаемых пространств про исходит при дальнейшем опускании ствола пакера за счет массы колонны подъемных труб. Пакер извлекается из скважины в результате подъема труб. При этом освобождаются манжеты, а ствол своим буртом вытя гивает конУс из-под плашек, которые освобождаются и одновременно при водят кор^Ус плашек с захватами в исходное положение. При подъеме труб и по0Сроте их вл^Но на 1,5—2 оборота палец на стволе автомати-
пакеры с наружным диаметром, мм: а —
150, |
160, |
185, |
210, |
236 |
и |
265; |
6 — 118 |
и |
136; |
||
/ — головка; |
2 — упор; |
3 — манжеты; |
4 — ко- |
||||||||
,нус; |
5 — плашка; |
6 — плашкодержатель; |
7 — |
||||||||
дилиндр; |
8 — захват; |
9 — корпус фонаря; |
|||||||||
10 — башмак; |
/ / — замок; |
12 — гайка; |
13 — |
||||||||
палец; |
14 — ствол |
|
|
|
|
|
|
|
|||
РИС. 125. Пакер ПН-ЯГМ |
(ППГМ1): |
|
|
||||||||
/ — муфта; |
2 — упор; |
3 — манжета; |
4 — |
||||||||
ствол; |
5 — обойма; |
6 — конус; |
7 — шпонка; |
||||||||
j |
|
винт; 8 — плашка; |
9 — плашкодержа |
||||||||
|
|
тель; |
10 — винт; |
11 — кожух; |
|
12 — |
|||||
|
|
поршень; |
13 |
— |
корпус |
клапана; |
14 — |
||||
2 |
|
шарик; |
15 |
— |
седло; 16 — |
срезной |
|||||
|
винт |
|
|
|
|
|
|
|
|
:
S 'П
а.
р г
Н .
^11
-/J