12.2 Обладнання фонтанних свердловин
Обладнання будь-якої свердловини, в тому числі і фонтанної, повинно забезпечити відбирання продукції на заданному режимі і можливість здійснення необхідних технологічних операцій з урахуванням вимог охорони праці, довкілля та запобігання аварійних ситуацій. Воно поділяється на наземне (гирлове) та свердловинне (підземне).
До підземного обладнання відносять піднімальні (насосно-компресорні, ліфтові) труби. Іноді на кінці НКТ встановлюють пакер, щоб відділити затрубний простір від вибійної зони високого тиску.
До наземного обладнання відносять фонтану арматуру і маніфольд.
Фонтанна арматура призначена для герметизації гирла фонтанних свердловин, підвішування одного або двох рядів колон НКТ, забезпечування можливості регулювання технолгічного режиму роботи свердловини, дослідження шляхом вимірювання параметрів її роботи як на поверхні, так і всередині самої свердловини, а також здійснення різних технологічних операцій. Фонтанні арматури бувають хрестового і трійникового типу (рис. 12.1).
Хрестова арматура застосовується на свердловинах, продукція з яких не містить абразивних речовин (піску). Вона має менші габарити (висоту), простіша в обслуговуванні і врівноваженіша (від перекидання та вібрацій).
а) б)
а) – трійникового типу; б) хрестового типу
Рисунок 12.1 – Схеми фонтанної арматури
Трійникова арматура, окрім нижньої хрестовини, має трійник, що дає змогу підвішувати два ряди НКТ.
Фонтанною арматурою обладнують фонтанні та газліфтні нафтові і газові свердловини.
Фонтану арматуру встановлюють на колонну головку. Вона складається з трубної готовки та фонтанної ялинки із запірними та регулюючими пристроями.
Трубна головка призначена для підвішування НКТ і герметизації просторівміж ними та обсадною експлуатаційною колонною. Трубна головка складається із корпуса-хрестовини з двома боковими відводами і фланцями для кріплення запірних пристроїв, труботримача і перевідника для підвішування НКТ.
У разі обладнання свердловини двома концентричними колонами НКТ (дворядна конструкція піднімача) труби більшого діаметру підвішуються на різьбовому з`єднанні нижнього трійника (або хрестовини), який встановлюється на хрестовину, що герметизує затрубний простір. Труби меншого діаметру підвішуються на різьбі перевідника, який розміщується над трійником (або хрестовиною). У випадку однорядної конструкції піднімача нижній трійник не встановлюється і труби, які підвішені до нього, не опускаються. Застосовується також муфтове підвішування труб.
Фонтанна ялинка призначена для скерування потоку у викидну лінію, а також для регулювання і контролю роботи свердловини. Вона може містити один або два трійники (одно- або двоярусна трійникова арматура). Двострунні (двоярусні трійникові і хрестивоина) конструкції ялинки доцільні в тому випадку, якщо небажана зупинка свердловини, причому робочою буде верхняя або будь-яка Бокова струна, а перший від стовбура запірний пристрій буде запасним. На арматурі, яка розрахована на більші тиски (до 105 МПа), на бокових відводах встановлено не по одній, а по дві звасувки. Це зумовлено більшою надійністю застосовуваних засувок за одночасного забезпечення можливості їх заміни на працюючій свердловині, тобто без її зупинки.
Зверху ялинка закінчується ковпаком (буфером) з триходовим краном і манометром. Для спускання в працюючу свердловину свердловинних глибинних приладів і пристроїв замість буфера встановлюється лубрикатор.
Як запірні органи для перекриття потоку використовують або прохідні пробкові крани, або прямоточні засувки з однопластинчастими і двопластинчастими шиберними засувками з ручним, пневматичним дистанційним чи автоматичним управлінням.
На викидних лініях після запірних пристороїв встановлюючть регулюючі пристрої- дроселі (штуцери),які забезпечують дроселювання потоку. Штуцер являє собою діафрагму або жорстку втулку (насадку) з малим отвором; діаметр отвору штуцера становить 5-25 мм і, як правило, підбирається дослідним шляхом під час дослідження свердловини. У регульованому дроселі в змінну насадку (з набору з різними діаметрами) вводиться щей шпиндель, який перекриває частину отвору.
Гирловий (до штуцера) і затрубний тиски вимірюють за допомогою манометрів. На фланцях бокових відводів трубної головки та фонтанної ялинки є отвори для подавання інгібіторів корозії і гідратоутворення в затрубний простір і стовбур ялинки, а також отвір, через який перміщається всередину потоку – кишенька для термометра.
Маніфольди призначені для обв`язки фонтанної арматури з викидним шлейфом, який подає продукцію на групове вимірне устаткування. Вони забезпечують обв`язування двох струн зі шлейфом, струн їз затрубним простором, струн і затрубного простору з факелом і амбаром і т.д. А монтують їх залежно від місцевих умов та технології експлуатації свердловини. Проста схема маніфольда хрестовинної фонтанної арматури не передбачає обв`язування викидів міжтрубних просторів за наявності тільки викидної лінії. У деяких випадках за інтенсивного відкладання парафіну можуть бути дві викидні лінії і маніфольд, який дає змогу експлуатувати свердловину через будь-який із двох викидів.
Викидний шлейф з`єднує маніфольд арматур из груповим вимірним устаткуванням (ГВУ) промислової системи нафтозбору, де автоматично вимірюються дебіти свердловин. До ГВУ під`єднується группа свердловин, дебіти яких вимірюються почергово за заданною программою.