АФК арматура фонтанная

От второй своей разновидности АФ отличается АФК арматура фонтанная только способом крепления колонны НКТ. Если в первом случае насосно-компрессорные трубы подвешиваются внутри трубной головки, то здесь для этого используется планшайба (переходник, адаптер), которая монтируется на верхний фланец трубной головки.

Такая конструкция считается более простой, и удобной в обслуживании. При подъеме НКТ демонтируется только адаптер, саму головку снимать не нужно.

Расшифровка обозначения

Согласно требованиям ГОСТ 13846 АФК арматура фонтанная расшифровывается следующим образом:

• АФ – комплект арматуры из двух сборочных единиц – фонтанной елки в верхней части и трубной обвязки под ней;
• К – способ фиксации лифтовой колонны, в данном случае, подвешивание ее в планшайбе.

После этого указывается вся остальная информация об устьевом оборудовании:

• стандартная схема фонтанной елки по ГОСТ 13846 – 1 – 4 тройниковая или 5, 6 крестовая;
• типовая схема трубной обвязки – а для двух концентрически расположенных НКТ колонн, для одной колонны не обозначается;
• тип привода – ручной по умолчанию без обозначения, А автоматический, В удаленный автоматический, Д дистанционный;
• номинальный диаметр стволового прохода елки – 50 – 150 мм;
• номинальный диаметр боковых патрубков елки – 50 – 100 мм, не указывается в случае совпадения с предыдущим размером;
• устьевое давление – 14 – 105 (140) МПа;
• коррозионное исполнение – К1 – К3 в зависимости от количества примесей сероводорода и углекислоты по объему;
• климатическое исполнение – У, ХЛ, УХЛ по ГОСТ 15150.

Дополнительно производитель может указать в самом конце обозначения модернизацию АФК. По регламенту ГОСТ 13846 фонтанная арматура изначально предназначена для решения нескольких задач:

• герметизация устья скважины;
• добыча пластового флюида фонтанным либо газлифтным способом;
• предотвращение ГНВП проявлений;
• перекрытие и глушение скважины;
• управление технологическими процессами добычи;
• спуск в скважину приборов, приспособлений, оборудования, инструментов;
• закачивание реагентов для увеличения приемистости пласта;
• перенаправление рабочей среды из НКТ в манифольд, и дальше на АГЗУ;
• опрессовка фланцевых соединений.

Наружные габариты и масса изделий этого типа не нормируются. Для обслуживания фонтанной арматуры на устье монтируется специальная одно или двухъярусная площадка.

Особенности конструкции

Состоит АФК арматура фонтанная из трех крупных сборочных узлов – трубной обвязки снизу, фонтанной елки на ней, и соединяющих их между собой сбоку манифольда, который не всегда входит в комплект АФК. В своей категории фонтанных арматур АФК имеет следующие отличительные особенности:

• имеет планшайбу над трубной головкой для удержания на весу колонны насосно-компрессорных труб в отличие от АФ арматуры;
• не имеет кабельного ввода в отличие от АФКЭ, так как насосное оборудование здесь отсутствует;
• используется только для скважин с фонтанным или газлифтным способом подъема пластового флюида.

Фонтанные скважины дополнительно обслуживаются нагнетательными скважинами. В пласт периодически закачиваются реагенты, повышающие его приемистость.

Рабочие характеристики

Изначально АФК фонтанная арматура обладает следующими эксплуатационными свойствами согласно ГОСТ 13846:

• рабочее давление – 14 … 140 МПа, по факту до 105 МПа;
• рабочая среда – нефть, газоконденсат, природный газ с обводненностью менее 80%, содержанием механических примесей до 0,25 г/л;
• температурный диапазон – рабочей среды до +120°С, внешней среды +40°С … -60°С;
• номинальный диаметр стволового прохода – 50 – 150 мм;
• условный диаметр боковых патрубков фонтанной елки – 50 – 100 мм;
• номинальный размер боковых отводов трубной головки – 50 мм или 65 мм;
• диаметр фланцев трубной головки – 180 – 350 мм нижнего и 180 – 280 мм верхнего;
• давление опрессовки – 1,5 PN для давления 70 – 140 МПа и 2 PN для давления 14 – 35 МПа;
• климатическое исполнение по ГОСТ 15150 – У, ХЛ, УХЛ;
• коррозионное исполнение – К1 при содержании углекислоты до 6%, К2 при наличии углекислоты и сероводорода до 6%, К3 в случае объема этих примесей до 25%.

В принципе в нефтегазодобывающей промышленности используются НКТ трубы диаметром 48 – 102 мм. Однако самый малый и большой размеры применяются крайне редко. Наиболее ходовыми размерами считаются 60 мм, 73 мм и 89 мм.

Соответственно, диаметр стволового прохода фонтанной елки так же выбирается из значений 65 – 100 мм. В большинстве случаев, независимо от дебита скважины, используется размер 65 мм. Это позволяет без помех спускать в скважину приборы диаметром, чуть более 40 мм, и регулировать суточный дебит с наименьшими затратами.

Фонтанная елка

Согласно стандарту ГОСТ 13846 АФК арматура фонтанная может оснащаться елкой по схемам 1 – 6:

• в первых четырех схемах использован тройниковый фитинг;
• в двух последних вариантах елки собраны на базе крестовины;
• нечетные номера схем имеют одну коренную задвижку;
• в четных схемах центральная задвижка дублируется еще одним точно таким же запорным устройством;
• крестовые елки более подходят для газовых месторождений;
• тройниковые схемы чаще применяются на нефтяных скважинах;
• 1, 3, 5 схемы обычно эксплуатируются под давлением до 14 МПа;
• в этих же случаях используются шаровые краны;
• для давления 21 МПа и 35 МПа допускается применять дисковые задвижки;
• самыми надежными считаются задвижки шиберные типа ЗМС, их устанавливают на давление от 35 МПа;
• для PN 70 – 140 МПа в шиберных задвижках ЗМАД/ЗМАДП устанавливаются автоматические системы подачи смазки.

В схемах 2 и 4 установлено по два тройника, причем рабочая выкидная линия всегда находится сверху. Это позволяет при добыче флюида с высоким содержанием абразива переводить скважину на нижний запасной выкид для замены верхнего фитинга под давлением без остановки.

Трубная обвязка

В зависимости от необходимого количества НКТ колонн АФК арматура фонтанная может иметь две схемы трубной обвязки:

• в первой схеме используется одна крестовина, насосно-компрессорные трубы крепятся к трубной головке или планшайбе над ней;
• во второй схеме крестовин, соответственно, две, способы фиксации НКТ аналогичны предыдущим вариантам.

Одна горизонтальная линия трубной обвязки используется для контроля давления в межтрубном пространстве. Через вторую линию в него закачиваются реагенты. Эта же линия соединяется через обратный клапан с выкидной линией. Манифольд может иметь несколько схем исполнения в зависимости от характеристик рабочей среды и технологии добычи.

Запорная и регулирующая арматура

Эти же запорные устройства входят в комплект противовыбросового оборудования, что дополнительно подтверждает их высокие эксплуатационные характеристики.


Для рабочей среды с высоким содержанием химических примесей корпусные детали и элементы затворных устройств дросселей, задвижек изготавливаются из коррозионно-стойких сталей, некоторые из которых имеют дополнительные свойства – жаропрочность, хладостойкость, жаростойкость.