Системы механизированной добычи, описание основных систем
Оборудование устья скважины
Оборудование устья скважины состоит из колонной головки и фонтанной арматуры. Фонтанная арматура (рис. 2.1) служит:
- для герметизации устья скважины;
- направления движения газожидкостной смеси в выкидную линию;
- регулирования и контроля режима работы скважины. Фонтанную арматуру собирают из различных фланцевых тройников, крестовиков и запорных устройств (задвижекили кранов), которые соединяют между собой с помощью шпилек. Фонтанная арматура состоит из:
- трубной головки;
- фонтанной елки.
Для герметизации межтрубного пространства на эксплуатационную колонну монтируют колонную головку. На нее устанавливают трубную головку. Она предназначена для подвески фонтанных труб и герметизации кольцевого пространства между фонтанными трубами и эксплуатационной колонной, а также для проведения различных технологических процессов, связанных с освоением и промывкой сква-
жины, удалением отложений парафина из фонтанных труб, песка с забоя и т.д. Трубная головка состоит из крестовины, переводной катушки. На ней установлены запорные задвижки, которые служат для соединения технологического оборудования с межтрубным или кольцевым пространством, а также для его герметизации.
Верхняя часть фонтанной арматуры называется фонтанной елкой. Фонтанная елка устанавливается на трубную обвязку. Она предназначена для направления скважинного потока из НКТ в выкидные линии, регулирования отбора жидкости и газа при помощи задвижек
| Буферная задвижка |
и штуцеров, проведения различных исследовательских и ремонтных работ, а также, при необходимости, для закрытия скважины.
| Трубная голов! |
| ВЦ 4 | ■,,-—*^СТ ^^| | |
| Н-4—Н | ||
| ^Ш CHRISTMAS TREE ^J | ^'^^ - '^Н |
Фонтанная елка
представляет собой
набор задвижек, со
единенных для на
правления потока
тройниками. Как
правило, задвижки
устанавливаются па
рами - коренная
задвижка и рабочая.
В верхней части ар
матуры устанавлива
ется буферная зад
вижка, которая слу
жит для перекрытия
и установки лубрика
тора. Лубрикатор -
приспособление, ко
торое обеспечивает
герметичность при
спуске в скважину на
проволоке инстру
мента (например,
Рис. 2.1. Фонтанная арматура скребков для очист-
ки лифта от парафина) или геофизических приборов под давлением, не останавливая работу фонтанной скважины. Для контроля над процессом добычи на фонтанной арматуре устанавливают манометры.
Фонтанную арматуру различают между собой по прочностным и конструктивным признакам: по рабочему или пробному давлению, размерам проходного сечения ствола, конструкции фонтанной елки и числу спускаемых в скважину рядов фонтанных труб, виду запорных устройств.
В случае, когда пластовой энергии недостаточно для подъема флюида на поверхность, применяют дополнительные движители, которые за счет энергии всплывающих пузырей газа или применения насосов поднимают жидкость на поверхность. Таким образом, различают два вида механизированной добычи — компрессорную и насосную.
Насосная:
- штанговые плунжерные;
- винтовые насосы;
- струйные, поршневые, турбинные и гидропоршневые насосы;
- погружные центробежные электронасосы. Компессорная:
- газлифт;
- плунжерлифт.
Штанговая насосная установка — комплекс оборудования для механизированной добычи жидкости через скважины с помощью штангового насоса, приводимого в действие станком-качалкой. Штанговый насос опускается в скважину ниже уровня жидкости. Он состоит из цилиндра, плунжера, соединенного со штангой, клапанов всасывающих и нагнетательных. При подъеме штанги всасывающие клапаны открываются, пластовая жидкость поступает в плунжер. При движении вниз всасывающие клапаны закрываются, а нагнетательные открываются, через них жидкость поступает в лифт. И так, шаг за шагом, пластовая продукция поступает на поверхность.
Станок-качалка (рис. 2.2) преобразует вращение вала двигателя в возвратно-поступательное движение, передаваемое колонне штанг через гибкую (канатную, цепную) подвеску и полированный шток. Применяются, в основном:
- механические редукторно-кривошипные;
- балансирные (одно- и двухплечевые);
- безбалансирные;
- башенные и гидравлические станки-качалки. Максимальная длина хода точки подвеса штанг 1—6 м (башенные
до 12 м), максимальная нагрузка — 1—20 тс, частота ходов в минуту -
| Станок-качалка Устьевой сальник Электродвигатель |
от 5 до 15. Используют
------------------------------------------------ электрические, реже га
зовые двигатели (на не
фтяном газе от скважи
ны), мощностью до
100 кВт.
Станок-качалка -
балансирный индиви
дуальный механичес
кий привод штангового
скважинного насоса.
Основные узлы станка-
качалки — рама, стойка,
в виде усеченной четы
рехгранной пирамиды,
балансир с поворотной
головкой, траверса с
шатунами, шарнирно
подвешенная к балан
сиру, редуктор с криво
шипами и противовеса
ми. Станок-качалку
комплектуют набором
сменных шкивов для
изменения числа кача
ний. Для быстрой сме
ны и натяжения ремней
электродвигатель уста
навливают на поворот-
______________________________ ной салазке. Станок-
качалка каждого типа
Рис. 2.2. Станок-качалка. При недостатке шракгещзуется макси.
природной энергии для подъема жидкости мальн0 ыми
применяют дополнительные двигатели. Они J
могут быть как на поверхности, так и в нагРУ к н У тьев и
скважине - погружные шток, длиной хода усть-
евого штока и крутящим моментом на кривошипном валу редуктора. Станки-качалки выпускают двух исполнений: СК семи типоразмеров и СКД шести типоразмеров.