Фонтанную арматуру различают по конструктивным и прочностным признакам [9, 34]:
1) по рабочему давлению — отечественные заводы выпускают фонтанную арматуру, рассчитанную на давление от 7 до 105 МПа. Арматуру, рассчитанную на давление 105 МПа, можно использовать для сверхглубоких скважин или скважин с аномально высоким пластовым давлением (АВПД). Для фонтанных нефтяных скважин в основном применяют арматуру, рассчитанную на рабочее давление от 7 до 35 МПа;
2) по размерам проходного поперечного сечения ствола — от 50 до 150 мм. Фонтанная арматура с диаметрами ствола, равными 100 и 150 мм, предусмотрена для высокодебитных нефтяных и газовых скважин;
3) по конструкции фонтанной елки — крестовые и тройниковые. На рис. 3.3 представлены схемы арматуры. Боковые отводы в этих видах арматуры при помощи выкидных линий соединяются со сборными и замерными установками;
4) по числу спускаемых в скважину рядов труб — однорядные и двухрядные. На рис. 3.3 показана фонтанная арматура для однорядного подъемника;
5) по виду запорных устройств — с задвижками и кранами. Задвижки применяют на нефтяных скважинах, а краны — на газовых.
Освоение и пуск в эксплуатацию фонтанной скважины проводится при установленной на ее устье фонтанной арматуры одним из следующих способов:
промывка — замена жидкости, заполняющей ствол скважины после бурения, на более легкую, например, глинистого раствора на воду, воды — на нефть;
продавливание сжатым газом (воздухом) — насыщение заполняющей скважину жидкости газом или воздухом, нагнетаемым с поверхности;
аэрация — замена жидкости в скважине на газожидкостную смесь.
При промывке скважины для вызова фонтана жидкость нагнетают с помощью насоса в межтрубное пространство, при этом более тяжелая жидкость, заполняющая скважину (глинистый раствор), вытесняется на поверхность по фонтанным трубам. При значительном пластовом давлении скважина может фонтанировать даже после неполной замены глинистого раствора водой или нефтью.
|
| Рис. 3.3. Виды фонтанной арматуры: |
| а — крестовая; б — тройниковая; / — манометр; 2 — трехходовой кран; 3,11 — верхний и нижний буфера; 4 — тройник; 5 — штуцер; 6 — запорное устройство (боковая задвижка, кран); 7 — запорное устройство (стволовая задвижка, кран); 8 — переводник; 9 — крестовик; 10 — колонный фланец; 12 — крестовик елки |
Сущность продавки скважины сжатым воздухом заключается в нагнетании последнего в кольцевое пространство между фонтанными трубами и эксплуатационной колонной. Сжатый воздух вытесняет жидкость, заполняющую скважину, через фонтанные трубы наружу и одновременно, поступая в эти трубы через специальные (пусковые) клапаны, установленные на расчетной глубине, газирует жидкость и тем самым уменьшает плотность. Для продавливания скважин применяют специальные компрессоры, рассчитанные на давление 8 — 20 МПа. Значительное понижение плотности жидкости в скважине может быть достигнуто при одновременном нагнетании в нее воды (нефти) и газа (воздуха). В этом случае к скважине, кроме водяной (нефтяной), линии от насоса, подводят также газовую (воздушную) линию от компрессора. Жидкость и газ (воздух) смешиваются в смесителе (эжекторе), после чего газожидкостная смесь нагнетается в затрубное пространство скважины. При замене этой смесью жидкости, находящейся в скважине, давление на забой снижается, и нефть начинает поступать из пласта в скважину. Нагнетание смеси прекращается, как только скважина начинает устойчиво фонтанировать.
