Машины и оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

К блоку подсоединяют трубы высокого и низкого давления, монтируют отбойную камеру.После монтажа манифольдапревенторную установку обвязывают трубами и узлами системы гидравлического управления, а также монтируют основные и вспомогательные пульты гидроуправления.Основной пульт устанавливают на расстоянии не менее 10 м от устья скважины, вспомогательный пульт монтируют на месте работы бурильщика. Основной пульт должен быть заземлен.Превенторные установки, рассчитанные на рабочее давление 320, 500 и 700 кгс/см2, оборудуют паропроводом для обогрева установки в условиях низких температур. Паропровод каждого плашечногопревентора подключают к паровой линии отдельно.Плашечныепревенторы при необходимости могут быть установлены на фонтанирующую скважину.Эту операцию осуществляют тросом, которым натягивают подвешенный над устьем превентор на верхний фланец фонтанной арматуры.3.2 Замена плашек превентораДля замены плашек превентора необходимо: вывинтить втулку ручного привода, подключить систему гидравлического управления и открыть плашки, отвинтить винты, крепящие крышку превентора, закрыть вентиль b, снизить давление, повернуть крышку вокруг оси, вынуть плашку из замкового соединения. На корпусе плашки отвинтить два болта и заменить на плашку требуемого размера. Собрать новую плашку, вставить в замок, закрыть крышку, затянуть винты, крепящие ее, открыть вентиль b.3.3 Подготовка к работеПри монтаже оборудования, подготовке превенторной установки к работе рабочие буровой бригады должны изучить конструкцию превенторной установки, ее узлов, правила работы с превенторами, задвижками, штуцерами и другими узлами.Превенторнуюустановку опрессовывают водой с давлением, допускаемым обсадной колонной (но не более испытательного давления установки), в течение 30 мин.Гидравлическая система управления опрессовывается давлением масла 100 кгс/см2 в течение 5 мин. Перед опрессовкой из отсекателя необходимо вытащить обойму с резиновой диафрагмой, рассчитанной на давление 5 кгс/см2. После опрессовки обойма устанавливается на место, крышку отсекателя затягивают.У манифольда последовательно проверяют герметичность затвора всех задвижек, работу системы гидравлического управления рабочих задвижек, чистоту отверстий разрядных пробок, надежность крепления их кожухов.Герметичность резиновых уплотнительных колец между штоком и крышкой плашечныхпревенторов проверяют вывинчиванием специальной пробки на крышке.Опрессовкой универсального превентора проверяют открытие — закрытие уплотнителя, герметичность уплотнителя и манжет.Масляный бак заправляют маслом АМГ-10 или ДП-8 в зависимости от сезона эксплуатации, а аккумуляторы — азотом до давления 60—65 кгс/см2. Проверяют правильность регулировки электроконтактного манометра и показаний остальных манометров. Воздушные пробки устраняют в гидравлической системе путем многократного закрытия и открытия превентора и задвижек всеми распределителями до тех пор, пока время их закрытия не станет постоянным. После этого аккумуляторы заряжают до давления 100 кгс/см2.3.4 Работа превенторной установкиПри бурении скважины превенторная установка работает в четырех режимах:а)нормальный процесс бурения скважины;б)готовность установки к герметизации скважины при про-хождении пластов с возможными проявлениями;в)работа превенторной установки в период начала проявле-ний и их ликвидации;г)работа превенторной установки как фонтанной арматурыв аварийном случае (при невозможности снятия превенторов иустановки фонтанной арматуры).При нормальном процессе бурения скважины открыты превенторы и задвижки, кроме задвижек на отводах к насосам, агрегатам и регулирующим штуцерам, которые находятся в закрытом состоянии.Отсекатели глинистого раствора должны иметь диафрагмы, быстросменные штуцеры должны быть без насадок.В случае выхода из строя отсекателей глинистого раствора закрывают рабочие задвижки на струнах. В таком положении разрешается работать не более 16 ч, затем отсекатели должны быть приведены в рабочее состояние.В период готовности установки к перекрытию устья скважины в гидравлической системе поддерживается давление 100 кгс/см2.Для закрытия любого превентора или задвижки рукоятку достаточно поставить в положение «закрыто». В этот период особенно важно перед каждым спуском и подъемом бурильного инструмента проверять исправность превенторов и задвижек, а универсальный превентор промывать водой.В период проявления скважины порядок работы с превенторной установкой следующий.Перед закрытием превенторов проверяют открытие задвижек, находящихся в открытом состоянии при нормальном процессе бурения. Закрывают превентор и наблюдают за показаниями манометров. После закрытия превентора закрывают рабочие задвижки на струнах, установленные перед тройником и крестовиком. Как только давление в струнах достигнет величины, указанной в геолого-техническом наряде, стравливают газ в амбар открытием рабочих задвижек на струнах. При появлении глинистого раствора рабочие задвижки закрывают и наблюдают за давлением по манометрам. Эту операцию повторяют до тех пор, пока давление на выкидепревентора в момент раскрытия задвижки не возрастет до предельной величины, указанной в геолого-техническом наряде. В этом случае с целью предосторожности отключают электроэнергию, глушат дизели, открывают рабочие задвижки и продукцию скважины направляют в емкость. При необходимости, подсоединив к отводам рабочих струн буровые или цементировочные насосы, можно заглушить скважину.Следует особо ответственно относиться к регулированию давления в скважине быстросменными или регулирующими штуцерами.В зависимости от конкретных условий бурений порядок работы превенторной установки в период проявления скважины может быть изменен.Открытый фонтан ликвидируют по специально разработанному плану.При проявлении скважины могут возникнуть различные осложнения с обсадными трубами, буровым инструментом, либо с устьевым оборудованием, при которых нельзя демонтировать превенторную установку. В этом случае продукт, получаемый из скважины, направляют по рабочим струнам превенторной установки в амбары. Одновременно в аварийной обстановке обвязывают устьевое оборудование задвижками и штуцерами фонтанной арматуры и соединяют эту обвязку с подготовленным на период эксплуатации скважины продуктопроводом. Скважину эксплуатируют с установленным на устье превенторным оборудованием.На некоторых месторождениях Северного Кавказа, Азербайджана и Средней Азии продукция скважины (нефть, нефть с газом или газ) имеет следующие параметры.Давление на устье при закрытых задвижках — 500—600 кгс/см2, давление на устье при диаметре штуцера 10 мм — 350— 450 кгс/см2, при этом температура на устье скважины достигает 120-135° С.Дебит скважин при 10-ммштуцере достигает 1000 т/сут при газовом факторе 500—600 м3 газа/т нефти.Часто в продукте скважины имеются коррозирующие составляющие, где, например, содержание углекислого газа в продукции достигает 5—8%,а сероводорода — 6—10%.К превенторной установке, смонтированной на устье скважины, пробуренной в таких сложных условиях, предъявляются повышенные требования. Во-первых, все резиновые уплотнительные элементы должны быть нефтегазостойкими, достаточно термостойкими и долговечными в данных условиях работы. Нужно иметь в виду, что смена почти всех уплотнений при работающей скважине невозможна. Во-вторых, все соединения как с металлическими, так и неметаллическими уплотнениями должны обеспечивать полную герметичность на протяжении всего срока эксплуатации скважины. В-третьих, отливки корпусных деталей превенторной установки должны быть плотными на протяжении всего периода эксплуатации скважины.3.5 Эксплуатация превенторной установкиПревенторная установка — один из ответственных видов оборудования. От того, на сколько четко и надежно в случае необходимости сработает комплекс превенторной установки, часто зависит не только судьба скважины, но и жизнь людей. Поэтому очень важно в процессе монтажа установки и бурения скважины постоянно следить за исправностью всех узлов превенторной установки.При нормальном режиме бурения работоспособность превенторной установки проверяют не реже одного раза в неделю, а при прохождении пластов с возможныминефтегазопроявленнями — перед каждым спуском и подъемом инструмента. Эти проверки включают контроль за автоматическим включением и выключением двигателя системы гидравлического управления, открытия и закрытия ллашечных и универсального превенторов, гидравлических и ручных задвижек, регулирующих штуцеров. При необходимости очищают полости плашек и уплотнителя превенторов, проверяют работу регулирующего клапана, уровень масла в баке, давление азота в аккумуляторе, исправность манометров, степень затяжки всех фланцевых соединений.При обнаружении неисправностей в превенторной установке (выход из строя резиновых колец гидроцилиндра плашечныхпревенторов, уплотнений под крышкой гидроцилиндра, плашек, диафрагм гидроаккумуляторов и манжет универсального превентора) их ликвидируют только после остановки бурения скважины.При эксплуатации превенторной установки необходимо следить за исправностью ее узлов и деталей, смазывать их в соответствии с инструкцией по эксплуатации оборудования.3.6 Особенности монтажа и работы вращающегося превентораС целью обеспечения нормальной работы уплотнителя вращающегося превентора при монтаже плашечныхпревенторов необходимо установить центрирующее кольца.При монтаже ручного управления должно быть обеспечено:совпадение оси штока пневмоцилиндра с направлением тросса;полный выход штока пневмоцилиндра из кольцевого паза корпуса превентора при вращении маховика.При работе с вращающимся превентором трубы должны быть специально подготовлены. На них необходимо удалить забоины, царапины, заусенцы; замки бурильных труб должны иметь фаски. С применением вращающегося превентора можно при герметизированном устье скважины наращивать бурильный инструмент, а также заменять долото (только при роторном бурения). Смазка, устранение неисправностей и другие работы проводятся согласно инструкции по эксплуатации.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1 Гульянц Г.М. Справочное пособие по противовыбросовому оборудованию скважин. – М.: Недра, 1983. – 384с.2 Малов А.Н., Якушев А.И. Расчеты и конструирование бурового оборудования. – М.: Недра, 1972. – 767с.3 Чичеров Л.Г. и др. Расчет и конструирование нефтепромыслового оборудования. – М.: Недра, 1987. – 500с.4 Шульга В.Г., Бухаленко Е.И. Устьевое оборудование нефтяных и газовых скважин. Справочная книга. – М.: Недра, 1978. – 235с.5 Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя.6 Волошин А.А., Григорьев Г.Т. Расчет и конструирование фланцевых соединений.7 Методические указания к курсовому проектированию, 2005.