книги / Оборудование для добычи нефти и газа

Для обеспечения регулирования в широком диапазоне ско­ ростей перемещения колонны гибких труб и приемлемых энер­ гетических показателей агрегата применяют систему регулиро­ вания скорости.

При перемещении колонны гибких труб во время выполне­ ния спускоподъемных операций (высокая скорость) для пита­ ния гидромоторов используется насос большой подачи. Подача рабочей жидкости от него к гидромоторам осуществляется дву­ мя параллельно включенными распределителями с электрогидравлическим управлением.

Для кратковременного регулирования скорости перемещения трубы применяется регулятор подачи, однако длительная его эксплуатация при работе транспортера от насоса будет приво­ дить к перегреву гидросистемы.

При перемещении колонны гибких труб во время выполнения операций по размыву пробки или «растеплению» колонны (низ­ кая скорость) для питания гидромоторов используется насос с малой подачей. Он питает гидромоторы через редукционный кла­ пан. Распределитель направляет рабочую жидкость от редукцион­ ного клапана через обратный клапан на вход регулятора подачи.

Таким образом, плавное регулирование скорости перемеще­ ния гибкой трубы осуществляется регулятором подачи, а ступен­

ку и отпуск. Химический состав сталей отличается повышен­ ным содержанием хрома и молибдена, обеспечивающих способ­ ность стали принимать закалку.

Прочность труб из низколегированных сталей выше малоуг­ леродистых на 40% (предел текучести 690—760 МПа) при сохра­ нении пластических свойств.

К преимуществам труб, изготавливаемых из низколегирован­ ных сталей, следует отнести их высокую прочность при стати­ ческих и циклических нагрузках.

Однако их недостатком является сложность ремонта в промыс­ ловых условиях, так как выполнение сварочных работ приводит

кместному отпуску и снижению предела текучести до 550 МПа.

Вкачестве примера использования нержавеющей стали для изго­ товления труб можно привести сталь 08Х18Н10Т (ГОСТ 5632-72).

Вначале 90-х годов для производства труб стали использовать титан и его сплавы, что позволило, с одной стороны, улучшить их прочностные характеристики, а с другой, повысить надежность, поскольку титановые, как и алюминиевые трубы, изготавливают методом экструзии, что позволяет исключить продольный шов.

Сплавы титана имеют следующие механические свойства:

В настоящее время изготовителями непрерывных труб за ру­ бежом применяется следующая технология изготовления труб из малоуглеродистых и низколегированных сталей:

—вначале из рулонов тонколистовой стали необходимой тол­ щины вырезают непрерывные ленты, ширина которых соответ­ ствует длине окружности образующей готовой трубы. Длина полос определяется возможностями прокатных станов производителей листа. Для США она соответствует 570 м, для Японии — 900—1000 м;

—отдельные ленты сваривают встык, причем листы соединяют либо наискосок, либо «ласточкиным хвостом». Швы зачищают, по­ верхность обрабатывают механически и термически. После этого качество сварочных швов проверяют с помощью дефектоскопии;

— полученную стальную ленту направляют в трубопрокат­ ный стан, где она проходит между валками, формирующими из нее трубу. Для соединения кромок последней применяют куз­ нечную сварку в атмосфере инертного газа — кромки трубы на­ гревают с помощью индуктора, а затем прижимают друг к другу валками;

— с наружной поверхности трубы механическим способом удаляют сварочный грат и зачищают стык;

—зону сварочного шва подвергают отпуску и последующему охлаждению;

—проверяют качество шва;

—трубу пропускают через калибровочный стан и подвергают окончательной термообработке — среднему отпуску с последу­ ющим охлаждением на воздухе и в ванне.

В результате выполнения указанных операций происходит образование перлитовой и ферритовой структуры металла.

Готовую трубу наматывают на транспортную катушку или барабан установки, в которой ее предполагают использовать.

Особенности технологии изготовления трубы из низколеги­ рованной стали заключаются в том, что после калибровки ко­ лонну подвергают закалке и последующему отпуску. В результа­ те материал приобретает мартенситную структуру.

В настоящее время фирмами США и Канады освоен выпуск колонн непрерывных труб со следующими характеристиками:

Одной из основных задач, стоящих перед отечественными про­ изводителями труб, является увеличение их долговечности при малоциклическом нагружении с упруго-пластическими дефор­ мациями.

10.7.НАЗЕМНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Кназемному технологическому оборудованию, применяемо­ му при проведении подземных ремонтов скважин относится противовыбросовое оборудование, оборудование для вращения бурильной или иной колонны труб нефтяного сортамента, на­ сосных и компрессорных установок для обеспечения закачки технологических жидкостей, газов и пен в скважину, установок для приготовления технологических составов. Некоторые из пе­ речисленных видов оборудования уже были рассмотрены в на­ стоящей книге ранее (см. раздел 2, часть1, раздел 10.6.5 части 2), остальные будут представлены ниже.

Противовыбросовое оборудование предназначено для гермети­ зации устья нефтяных и газовых скважин с целью предупреждения выбросов и открытых фонтанов. При помощи этого оборудования можно быстро и надежно герметизировать устье скважины при наличии и отсутствии в ней колонны труб; осуществить расхажи­ вание и проворачивание колонны труб при герметизированном ус­ тье для предотвращения прихвата; создать циркуляцию раствора с противодавлением на пласт; закачать раствор в пласт насосами или насосными агрегатами и осуществить срочную разрядку скважины.

Оборудование различают по применению в зонах с умерен­ ным и холодным климатом, а также по добываемой жидкости — с некоррозионной средой и с содержанием H2S и С 02 до 6% по объему каждого компонента.

При капитальном ремонте скважин применяют Оборудова­ ние Противовыбросовое (ОП) [56].

Оборудование противовыбросовое ОП 1а-180x35 состоит из стволовой части, манифольда МПБА-80х35 и гидравлического управления типа ГУПЮОБр-1.

Стволовая часть (рис. 10.62) включает в себя плашечные пре­ венторы ПП 180x35 и крестовину. Плашечные превенторы пред-

Рис. 10.62. Схема оборудования ОП1а180x35:

1 — установка гидравлического управления; 2 — надпревенторная катуш­ ка; J — плашечный превентор; 4 — блок дросселирования; 5 — катушка; 6 — крестовина; 7— напорная труба; 8 — задвижка с гидроприводом; 9 — блок глушения. Линия: I — глушения; II — дросселирования

К насосным установкам или прямой сброс

Рис. 10.63. Схема оборудования ОПК-180х35К2:

1 — блок глушения; 2 — крестовина; 3 — превентор универсальный; 4 — превентор плашечный; 5 — колонная головка; 6 — блок дросселирова­ ния; 7 — пульт управления дросселем. Линия: / — глушения; // — дроссе­ лирования

Универсальный превентор обеспечивает герметизацию устья скважины вокруг части колонны труб, а также при отсутствии труб в скважине, расхаживание и проворачивание колонны труб, протаскивание замковых соединений, имеющих специальные фаски.

Плашечный превентор предназначен для установки сменных плашек под трубы диаметром 60—114 мм, расхаживания в пре­ делах гладкой части колонны труб и фиксации плашек в закры­ том положении в случае отключения или выхода из строя гид­ равлического управления.

Манифольд обеспечивает глушение и разрядку скважины, замещение раствора, промывку и создание противодавления на пласт.

Основные элементы манифольда смонтированы на отдель­ ных транспортабельных блоках.

Технические характеристики оборудования приведены ниже.