Эксплуатации плашечных превенторов

Плашечные превенторы должны периодически проверяться на закрытие и открытие. Периодичность проверки устанавливается техническим руководителем предприятия. Результаты проверок фиксируются бурильщиком в "Вахтовом журнале", а мастером в "Журнале проверок исправности оборудования". Оптимальным является проверка работоспособности плашечного превентора в следующие сроки.

Один раз в неделю ППГ проверяется на "открытие – закрытие" и герметичность (на воде). Эта операция проводится под контролем мастера в следующей последовательности:

· уровень промывочной жидкости в скважине снижается ниже крестовины на 1,5 – 2 метра;

· колонна труб подвешивается на талевой системе из расчёта, что против плашек должна находится гладкая часть труб, а муфта должна быть расположена над столом ротора на 0,3 – 0,8 метров или на уровне механического ключа (АКБ);

· превентор закрывается гидравлическим приводом и сверху заливается техническая вода по уровню фланца надпревенторной катушки (разъёмного жёлоба с воронкой);

· в течении 10 минут наблюдают за уровнем жидкости, "зеркало" должно оставаться неизменным.

Один раз в месяц дополнительно проверяют герметичность резиновых элементов плашек превентора на воздухе. К перечисленным операциям после наблюдения за "зеркалом" под плашки (через специальный штуцер в отводе крестовины) подаётся воздух под давлением 6 – 8 ^кгс/_см², с использованием компрессора. Если пузырьки воздуха не наблюдаются – плашки превентора герметичны.

Не реже двух раз в месяц производится проверка превенторов на зашламлённость (зашламованность) полости между плашками и крышкой корпуса. Этот вид проверки проводится в следующей последовательности:

· превентор закрывают гидравлическим приводом;

· вращают штурвалы против часовой стрелке до упора, т.е. выбирают монтажный люфт (который у изношенных превенторов может достигать 1,5 оборота);

· открывают превентор ППГ гидроприводом;

· вращают штурвалы по часовой стрелке на закрытие.

Если дополнительный люфт, не считая монтажный, более одного оборота – превентор зашламован. Необходимо произвести очистку полостей от шлама. Для этого необходимо открыть крышки превентора.

Очистить полости превентора от шлама, а так же произвести замену плашек, можно непосредственно на устье скважины.

Работа по замене плашек проводится в следующей последовательности:

· выключить электроконтактный манометр;

· перекрыть пневмогидроаккумуляторы от системы;

· перевести рукоятку маслораспределителя соответствующего превентора в положение "закрыто" и стравить давление в гидроцилиндре (из камеры открытия);

· отсоединить шарнирное соединение карданов штурвала ручного привода;

· отвернуть болты крепления крышки;

· ослабить шарнирные соединения крышек (уплотнительное соединение маслоподводящих трубок) вращением болта против часовой стрелки на 1,5 – 2 оборота;

· отвести крышки корпуса в сторону, открыть их;

· вращением винта ручного привода по часовой стрелке переместить плашки в положение "закрыто";

· снять плашку со штока движением вверх (в сторону) и заменить её на другую;

· вывернуть винты ручного управления против часовой стрелки до отказа;

· закрепить шарнирные соединения крышек (уплотнительные соединения), открыть пневмогидроаккумулятор и перевести плашки в положение "открыто", используя гидропривод, переводом рукоятки маслораспределителя в положение "открыто";

· перекрыть пневмогидроаккумулятор и стравить давление в гидроцилиндрах переводом рукоятки маслораспределителя;

· ослабить шарнирные соединения крышек и закрыть их, прижав к корпусу;

· закрепить крышку к корпусу болтами, затянуть шарнирные соединения (уплотнение маслоподводящих трубок) и подсоединить карданы ручного привода;

· проверить превентор на открытие и закрытие с использованием гидропривода и уточнить количество оборотов штурвалов ручного привода на "закрытие";

· опрессовать превентор плашечный на герметичность на давление опрессовки обсадной колонны, с составлением Акта.

 

Превенторы универсальные гидроуправляемые (ПУГ)

Превенторы универсальные предназначены для герметизации устья скважины при ГНВП и открытых фонтанов, при строительстве и ремонте скважин. При этом герметизация устья скважины возможна на любой части бурильной колонны (гладкая часть, замковые соединения, УБТ, квадрат и др.), обсадных или насосно-компрессорных труб, а также при отсутствии инструмента в скважине. Кроме того, превентор позволяет расхаживать, проворачивать (на гладкой части трубы) и протаскивать трубы (бурильные) с замковыми соединениями (при наличии на них фасок под углом 18 град.).

Промышленность выпускает превенторы универсальные двух типов: с кольцевым уплотнительным элементом и со сферическим. Технические данные приведены в таблице 3.

Таблица 3

№ пп	Параметры, типоразмер	ПУГ 180×35К2	ПУГ 230 × 35	ПУГ 280 × 35	ПУГ 350 × 35	ПК 350 × 35
	Диаметр проходного отверстия, мм
	Рабочее давление, МПа
	Рабочее давление в системе гидроуправления, МПа					12,5
	Максимальный диаметр труб, протаскиваемый через ПК, мм
	Объём масляной полости на закрытие, л
	Объём масляной полости на открытие, л					59,4
	Количество циклов "закр.–откр." на трубе при Рскв = Рраб
	Количество циклов "закр. – откр." на ноль при Рскв = Рраб
	Количество циклов "закр. – откр." на трубе при Рскв = 0
	Суммарная длина расхаживания, м					1500-Рскв=10 15000-Рскв=7
	Количество протаскиваемых замков, шт.					Рскв=7 МПа
	Давление теплосодержащего агента в камере обогрева Рmax, МПа		1,0		1,0	1,0
	Габариты: диаметр – высота, мм	760×1075	910×1170	1010×1325	1240×1580	1250×1210
	Масса, кг
	Изменение диаметра проходного отверстия уплотнителя, мм	0 - 180	0 - 230	0 - 280	0 - 350	0 - 350

 

Конструкция превентора универсального гидроуправляемого с кольцевым уплотнительным элементом представлена на рис. 14.

Превентор состоит из корпуса 3 с присоединительным фланцем в нижней части, с условным диаметром Д_у = 230 мм и крупной ленточной прямоугольной резьбой 4 в верхней части. В корпус вворачивается крышка 2 с канавкой под уплотнительное кольцо и глухими отверстиями с резьбой под шпильки (крышка от выкручивания фиксируется стопорным болтом). Внутри корпуса размещается ступенчатый плунжер 7, с конической поверхностью в верхней части, которая входит в контакт с уплотнительным элементом 1. Уплотнительный элемент выполнен в виде стальных сегментов сложного таврового профиля армированных резиной. Уплотнительный элемент удерживается монтажной втулкой 8, в нижней части которой имеются циркуляционные отверстия. В корпусе превентора имеются два отверстия со штуцерами. Верхний штуцер 5 связан с камерой открытия "Б", а нижний штуцер связан с камерой закрытия "А". Для северных районов превентор универсальный поставляется в варианте с полостью для обогрева в нижней части корпуса. При СПО, бурении, промывке или других технологических операциях в скважине превентор универсальный находится в открытом положении. В это время плунжир находится в нижнем положении, так как в камере открытия находится масло под давлением равным давлению гидросистемы.

В случаи необходимости закрытия превентора, масло подаётся в камеру закрытия. Плунжер перемещается вверх и своей конической поверхностью, "набегая" на резиновый уплотнительный элемент, обжимает его и вытесняет к оси превентора. В свою очередь уплотнительный элемент обжимает колонну труб на любой её части и герметизирует затрубное пространство или полностью перекрывает сечение скважины при отсутствии инструмента.

С ростом давления на устье скважины плунжеру передаётся дополнительное запорное усилие с появлением эффекта самоуплотнения (в экспериментальных условиях после сбрасывания давления в камере закрытия до "0", при давлении в "скважине" Р_скв = 15 МПа, превентор оставался в закрытом положении).

При подаче масла в камеру открытия плунжер перемещается вниз, вытесняя масло из камеры закрытия в масляный бак. За счёт упругих сил резины уплотнительный элемент возвращается в исходное состояние, освобождая сечение скважины.

При закрытии превентора возникают большие контактные напряжения, поэтому при расхаживании или проворачивания колонны труб рекомендуют снизить давление в камере закрытия до появления незначительных пропусков (4 ^л/_мин) и вновь поднять давление до их прекращения.

После проведения работ по расхаживанию инструмента рекомендуют вновь поднять давление в камере закрытия превентора до рабочего давления в гидросистеме.

Перед монтажом превентора на устье скважины его необходимо опрессовать на стенде в условиях мастерской на рабочее давление с составлением Акта опрессовки, а после монтажа превентор опрессовывается совместно с остальным противовыбросовым оборудованием на давление опрессовки технической колонны (эксплуатационной колонны).

Проверка работоспособности кольцевого превентора сводится к проверке на герметичность резинового уплотнителя. Эта операция проводится в следующей последовательности:

· снижается уровень раствора в скважине ниже крестовины (например: путём подъёма 1 – 2 свечи);

· превентор закрывается на гладкой части трубы;

· сверху в надпревенторную катушку или до уровня отвода в желобную систему заливается техническая (питьевая) вода;

· в течение 15 мин. наблюдают за уровнем жидкости (падения не должно быть);

· затем под уплотнитель (через отвод крестовины) подаётся сжатый воздух под давлением 6 – 8 атм.;

· наблюдают за зеркалом жидкости (пузырьков не должно быть).

Частота проверок работоспособности кольцевого превентора устанавливается самим предприятием и колеблется в разных регионах России от 1 раза в неделю до 1 раза в месяц. При этом рекомендуется, на некоторых предприятиях, давление в камере закрытия превентора при проверках снижать до 5,0 МПа.

В настоящее время (с 2001 года) Волгоградский завод буровой техники освоил выпуск сферических превенторов, которые заметно отличаются от универсальных кольцевых превенторов.

Сферический превентор состоит из корпуса 1 (см рис. 15) с присоединительным фланцем в нижней части. Во внутренней полости корпуса размещается плунжер 7, который своим верхним торцом входит в контакт со сферическим уплотнительным элементом 3. К корпусу с помощью шпилек крепится крышка 2. Между корпусом и крышкой устанавливается направляющее кольцо 8 (переводной фланец). Герметичность соединений обеспечивается уплотнительными манжетами 9 и 10. В верхней части крышки имеются глухие отверстия с резьбой под шпильки, канавка под уплотнительное кольцо и проточка, в которую устанавливают сменное кольцо – центратор 4, фиксируемое штифтами. В корпусе имеются два отверстия со штуцерами: нижнее отверстие "А", связанное с камерой закрытия, верхнее "Б", связанное с камерой открытия. При подаче давления в камеру закрытия плунжер перемещается вверх и своей торцевой поверхностью давит на сферический элемент 3. Металлические вставки (сегменты), скользя вверх по сферической поверхности крышки, отжимают резину уплотнительного элемента к оси скважины, которая в свою очередь обжимает гладкую часть бурильной трубы (или любой другой инструмент, находящийся в скважине), т.е. герметизирует устье скважины. С ростом давления на устье скважины эффект самоуплотнения увеличивается. Положение уплотнительного элемента контролируется указателем, выполненным в виде штока 11 и предохранительного стакана 13 с прорезями. При подаче давления в камеру открытия плунжер перемещается вниз и сегменты уплотнительного элемента, за счёт упругих свойств резины, возвращаются в первоначальное положение, т.е. превентор открывается.

Показатели надёжности работы сферического превентора (количество циклов "открытие – закрытие", суммарная длина расхаживания, количество протаскиваемых замков) в несколько раз (до 10 раз) превышает показатели работы универсального кольцевого превентора (см. табл. 3).

В осенне – зимнее время (при отрицательных температурах) в сферическом превенторе предусмотрена система подогрева. Теплоноситель подаётся через штуцер 14.

 

Надпревенторная катушка

Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности требуют, чтобы все схемы обвязки устья скважины противовыбросовым оборудованием в верхней части должны включать фланцевую катушку. Надпревенторная катушка предназначена для облегчения монтажа дополнительного противовыбросового оборудования при проведении работ по ликвидации ГНВП и открытых фонтанов. Кроме того, надпревенторная катушка, выполняя роль центратора, предохраняет корпус превентора от истирания и удара муфтами труб при спускоподъемных операциях. Технические характеристики надпревенторной катушки (рабочее давление, внутренний диаметр и присоединительные размеры) должны соответствовать техническим характеристикам превенторной установки. Высота катушки должна быть не менее 300 мм и обеспечивать свободное прохождение шпилек между фланцами. На надпревенторную катушку, как и на всё противовыбросовое оборудование, должен быть технический паспорт завода изготовителя и Акт опрессовки на рабочее давление на стенде в условиях мастерской до монтажа на устье скважины. При этом опрессовку катушки и транспортировку к устью скважины производят совместно с собранным превентором. После установки на устье на фланцевую катушку монтируется воронка с разъёмным жёлобом.