Фонтанная арматура.Назначение,конструкция,типы. — Нефтяник Нефтяник
Фонтанная арматура (ФА) предназначена для герметизации устья скважин, контроля и регулирования режима их эксплуатации, направление продукции скважин в пунктах сбора нефти и газа, а также для полного закрытия или глушения скважины.
Конструкция фонтанная арматура– состоит из трубной головки и ёлки. Её устанавливают на верхний фланец колонной головки скважины. Трубная головка предназначена для подвески колон НКТ, герметизации и контроля пространства между подъёмными трубами и ЭК, а так же для проведения технологических операций при освоении, эксгшуатации и ремонте скважин.
Фонтанная ёлка предназначена для направления потока продукции в вьгкидную линию на замерную установку, для регулирования режима эксплуатации и контроля действия скважины путём спуска глубинных приборов.
Типы фонтанной арматуры: тройниковые и крестовые.
ФА служит для
– подвеска НКТ герметизация затрубного и трубного пространства для направления движения продукций скважин
– наклон НКТ для проведения исследовательских работ обеспечения возможности регулирования режимов работы скважины в заданных пределах для регулирования дебита скважины и направления жидкостей неф те линий для проведения различных обработок скважины
По рабочему давлению выпускают от 7 до 105 мПа, проходное сечение от 50 – 100 мм. Выпускают фонтанные арматуры на рабочее давление 70 и 105 мПа, испытывается на 1,5 кратное рабочее давление
27
Фев
oilman.by
Головка трубная фонтанной арматуры. Фонтанная арматура: конструкция и назначение
Фонтанная арматура: конструкция и назначение
Содержание статьи:
Фонтанная арматура – это фланцевое соединение разнообразных соединительных устройств, запорных устройств, тройников, крестовин и других. Фланцевое соединение, при обустройстве арматуры, уплотняется путем прокладывания металлических прокладок из стали с низким содержанием углерода.
Данное кольцо вкладывается в специальные выемки во фланцах, в свою же очередь фланцы стягиваются между собой болтами.
Из чего состоит фонтанная арматура
Что такое фонтанная арматура, конструкция и назначение её? Это одно целое, которое, в свою очередь, состоит из фонтанной елки, а также головки трубного типа. Трубная головка, в свою очередь, несет на себе задачу по подвеске труб и обеспечении герметичности межу ними и эксплуатационной грядой.
Трубная головка, так же находится на том, довольно высоко важном уровне работы, когда ей приходится сдерживать и принимать на себя давление, которое возникает между трубами. Данное давление может быть запредельным, что достаточно опасно для жизни и здоровья людей.
Фонтанная елка, дает возможность отобрать продукты скважины, жидкость и газ, который поступает в манифольд. Также данная елка следит за тем, чтобы контролировался процесс фонтанной арматуры целиком.
Её закрепляют на трубной головке. Кроме этого, она несет в себе следующие задачи. Прежде всего, она контролирует давление. Сюда же входит контроль над температурными скачками и проведение необходимых технологических проверок и различных исследований.
Также осуществляется контроль и отвод продуктов скважины в промышленный трубопровод.
С учётом большого давления, фонтанную арматуру, конструкция и назначение которой описаны выше, как часть довольно важного промышленного оборудования, арматуру проверяют на выносливость в процессе давления, которое в полтора или в пару раз выше давления, указанного в эксплуатационном паспорте.
Из чего состоит арматура
Данный строительный материал в своем составе имеет целый ряд различны
pellete.ru
назначение и характеристика колонной головки, манифольда и фонтанной арматуры
22. Конструкции запорных устройств фонтанной арматуры.
К запорным устройствам относятся задвижки и краны для перекрытия или открывания каналов арматуры и манифольда, к регулирующим – сменные штуцеры и вентили для изменения дросселированием расхода пластовой жидкости или газа.
В зависимости от схемы фонтанной арматуры или манифольда число запорных устройств в елке и трубной головке может составлять 10 – 12, а в манифольде – 15 – 20 задвижек или кранов.
Широкий диапазон дебитов и давлений, химического состава жидкости или газа, температур наряду с массовым характером производства запорных устройств сделали целесообразным и их выпуск не в универсальном, а в специализированном исполнении, прежде всего для различных давлений, расходов, химического состава и температур. Параметры и исполнения запорных устройств регламентируются стандартами.
Клиновая задвижка
Клиновая задвижка (рис. 4.9) наиболее простая, но имеет существенные недостатки: в открытом положении клин 7 поднят выше проходного отверстия, и уплотняющие поверхности клина и кольца в корпусе практически омываются потоком смеси, идущей из скважины. При этом идет коррозия и эрозия мест уплотнения. Открытая полость задвижки представляет собой местное сопротивление с расширением. Здесь образуются вихри и создаются условия для выпадения солей и механических примесей.
Рис. 4.9. Клиновая задвижка: 1 — маховик; 2 — крышка манжеты; 3 — манжета; 4 — шпиндель и его бурт осевой опоры; 5 — крышка задвижки; 6 — прокладка; 7 — клин; 8 — корпус; 9 — кольцо
Прямоточная задвижка
Прямоточная задвижка (рис. 4.10) в закрытом и открытом состоянии (в последнем состоянии отверстие устанавливается по оси канала корпуса) имеет уплотняющие поверхности закрытыми. Две половинки плашки 10 разжимаются пружинами и прижимаются к корпусу. Канал не изменяет своего диаметра. Задвижка заполнена густым маслом, а полости 7 — смазкой, которая поступает к местам уплотнения плашек под давлением среды, перeдаваемым через поршни 6.
Рис. 4.10. Прямоточная задвижка: 1 — маховик; 2 — корпус подшипника; 3 — крышка задвижки; 4 — шпиндель;
pellete.ru
назначение и характеристика колонной головки, манифольда и фонтанной арматуры
При фонтанной эксплуатации подъем газонефтяной смеси от забоя до устья скважины осуществляется по колонне насосно-компрессорных труб, которые спускают в скважину перед освоением. Необходимость их спуска вызвана рациональным использованием энергии газа, улучшением выноса песка, уменьшением потерь на скольжение газа и возможностью сохранить фонтанирование при меньших пластовых давлениях.
На устье скважины монтируют фонтанную арматуру, которая представляет собой соединение различных тройников, крестовиков и запорных устройств. Эта арматура предназначена для подвешивания насосно-компрессорных труб, герметизации затрубного пространства между трубами и обсадной колонной, контроля и регулирования работы фонтанной скважины.
Фонтанные арматуры изготовляют крестового и тройникового типов. Состоит она из трубной головки и фонтанной елки. Трубная головка предназначена для подвески насосно-компрессорных труб и герметизации затрубного пространства между ними и эксплуатационной колонной.
Фонтанная елка служит для направления продукции скважины в выкидные линии, а также для регулирования и контроля работы скважины. Фонтанная елка имеет две или три выкидные линии. Одна из них запасная. В тройниковой арматуре нижняя выкидная линии — запасная. На рабочей линии (верхней) запорное устройство всегда должно быть открыто, а на запасной — закрыто. Стволовые запорные устройства должны быть открытыми. Запорное устройство, расположенное внизу ствола фонтанной арматуры, называется главным. В тройниковой арматуре выкидные линии направлены в одну сторону. При выборе типа фонтанной аппаратуры следует учитывать, что крестовины быстрее разъедаются песком, чем тройники.
В соответствии с ГОСТ 13846-74 фонтанные арматуры должны выпускаться на рабочее давление 70, 140, 210, 350, 700 и 1000 кгс/см2.
Запорные устройства на фонтанных арматурах могут быть двух типов: в виде задвижки или крана. Тип арматуры выбирают по максимальному давлению, ожидаемому на устье скважины.
На выкидных линиях после запорных устройств в некоторых случаях устанавливают приспособления (штуцеры) для регулирования режима фонтанной скважины. Штуцер представляет собой болванку со сквозным отверстием.
Для контроля за работой фонтанной скважины на арматуре устанавливают два манометра: один на буфере (вверх ее), второй — на отводе крестовика трубной головки (для измерения затрубного давления).
Фонтанная арматура соединяется с групповыми установками выкидными линиями. Схемы обвязок фонтанных скважин в зависимости от дебита, давления, содержания песка, парафина применяются различные.
Трубная головка предназначена для подвески фонтанных труб, герметизации пространства между НКТ и эксплуатационной колонной и для контроля затрубного давления, для подачи через боковое отверстие жидкости в затрубе.
Трубная головка состоит:
− крестовины
− задвижек
− катушек
Фонтанная елка – верхняя часть фонтанной арматуры.
Фонтанная елка предназначена для:
− контроля и регулирования работы фонтанной скважины
− для направления фонтанной струи по тому или иному выкиду
− для закрытия фонтанной скважины
Фонтанную арматуру различают по конструктивным и прочностным признакам:
по рабочему давлению (7 – 105 МПа)
по размерам проходного сечения канала ствола (50 – 150 мм)
по конструкции фонтанной елки (крестовина, тройник)
по числу спускаемых в скважину рядов труб (однорядные, двухрядные)
по виду запорных устройств (задвижки, краны)
по назначению (для фонтанных скважин — комплектуются регулируемым или нерегулируемым дросселем; для нагнетательных скважин — комплектуются обратными клапанами)
Примечание: ФА на заводе испытывают на давление, которое вдвое больше паспортного рабочего давления. При опрессовке ФА ее опрессовывают на давление обсадной колонны.
Маркировка ФА (АФК 65 – 210):
АФ – фонтанная арматура
К – крепление труб в план шайбе
65 – проходное сечение ствола
210 – рабочее давление
Похожие статьи:
Назначение и устройство фонтанной арматуры
Фонтанная арматура — Комплект арматуры, предназначенный для оборудования устья нефтяных и газовых скважин с целью их герметизации, контроля и регулирования режима эксплуатации.
Фонтанная арматура, состоит в свою очередь из трубной головки и фонтанной елки.
Трубная головка служит для обвязки одного или двух рядов фонтанных труб, герметизации межтрубного пространства между эксплуатационной колонной и фонтанными трубами, а также для проведения технологических операций при освоении, эксплуатации и ремонте скважины. Обычно трубная головка представляет собой крестовину с двумя боковыми отводами и трубной подвеской.
Боковые отводы позволяют закачивать в межтрубное пространство воду и глинистый раствор при глушении скважины, ингибиторы гидратообразования и коррозии, измерять затрубное давление (манометром), а также отбирать газ из него. Трубная головка монтируется непосредственно на колонной головке.
Фонтанная елка предназначена для управления потоком продукции скважины и регулирования его параметров, а также для установки манометров, термометров и приспособлений, служащих для спуска и подъема глубинных приборов. Елка состоит из вертикального ствола и боковых отводов-выкидов (струн). На каждом отводе устанавливают по две задвижки: рабочую и резервную (ближайшую к стволу). На стволе установлены коренная (главная, центральная) и буферная задвижки. На отводах имеются «карманы» для термометров и штуцеры для манометров, а также для регулирования расхода. Ствол заканчивается буфером с манометром.
Фонтанные елки по конструкции делятся на крестовые и тройниковые. В состав ствола крестовой елки входит крестовина, к которой и крепятся отводы-выкиды (Рисунок 8). Каждый из них может быть рабочим. Тогда второй является резервным. В конструкцию ствола тройниковой елки входят тройники, к которым присоединяются выкидные линии — верхняя, которая является рабочей и нижняя, являющаяся резервной (Рисунок 9). Такое распределение «ролей» связано с тем, что тройниковая арматура, как правило, применяется в скважинах, в продукции которых содержится песок или ил.
| Рисунок 8. Фонтанная крестовая арматура (4АФК-50-700) высокого давления (70 МПа) для однорядного подъемника: 1- вентиль, 2- задвижка, 3- крестовина, 4- катушка для подвески НКТ, 5- штуцер, 6- крестовины ёлки, 7- буфер, 8- патрубок для подвески НКТ, 9- катушка | Рисунок 9. Фонтанная тройниковая арматура кранового типа для подвески двух рядов НКТ (2АФТ-60×40хКрЛ-125): 1- тройник; 2- патрубок для подвески второго ряда НКТ; 3- патрубок для подвески первого ряда НКТ |
Для обеспечения длительной и бесперебойной работы скважин в фонтанном режиме эксплуатации большое значение имеет регулирование пластовой энергии за счет изменения объема нефти, поступающего из скважины и называемого дебитом скважин. Для ограничения дебита скважин в боковом отводе фонтанной елки устанавливается сменный штуцер-вставка из износостойкого материала с калиброванным отверстием строго определенного диаметра (Рисунок 10). Диаметр штуцера определяет количество поступающей из скважины нефти в зависимости от принятого режима работы скважины. Обычно диаметр штуцера равен 3, 15 мм и больше.
Рисунок 10. Штуцер быстросменный для фонтанной арматуры высокого давления (ЩБА-50-700) 1- корпус, 2- тарельчатая пружина, 3- боковое седло, 4- обойма, 5- крышка, 6-нажимная гайка, 7- прокладка, 8- гайка боковая, 9- штуцерная металлокерамическая втулка
Могут применяться быстро сменяемые и быстро регулируемые забойные штуцеры, которые устанавливаются в фонтанных трубах на любой глубине и удерживаются пакерами. Спуск и подъем забойных штуцеров осуществляется на стальном канате при помощи лебедки.
Манифольд — система труб и отводов с задвижками или кранами — служит для соединения фонтанной арматуры с трубопроводом, по которому продукция скважины поступает на групповую замерную установку (ГЗУ). Он предусматривает наличие двух практически идентичных обвязок (рабочая и резервная), в каждой из которых есть регулируемый штуцер, вентили для отбора проб жидкости и газа, запорное устройство для сброса продукции на факел или в земляной амбар и предохранительный клапан.
infopedia.su
Фонтанная арматура и ее применение
Фонтанная арматура достаточно часто используется при прокладывании трубопроводов, а также при выполнении работ подобного рода, имеющих место в разных сферах, где необходимо осуществление буровых работ. Следует рассмотреть данный вид оборудования более подробно.
Фонтанная арматура может иметь следующее назначение. Ее используют для обвязки одного или ряда трубопроводов, для контроля и управления потоком среды в скважинах. С ее помощью можно осуществлять работы по герметизации скважин, а также делать отводы для выкидных линий. Использование этого вида оборудования сильно влияет на продуктивность работы, связанной с прокладкой трубопроводов.
Фонтанная арматура обычно используется в определенных условиях, к примеру, в условиях избыточного давления, создаваемого большими нагрузками. Используется она и тогда, когда в скважинах имеется вероятность воздействия агрессивных сред. Достаточно часто ее применяют при значительных абразивных нагрузках, когда в воде существует большое количество фракций разных пород. Использование фонтанной арматуры должно производиться с учетом того, что этот тип вспомогательного оборудования должен обладать высокими показателями прочности и долговечности. Данное оборудование применяется при добыче газа и прокладке нефтяных трубопроводов.
Арматура фонтанная обладает определенными характеристиками. Она может быть разных типов, так как ГОСТом предусмотрено ее использование в разных условиях. В конструкцию данного вида оборудования входят такие элементы, как фонтанная елка и обвязка трубного типа. Обвязка осуществляется непосредственным обвязываем одного или нескольких трубопроводов. Задачами обвязки является управление и контроль среды в скважине, а также в пространстве между трубами. Фонтанная елка контролирует свой скважинный поток, а размещается она на трубной обвязке.
Фонтанная арматура обладает конструктивной особенностью, позволяющей предотвратить и защитить от любого попадания содержимого трубопровода в почву, что обеспечивает защиту окружающей среды. Данный тип оборудования комплектуется разными устройствами запорного характера, а также дросселями. Трубная головка является еще одним конструктивным элементом фонтанной арматуры.
Конструкция фонтанной арматуры позволяет подвесить к ней несколько рядов труб, относящихся к компрессорно-насосному типу. При помощи подобного крепления осуществляется свободный доступ к пространству, находящемуся за трубой. Фонтанная арматура бывает крестового или тройникового вида, каждый из которых обладает определенными преимуществами. Арматура тройникового вида позволяет производить ремонтные работы на конструкции без остановки всего потока. Так как подобная конструкция является ассиметричной, не исключена вероятность опрокидывания. Положительными качествами крестовой арматуры являются большой уровень устойчивости, компактность. Однако есть тут и недостаток – в режиме работы скважины невозможно произвести ремонт.
Арматура водопроводная обладает теми же свойствами и характеристиками, что и фонтанная, с той разницей, что рабочая среда может быть только водной.
fb.ru
22. Конструкции запорных устройств фонтанной арматуры.
К запорным устройствам относятся задвижки и краны для перекрытия или открывания каналов арматуры и манифольда, к регулирующим – сменные штуцеры и вентили для изменения дросселированием расхода пластовой жидкости или газа.
В зависимости от схемы фонтанной арматуры или манифольда число запорных устройств в елке и трубной головке может составлять 10 – 12, а в манифольде – 15 – 20 задвижек или кранов.
Широкий диапазон дебитов и давлений, химического состава жидкости или газа, температур наряду с массовым характером производства запорных устройств сделали целесообразным и их выпуск не в универсальном, а в специализированном исполнении, прежде всего для различных давлений, расходов, химического состава и температур. Параметры и исполнения запорных устройств регламентируются стандартами.
Клиновая задвижка
Клиновая задвижка (рис. 4.9) наиболее простая, но имеет существенные недостатки: в открытом положении клин 7 поднят выше проходного отверстия, и уплотняющие поверхности клина и кольца в корпусе практически омываются потоком смеси, идущей из скважины. При этом идет коррозия и эрозия мест уплотнения. Открытая полость задвижки представляет собой местное сопротивление с расширением. Здесь образуются вихри и создаются условия для выпадения солей и механических примесей.
Рис. 4.9. Клиновая задвижка: 1 — маховик; 2 — крышка манжеты; 3 — манжета; 4 — шпиндель и его бурт осевой опоры; 5 — крышка задвижки; 6 — прокладка; 7 — клин; 8 — корпус; 9 — кольцо
Прямоточная задвижка
Прямоточная задвижка (рис. 4.10) в закрытом и открытом состоянии (в последнем состоянии отверстие устанавливается по оси канала корпуса) имеет уплотняющие поверхности закрытыми. Две половинки плашки 10 разжимаются пружинами и прижимаются к корпусу. Канал не изменяет своего диаметра. Задвижка заполнена густым маслом, а полости 7 — смазкой, которая поступает к местам уплотнения плашек под давлением среды, перeдаваемым через поршни 6.
Рис. 4.10. Прямоточная задвижка: 1 — маховик; 2 — корпус подшипника; 3 — крышка задвижки; 4 — шпиндель; 5 — прокладка; 6 — поршень; 7 — шейка корпуса; 8 — гайка плашек; 9 — втулка; 10 — плашка; 11 — корпус
Прямоточная задвижка
Прямоточная задвижка (рис. 4.10) в закрытом и открытом состоянии (в последнем состоянии отверстие устанавливается по оси канала корпуса) имеет уплотняющие поверхности закрытыми. Две половинки плашки 10 разжимаются пружинами и прижимаются к корпусу. Канал не изменяет своего диаметра. Задвижка заполнена густым маслом, а полости 7 — смазкой, которая поступает к местам уплотнения плашек под давлением среды, перeдаваемым через поршни 6.
Рис. 4.10. Прямоточная задвижка: 1 — маховик; 2 — корпус подшипника; 3 — крышка задвижки; 4 — шпиндель; 5 — прокладка; 6 — поршень; 7 — шейка корпуса; 8 — гайка плашек; 9 — втулка; 10 — плашка; 11 — корпус
Регулируемые штуцеры
Регулируемые штуцеры (рис. 4.13) позволяют бесступенчато регулировать давление на выкиде фонтанной скважины за счет осевого перемещения шпинделя штуцера с насадкой, входящей в гнездо. Из-за переменного профиля насадки площадь кольцевого отверстия между гнездом и насадкой при перемещении шпинделя меняется в пределах от 3 до 35 мм, что и позволяет регулировать расход жидкости или газа. Штуцер рассчитан на рабочее давление до 70 МПа. Масса штуцера около 80 кг.
Рис. 4.13. Регулируемый штуцер: 1 — сменная насадка; 2 — втулка
Для облегчения управления штуцерами и для возможности телеуправления они оснащаются приводом.
При агрессивных средах и больших расходах жидкости или газа насадка шпинделя и гнездо штуцера быстро изнашиваются. Для повышения износостойкости этих деталей они изготавливаются из специальных композитных материалов. Однако и это не исключает необходимости в частых сменах регулируемого штуцера. Поэтому в подобных условиях применяются сменные, втулочные штуцеры с разными диаметрами отверстий, которые при износе поверхности отверстия снимаются с фонтанной арматуры и заменяются новыми.
Смена обычного втулочного штуцера трудоемка и длительна. Для облегчения и ускорения этой операции применяются быстросменные штуцеры (рис. 4.14). За счет использования сменных втулок с отверстиями диаметром 5, 8, 10, 15, 20, 25, 30 мм и возможности их быстрой смены можно ступенчато регулировать расход жидкости или газа. Штуцер рассчитан на рабочее давление 70 МПа.
Рис. 4.14. Быстросменный штуцер: 1 — обойма; 2 ,9 — уплотнительные кольца; 3 — пружина; 4 — дроссель; 5 — уплотнение дросселя; 6 — винт; 7 — проточка; 8 — корпус; 10 — кольцо
studfiles.net