Как работает превентор при бурении нефтяной скважины? Плашечные превенторы Технические характеристики плашечных превенторов
РЦДПО
ВЫПУСКНАЯ РАБОТА
Назначение, устройство, технические характеристики и правила эксплуатации механических плашечных превенторов.
Выполнил:
Слушатель гр. КРСр-2
Ганберов.Т.Э
Проверил:
Зав.курсами ПК
Сорокин П.М.
Сургут 2011
1) Титульный лист.
3) Назначение.
4) Устройство.
5) Технические характеристики.
6) Правила эксплуатации.
7) Список литературы.
Плашечный превентор
Назначение:
Предназначены для герметизации устья в процессе разбуривания, спуска и подъема НКТ и других работ по освоению и ремонту скважины. В зависимости от потребности, условий эксплуатации плашечные превенторы могут быть одинарными или сдвоенными. Это обеспечивает разнообразие конструкций и наиболее рациональное использование пространства для эксплуатации и технического обслуживания.
Плашечные превенторы обеспечивают:
· герметизацию устья скважины при рабочем давлении как на колонне бурильных труб при помощи трубных и универсальных плашек так и при отсутствии колонн при помощи глухих плашек;
· закрытие плашек гидравлических превенторов вручную при отсутствии управляющего давления;
· смену плашек без снятия превентора с устья скважины и без демонтажа гидравлических линий (для превенторов с гидроуправлением);
· контроль открытого и закрытого положения плашек;
· обогрев теплоносителем (паром) уплотнителей и плашек при температуре окружающей среды ниже 0°С.
· крышки открываются с помощью гидравлики;
· давление в скважине создает дополнительное уплотнение при закрытии плашек;
· простота конструкции обеспечивает при необходимости легкую замену всех уплотнений и основных деталей;
· все открытые металлические участки превентора обладают стойкостью к сероводороду;
· изготавливаются в соответствии с техническими условиями API 16A.
Устройство и принцип действия превенторов:
Плашечные превенторы
Для бурения на суше применяют в основном однокорпусные плашечные превенторы с двойной системой перемещения плашек: гидравлической и механической без системы гидравлического управления их фиксацией.
По конструкции эти превенторы (рис. XIII.3) значительно проще. Такой превентор состоит из корпуса (2), внутри которого помещаются плашки и крышки с гидроцилиндрами (1) и (5). Корпус (2) представляет собой стальную отливку коробчатого сечения, имеющую проходное вертикальное отверстие диаметром D и сквозную горизонтальную прямоугольную полость, в которой размещаются плашки. Перекрывающие устье скважины плашки комплектуются под определенный размер трубы. При отсутствии в скважине бурильных труб устье перекрывается глухими плашками.
Плашки превентора разъемной конструкции состоят из корпуса (9), сменных вкладышей (11) и резинового уплотнения (10). Плашку в собранном виде насаживают на Г-образный паз а штока (7) и вставляют в корпус превентора. Полость корпуса с обеих сторон закрывается откидными крышками гидроцилиндров, шарнирно подвешенными на корпусе. Крышка к корпусу крепится болтами (4).
Каждая плашка перемещается поршнем (6) гидравлического цилиндра (8). Масло от коллектора (3) по стальным трубкам и через поворотное ниппельное соединение под давлением поступает в гидроцилиндры. Полость плашек превентора в зимнее время (при температуре -5°С и ниже) обогревается паром, подаваемым в паропроводы. Поршень со штоком, крышка и цилиндры уплотняются при помощи резиновых колец.
Техничесике характеристики плашечных превенторов:
Технические характеристики плашечных превенторов даны в табл. 8.4-8.6.
Основные показатели надежности плашечного превентора обеспечиают периодическую проверку его на функционирование путем закрытия на трубе, опрессовкой буровым раствором или водой и открытия, а также возможностью расхаживания бурильной колонны на длине трубы под избыточным давлением.
Показатели надежности плашечных превенторов установлены ГОСТ 27743-88.
Технические характеристики плашечных превенторов даны в табл. 8.4-8.6.
Основные показатели надежности плашечного превентора обеспечиают периодическую проверку его на функционирование путем закрытия на трубе, опрессовкой буровым раствором или водой и открытия, а также возможностью расхаживания бурильной колонны на длине трубы под избыточным давлением.
1.3.1. Превенторы плашечные одинарные с ручным и гидравлическим приводом ПП и ППГ с диаметром условного прохода 125, 152, 156,160, 180, 230, 280, 350 мм и рабочим давлением 21, 35, 70 МПа. Исполнением К1, К2, К3.
ПП применяется в составе устьевого оборудования для герметизации устья нефтяных и газовых скважин в процессе их освоения, а также, при проведении всех видов работ по зарезке боковых стволов, проведении капитального, подземного ремонта и всех видов геофизических работ, включая перфорационные и прострелочно-взрывные работы, с целью обеспечения безопасного ведения работ, предупреждения выбросов, открытых фонтанов, охраны недр и окружающей среды, в соответствии с требованиями ГОСТ 13862-90 «Оборудование противовыбросовое», ГОСТ 12.2.115-86 "Оборудование противовыбросовое. Требования безопасности" и ПБ 08-624-03 «Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности».
ПП предназначен для:
герметизации устья скважины со спущенной колонной труб трубными плашками верхнего канала;
герметизация устья сменными глухими плашками при отсутствии спущенной колонны труб.
1.3.2. Превенторы плашечные сдвоенные с ручным и гидравлическим приводом ПП2 и ППГ2 с диаметром условного прохода 125, 152, 156,160, 180, 230, 280, 350 мм и рабочим давлением 21, 35, 70 МПа. Исполнением К1, К2, К3.
Превентор плашечный сдвоенный ПП2 применяется в составе устьевого оборудования для герметизации устья нефтяных и газовых скважин в процессе их освоения, а также при проведении капитального, подземного ремонта и всех видов геофизических работ, включая перфорационные и прострелочно-взрывные работы, с целью обеспечения безопасного ведения работ, предупреждения выбросов, открытых фонтанов, охраны недр и окружающей среды, в соответствии с требованиями ГОСТ 13862-90 «Оборудование противовыбросовое», ГОСТ 12.2.115-86 "Оборудование противовыбросовое. Требования безопасности" и ПБ 08-624-03 «Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности».
ПП2 предназначен для:
- герметизации устья скважины при рабочем давлении на любой части спущенной колонны труб (далее - КТ): бурильной, обсадной или насосно-компрессорной;
- герметизации устья скважины с возможностью расхаживания и проворачивания гладкой части бурильных труб между замковыми и муфтовыми соединениями;
- протаскивания колонны бурильных труб с замковыми соединениями (с фасками по обе стороны замкового соединения под углом 18 );
- герметизации устья скважины без спущенной КТ;
- герметизации устья скважины со спущенной колонной труб трубными плашками верхнего канала;
- герметизация устья сменными глухими плашками при отсутствии спущенной колонны труб
1.3.3 Превенторы универсальные гидравлические ПУГ с диаметром условного прохода 125, 152, 156,160, 180, 230, 280, 350 мм и рабочим давлением 21, 35, 70 МПа. Исполнением К1, К2, К3.
ПУГ применяется в составе комплекса противовыбросового оборудования для герметизации устья нефтяных и газовых скважин в процессе их ремонта и строительства для предупреждения нефтегазоводопроявлений (далее - НГВП) и открытых фонтанов с целью обеспечения безопасного ведения работ, охраны недр и окружающей среды в соответствии с требованиями: ГОСТ 13862-90 «Оборудование противовыбросовое», ГОСТ 12.2.115-86 «Оборудование противовыбросовое. Требования безопасности» и ПБ 08-624-03 «Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности».
1.3.4 Превентор плашечный малогабаритный ППМ "Гном" и превентор плашечный малогаборитный гидравлический ППМГ "Гном-2" с условным проходом 65,80 мм и рабочим давлением 21 и 35 МПа.
Превенторы серии ППМ применяются в составе устьевого оборудования для герметизации устья нефтянных и газовых скважин. Климатическое исполнение УХЛ и ХЛ. Варианты коррозионостойкого исполнения - К1,К2,К3.
Отличительные особенности:
1.Простота и надёжность в эксплуатации и обслуживании.
2.Использование современных технологий и материалов для изготовления деталей превентора, что увеличивает межремонтный период и полный срок службы изделия.
Герметизация со спущенной колонной труб - сменными трубными плашками.
Герметизация штанг и кабеля - сменными штанговыми и кабельными плашками.
Герметизация устья скважины без спущенной колонны труб - глухими плашками.
Управление плашками ручное
с помощью сменных рукояток или гидравлическое
по желанию Заказчика.
1.3.5 Превенторы плашечно-шиберные ППШР-2ФТ-152х21 и ППШР-2Ф-152х21, ППШР-2ФТ-156х35, ППШР-2Ф-156х35 "Сибиряк".
Превенторы серии ППШР разработки компании СибТехОйл прошли существенную модернизацию с целью повышения надёжности и безотказной работы шиберного затвор в соответствие с требованиями ГОСТ 12.2.115-86 "Оборудование противовыбросовое. Требования безопасности" для возможности многократного открытия-закрытия шибера под давлением.
Превенторы выпускаются нескольких модификаций с условными проходами 152 и 156 мм, а также исполнений 2Ф и 2ФТ для работы с технологическими вставками КГОМ.
Превентор применяется в составе устьевого оборудования для герметизации устья скважин в процессе их освоения, а также, при проведении всех видов работ капитального, подземного ремонта и всех видов геофизических работ, включая перфорационные и прострелочно-взрывные работы, с целью обеспечения безопасного ведения работ, предупреждения выбросов, открытых фонтанов, охраны недр и окружающей среды, в соответствии с требованиями ГОСТ 13862-90 "Оборудование противовыбросовое", ГОСТ12.2.115-86 "Оборудование противовыбросовое. Требования безопасности" и ПБ 08-624-03 "Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности".
ППШР предназачен для:
Герметизации устья скважины со спущенной колонной труб трубными плашками верхнего канала;
Герметизации устья скважины без спущенной колонны труб шиберным затвором нижнего канала.
Превентор, или BOP (Blow Out Preventer) находится в устье скважины, в подвышечном основании буровой вышки. Чаще всего этот компонент не виден из-за нагромождений буровой вышки, но пожалуй это один из самых важных компонентов на буровой вышке, т.к. именно он не только сохранит буровую вышку от пожара, но и жизни людей, находящихся на вышке.
1. При бурении используется буровой раствор, в задачу которого входит остужение буровой коронки, т.к. при проходке она нагревается от трения, поднятие кусочков отколотой породы наверх, и стабилизация давления в скважине. Чем глубже скважина, тем большее давление создается в ней, буровой раствор должен быть правильной консистенции, чуть более тяжелый чем жидкости в породах грунта, для подавления давления, но не слишком тяжелый, для сохранения целостности пластов. В процессе бурения раствор может меняться, в зависимости от прохождения различных пород и участков с разным давлением.
2. Если же буровая колонна попадает в пласт с газом, или карман с водой под высоким давлением, то вода, газ или другие жидкости под давлением по скважине устремляется вверх, и происходит взрыв скважины. В такой ситуации только правильно подобранный превентор может сохранить вышку от пожара и разрушения.
Линия возврата бурового раствора на поверхность.
3. Превенторы делятся на три основных класса:
— Плашечные — могут быть как глухими (для полного перекрытия устья скважины), так и проходными (имеющими вырез для обхвата буровой трубы).
— Универсальные или кольцевые превенторы — служат для перекрытия устья скважины с любым элементом буровой колонны в ней (замком, буровой трубой, ведущей трубой)
— Вращающиеся — уплотняют устье скважины с вращающейся в ней буровой колонной.
Плашечные превенторы не могут перекрывать устье скважины, если колонна вращается.
4. На самом верху всегда находится универсальный или кольцевой превентор, он имеет округлую форму и состоит из стального корпуса, в полости которого находится мощное кольцевое упругое резиновое уплотнение. Под уплотнением находится гидравлический поршень (бронзовый, на данном разрезе), который гидравлическим давлением поднимается наверх, сжимая уплотнитель, который, в свою очередь, обхватывает буровую трубу, создавая изоляцию. Отличительная черта этого типа превентора заключается в том, что благодаря эластичности уплотнителя превентор может быть закрыт на трубах различного диаметра или замках.
Еще одной отличительной чертой кольцевого превентора является то, что он позволяет протаскивание трубы через закрытый превентор (до износа уплотнителя может быть протащено до 2500 метров труб), что немаловажно при попадании в пласты с высоким давлением, а также он позволяет проворачивать буровую колонну.
5. Под кольцевым превентором находится каскад плашечных превенторов. Плашечные превенторы в основной массе однокорпусные, с двойной системой закрытия плашек — гидравлической и механической. Отличительной чертой плашечных превенторов, в отличии от кольцевых, является то, что они способны сдерживать более высокое давление в скважине.
Проходные плашечные превенторы имеют отверстие на ножах равное внешнему диаметру буровой трубы, таким образом ножи способны плотно обхватывать буровую колонну изолируя скважину от поверхности. Минусом такого превентора является то, что он не способен закрыться за замке труб или ведущей трубе.
6. Глухие превенторы делятся на два типа: глухие — предназначенные для закрытия скважины при отсутствии бурильных труб, и срезающие — способные перерезать буровую колонну при закрытии плашек.
Применение срезающих превенторов — это самый последний шаг по спасению вышки и стабилизации давления, т.к. при срезании, если происходит выемка колонны, отрезанные трубы «упадут» вниз, после чего их придется доставать, на что могут уйти недели.
7. Вращающиеся превенторы применяются намного реже, и служат буфером между устьем скважины и буровой трубой. Они применяются в случаях, когда давление в скважине будет заведомо постоянно высоким. Такие превенторы позволяют выполнять буровые операции в нормальном ритме, опускать или поднимать буровую колонну, бурить с промывкой, работать с пластами в процессе газопроявлений. По сути дела, это глубоко усовершенствованный кольцевой превентор.
8. Кроме того, превенторы используемые при бурении на суше и морском бурении отличаются дизайном. Морские плашечные превенторы имеют дополнительную линию гидравлического управления — фиксирующую плашки, помимо линии для их перемещения.
Морские превенторы также значительно больше по размерам, и могут достигать высоты до десяти метров. Кроме того, при низких температурах, как на суше, так и в морских условиях, превенторы могут отапливаться паром.
Каскад превентора подбирается индивидуально для бурения каждой скважины, и может включать в себя нагромождение из кольцевого превентора и трех-четырех плашечных превенторов. Некоторые вышки, как например на этой фотографии работают по сути без превентора, имея только кольцевой. Но в случае попадания в газовый карман, он может и не спасти вышку от пожара.
Также превентор имеет систему погашения давления в скважине, но это уже отдельная история.
9. Как же выглядит взрыв скважины в реальности? Данные видео наглядно это показывают. Кроме выброса жидкостей может произойти и взрыв, если в скважине есть газ.
Энциклопедия содержит 630295 статей из разных областей науки и техники. Текстовой базой для составления энциклопедии стала электронная библиотека «Нефть-Газ».
Анализ информации
Каждая статья посвящена определенному термину и представляет собой подборку из частей текстов книг, в которых описывается данный термин. Отбор текстов велся с учетом их поверхностного синтаксического анализа. В связи с тем, что в русском языке синтаксис и семантика текста связаны неоднозначно, и предикативное ядро предложения не всегда определяет его смысловую направленность, возможны ошибки. Несмотря на довольно жесткий многоуровневый отсев текстов, возможны ошибки, связанные с неверным распознаванием текстов. Для исправления подобных неточностей введена возможность просмотра источников информации в виде страниц из книг в формате PNG.
Термины и смысл
Сложные термины, состоящие из нескольких связанных существительных с зависимыми прилагательными, представляют определенную трудность для поиска. Поэтому названия статей в поиске и карте сайта представлены в форме удобной для сортировки. Зависимые прилагательные помещаются в квадратные скобки после главенствующего существительного в начальной форме в порядке обратном порядку их следования в тексте. Существительные выстраиваются в цепочку в начальной форме в порядке, соответствующем порядку их следования в тексте. Согласно данному способу записи термин "получение качественных осветленных лаков методом циклонирования", например, будет записан следующим образом: "Получение - Лак [осветленный качественный] - Метод - Циклонирование". Данная форма записи облегчает визуальный поиск в списке терминов
Поиск данных
Поиск можно вести через карту сайта или поисковую форму. Во втором случае необходимо ввести существительное в начальной форме (в именительном падеже и единственном числе). В результате будет предложен список из всех терминов, в названии которых встречается данное существительное. Реализован также и поиск по рисункам.
Плашечные превентора предназначены для герметизации устья скважины при НГВП и открытых фонтанах на бурильных или обсадных трубах, а так же герметизацию устья скважины без инструмента. Герметизирующие устье скважины без инструмента, имеют конструкцию плашки сплошного сечения.
Превентор плашечный состоит из 3-х основных частей: корпуса, откидной крышки с гидроцилиндром и 2-х плашек 3.
Корпус превентора коробчатой конструкции. Корпус в вертикальной плоскости имеет цилиндрическое отверстие, а в горизонтальной – прямоугольное отверстие, в "карманах" которого размещаются плашки. Во внутренней полости корпуса, в его верхней части, имеется специально обработанная кольцевая поверхность, которая обеспечивает герметизацию между корпусом и верхней части плашки. Сама же плашка движется по направляющим рёбрам, которые обеспечивают зазор между корпусом превентора и нижней частью плашки.
На наружной поверхности корпуса, вокруг вертикального отверстия имеется канавка под уплотнительное кольцо и глухие отверстия с резьбой под шпильки, которые позволяют крепить корпус превентора на крестовину, а сверху монтировать надпревенторную катушку.
К корпусу с помощью болтов крепятся боковые крышки с гидроцилиндрами, которые устанавливаются на шарнирных соединениях. Шарнирные соединения позволяют подавать гидравлическую жидкость в камеры открытия или закрытия гидроцилиндров 8. В гидроцилиндрах размещаются поршня со штоками, которые "Г" или «Т» – образным захватом соединяются с плашками. У плашек одинаковые и взаимозаменяемые корпуса 1, к которым, с помощью двух болтов, крепятся вкладыши: глухой с уплотнением глухим, или трубный с уплотнением сменным. Размер трубных плашек должен соответствовать размерам труб спущенных в скважину.
Требования к превенторам.
Ø Перед монтажом плашечные превенторы, совместно с крестовиной и надпревенторной катушкой, должны быть опрессованы на герметичность в условиях мастерских на рабочее давление согласно паспорта. Падение давления не допускается. Результаты опрессовки оформляются Актом.
Ø После монтажа плашечного превентора на устье Превентор опрессовывается на рабочее давление но не более давления опрессовки колонны
Ø Крепление превенторов осуществляется только с использованием шпилек заводского изготовления.
Необходимо знать:
- плашечные превенторы - запорные устройства одностороннего действия, т.е. держат давление только снизу;
- плашечные превенторы нельзя устанавливать на скважине «вверх ногами» (т.е. в перевернутом состоянии), т.к. они не будут держать давление из скважины;
- плашечные превенторы можно закрыть давлением гидравлической жидкости со станции управления, вспомогательного пульта и вручную штурвалами ручного управления.
-Закрытый превентор штурвалами ручного управлении, можно только давлением гидравлической жидкости, предварительно расфиксировав плашки при помощи штурвалов.
