Оборудование фонтанных скважин: 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