Лекции № 15. Оборудования устья скважины при промывке.

Комплект оборудования для промывки скважин предназначен для спуска труб под давлением и герметизации устья при размыве гидратных и парафино-гидратных отложений в насосно-компрессорных трубах различными неагрессивными жидкостями.

Технические данные оборудования для промывки

Диаметр уплотняемых труб, мм	48,33
Рабочее давление комплекта, МП а
Условный проход мм
Максимальное усилие проталкивания, кН
Максимальный ход проталкивания, мм
М аксимапьно допустимая температура промывочной жидкости
Размеры фланцев переходных катушек, мм
-наружный диаметр -средний диаметр канавки -диаметр центров отверстий под шпильки	200; 295; 240;242 90; 130; 110; 123,8 160;233; 190; 190,5
Масса наибольшей составляющей части, кг
Габаритные размеры наибольшей составляющей части, м - длина - ширина - высота	1000 320 370
Габаритные размеры оборудования, монтируемого на установки: -длина -ширина -высота Масса комплекта, кг	1000 320 1120 500
По желанию заказчика может изготовить КОПС с диаметром уплотняемых труб (мм) НКТ 33,48,42, БТС-43п, 60. Давлением 2

Комплект состоит из следующих составных частей (см. рисунок): превентора со сменной переводной катушкой, головки герметизирующей, катушки шлипсовой, хомута, клапанов обратных, натяжных роликов и стропа.
Клапан обратный служит для предотвращения прорыва газа и нефти в насосный агрегат и на устье скважины при проколегидратной пробки, перекрытия канала промывочной трубы при наращивании труб. Клапан обеспечивает пропуск жидкости в одном направлении.
Хомут закрепляется на промывочной трубе и передаёт усилие от стропа на колонну труб, что обеспечивает движение колонны вниз. В корпусе хомута равнорасположены три подпружиненные клина, которые перемещаются по наклонным направляющим. Пружина обеспечивает постоянный контакт клиньев с промывочной трубой. При перемещении корпуса вниз, за счет наклонных направляющих и силы трения между клиньями и трубой, происходит надежное обжатие промывочной трубы и перемещение её вниз. При движении корпуса вверх клинья отжимаются, обеспечивая перемещение хомута вверх. Для перемещения хомута вниз без промывочной трубы необходимо отжать клинья вращением маховика против часовой стрелки. В нижней части корпуса имеются места для присоединения стропа.
Катушка шлипсовая служит для удержания колонны технологических труб от возможного перемещения вверх, обеспечивая свободное перемещение колонны промывочных труб в скважину. Конструкция и принцип работы катушки аналогичны хомуту. Для обеспечения подъема колонны промывочных труб необходимо отжать клинья вращением маховика против часовой стрелки. К нижней части корпуса приварен фланец, обеспечивающий соединение с другим оборудованием. Головка герметизирующая предназначена для герметизации кольцевого пространства между промывочными трубами и эксплуатационной колонной. Обеспечивает пропуск промывочной колонны.
Головка герметизирующая состоит из корпуса, с обеих сторон которого приварены фланцы для соединения с другим оборудованием. В корпусе установлены один или два резиновых уплотнителя, герметизирующих трубу. Строп служит для передачи усилия от натяжного ролика к хомуту.
Строп изготовлен из стального каната, концы которого заделаны на коуше, при помощи которого обеспечивается соединение с хомутом.
Ролик обеспечивает изменение направления каната. Между двумя щеками с одной стороны расположен блок, по которому движется канат, с другой стороны - болт для крепления ролика к фонтанной арматуре.
Ролик натяжной предназначен для передачи усилия от тягового органа стропу и уравновешивания натяжения в ветвях стропа. Он состоит из двух блоков различного диаметра, расположенных между щеками.

Превентор является противовыбросовым оборудованием, гарантирующим безопасность ведения работ, и служит для герметизации кольцевого пространства между эксплуатационной колонной и промывочными трубами, а также удержания колонны промывочных труб.

Превентор закрывается:

· при повышении давления выше эксплуатационного давления комплекта;

· при перерывах в работе;

· при необходимости замены катушки шлипсовой, головки герметизирующей или их узлов и деталей.

Основной деталью превентора является корпус. Верхняя часть корпуса оканчивается фланцем, при помощи которого к превентору крепится головка, герметизирующая или другое оборудование. На нижней части нарезана резьба НКТ 114 для присоединения катушек переходных. Внутри корпуса установлены плашки в соответствии с диаметром пропускаемых труб или глухие. На плашке установлены центрирующий рог, вкладыши и уплотнитель. Плашки перемещаются при помощи штока, проходящего через боковые крышки. Шток в крышке уплотняется двумя резиновыми кольцами. Крышка вворачивается в корпус по резьбе НКТ 114 и дополнительно уплотняется резиновым кольцом. Шток перемещается по трапецеидальной резьбе вращением маховика.

Катушки переходные обеспечивают присоединение превентора к фонтанным арматурам с условным проходом 65 и 100мм, на рабочее давление 14 и 21МПа, а также к Румынской арматуре. С одной стороны катушки нарезана муфтовая резьба НКТ 114, с другой - расположен фланец, соответствующий определённому типу фонтанной арматуры.
Для создания необходимого усилия проталкивания рекомендуется применять ручную рычажную лебедку (в комплект поставки не входит). В процессе эксплуатации лебедка должна быть заякорена.

Комплект монтажных частей обеспечивает монтаж изделия на устье скважины и содержит стальные прокладки, шпильки и гайки.
Комплект сменных частей содержит сменные переходные катушки, кроме установленной на превенторе.

Принцип работы заключается в том, что при помощи промывочных труб к пробке подаётся раствор неагрессивной жидкости нагретой до температуры 70°-100°С. За счёт температуры и скоростного напора жидкости происходит размыв пробки, восходящий поток выносит составляющие пробки на устье и через боковой отвод из скважины.

Лекции № 16. Назначение, конструкция основных узлов, техническая характеристика и правила эксплуатации оборудования для депарафинизации скважин.

Оборудование для депарафинизации скважин

Промысловая паровая передвижная установка ППУА-1600/100 предназначена для депарафинизации подземного и наземного оборудования скважин, а также для подогрева трубопроводов и другого нефтепромыслового оборудования.

Рис. 16.1. Установка ППУА 1600/100 - 2:

1 - цистерна для воды; 2 - укрытие для цистерны; 3 - емкость для топлива;

4 - кузов;5 - парогенератор; 6 - питательный насос; 7 - вентилятор высокого давления;8 - топливный насос; 9 - приборы КИПиА; 10 - привод установки;

11 - магистральные трубопроводы; 12 - монтажная рама принадлежностей.

Парогенераторные установки выпускают в двух исполнениях, имеющих обозначения: на шасси автомобиля КрАЗ-250-ППУА-1600/100- 1шасси КрАЗ-260-ППУА-1600/100-2.

Оборудование установки (рис. 16.1), включающее котел паровой, цистерну, бак топливный, топливный и водяной насосы, вентилятор, электрооборудование, контрольно-измерительные приборы, обвязочные трубопроводы и силовую передачу, размещено на монтажной раме автомобиля и закрыто металлическим кузовом. Рама и кузов теплоизолированы. Привод оборудования установки осуществляется от тягового двигателя автомобиля через силовую передачу. Паровой котел, вентилятор высокого давления, насосы для подачи питательной

воды и топлива в котел расположены в передней части монтажной рамы, а емкость для питательной воды и топлива - в задней части.

Котел паровой вертикальный, цилиндрический, прямоточный с нижним расположением горелочного устройства. Поверхность нагрева выполнена в виде двух цилиндрических змеевиков - наружного и внутреннего.

Управление работой установки - дистанционное, из кабины водителя, в которой расположены щит приборов, штурвалы регулирующего парового вентиля и вентиля для регулировки количества топлива, подаваемого в топку парового котла, и управления заслонкой вентилятора.

Агрегат АДПМ для депарафинизации скважин горячей нефтью предназначен для нагрева и нагнетания нефти в скважину с целью удаления со стенок труб отложений парафина. Агрегат можно использовать также для депарафинизации трапов, мерников, манифольдов и др. (рис. 16.2).

Рис. 16.2. Агрегат для депарафинизации скважин АДПМ:

1 - нагнетательный насос; 2- система КИПиА; 3 - силовая передача;

4 - нагреватель нефти; 5 - воздуховод; 6 - шасси автомобиля КрАЗ-255Б1А;

7 - технологические трубопроводы; 8 - топливная система;

9 - вспомогательные трубопроводы.

Агрегат смонтирован на шасси автомобиля высокой проходимости КрАЗ-255Б1А. Привод всех механизмов агрегата осуществляется от тягового двигателя автомобиля. Агрегатом управляют из кабины водителя. В качестве нагреваемой среды используют сырую нефть.

Ресурс работы агрегата по запасу нефти равен 4 ч. Агрегат обслуживают два человека.

Весь агрегат состоит из нескольких узлов и систем: нагревателя змеевикового типа, нагнетательного насоса, силовой передачи, вспомогательного оборудования, трубопроводов, контрольно-измерительных приборов и системы автоматики.

Нагреватель представляет собой змеевик высокого давления, состоящий из конвекционной и радиационной частей и заключенный в двухстенный кожух. В нижней части нагревателя выложена топка, в которую через специальный люк введена форсунка. Здесь же смонтировано запальное устройство и сделан ввод для подачи инертного газа.

Принцип работы агрегата заключается в следующем. Нефть из емкости всасывается насосом и прокачивается через змеевики нагревателя.

При своем движении по змеевикам нефть нагревается до определенной температуры и далее через напорный трубопровод нагнетается в скважину.

Перед вводом в эксплуатацию агрегата необходимо проверить комплектность и сохранность контрольно-измерительных приборов и регулирующей аппаратуры, провести расконсервацию оборудования агрегата, провести обкатку двигателя в соответствии с инструкцией по эксплуатации автомобиля.

Во время работы агрегата оператор должен поддерживать оптимальный режим его работы на данной передаче, контролируя нормальное функционирование систем агрегата по приборам и внешним осмотрам. Температура нагрева нефти не должна превышать 150°С, а давление, развиваемое агрегатом, максимальных значений для данного режима работы.

Установка УДС-1М (рис. 16.3) для депарафинизации труб скребками предназначена для механической очистки от парафина подъемных труб фонтанных, компрессорных и оборудованных погружными электронасосами нефтяных скважин.

Установка включает в себя лебедку со станцией управления ЦИКЛ-М для спуска и подъема скребка, лубрикатор для ввода в канал подъемных труб скребка с грузом при спуске его в скважину, индукционный сигнализатор положения СПИ-0,1 для остановки установки после возвращения скребка в верхнее исходное положение, скребок с грузом для снятия парафина с поверхности колонны насосно-компрессорных труб.

Рис. 16.3. Установка УДС-1М и ее кинематическая схема:

а - УДС-1М: 1 - индукционный датчик; 2 - лубрикатор; 3 - проволока; 4 - лебедка; 5 - станция управления; 6 - скребок с грузом;

б - кинематическая схема; 1 - электродвигатель; 2 - муфта; 3 - редуктор червячный; 4 - храповое колесо; 5 - храповик; 6 – барабан.

Лебедка предназначена для спуска и подъема скребка и состоит из серийного редуктора, электродвигателя, соответственно прикрепленных к вертикальной и горизонтальной плитам рамы.

Барабан лебедки насажен свободно на неподвижную втулку рамы и через храповый механизм, состоящий из храповика и храпового колеса, соединен с валом редуктора.

Храповой механизм предназначается для защиты скребковой проволоки от сматывания. При спуске скребка электродвигатель вращает вал редуктора с храповым колесом против часовой стрелки. Под действием груза проволока натягивается и барабан лебедки также вращается против часовой стрелки. Храповик, прикрепленный к ступице барабана лебедки, упирается в зуб храпового колеса, частота вращения вала редуктора и барабана выравнивается, и электродвигатель выполняет роль регулятора скорости спуска.

При остановке скребка натяжение проволоки уменьшается и, несмотря на вращение вала редуктора, вследствие проскальзывания храповика по зубьям храпового колеса барабан остается в покое и разматывание проволоки предотвращается.

При подъеме скребка барабан вращается по часовой стрелке, храповик все время упирается в крутую грань зуба храпового колеса. В случае застревания

скребка срабатывает датчик предельной нагрузки, двигатель останавливается,

и на панели управления включается аварийный сигнал.

Для регулирования скорости при спуске скребка вручную (аварийный случай) предусмотрен тормоз. Вручную скребок поднимают при помощи рукоятки.

Быстроходный вал редуктора соединяется с валом электродвигателя при помощи муфты предельной нагрузки, которая при натяжении проволоки усилием 0,8...1 кН через датчик давит на толкатель микропереключателя и включает электродвигатель. При этом на панели управления включается аварийный сигнал. Панель управления для обеспечения автоматического и полуавтоматического режимов работы установки устанавливают на раме лебедки со стороны электродвигателя.

Лубрикатор предназначен для ввода в канал подъемных труб скребка с грузом при спуске его в скважину. После окончания цикла очистки скребок с грузом находится в лубрикаторе до начала следующего цикла. Лубрикатор представляет собой трубу с фланцем на нижней части и резьбовой головкой на верхнем конце, в которую монтируют самоуплотняющийся сальник. Сальник при помощи системы рычагов и роликов автоматически ослабляется или сжимается в зависимости от натяжения скребковой проволоки.

Скребок представляет собой конструкцию из двух пластин, имеющих возможность раздвигаться по наклонным пазам. На пластинах с противоположных сторон и на разных высотах приварены скребковые ножи.

Груз выполняют в виде заостренного прутика, длина которого в зависимости от дебита скважины может составлять от 1000 до 2000 мм.

В качестве гибкого элемента, связывающего скребок с лебедкой, применяют оцинкованную канатную проволоку диаметром от 1,6 до 2 мм.

Унифицированный моторный подогреватель УМП-350-131 (рис. 16.4), смонтированный на автомобиле высокой проходимости ЗИЛ-131, предназначен для подогрева авиационных двигателей горячим воздухом. Он состоит из автомобиля 1, кузова 2, силовой передачи привода вентилятора 3, системы воздуховодов 4, системы питания 5, систем электрооборудования 6 и выпуска газов 7. Моторный подогреватель применяют в нефтяной промышленности

Рис. 16.4 Унифицированный моторный подогреватель УМП-350-131:

1 - шасси автомобиля ЗИЛ-131; 2 - кузов; 3 -силовая передача; 4 –система воздуховодов; 5 - система питания; 6 - система электрооборудования;

7 - система выпуска газов

Рис. 16.5 Принципиальная схема моторного подогревателя:

1 - коробка отбора мощности; 2 - карданный вал; 3 - коллектор; 4 - выходной

патрубок; 5 - калорифер; 6 - промежуточный вал; 7 - гильза; 8 - пусковая форсунка;

9 - раструб; 10 - напорный рукав; 11 - электромагнитный клапан основного режима; 12 - электромагнитный клапан пускового режима; 13 - вентилятор; 14 - редукционный клапан; 15 - фильтр-тройник; 16 - топливный фильтр; 17 - топливный насос; 18 - приемник манометра ЭДМУ-3; 19 - фильтр-отстойник; 20 - трехходовой кран; 21 - электроподогреватель топлива пускового режима; 22 - топливные баки; 23 - глушитель; 24, 25 - труба; 26 - подогреватель поточного воздуха; 27- труба; 28 - камера сгорания; 29 - подогреватель топлива рабочего режима.

для подогрева оборудования устья на скважине, групповых замерных установок, газораспределительных батарей, блока напорных гребенок кустовых

насосных станций в системе поддержания пластового давления и других технологических установок при аварийной обстановке и в других необходимых случаях.

Конструкция моторного подогревателя позволяет подавать атмосферный воздух, подогретый до 80...115 ^оС, со скоростью 25 м/с. Работа моторного подогревателя основана (рис. 6.31) на передаче теплоты от стенок калорифера воздуху, поступающему из атмосферы. Теплота для нагрева воздуха выделяется при сжигании топлива в камере сгорания калорифера, смонтированного на специальной, прикрепленной к полу кузова, раме.

Сгорание топливно-воздушной смеси, образованной при распылении топлива форсункой и перемешивании его с топочным воздухом, происходит в камере сгорания 28 установки,

Воздух в калорифер и камеру сгорания подается вентилятором 13 по раструбу 9, в котором имеются два люка для осмотра и монтажа пусковой катушки, искровой свечи, воздушной заслонки и форсунок. При включении коробки отбора мощности 1. установленной на верхнем фланце раздаточной коробки автомобиля, вентилятор получает вращение от карданных и промежуточного валов 2 я 6. Образующиеся в процессе сгорания газы движутся по газоходам калорифера 5 к выхлопному патрубку и отдают теплоту через стальные стенки калорифера омывающему атмосферному воздуху, подаваемому вентилятором. Нагретый воздух поступает по выходному патрубку 4 в коллектор 3 и далее, по гильзам 7 и рукавам 10, подается к обогреваемому объекту. Часть холодного воздуха, подаваемого вентилятором, проходит через подогреватель топочного газа 26, где нагревается от теплоты, которую выхлопные газы двигателя отдают гофрированным стенкам подогревателя. Доступ холодного воздуха в камеру сгорания 28 в период пуска прекращается с помощью электромагнитной заслонки, которая на пусковом режиме перекрывает воздушный канал.

Топливо из баков 22 забирается насосом 17 шестеренчатого типа ПНР-ЮПО (подачей 200 л/ч и давлением нагнетания 0,2...0,22 МПа при 3000 мин1) и под давлением 0,28...0,3 МПа подается в топливопроводы агрегата. Привод насоса осуществляется ременной передачей от вала вентилятора.

Запуск подогревателя проводится при работающем двигателе на прямой передаче в коробке передач при нейтральном положении рычага раздаточной коробки.

После прекращения работы запрещается остановка двигателя автомобиля без предварительной продувки калорифера 5 подогревательной установки холодным воздухом от вентилятора 13. Эксплуатация моторного подогревателя с температурой воздуха на выходе из рукава выше 115°С не разрешается.

Лекции № 17. Назначение, конструкция и техническая характеристика оборудования для гидравлического разрыва пласта и оборудования для кислотных обработок.

Гидроразрыв пласта основан на неоднородности (слоистости) структуры нефтесодержащих пластов, способности их расслаиваться под воздействием закачиваемой в пласт жидкости.

Процесс осуществляется нагнетанием в пласт под большим давлением порции жидкости гидроразрыва, что приводит к образованию послойных трещин, в которые сразу же закачивается жидкость-песконоситель, продавливаемая с помощью буферной жидкости. Крупнозернистый песок, заполняя трещины, создает высокопроницаемые слои, улучшающие приток жидкости к фильтру скважины.

Процесс гидроразрыва – быстротечный, эффективность его находится в прямой зависимости от темпа проведения операций собственно разрыва и заполнения трещины песком. Поэтому комплекс оборудования отличается высокой подачей и большими давлениями нагнетания. Необходимость в высоких давлениях (более 100 МПа) и больших подачах привела к использованию высоконапорных насосов и параллельной работе нескольких агрегатов, с мощными приводами и сложной обвязки. Дорогостоящее оборудование должно быть высокомобильным, быстро монтируемым, поэтому оно выполняется блочным и монтируется на автомобилях, что позволяет выполнять одним комплектом оборудования большое число гидроразрывов.

Основное оборудование для гидроразрыва пласта: автоцистерны для трех жидкостей – гидроразрывной, песконосителя, буферной, насосные агрегаты высокого давления для подачи гидроразрывной жидкости, пескосмесители, насосные агрегаты для закачки смеси песка с жидкостью-песконосителем, манифольд, оборудование устья скважины, комплект внутрискважинного оборудования – НКТ, якорь, пакер.

Автоцистерны. Требования к автоцистернам для гидроразрыва: наличие емкости заданного объема, средств стабилизации температуры жидкости, средств перекачки жидкости. Автоцистерна должна обладать хорошей проходимостью и быть или самоходной, или перевозимой тягачом.

В настоящее время используются цистерны следующих марок: ППЦ-23-5524П, АЦН-11-257, АЦН-7,5-5334, ЦР-7АП, АП-15-5320/8350.

Наиболее вместимой является цистерна ППЦ-23-5524П, включающая в себя собственно цистерну, насосный блок с трансмиссией, манифольд, систему самовсасывания и другое оборудование, смонтированное на автомобиле КрАЗ-257 и по­луприцепе. Эта цистерна предназначена для перевозки неагрессивных жидкостей, подачи их на прием насосных установок при гидроразрыве, гидропескоструйной перфорации, кислотной обработке призабойной зоны.

Оборудование, установленное на цистерне, может обеспечить наполнение цистерны жидкостью из посторонней емкости; подачу жидкости из собственной или посторонней емкости с замером ее количества на прием насоса высокого давления.

Жидкость перекачивается насосным блоком, приводимым в действие ходовым двигателем через коробку отбора мощности и трансмиссию.

Конструкция цистерны представляет собой емкость эллиптического или круглого сечения, сваренную из отдельных листов

В качестве насосов для заполнения или перекачивания жидкости используются центробежные самовсасывающие насосы, приводимые в действие ходовым двигателем.

От коробки отбора мощности автомобиля энергия двигателя передается трансмиссией к насосному блоку.

Цистерны имеют дополнительное оборудование для контроля режима работы насосов: тахометр, манометр и т. п., а автомобили, на которых смонтировано оборудование, снабжаются искрогасителями, приспособлениями для закрепления манифольда и т. п.

Насосные агрегаты. Требование к насосным агрегатам: гидроразрывная и буферная жидкости должны закачиваться одним и тем же агрегатом с автономным приводом. Насосы агрегата должны иметь большую подачу и создавать давление, необходимое для гидроразрыва в условиях района применения. Давление для образования трещин в пласте приближенно может быть определено как р = 1,5 – 2,5L,

где L– глубина скважины.

Для создания давления используются насосные агрегаты 4АН-700 (рис. 14.1), смонтированные на шасси автомобиля КрАЗ-257. Оборудование агрегата включает в себя силовую установку 4УС-800, коробку передач 3КПм, горизонтальный трехплунжерный насос 4Р-700, маннфольд и систему управления.

Силовая установка 4УС-800 состоит из дизеля с многодисковой фрикционной муфтой сцепления, центробежного вентилятора, систем питания, охлаждения, смазки и других узлов. В качестве двигателя используется V-образный, 12-цилнндровый четырехтактный дизель с непосредственным впрыском топлива и турбонадувом. Максимальная мощность двигателя 588 кВт.

Коробка скоростей 3КПм четырехступенчатая, обеспечивает следующие передаточные отношения: 4,67; 3,43; 2,43; 1,94.

Рисунок 14.1 – Насосный агрегат 4АН-700

Насос 4Р-700 трехплунжерный, горизонтальный, одинарного действия. Его конструкция предусматривает работу с плунжерами диаметром 100 или 120 мм. При этом максимальная подача составляет 22 л/с при давлении 21 МПа, а минимальная – 6,3 л/с при давлении 70 МПа.

Пескосмеситель. Агрегат должен обеспечивать перевозку песка и приготовление песчано-жидкостной смеси. Агрегаты имеют две емкости для заполнения песком двух фракций – мелкой и крупной. Бункер оснащен загрузочным шнеком, приводимым в действие гидромонитором. Гидропривод работает от ходового двигателя автомобиля. Для исключения образования песчаных пробок и прилипания песка к стенкам емкости на ней смонтированы вибраторы. Привод вибраторов пневматический от ходового компрессора.

Песчано-жидкостная смесь получается в гидросмесителе, оснащенном рабочим шнеком с гидроприводом. Производительность 50 – 75 т/ч. Смесь накапливается в аккумуляторе с лопастными мешалками и гидромоторами для исключения осаждения песка. Вместимость аккумулятора 1 – 1,5 м³. Из аккумулятора к насосным агрегатам смесь подается песковым насосом.

В настоящее время применяются пескосмесительные агрегаты 4ПА (рис. 14.2) и УСП-50.

Агрегат 4ПА (рис. 14.2) смонтирован на шасси автомобиля КрАЗ-257 и состоит из пульта управления 1, аккумулятора 2, смесительного горшка 3, регулятора выдачи сыпучего материала 4, рабочего шнека 5, бункера 6, загрузочного шнека 7, пневмовибратора 8, масляного и пескового насосов, монтажной рамы 9.

Привод отдельных агрегатов песконосителя осуществляется ходовым двигателем.

Агрегат УСП-50 по сравнению с 4ПА имеет более уравновешенную конструкцию бункера, загрузочного и рабочего шнеков, системы управления шнеками и мешалкой и т. п. У него повышен темп отбора готовой смеси из смесителя, улучшено управление работой отдельных узлов.

Рисунок 14.2 – Пескосмесительный агрегат 4ПА

Манифольд предназначен для соединения в одну систему всех агрегатов комплекса, управления процессом гидроразрыва, контроля и защиты.

Блок манифольда состоит из двух групп коммуникаций – низкого и высокого давлений и оснащен обратными клапанами, исключающими обратный переток жидкости в линию низкого давления при аварийной остановке одного из насосов.

Для контроля плотности, расхода, давления на центральной трубе размещены соответствующие датчики. Оба манифольда имеют предохранительные клапаны.

Блок оснащен комплектом запасных НКТ общей длиной 80 – 100 м обычно диаметром 48 мм с быстромонтируемыми стыками и подъемным краном.

В настоящее время применяется блок манифольда 1БМ-700, который включает в себя напорный и приемный коллекторы, подъемную стрелу и комплект труб с шарнирными соединениями.

Напорный коллектор представляет собой кованую коробку с шестью отводами для соединения с насосными и цементировочными агрегатами, центральной трубы с датчиками контрольно-измерительных приборов: манометра, расходомера, измерителя плотности, двух отводов для соединения с арматурой на устье скважины, кранов и предохранительных клапанов.

Помимо этого на коробке установлены шесть обратных клапанов, автоматически отсоединяющих подключенные насосные агрегаты при прекращении ими подачи жидкости.

Блок манифольда позволяет проводить весь комплекс работ при давлении до 70 МПа, напорный коллектор соединяется двумя трубопроводами с арматурой устья. Раздаточный коллектор служит для распределения рабочих жидкостей – продавочного раствора, воды, песчано-жидкостной смеси и т. п. к цементировочным и насосным агрегатам. Максимальное давление в раздающем коллектора 2,5 МПа.

Оборудование устья предназначено для соединения напорной линии, идущей от манифольда к скважине, с устьем скважины и колонной НКТ, а также соединения НКТ с разными трубопроводами. Для этого применяются специализированные устьевые арматуры высокого давления.

В настоящее время устье скважины оборудуют универсальной арматурой 2АУ-700, которая может также использоваться при гидропескоструйной перфорации и цементировании скважин. Арматура состоит из крестовины с патрубком, устьевой головки с сальником и пробковых кранов. Крестовина имеет три горизонтальных отвода, к двум из которых через пробковые краны присоединяются напорные линии от манифольда. На крестовике устанавливается манометр с масляными разделителями. Устьевая головка имеет четыре отвода, три из которых соединены с пробковыми кранами, а на четвертом установлены манометр и предохранительный клапан. Нижняя часть головки с помощью резьбы соединяется с эксплуатационной колонной.

Максимальное рабочее давление, на которое рассчитана арматура 2АУ-700, 70 МПа.

При гидроразрыве пласта весь комплекс оборудования для его осуществления располагается в соответствии со схемой рис. 14.3.

Рисунок 14.3 – Схема расположения оборудования при проведении гидроразрыва пласта: 1 – насосный агрегат 4АН-700; 2 – пескосмесительный агрегат; 3 – автоцистерна; 4 – песковоз;

5 – блок манифольда 1БМ-700; 6 – арматура устья 2АУ-700; 7 – станция контроля и управления процессом

Внутрискважинное оборудование предназначено для направления потока жидкости в пласт при обеспечении сохранности ствола скважины. Для этого скважина оснащается комплектом НКТ с пакером над фильтровой зоной ствола, предохраняющим ствол от воздействия высокого давления жидко­сти. Для исключения возможности смещения пакера при больших осевых усилиях и разгрузке колонны труб устанавливается якорь.

Якорь состоит из корпуса, головки, плашки, шпонки, патрубка, трубки, хвостовика, винта, гайки, предохранительной заглушки. В верхнюю часть корпуса ввинчена головка заканчивающаяся муфтой, для присоединения его к насосно-компрессорным трубам. К нижней части корпуса привинчен хвостовик с левой резьбой бурильных труб для соединения якоря с пакером. Внутри якоря расположен патрубок, предохраняющий резиновую трубку от выпучивания внутрь. В корпусе якоря расположены восемь плашек. Их выпадение предотвращается шпонками, которые крепятся к корпусу винтами.

При перепаде давления внутри и вне якоря резиновая трубка выдвигает плашки до упора во внутренние стенки обсадной колонны. Врезаясь острыми концами зубьев плашек в колонну, якорь воспринимает усилие, действующее от пакера. При снижении давления резиновая трубка принимает первоначальную форму, и плашки свободно входят в корпус якоря.

Дата добавления: 2017-02-01