ГОСТ арматура устьевая
По требованиям ГОСТ арматура устьевая должна использоваться для установки на колонную головку с целью обеспечения процесса освоения нефтяной, газовой скважины. Фонтанная арматура предназначена для фонтанирующих, газлифтных и насосных скважин, добывающих конденсат, газ, нефть.
Нагнетательная скважина сооружается для закачки в пласт жидкостей/газов для улучшения характеристик пласта. Здесь более высокое рабочее давление, и низкая степень агрессивности рабочих сред, в которых не содержится сероводород, песок, углекислота.
Классификация устьевой арматуры
По назначению в стандартах ГОСТ арматура устьевая подразделяется на две категории:
В фонтанной арматуре поток рабочей среды направлен снизу вверх – от забоя к устью, далее через выкидную линию и манифольд на АГЗУ. Реагенты в нагнетательной скважине движутся сверху вниз для поддержания пластового давления, и обеспечения работоспособности эксплуатационных скважин.
Существует классификация арматуры устьевой еще по нескольким типовым признакам:
Нагнетательная устьевая арматура рассчитана на давление 14 – 35 МПа, фонтанная на 14 – 140 МПа. Конструкция сборочного узла всегда одинаковая – снизу находится трубная обвязка, на нее крепится елка.
Регламент ГОСТ 13846
Согласно требованиям этого ГОСТ арматура устьевая должна иметь определенную конструкцию, отвечать конкретно определенным техническим требованиям, иметь стандартные параметры, собираться по представленным схемам. Документация разработана при СССР, была обязательной для выполнения во всех союзных республиках и, даже государствах Совета Экономической Взаимопомощи.
Вначале срок его действия был ограничен пятью годами. Но в 1994 году, за 12 месяцев до указанного срока, Межгосударственный совет МГС СНГ сделал его бессрочным. Исполнителями были сотрудники Минхимнефтемаша СССР. Действие ГОСТ 13846 распространяется только на устьевую арматуру с концентрическим расположением насосно-компрессорных труб или с одним НКТ трубопроводом, то есть на одноствольную арматуру.
Технические требования
В документах ГОСТ 13846 указано, что при изготовлении арматуры устьевой должны выполняться следующие требования:
Номинальный диаметр верхнего фланца трубной головки для DN ствола 50 – 80 мм при давлении 14 – 140 МПа равен 180 мм. Для диаметра 100 мм и 150 мм значение этого параметра равно 230 мм и 280 мм, соответственно.
Исполнение элементов устьевой арматуры по степени стойкости к химической коррозии должно соответствовать следующим значениям:
Конструкционные материалы и требования к ним в данном стандарте не указаны.
Эксплуатационные характеристики
В первом разделе ГОСТ приведены параметры арматуры устьевой сразу после типовых схем сборки:
Из-за не одинаковых габаритов задвижек, кранов, обратных клапанов, тройников, дросселей и крестовин у разных производителей единого размера на устьевую арматуру не существует, в принципе.
Схемы сборки
Выпускается арматура устьевая ГОСТ 13846 в нескольких вариантах исполнения. Она состоит из двух крупных унифицированных сборочных единиц – трубная обвязка и елка, для каждой из которых в рассматриваемой нормативной документации предусмотрено несколько схем сборки:
Дополнительно скважинные трубопроводы могут крепиться внутри трубной головки или в стволовой катушке над ней. Соответственно, в последнем случае в схему будет добавлен еще и этот элемент.
Таким образом, с учетом всех возможных вариантов получается 24 схемы фонтанной и 8 схем нагнетательной арматуры. В каждой из них могут устанавливаться задвижки шиберные или краны пробковые, шаровые в качестве запорной арматуры, регулируемые и не регулируемые шиберы, обратные клапаны и манометры разной конструкции от не одинаковых производителей. Для кранов существует ограничение по давлению – эти запорные устройства используются только при PN 14 – 21 МПа.
Выбор конкретного типа сборки зависит от следующих факторов:
Например, самая простая схема фонтанной елки №1 применяется в скважинах с низким дебетом, при отсутствии в нефти абразивных веществ, сероводорода и углекислоты. Тройниковые схемы елок с двумя последовательно расположенными друг над другом тройниками используются в сложных условиях. Так как позволяют создать две выкидные линии в разных вертикальных уровнях для замены верхнего фитинга под давлением, то есть без остановки технологического процесса и без потерь прибыли, соответственно.
Крестовые схемы являются промежуточным вариантом. Здесь так же две выкидные линии – струны, но ремонтопригодность главного фитинга – крестовика значительно снижена. Область применения типовых схем елок АФ/АФК:
Для снижения вероятности замерзания жидкостей, конденсатов внутри запорных устройств используются задвижки без сварочных соединений. Для подключения к затрубному и внутристволовому пространству используется манифольд.
Обозначение и маркировка
В рассматриваемом стандарте ГОСТ арматура устьевая условно обозначается следующим шифром:
В маркировку в полном объеме включен шифр условного обозначения и товарный знак завода. Наносится она чеканами на стальную пластинку, прикручиваемую проволокой к штурвалу любой задвижки.
Назначение и применение
По регламенту ГОСТ арматура устьевая фонтанного типа предназначена для решения следующих задач:
Нагнетательная арматура является вспомогательной по отношению к АФ/АФК. Она необходима для регулирования характеристик самого пласта путем нагнетания в него газов, жидкостей.
Фонтанная арматура после небольшой доработки так же устанавливается на устье насосных скважин с установками ЭЦН, ШГН, газлифтных скважин безнасосного типа.
Требования ГОСТ Р 51365
В стандарте ГОСТ Р 51365 арматура устьевая отечественного производства увязывается с нормативами международного формата ИСО 10423. Причем, требования носят рекомендательный характер. Производитель при отклонении от этого регламента должен указать весь перечень внесенных в конструкцию изменений.
В отличие от предыдущего стандарта, здесь приведены требования к конструкции каждого элемента трубной обвязки, фонтанной и нагнетательной арматуры, их размерам и техническим характеристикам:
Дополнительно описываются испытания гидравлические, температурные, технические условия на используемые конструкционные материалы. Третья глава документа посвящена определениям и терминам. Затем идут требования по взаимозаменяемости, конструированию, безопасности, проверке, сварке, оборудованию, маркировке, хранению и документации.
Подробная терминология, в том числе, и межгосударственная по нефтепромысловой отрасли в целом, на арматуру устьевую приводится в ГОСТ 28996. А методы контроля продукции рассмотрены во всех деталях в нормативной документации ГОСТ 30768.