Фонтанная арматура – это трубная конструкция схема и устройство подключения которой имеет фланцевое соединение с различными тройниками, соединительными устройствами и т.д. Во время обустройства системы фланцевое соединение уплотняют стальными прокладками с минимальным содержанием углерода.
Фонтанная арматура предназначена для выполнения множества функций. Одна из них- это типовые обвязки трубопроводов. Это устройство позволяет управлять потоком среды в скважине и осуществлять контролирующие производство процессы.
Фонтанная арматура широко используется при герметизации и при проводке отводов выкидных линий. Практически во все типовые виды работ, связанных с прокладкой трубопроводов, необходимо задействовать подобное устройство.
1 Назначение фонтанной арматуры
Фонтанная арматура имеет основные случаи использования:
- герметизация скважины;
- формирование отвода продукции;
- регулировка скважинного дебита;
- доступ непосредственно к забою скважины;
- манипуляции в затрубном пространстве (проведение операций по забору проб не останавливая производство, изменение давления и температуры в скважинном забое).
Фонтанная арматура используется при избыточном давлении под воздействием больших нагрузок. Применяют конструкцию в том случае, когда есть вероятность воздействия агрессивной среды в скважинах. Часто ее используют при больших абразивных нагрузках, когда в воде насчитывают большое количество объединений различных пород.
Использовать систему нужно с учетом того, что этот тип оборудования должен иметь высокую прочность и долговечность, без чего производство будет неэффективным. Основной выбор применения данного оборудования это — добыча газа и прокладка нефтяных трубопроводов.
1.1 Разновидности
Госстандарт определил несколько видов фонтанной арматуры:
- Тройниковая/Крестовая (выбор зависит от конфигураций фонтанной елки). Боковые отводы подсоединяются к сборным и замерным установкам с помощью выкидных линий.
- Двухрядная или однорядная (количество рядов насосных изделий, спускающихся в скважину).
- Оснащена задвижками или кранами. Задвижки используют для нефтяных скважин, а краны – для газовых.
2 Конструкция
Производство арматуры, согласно ГОСТ 13846-84, предполагает использование схемы тройникового и крестового типа.
Устройство состоит из:
- трубная головка;
- фонтанная елка;
- запорные устройства с ручным управлением;
- дроссели.
Трубная головка используется для подвески нескольких рядов НКТ, а также их герметизации. Кроме того, трубная головка принимает участие в технологических операциях, которые включают: освоение, эксплуатацию и ремонт скважины.
Подвешивание колон осуществляют (на резьбе):
- если однорядный лифт – на резьбе катушки;
- если двухрядный лифт: внутренняя колонна – на резьбе катушки, наружная колонна – на резьбе крестовины трубной головки.
Трубная головка предполагает замену своих боковых задвижек. Этот процесс осуществляется с помощью специальных глухих пробок, которые устанавливают в резьбовых отверстиях корпуса.
Функции елки:
- направляет продукцию в выкидную линию;
- принимает участие в установке специальных устройств;
- замеры давления и температуры среды;
- спуск скважинных приборов для очистки труб.
Читайте также: какие бывают классы арматуры , и чем они отличаются друг от друга?
Запорные устройства представлены в виде проходных пробковых кранов и прямоточных задвижек с подачей смазки. Их основное предназначение – перекрытие проходных отверстий.
Колонные головки выполняют функцию подвески для обсадной колонны, герметизация и контроль давления между колоннами труб.
2.1 Технические требования к конструкции
ГОСТ 13846-89 определяет фонтанную арматуру как устройство, предназначенное для герметизации скважин, перекрытия среды и ее направления в манифольд, и проведение других технологических операций.
Согласно ГОСТ 16350-80 фонтанная арматура может быть использована в умеренном и холодном макроклиматических районах. Размещение производится по категории 1 (ГОСТ 15150-69).
Оптимальная температура воздуха окружающей среды: от -60ºC и до +40ºC .
ГОСТ 51365-2009 установил использование определенного материала и уровень технических требований, которые больше всего подходят к условиям эксплуатации.
Производство деталей можно проектировать по индивидуальным заказам с учетом того, что все условия эксплуатации и выбор комплектующего материал будут соответствовать установленным стандартам.
2.2 Обозначение АФК
- АФ – арматура фонтанная;
- К – способ подвешивания трубопровода по ГОСТ 13846-84;
- n – схема по ГОСТ 13846-84 (n = 1-6);
- Э – кабельный ввод;
- 65×21 – условный проход и рабочее давление в МПа;
- ХЛ – климатические исполнения изделия;
- К1 – категория коррозионной стойкости.
Типовые схемы по ГОСТ 13846-89:
- АФ1, АФК 1;
- АФ2, АФК 2;
- АФ3, АФК 3;
- АФ4, АФК 4;
- АФ5, АФК 5;
- АФ6, АФК 6.
2.3 Монтаж и демонтаж фонтанной арматуры
В процессе пользование скважины производится монтаж и опрессовка конструкции. Основную функцию в присоединении осуществляют колонные головки. Находящиеся в верхнем фланце отверстия, позволяют прикрепить детали различных типоразмеров.
Поэтапная установка:
- Между фланцами укладывают специальную малоуглеродистую сталь с овальным сечением.
- При помощи элеваторов опускают колонну компрессорных труб.
- Свинчивают трубы (перед свинчиванием нужно смазать резьбу труб).
- Спускают колонны труб.