Монтаж противовыбросового оборудования
Для вскрытия нефтяных, газовых, газоконденсатных и водоносных горизонтов устье скважин оборудуется превенторами. ПВО монтируется под полом буровой. Оборудование устанавливается на фланце корпуса колонной головки через уплотнительное металлическое кольцо и закрепляется шпильками и гайками. В комплект ПВО входят плашечный (один или два) и универсальный превенторы, установка гидравлического управления превенторами и задвижками манифольда, пневмогидроаккумулятор, распределители, вспомогательный пульт, манифольд, ручной привод, разъёмный желоб. Комплект оборудования, схему установки, обвязку ПВО, блоков глушения и дросселирования для конкретных условий разбуривания площади месторождения определяется проектной организацией, исходя их геологических и технологических условий, и работниками бурового предприятия и согласовывается с местным органом Ростехнадзора и военизированной частью по предупреждению и ликвидации нефтяных и газовых фонтанов.
На рис.6.64 изображена принципиальная схема ПВО.
 |
Рис. 6.64. Принципиальная схема ПВО:
1 – привод ручной; 2 – пульт вспомогательный; 3 – установка превенторов;
4 – манифольд; 5 – пульт управления основной
Плашечный превентор (рис.6.65) предназначен для перекрытия устья скважины плашками под соответствующий диаметр бурильной трубы или перекрытия устья при отсутствии труб («глухими» плашками).
 |
Рис. 6.65. Плашечный превентор:
1, 8 – крышки откидные с гидроцилиндрами; 2 – корпус; 3 – коллектор распределительный; 4 – табличка; 5 – вкладыш съёмный; 6 – сменное резиновое уплотнение плашки; 7 – уплотнение крышки; 89 – канал; 10 – маслопроводы
Универсальный превентор (рис.6.66) способен обеспечить герметизацию устья скважины вокруг любой части бурильной труб (в том числе и замкового соединения), а также устья скважины при отсутствии в ней труб. Он устанавливается над плашечными превенторами, соединяется с верхним превентором шпильками и дополнительно крепится оттяжками за специальные серьги (ушки) на корпусе.
превентора; В – полость для
3 – корпус; 4 – плунжер конический
Основной пульт предназначен для управления превенторами с безопасного места вне буровой. Все узлы смонтированы на общей раме и представляют компактный габаритный транспортный блок. Электропитание гидравлического управления выполняется кабелем от сети переменного тока напряжением 380 В. Рядом с пультом управления располагается ручной привод со штурвалами, выполненный в виде передвижной металлической будки или металлического щита с навесом на раме.
Пневмогидроаккумулятор служит для накапливания гидравлической энергии за счёт сжатия газа с целью сокращения времени на операции закрывания – открывания плашек превенторов и задвижек манифольда и обеспечения работы установки при отключении электроэнергии на буровой. Рабочее давление аккумулятора 10 МПа, масса 690 кг.
Распределители служат для оперативного управления превенторами и задвижками.
Вспомогательный пульт предназначен для управления комплексом противовыбросового оборудования непосредственно с рабочего места бурильщика. Он навешивается на специальном кронштейне, закрепленном на стенке оградительного щита буровой вышки вблизи рабочего места бурильщика. Пульт состоит из корпуса, двух распределителей, регулирующего клапана, фильтра, манометра, блокировочного цилиндра, и трубопроводов. С пульта производится закрывание двух плашечных превенторов, открывание рабочей задвижки манифольда, закрывание и открывание универсального превентора.
Манифольд имеет две линии – рабочую и аварийную. Аварийная линия используется при бурении разведочных скважин и в аварийных ситуациях. Рабочая линия применяется для всех операций воздействия на скважину и состоит из отводов в желобную систему через штуцеры в шламовый амбар и отводов к буровому насосу и цементировочному агрегату. Выкидные линии выполняются не менее 30 м длиной, а для газовых скважин – не менее 100 м. Манифольд укладывается строго горизонтально и крепится к основанию и установленным стойкам (рис.6.67). Стойки заглубляются в землю в бетонном фундаменте. Расстояние между стойками 6 м. Все узлы обвязки соединяются стандартными трубными резьбами.
Ручной привод используется для закрывания плашечных превенторов в случае отсутствия электроэнергии при разря-женном аккумуляторе, а также фиксации закрытого положения плашек.
Разъёмный желоб состоит из двух стоек, соединённых болтами. Уплотняется разъём стоек прокладками. Боковой отвод разъёмного желоба соединяется с жёлобом циркуляционной системы посредством наклонной трубы, уплотняемой кольцами.
Перед монтажом превенторы опрессовываются в ремонтных цехах на пробное давление.
Монтаж и обвязка ПВО производится после спуска кондуктора или промежуточной обсадной колонны и подвески их на колонной головке после цементирования затрубного пространства колонн. На верхнем конце спущенной обсадной колонны устанавливается колонный фланец, а в месте соединения фланца и ПВО кольцо, предохраняющее обсадную колонну от износа во время производства СПО. После сборки стволовой части ПВО на верхнем торце превентора при необходимости устанавливается надпревенторная катушка, над которой монтируется разъёмный жёлоб. Схема монтажа ПВО с двумя плашечными и универсальным превенторами и двумя выкидными трубопроводами, выведенными в разные стороны, показана на рис. 6.68.
 |
Рис. 6.68. Схема монтажа ПВО:
1 – штуцер регулируемый; 2 – угольник; 3 – камера отбойная; 4 – воронка разъёмная; 5 – воронка надпревенторная; 6 — универсальный превентор; 7 – плашечный превентор; 8 – рабочая линия; 9 – стойка; 10 – отсекатель; 11 – колонная головка;
12 – крестовина; 13 – линия аварийная; 14 – маслопроводы; 15 – установка
Универсальный превентор устанавливается над плашечными превенторами, соединяется с ними шпильками и дополнительно крепится оттяжками за специальные серьги на корпусе превентора.
После монтажа превенторов собираются нагнетательные линии (викидные трубопроводы). На каждой линии ставятся по две задвижки высокого давления: аварийная у крестовины и рабочая на расстоянии не менее 15 м от основания вышки. Между крестовиной и аварийными задвижками монтируются отсекатели, а около рабочих задвижек – манометры с трёхходовыми краном и вентилем.
На рабочем выкидном трубопроводе после отвода в жёлоб и отводов для соединения с нагнетательной линией буровых насосов и присоединения насосных агрегатов устанавливается третья задвижка.
Для зимней эксплуатации ПВО монтируется паропровод для каждого превентора. Паропровод прокладывается с наклоном не менее 2 о в сторону тройников с заглушками для слива конденсата из превентора. Опрессовку паропроводов производят давлением 1 МПа, после чего их утепляют. Количество подаваемого пара должно быть таким, чтобы температура наружной стенки труб была не более 35 о С.
При сооружении шахты на устье размер её в плане должен быть не менее 2,2х2,8 и глубина не более 1, 8 м. Плоскость фланца для установки крестовины превентора должна быть на высоте не менее 0,5 м от верха шахты.
После окончательного монтажа производится регулировка и пуск в соответствии с инструкцией по монтажу и эксплуатации ПВО. ПВО опрессовывается на давление, соответствующее прочностной характеристике обсадной колонны, но не выше давления, указанного в паспорте превентора. На сборку и опрессовку составляется паспорт и акт на опрессовку и монтаж. В паспорте указывается тип, диаметр проходного отверстия превентора, давление опрессовки, проведённое в ремонтной мастерской, внутренний диаметр отводов, крестовины и выкидных трубопроводов, внутренний диаметр обсадной колонны, на которой установлен колонный фланец, давление опрессовки на устье скважины, диаметр задвижек, размеры плашек превенторов. Документы хранятся в отделе главного механика бурового предприятия.
Следует помнить, что при бурении скважин в условиях высокого содержания токсичных газов (сероводорода H 2 S и углекислого газа СО 2) ПВО подвергается коррозионному воздействию. Поэтому ПВО должно применяться в коррозионно-стойком исполнении или должна проводиться защита рабочих поверхностей от вредного воздействия токсичных газов путём применения ингибиторов коррозии, образующих защитное покрытие на оборудовании. Комплект оборудования должен располагаться с учётом преобладающего направления ветра, рельефа местности и схемы БУ с таким расчётом, чтобы использовать направление ветра для обеспечения наилучшего обдува оборудования воздухом. В закрытых помещениях, на полу буровой вышки, вокруг подвышечного основания, на виброситах и в других местах, где может скапливаться газ, монтируются крупные воздуходувки и вентиляторы.
Источник
2.7.6. Монтаж и эксплуатация противовыбросового оборудования
2.7.6.1. На кондуктор, промежуточные колонны, ниже которых при бурении возможно вскрытие газонефтеводопроявляющих отложений, а также на эксплуатационную колонну при проведении в ней работ, связанных со вскрытием продуктивного горизонта и других работ со вскрытым продуктивным пластом устанавливается противовыбросовое оборудование. Обсадные колонны должны быть обвязаны между собой колонными головками. Рабочее давление колонной головки должно быть не менее давления опрессовки обсадной колонны на герметичность, рассчитываемого на каждом этапе бурения скважины из условий полной замены в скважине бурового раствора пластовым флюидом или газожидкостной смесью и герметизации устья скважины при ликвидации открытого фонтана.
2.7.6.2. Эксплуатация противовыбросового оборудования осуществляется в соответствии с техническими условиями изготовителей.
2.7.6.3. Превенторная установка, манифольд (линии дросселирования и глушения), система гидроуправления превенторами, пульт управления дросселем, сепаратор (трапно-факельная установка) выбираются в зависимости от конкретных горно-геологических условий с учетом возможности выполнения следующих технологических операций:
герметизации устья скважины при спущенной бурильной колонне и без нее;
вымыва пластового флюида, поступившего в скважину, на поверхность;
подвески колонны бурильных труб на плашках превентора после его закрытия;
срезания бурильной колонны;
контроля за состоянием скважины во время глушения;
расхаживания бурильной колонны для предотвращения ее прихвата;
спуска или подъема части или всей бурильной колонны при загерметизированном устье скважины.
2.7.6.4. Выбор типа противовыбросового оборудования и колонной головки осуществляется проектной организацией. Схема установки и обвязки противовыбросового оборудования, блоков глушения и дросселирования разрабатывается буровой организацией на основе установленных требований и согласовывается с органами Госгортехнадзора России, противофонтанной службой и заказчиком. При этом следует руководствоваться следующими положениями:
при вскрытии скважиной изученного разреза, представленного нефтяными и водяными (с растворенным газом) пластами с нормальным давлением, после спуска кондуктора или промежуточной колонны на устье устанавливается превенторная установка, обеспечивающая герметизацию скважины при спущенной колонне и без нее (два превентора — с трубными и глухими плашками, универсальный превентор);
три или четыре превентора, в том числе один универсальный, устанавливаются на скважине при вскрытии газовых, нефтяных и водяных горизонтов с аномально высоким Давлением. Необходимость установки превентора со срезающими плашками при ожидаемом избыточном давлении на устье скважины ниже 350 кгс/см 2 (35 МПа) и объемном содержании сероводорода до 6 % определяется организацией по согласованию с территориальными органами Госгортехнадзора России, исходя из характеристики пласта (состав флюида пористость, проницаемость, дебит и др.);
четыре превентора, в том числе один превентор со срезающими плашками и один универсальный, устанавливаются на устье в случаях:
а) вскрытия пластов с аномально высоким давлением и объемным содержанием сероводорода более 6 %, а также с наличием сероводорода до 6 % и избыточным давлением на устье более 350 кгс/см 2 (35 МПа);
б) использования технологии спуска и подъема труб при избыточном давлении герметизированного устья;
в) на всех морских скважинах.
2.7.6.5. Все отступления в обвязке устья бурящихся скважин противовыбросовым оборудованием от требований настоящих Правил допускаются по специальному разрешению территориальных органов Госгортехнадзора России при представлении организацией исчерпывающего обоснования, согласованного с противофонтанной службой.
2.7.6.6. Линии сбросов на факелы от блоков глушения и дросселирования должны надежно закрепляться на специальных опорах и направляться в сторону от производственных и бытовых сооружений с уклоном от устья скважины.
для нефтяных скважин с газовым фактором менее 200 м 3 /т — не менее 30 м;
для нефтяных скважин с газовым фактором более 200 м 3 /т, газовых и разведочных скважин — не менее 100 м.
На вновь разведуемых площадях длина линий устанавливается проектом с учетом нормативов отвода земель и охранных зон, но не должна быть менее 50 м.
Линии и установленные на них задвижки должны иметь внутренний диаметр, одинаковый с внутренним диаметром отводов крестовины; после блока задвижек допускается увеличение их диаметра не более чем на 30 мм.
Расстояние от концов выкидного манифольда до всех коммуникаций и сооружений, не относящихся к объектам буровой установки, должно быть не менее 100 м для всех категорий скважин.
Для скважин, сооружаемых с насыпного основания и ограниченных площадок, длина линий от блоков глушения и дросселирования должна устанавливаться подрядчиком по согласованию с заказчиком, территориальными органами Госгортехнадзора России.
Допускается направлять линии сброса в одну сторону с использованием узлов и деталей, имеющих паспорта установленного образца.
2.7.6.7. На скважинах, где ожидаемое давление на устье превышает 700 кгс/см 2 (70 МПа), устанавливается заводской блок с тремя регулируемыми дросселями — два с дистанционным и один с ручным управлением.
Во всех остальных случаях установка регулируемых дросселей с дистанционным управлением производится в зависимости от конкретных условий и решается руководством организации при утверждении в установленном порядке схемы обвязки и установки противовыбросового оборудования.
2.7.6.8. Манометры, устанавливаемые на блоках дросселирования и глушения, должны иметь верхний предел диапазона измерений, на 30 % превышающий давление совместной опрессовки обсадной колонны и противовыбросового оборудования.
Система нагнетания гидроаккумулятора должна включать устройство автоматического отключения насоса при достижении в ней номинального рабочего давления.
2.7.6.9. Противовыбросовое оборудование должно собираться из узлов и деталей заводского изготовления отечественной или импортной поставки.
Допускается применение отдельных узлов и деталей, изготовленных на базах производственного обслуживания организации в соответствии с техническими условиями, согласованными с противофонтанной службой и утвержденными в установленном порядке. Изготовленные узлы и детали должны иметь паспорта по установленной форме.
2.7.6.10. Для управления превенторами и гидравлическими задвижками устанавливаются основной и вспомогательный пульты.
Основной пульт управления — на расстоянии не менее 10 м от устья скважины в удобном и безопасном месте.
Вспомогательный — непосредственно возле пульта бурильщика. Он включается в режим оперативной готовности перед вскрытием продуктивных и газонефтеводопроявляющих пластов.
2.7.6.11. Штурвалы для ручной фиксации плашек превенторов должны быть установлены в легкодоступном месте, иметь взрывобезопасное освещение и укрытие. На стенке укрытия должны быть нанесены стрелки направления вращения штурвалов, количество оборотов, необходимых для закрытия превентора. На задвижке перед дросселем должна быть закреплена табличка с указанием допустимого давления для устья скважины, допустимого давления для самого слабого участка скважины и плотности раствора, по которой это давление определено.
2.7.6.12. При вскрытии коллекторов, насыщенных нефтью и газом, на буровой необходимо иметь два шаровых крана. Один устанавливается между рабочей трубой и ее предохранительным переводником, второй является запасным.
При вскрытии газовых пластов с аномально высоким давлением, сероводородосодержащих горизонтов на буровой должно быть три крана. Один шаровой кран устанавливается между рабочей трубой и вертлюгом, второй — между рабочей трубой и ее предохранительным переводником, третий — является запасным.
Все шаровые краны должны находиться в открытом состоянии.
Помимо шаровых кранов на буровой необходимо иметь два обратных клапана с приспособлением для установки их в открытом положении. Один кран является рабочим, второй — резервным.
2.7.6.13. Превентора вместе с крестовинами и коренными задвижками до установки на устье скважины опрессовываются водой на рабочее давление, указанное в паспорте. При кустовом способе бурения сроки опрессовки ПВО на рабочее давление определяются по согласованию с территориальными органами Госгортехнадзора России. После ремонта, связанного со сваркой и токарной обработкой корпуса, превенторы опрессовываются на пробное давление.
Превентор со срезающими плашками должен быть опрессован на стенде на рабочее давление при закрытых плашках, а работоспособность превентора проверена путем открытия и закрытия плашек.
Результаты опрессовки оформляются актом.
2.7.6.14. После монтажа, до разбуривания цементного стакана, превенторная установка до концевых задвижек манифольдов высокого давления должна быть опрессована водой, азотом или воздухом на давление опрессовки обсадной колонны.
Выкидные линии после концевых задвижек опрессовываются водой на давление:
50 кгс/см 2 (5 МПа) — для противовыбросового оборудования, рассчитанного на давление до 210 кгс/см 2 (21 МПа);
100 кгс/см 2 (10 МПа) — для противовыбросового оборудования, рассчитанного на давление выше 210 кгс/см 2 (21 МПа);
Результаты опрессовки оформляются актом.
2.7.6.15. После монтажа и опрессовки превенторной установки совместно с обсадной колонной, опрессовки цементного кольца за обсадной колонной, дальнейшее бурение скважины может быть продолжено после получения специального разрешения технического руководителя организации, выдаваемого в соответствии с порядком, согласованным с территориальными органами Госгортехнадзора России и противофонтанной службой.
2.7.6.16. Плашечные превенторы должны периодически проверяться на закрытие и открытие. Периодичность проверки устанавливается буровой организацией.
2.7.6.17. При замене вышедших из строя деталей превентора или одного из узлов превенторной сборки, смене плашек на устье превенторную установку подвергают дополнительной опрессовке на величину давления испытания колонны.
Результаты опрессовки оформляются актом.
2.7.6.18. Плашки превенторов, установленных на устье скважины, должны соответствовать диаметру применяемых бурильных труб.
Глухие плашки устанавливают в нижнем превенторе, когда в сборке отсутствует превентор со срезающими плашками.
2.7.6.19. При разноразмерном инструменте на мостках необходимо иметь специальную опрессованную трубу с переводником и шаровым краном (или обратным клапаном) по диаметру и прочностной характеристике соответствующую верхней секции используемой бурильной колонны. Бурильная труба, переводник и шаровой кран окрашиваются в красный цвет.
2.7.6.20. При спуске обсадных колонн в скважины со вскрытыми высоконапорными пластами и несоответствии установленного универсального превентора ожидаемым устьевым давлениям плашки одного из превенторов заменяются на плашки, соответствующие диаметру спускаемой обсадной колонны, или на приемных мостках должна находиться специальная (стальная, с соответствующими прочностными характеристиками) бурильная труба с переводником под обсадную трубу и шаровым краном в открытом положении, опрессованные на соответствующее давление.
2.7.6.21. Для беспрепятственного доступа обслуживающего персонала к установленному на устье противовыбросовому оборудованию под буровой должен быть сделан твердый настил.
2.7.6.22. Все схемы противовыбросовой обвязки устья скважины в верхней части должны включать фланцевую катушку и разъемные воронку и желоб для облегчения работ по ликвидации открытых фонтанов.
Источник