Фонтанная арматура АФКЭ

По умолчанию фонтанная арматура АФКЭ оснащается кабельным вводом. Поэтому, несмотря на название, используется этот тип устьевого оборудования, не для фонтанирующих скважин, а при их эксплуатации установкой электроцентробежного погружного насоса УЭЦН.

Фонтанная арматура АФКЭ

Причем, этот вариант фонтанной арматуры устанавливается «с запасом». Кабельный ввод встроен в верхний фланец трубной головки или адаптера на нем. Вначале нефть/газ добывается фонтанным/газлифтным способом. А затем, после снижения пластового давления, в скважину опускается ЭЦН, устьевое оборудование не меняется.

вариант фонтанной арматуры «с запасом»

Это гораздо дешевле, чем замена фонтанной арматуры на малогабаритный комплект устьевого оборудования типа АШКЭ-65x14К1-ГМ-07КУ, изначально разработанного только для насосных методов эксплуатации скважин.

Расшифровка обозначения

Согласно ГОСТ 13846 арматура фонтанная АФКЭ имеет адаптер над трубной головкой для крепления колонны НКТ и кабельный ввод для питающего кабеля погружного привода электроцентробежного глубинного насоса. В полном условном обозначении устьевого оборудования, начальным блоком которого является АФКЭ, приводится следующая информация:

  • АФ – комплект устьевого оборудования из фонтанной елки и трубной обвязки;
  • К – колонна НКТ подвешивается в адаптере или фланцевой катушке, установленной на верхний фланец трубной головки;
  • Э – в адаптер интегрирован кабельный ввод для прохождения силового кабеля погружного привода электроцентробежного насоса с устья внутрь скважины;
  • 1 – 6/1а – 6а – схема фонтанной елки и трубной обвязки по стандарту ГОСТ 13846;
  • Д, А, В – дистанционный привод, автоматическое управление задвижками, автоматический дистанционный привод, соответственно, ручное управление в обозначении не указывается;
  • 50 – 150 мм – диаметр стволового прохода условный;
  • 50 – 100 мм – номинальный диаметр боковых патрубков фонтанной елки, указывается только при несоответствии с предыдущим значением размера;
  • 14 – 140 МПа – устьевое давление скважины;
  • К1, К2, К3 – исполнение по коррозионной стойкости фланцевых и резьбовых соединений, корпусных деталей арматуры и фитингов, не коррозионно-стойкое исполнение в условном обозначении не указывается;
  • ГМ, М1 – М5 – малогабаритное исполнение фонтанной арматуры, комплектация запорными устройствами;
  • 01 – 10КУ – тип комплектации устьевого комплекта;
  • 01 – 30 – номер модернизации АФКЭ по внутризаводской документации производителя.

От специализированных комплектов устьевой арматуры для штанговых и электроцентробежных насосов устьевая арматура отличается вертикальной схемой компоновки оборудования, и более массивными размерами, весом.

Особенности конструкции

Изначально фонтанная арматура АФКЭ обладает некоторыми конструктивными особенностями внутри своей категории:

  • стандартная конфигурация фонтанной арматуры по крестовым или тройниковым схемам ГОСТ 13846;
  • подвеска насосно-компрессорной колонны в адаптере или фланцевой катушке над трубной головкой;
  • наличие встроенного в адаптер узла кабельного ввода сбоку от стволового прохода.

Такая конструкция позволяет переключаться между режимами фонтанной и насосной добычи флюида. После доукомплектации обратными клапанами возможна эксплуатация АФКЭ в нагнетательных скважинах.

Характеристики

Основными рабочими характеристиками фонтанной арматуры АФКЭ являются:

  • назначение – эксплуатация скважин с электронасосным, фонтанным или газлифтным способом добычи флюида;
  • рабочая среда – нефть, газовый конденсат, природный газ;
  • агрессивность рабочей среды – низкая, средняя, высокая
  • обводненность флюида – максимум 80%;
  • температура рабочей среды – в пределах +120°С;
  • схема фонтанной елки – тройниковая №1, 2, 3 и 4, крестовая №5 и 6 по регламенту ГОСТ 13846;
  • схема трубной обвязки – №1 по ГОСТ 13846;
  • способ подвески НКТ –во фланцевой катушке или в адаптере;
  • способ управления запорными устройствами – ручной маховиками, дистанционный, автоматический, дистанционно-автоматический;
  • диаметр условный стволового прохода – 50 – 150 мм;
  • диаметр номинальный боковых патрубков фонтанной елки – 50 – 100 мм;
  • размер условный боковых отводов трубной головки – 65 мм;
  • диаметр нижнего фланца трубной обвязки условный – 180 мм, 280 мм;
  • размер верхнего фланца трубной головки номинальный – 180 мм;
  • диаметр труб насосно-компрессорных – 60 – 114 мм;
  • диаметр обсадной колонны – снаружи 219 мм, 245 мм, в подвеске 140 мм, 176 мм;
  • количество колонн НКТ – одна;
  • рабочее давление скважины – 14 – 140 МПа;
  • класс конструкционных материалов корпусной группы – AA – FF по 6A API;
  • уровень спецификации – PSL1 – PSL3G по 6A API, УТТ1 – УТТ3 по ГОСТ Р 51365;
  • требования к характеристикам – уровень PR1 – PR2 по 6A API, УТР1 – УТР2 по ГОСТ Р 51365;
  • климатическое исполнение – ХЛ, У, О, УХЛ для холодного, умеренного, континентального, холодно-умеренного климата, соответственно;
  • исполнение коррозионное – не коррозионностойкое при содержании сероводорода и углекислоты до 0,003%, К1 при CO2 менее 6%, К2 и К3 при содержании H2S и CO2 меньше 6% и 25%, соответственно;
  • тип запорных устройств – краны шаровые при PN до 14 МПа, шиберные или дисковые задвижки по умолчанию;
  • межремонтный период – 8 лет;
  • наработка на отказ – 15 000 часов;
  • ресурс – 15 лет.

Колонны обсадных и насосно-компрессорных труб могут подвешиваться внутри одного общего разъемного корпуса. Несколько элементов оборудования могут изготавливаться в виде моноблоков. Арматура и фитинги могут исполняться без фланцев, когда уплотнительные поверхности нарезаются непосредственно на их тело.

Фонтанная елка

По условиям эксплуатации арматура фонтанная АФКЭ может комплектоваться всеми типами елок по ГОСТ 13846:

  • 1 и 2 схемы имеют одну выкидную линию, используются для низко и среднедебитных скважин с низким содержанием смолы, песка, углекислоты и сероводорода;
  • 3 и 4 тройниковые схемы с двумя выкидными линиями пригодны для перекачки нефти, газа с высоким содержанием сероводорода, абразива, углекислоты и смол;
  • схемы 1 – 4 на основе одного или двух фланцевых тройников обычно ставят на нефтяные скважины;
  • крестовые схемы 5 и 6 с двумя выкидными линиями чаще применяют на газовых месторождениях;
  • одна коренная задвижка в схемах 1, 3, 5 используется при низком давлении среды;
  • две центральных задвижки в схемах 2, 4, 6 обеспечивают безопасность при высоком устьевом давлении;
  • схемы 3 и 4 «высокие», для их обслуживания необходима рабочая площадка с лестницей и двумя ярусами;
  • остальные схемы низкие, для них на устье монтируется одноярусная рабочая площадка;
  • крестовая елка пригодна для давления 35 – 105 МПа;
  • тройниковые елки используются на давление 14 – 35 МПа.

Фонтанная елка имеет следующую конструкцию:

  • одна или две коренные задвижки, установленные друг за другом вертикально в нижней части конструкции на верхний фланец адаптера трубной головки;
  • фланцевый тройник, крестовина или два тройника в средней части елки для изготовления одной или двух выкидных линий из боковых отводов указанных фитингов;
  • боковые отводы двух тройников в схемах 3 и 4 всегда развернуты в оном направлении;
  • буферная задвижка устанавливается на верхний фланец крестовины или тройника;
  • в буферной зоне размещается манометр, подключенный через запорно-разрядное устройство, и глухой фланец, демонтирующийся при установке лубрикаторного узла;
  • на каждый фланец бокового отвода крестовины, тройника устанавливается манифольдная задвижка, а следом за ней дроссель регулируемого типа.

Дополнительно выкидная линия может сообщаться с трубной обвязкой через колено и обратный клапан для стравливания давления.

Трубная обвязка

Согласно маркировке, представленная фонтанная арматура АФКЭ имеет следующую конструкцию трубной головки и обвязки:

  • снизу крестовина трубной головки вкручена на резьбе, присоединена фланцем или закреплена в клиновой подвеске на колонной головке;
  • к боковым отводам крестовины крепятся задвижки, одна из которых глушится фланцем, а другая соединяется с технологической линией, через которую в скважину закачивают реагенты для ГРП, увеличения приемистости, прочих действий;
  • на верхнем фланце крестовины трубной головке смонтирован адаптер, внутри которого крепится резьбой или муфтой колонна насосно-компрессорных труб;
  • верхний фланец адаптера (планшайбы) становится основанием для фонтанной елки;
  • на глухой фланец задвижки бокового патрубка через запорно-разрядное устройство крепится манометр, которым изменяется давление в межтрубном пространстве;
  • кабельный ввод врезан в планшайбу сбоку от устьевого канала.

Такая схема проще, чем подвеска НКТ внутри самой трубной головки. Для демонтажа лифтовой колонны достаточно открутить шпильки на одном фланце, а не на четырех. Во внутренней камере трубной головки остается больше места для прокладки силового кабеля ЭЦН.

Единственным недостатком первой схемы трубной обвязки с подвешиванием НКТ в планшайбе является невозможность добычи с разных горизонтов.

Запорная и регулирующая арматура

Комплектуется арматура фонтанная АФКЭ задвижками прямоточного полнопроходного типа по умолчанию и для освоения нефтяных скважин. Для эксплуатации газовых скважин и/или рабочем давлении в пределах 14 МПа могут использоваться шаровые краны для снижения габаритов устьевого оборудования и повышения комфорта обслуживания.

Стандартным вариантом задвижки для фонтанной арматуры считается вариант ЗМС – задвижка механическая стальная шиберного типа с двумя параллельными шиберами. Рабочим положением запорного органа является открытое, поэтому шибер минимально контактирует с рабочей средой.

задвижка механическая стальная шиберного типа

Обеспечивается ресурс от 5 лет, межремонтный период 3 года, наработка на отказ 10 000 часов. Имеется стравливающее устройство и принудительная система смазки.

стравливающее устройство

Вторым вариантом является дисковая дроссельная задвижка ЗД и ее улучшенная модификация ЗДШ с несколькими сменными дросселями для регулировки характеристик рабочей среды ступенчатым способом.

дроссельная задвижка ЗД

Шаровые краны так же используются с полнопроходным внутренним сечением, чтобы не создавать сужений на входе в трубопровод.

Варианты исполнения

По умолчанию фонтанная арматура АФКЭ имеет классификацию по нескольким типовым признакам:

  • схема фонтанной елки – тройниковая высокая, низкая, крестовая, с одной, двумя выкидными струнами;
  • тип управления – с ручным, автоматическим, дистанционным, гидравлическим, электрическим, пневматическим, комбинированным приводом;
  • номинальный размер – 50 – 150 мм;
  • рабочее давление – 14 – 105 МПа;
  • коррозионная стойкость – обычная, К1, К2, К3;
  • климатическое исполнение – О, ХЛ, У;
  • тип соединений – муфты, резьба, фланцы.

Дополнительно к этим видам исполнения добавляются не одинаковые габариты и вес фонтанной арматуры с кабельным вводом. Так как при сборке фонтанной елки, трубной обвязки и манифольда могут использоваться задвижки и шаровые краны разных производителей с коваными, литыми корпусными элементами, по умолчанию имеющие различные размеры.

Комплектация

В стандартном варианте арматура фонтанная АФКЭ имеет следующую комплектацию:

  • головка трубная – 1 шт.;
  • переводник головки трубной – 1 шт.;
  • накидной фланец – 1 шт.;
  • ответный фланец – 1 шт.;
  • фланец НКТ – 2 – 3 шт.;
  • заглушка – 3 шт.
  • тройник – 1 или 2 шт. или крестовина 1 шт.;
  • задвижка ЗДШ или ЗМС – 5 – 7 шт. или аналогичное количество шаровых кранов;
  • манометр – 2 шт.

стандартный вариант АФКЭ

В расширенную комплектацию, которая шифруется в условном обозначении, как УК (устьевой комплект) дополнительно включается трубная обвязка, манифольд, регулирующая, защитная арматура. При этом конструкция и комплектация трубной обвязки и манифольда имеют несколько вариантов исполнения.

 

Возврат к списку