АФК6-65×70

Разработана арматура фонтанная АФК6 65х70 преимущественно для обустройства устья газовых скважин. Устьевое оборудование укомплектовано трубной головкой с планшайбой для подвески одной колонны насосно-компрессорных труб и фонтанной елкой, собранной по шестой схеме согласно регламенту ГОСТ 13846.

Изделие рассчитано на устьевое давление 70 МПа, рабочую среду с низким содержанием абразива без примесей углекислоты и сероводорода. Условный диаметр трубной головки, выкидной линии и стволового прохода составляет 65 мм. Выкидных линии и главных задвижки в АФК по две – одна из них рабочая, вторая аварийная. Управление задвижками и дросселями ручное, устьевая площадка низкая, одноуровневая.

Расшифровка обозначения

Требования к обозначению арматуры фонтанной АФК6 65х70 приведены в нормативной документации ГОСТ 13846. Согласно им, данное устьевое оборудование расшифровывается следующим образом:

• первые две буквы АФ указывают на комплект фонтанной арматуры из елки и трубной обвязки;
• третья буква К поясняет, что колонна насосно-компрессорных труб подвешена в адаптере (план-шайбе, переходнике), который крепится к верхнему фланцу трубной головки;
• цифра 6 относится к стандартной схеме фонтанной елки по стандарту ГОСТ 13846, в данном случае она собрана из двух коренных задвижек и крестовине над ними, трубная обвязка рассчитана на подвешивание одной НКТ колонны;
• одна цифра 65 без курсива обозначает, что номинальный диаметр стволового прохода, боковых патрубков елки и трубной головки совпадают, и равны 65 мм;
• следующая цифра 70 показывает рабочее давление на устье скважины в МПа.

При этом не указано климатическое и/или коррозионностойкое исполнение устьевого оборудования. Оно может быть У, ХЛ, УХЛ для умеренного, холодного и умеренно-холодного климатического пояса, соответственно. Коррозионное исполнение деталей затвора и корпусных элементов задвижек, дросселей, обратных клапанов может быть К1, К2 и К3.

В первом случае флюид в скважине содержит менее 6% углекислоты. Во втором варианте в нем присутствует менее 6% сероводорода и CO₂. В третьем случае оба этих вещества присутствуют в количестве 7 – 25%.

Особенности конструкции

В своей категории арматура фонтанная АФК6 65х70 имеет ряд характерных конструкционных особенностей:

• использование в основном на газовых скважинах с высоким дебитом без химических и механических примесей во флюиде;
• крестовая «высокая» схема фонтанной елки;
• две выкидные линии по умолчанию в одном вертикальном уровне;
• одна НКТ колонна, крепящаяся к планшайбе над трубной головкой;
• две коренные задвижки в фонтанной елке одна над другой;
• высокая ремонтопригодность задвижек;
• короткая обвязка манифольда;
• использование в сборке исключительно задвижек в качестве запорной арматуры;
• одинаковый диаметр стволового канала, боковых отводов елки и трубной головки 65 мм.

Крестовая арматура благодаря особенностям конфигурации ее главного фитинга имеет низкий габаритный размер высоты. Поэтому для ее обслуживания на устье монтируется одноуровневая площадка без лестничных маршей.

Ручное управление задвижек легко переводится на дистанционный и автоматический привод по мере необходимости. Для холодных регионов и скважин с высоким содержанием сероводорода, углекислоты во флюиде применяются отводы и трубы манифольда, выкидной линии, корпусные детали и элементы затворных узлов задвижек из нержавеющих, окалиностойких, кислотоупорных, криогенных и жаропрочных сталей.

Эксплуатационные свойства

Рабочие характеристики арматуры фонтанной АФК6 65х70 выглядят следующим образом:

• давление на устье рабочее – 70 МПа;
• давление опрессовки пробное – 105 МПа;
• номинальный диаметр ствола, боковых патрубков елки и трубной головки – 65 мм;
• условный диаметр нижнего фланца трубной головки – 180 мм;
• количество лифтовых колонн – 1;
• способ крепления НКТ колонны – в планшайбе трубной головки;
• тип рабочей среды – газовый конденсат, газ природный, нефть с максимальной обводненностью 80%, количество абразива в пределах 25 мг/г;
• исполнение коррозионное – К1 (до 6% углекислоты), К2 (до 6% сероводорода и углекислоты), К3 (до 25% углекислоты и сероводорода);
• исполнение климатическое – ХЛ, УХЛ, У;
• температура эксплуатации – рабочая среда максимум +120°С, окружающая среда от -60°С до +40°С;
• схема фонтанной елки согласно ГОСТ 13846 – шестая;
• тип управления – ручной;
• схема трубной обвязки по ГОСТ 13846 – первая;
• резьба НКТ в адаптере – 60,73, 89, 73В;
• категория размещения по регламенту ГОСТ 15150 – первая.

Габариты и вес АФК зависят от конструкции и способа изготовления корпусных деталей запорной арматуры. Изделие комплектуется регулируемыми дросселями по умолчанию, если заказчик специально не оговаривает применение не регулируемых штуцеров.

Фонтанная елка

По умолчанию арматура фонтанная АФК6 65х70 оснащается елкой, собранной по 6 схеме ГОСТ 13846, трубной обвязкой по 1 схеме этого же стандарта:

• нижний фланец крестовины трубной головки монтируется на колонную головку;
• на верхний фланец трубной головки устанавливается планшайба, удерживающая в дальнейшем на весу НКТ колонну;
• на адаптер крепится фонтанная елка;
• елка содрана из крестовины и шиберных ЗМС задвижек;
• нижние задвижки являются центральными;
• верхняя задвижка отделяет буферную зону, открывается только для спуска через лубрикатор оборудования и инструмента в скважину;
• боковые задвижки корректируют работу выкидных линий.

В крестовой елке переключение с основной выкидной линии на резервную производится быстро, так как вся запорная арматура находится рядом. Фонтанная елка является многофункциональной сборочной единицей АФК:

• перенаправляет поток флюида из НКТ в выкидную линию, затем в манифольд и далее на АГЗУ;
• обеспечивает герметичность устья и межтрубного пространства;
• регулирует характеристики рабочей среды – дебит и давление;
• позволяет отслеживать устьевое давление в реальном времени;
• используется для закрытия и глушения скважины при возможных ГНВП проявлениях;
• обеспечивает спуск в скважину приспособлений, аппаратуры, оборудования и приборов.

Возможна различная комплектация елки для конкретных эксплуатационных условий скважины.

Трубная обвязка

Согласно обозначению, крестовая арматура фонтанная АФК6 65х70 предназначена для эксплуатации одной колонны насосно-компрессорных труб. Единственной особенностью АФК является крепление НКТ внутри планшайбы, а не в теле крестовины трубной головки.

Однако подобная конструкция считается упрощенным вариантом с высоким эксплуатационным ресурсом и максимально возможной ремонтопригодностью.

Трубная обвязка так же является многоцелевым сборочным узлом в составе фонтанной арматуры:

• применяется для закачивания в межтрубное пространство реагентов;
• позволяет сбрасывать избыточное устьевое давление;
• удерживает лифтовую колонну в рабочем положении;
• является основанием для елки фонтанной;
• используется для контроля давления в межтрубном пространстве;
• обеспечивает герметичность межтрубного пространства от окружающей среды.

Монтируется трубная головка с остальным оборудованием непосредственно на колонную головку.

Запорная и регулирующая арматура

Поскольку арматура фонтанная АФК6 65х70 является крупногабаритной сборочной единицей, в свою очередь, она состоит из запорной, регулирующей арматуры, крупногабаритных фитингов и фланцевых, быстроразъемных соединений.

При указанном давлении 70 МПа стандарт ГОСТ 13846 допускает использование для сборки АФК только полнопроходных шиберных задвижек с повышенной характеристикой герметичности затворного узла.

При этом ЗМС задвижки могут иметь выдвижной или не выдвижной шпиндель, различные схемы уплотнений в зависимости от характеристик рабочей среды.

Варианты исполнения

Изначально арматура фонтанная АФК6 65х70 может иметь несколько вариантов исполнения, характеризующихся по следующим признакам:

• тип управления запорной арматурой – ручной, дистанционный, автоматический, комбинированный
• климатические условия – У, ХЛ, УХЛ для не одинаковых температурных режимов внешней среды;
• коррозионная стойкость – К1, К2 и К3 для разного количества содержащихся в полезном ископаемом химических примесей – CO₂ и H₂S.

В стандарте ГОСТ 13846 указано, что предпочтительнее использовать моноблочные конструкции АФК, в которых несколько единиц оборудования объединены в один технологический узел.