Регулирование дебита фонтанной скважины

Регулирование технологического режима работы скважины (дебита) осуществляют созданием противодавления на устье. Для этого на выкидных линиях после запорных устройств ставят регулирующие устройства (штуцеры), обеспечивающие дросселирование потока вследствие изменения площади про­ходного сечения. Регулировать дебит задвижками нельзя, так как из-за наличия песка в продукции происходит быстрый из­нос запорных устройств задвижек (плашек) и они выходят из строя. Поэтому рабочие положения задвижек либо полностью открыты, либо полностью закрыты.

Штуцер представляет собой диафрагму или короткую втул­ку (насадку) с малым отверстием. Диаметр отверстия штуцера может составлять 3-25 мм.

Простейшие штуцеры представляют собой диск толщиной 7-10 мм, в центре которого имеется отверстие с резьбой для

завинчивания штуцерной втулки, или стальную круглую бол­ванку с фланцем на одной стороне и продольным отверстием посередине. Для замены штуцера рабочую выкидную линию отключают, а работу скважины переводят на запасную линию, затем снижают давление в рабочей линии до атмосферного. Недостатки таких штуцеров: необходимость замены штуцерной втулки при разъедании проходного отверстия песком, а также продолжительность операции по смене штуцерной втулки.

В отдельных случаях при поверхностном штуцере в резуль­тате прохождения газонефтяной смеси через узкое отверстие температура ее может настолько снизиться, что детали фон­танной арматуры замерзнут. Чтобы избежать нежелательного явления — замерзания деталей фонтанной арматуры (вплоть до образования гидратов), а также в целях уменьшения износа штуцеров в скважинах, в струе которых имеется песок, приме­няют ступенчатые штуцеры (рис. 3.13), т. е. на выкиде последо­вательно один за другим устанавливают два-три штуцера с по­степенно увеличивающимися отверстиями в их втулках. Таким образом, общий перепад давления распределяется на несколько штуцеров, в каждом из которых перепад уменьшается, в связи с чем снижается скорость движения смеси, а это способствует уменьшению износа втулок штуцеров и предохраняет трубы и арматуру от резкого охлаждения. Последний (наименьший) из штуцеров является рабочим.

Быстросменный штуцер состоит из разъемного корпу­са, зажимаемого между двумя фланцами на выкидной линии фонтанной арматуры при по­мощи шпилек. В корпус встав­ляется пробка с коническим отверстием под сменную шту­церную втулку. Герметичность обеспечивается резиновыми уплотнениями. Применение

Рис. 3.14. Быстросменный штуцер ШБА-50х700.

1 - корпус; 2 - тарель­чатая пружина; 3 - боковое седло; 4 - обойма; 5 - крышка; 6 - нажимная гайка; 7 - про­кладка; 8 - гайка боковая; 9 - штуцерная металлическая втулка.

быстросменного штуцера позволяет значительно ускорить замену штуцерной втулки и облегчить условия труда. Однако замена требует перехода на резервную линию и общие затраты времени на смену остаются достаточно велики.

Удобнее применение углового устьевого штуцера. Он состоит из корпуса, в котором происходит поворот струи на 90°, втулки с корпусом конической сменной насадки, штока (шпинделя) со сменным коническим наконечником и маховиком. В сменную насадку вращением маховика вводится наконечник, перекрывающий часть отверстия. Степень откры­тия (закрытия) дросселя определяется по указателю, имеюще­му деления, которые показывают диаметр цилиндрического отверстия в миллиметрах, эквивалентный соответствующей площади кольцевого сечения. Положение штока фиксируется стопорным болтом.

В настоящее время используют регулируе­мый штуцер, основу ко­торого составляет ме­таллический стержень с калиброванными от­верстиями. Стержень с двух сторон герметизи­руется специальными зажимными устройства­ми. Флажок на стержне указывает на диаметр штуцера, используемого

Рис. 3.15. Устьевой штуцер, рассчитанный на рабочее давление 35 МПа.

1 - корпус насадки;

2 - шпиндель;

3 - втулка;

4 - сменная насадка

в настоящее время. Для изменения дебита скважины стержень перебивается на необходимый диаметр без остановки скважины. Преимуществом регулируемых штуцеров является минимум затрат времени и сил на смену режима работы.