оборудование ПВО. Превенторы плашечные
 Скачать 4.4 Mb.
|
|
Шаровые краны. Назначение, устройство и требования к ним Шаровые краны предназначены для герметизации полости труб при газонефтеводопроявлениях и открытых фонтанов. При вскрытии коллекторов в скважинах с возможным ГНВП на устье необходимо иметь два шаровых крана. Один шаровой кран устанавливается между рабочей трубой и её предохранительным переводником, второй является запасным. При вскрытии газовых пластов с аномально высоким давлением, сероводородсодержащих горизонтов на буровой должно быть три крана. Один шаровой кран устанавливается между рабочей трубой и вертлюгом, второй – между трубой и предохранительным переводником, третий – запасной. Все шаровые краны должны находится в открытом состоянии, окрашены в красный цвет и иметь присоединительные размеры, соответствующие колонне труб, спущенных в скважину. Промышленностью выпускаются шаровые краны с шифрами КШ; КШН; КШВ; КШВН; КШЦ и др. Конструкция крана шарового цапфового КШЦ – 178 представлена на рис. 26. Кран шаровой состоит из корпуса 2, внутри которого размещены два стакана: верхний 4 и нижний 8. В стаканах устанавливаются две тарельчатые пружины 7 и два седла 1. Между двух сёдел зажимается непосредственно сам шар 3. Шар имеет сквозное цилиндрическое отверстие и две проточки – "полочки" образующие цапфы, которые входят в отверстия, выполненные на стыке двух стаканов. Одна из цапф имеет паз, который входит в кулачковое зацепление с муфтой 6 (узел управления шаром). Другая цапфа входит в контакт с сегментом, установленным в отверстии стакана и ограничивающим поворот шара только до 900. Для поворота шара на "открытие" или "закрытие" заводом поставляется специальный ключ 16 для управления шаром. Вставив ключ в квадратное (или шестигранное) отверстие 14, чтобы закрыть шаровой кран необходимо повернуть ключ на 900 по часовой стрелке. Для открытия проходного канала крана ключ поворачивается "влево" против часовой стрелки на 900. Усилие на ключе, при поворачивании шара, регулируется прижимной гайкой 5 и должно составлять 15 – 20 кгс·м. Ключ управления шаром должен находится на видном, легкодоступном месте. Каждый член бригады должен знать местонахождение специального ключа для шарового крана. Каждый шаровой кран должен иметь технический паспорт завода – изготовителя, Акт опрессовки на рабочее давление, которое проводится не реже одного раза в 6 месяцев и Акт о проведении дефектоскопии не реже одного раза в 12 месяцев. Обслуживание шарового крана состоит в том, чтобы не реже одного раза в неделю проверять легкость "открытия – закрытия" шарового запорного узла с усилием на ключе 15 – 20 кгс·м, а также вести учёт времени нахождения шарового крана в компоновке колонны при бурении и промывки. При наработке часов шарового крана близкого к моторесурсу (согласно технического паспорта) шаровой кран передают службе главного механика, получая взамен новый шаровой кран. Шаровые краны, бывшие в работе при ликвидации ГНВП, также сдают на ревизию. Чтобы открыть шаровой кран, находящийся под давлением, рекомендуется после монтажа нагнетательной линии с насосным агрегатом ступенчато поднимать давление над шаром, каждый раз на 25 кгс/см2 и проворачивать шаровой запорный механизм специальным ключом на "открытие". Чтобы упростить процедуру по открытию шарового крана находящегося под давлением, Волгоградский завод буровой техники выпустил опытную партию шаровых кранов с системы выравнивания давлений над и под шаровым запорным механизмом. Система выравнивания давлений была выполнена в виде миниатюрного перепускного клапана, установленного в корпусе шарового крана, который каналами в корпусе сообщал полость под шаром с полостью над шаром. Поворотом ключа перепускной клапан "открывался", полости сообщались, давление выравнивалось, и шаровой запорный механизм легко открывался с усилием 15 – 20 кгс·м. Однако, в промысловых условиях, система выравнивания давления не функционировала, так как перепускные каналы диаметрами 3 мм (ограничение толщиной стенок корпуса шарового крана), очень быстро "забивались" буровым раствором. Обратные клапана Помимо шаровых кранов на устье скважины необходимо иметь два обратных клапана с приспособлением для установки их в открытом положении. Один клапан является рабочим, второй – резервным. Обратные клапана, также как и шаровые краны, предназначены для герметизации полости труб при газонефтеводопроявлениях и открытых фонтанах. В отличии от шаровых кранов обратные клапана обеспечивают только прямую промывку. Это один из недостатков обратных клапанов. В то же время, при ликвидации газонефтеводопроявлений и открытых фонтанов, обратные клапана позволяют спускать колонну труб под давлением с загерметизированным устьем при установке их в компоновку. На практике широкое распространение получили обратные клапана КОБ и КОБТ, представленные на рис. 27 и 28. Клапан КОБТ выполнен в виде корпуса 1 с присоединительными резьбами и седлом под тарелку 2 в нижней части корпуса. Во внутренней полости корпуса выполнена метрическая, цилиндрическая резьба, в которую вворачивается направляющее гнездо 3 с циркуляционными каналами. В центральное отверстие направляющего канала устанавливается витая пружина 4 и заводится шток 5 с резьбой в верхней части и тарелкой 2 в нижней части. На шток устанавливается шайба 6 и наворачивается гайка 7, которая начинает сжимать пружину 4. Пружина, пытаясь выпрямиться, прижимает тарелку к седлу корпуса, исключая, тем самым, обратную промывку. Отличительная особенность клапана КОБ состоит в том, что седло находится в средней части корпуса 1, а сам клапан, как бы, перевёрнут. Сам клапан 2 конусовидный и сменный, и наворачивается на шток 5 по резьбе. В нижней части клапан армирован резиной, обеспечивая уплотнение типа "резина – металл". Направляющее гнездо 3 удерживается прижимной гайкой 8. Один из недостатков обратных клапанов этой конструкции состоит в том, что они требуют специальное приспособление, обеспечивающее наворачивание обратных клапанов в открытом положении при герметизации устья скважины с переливом через трубы. Следующий недостаток заключается в том, что после герметизации устья скважины при ГНВП необходимо через 10 – 15 минут зафиксировать давление в полости колонны труб, а для этого необходимо иметь ещё одно приспособление, позволяющее открыть клапан, находящийся под давлением, и замерить давление в трубах. Эти недостатки устранены в конструкции обратного клапана представленного на рис. 29, опытный образец которого был разработан Волгоградским заводом буровой техники. В корпус клапана 1 устанавливается направляющее гнездо 9 с пружиной 7. В направляющее гнездо заводится шток 8 с клапаном 5 и затем сменное седло 6. В корпусе, над седлом, выполнено сквозное отверстие, в которое на монтажных втулках 4, устанавливается валик 3 с кулачком 2. В торце валика имеется шестигранное отверстие под специальный ключ (такой же, как у шаровых кранов). В положении, когда обратный клапан "закрыт", можно осуществить только прямую промывку. Чтобы "открыть" клапан необходимо вставить специальный ключ в шестигранное отверстие валика и провернуть его на 900. Кулачок 2, "набегая" своей вершиной на клапан 5, отодвинет его от седла 6 и зафиксирует в положение "открыто". В открытом положении можно осуществлять как прямую, так и обратную промывки. Чтобы открыть обратный клапан, находящийся под давлением, например 150 кгс/см2, необходимо, после монтажа нагнетательной лини с насосным агрегатом, поднять давление до момента открытия клапана (по манометру на нагнетательной линии), а затем ключом провернуть валик на 900. Манифольды противовыбросовые блочные Манифольды противовыбросовые блочные выпускаются промышленностью, согласно ГОСТа 13862 – 90, и могут иметь следующие обозначения: МПБ 5 – 80×70К3. Расшифровываются следующим образом: МПБ – манифольд противовыбросовый блочный; 5 – порядковый номер типовой схемы (по схеме №5); 80 – условный внутренний диаметр узлов манифольда, Ду, мм; 70 – рабочее давление, МПа; К3 – для эксплуатации на скважинах с содержанием сероводорода (H2S) до 25%. Рабочее давление манифольда должно быть не менее давления опрессовки обсадной колонны. Промышленностью выпускаются манифольды на рабочее давление 7, 14, 21, 35, 70 и 105 МПа с условным внутренним диаметром 80 мм (бурение) 50,65 мм (ремонт скважин). Манифольды поставляются заводами – изготовителями блочно, то есть на специальных рамах. Под блок дросселирования или глушения монтируются составные части манифольда, такие как: прямоточные задвижки с ручным управлением; тройники и крестовики; регулируемые дроссели с ручным или дистанционным управлением; гасители потока; манометры с разделителями сред. Отдельно поставляются: гидроприводные задвижки (на отводах крестовины); напорные трубы (от устья скважины до блоков); сепараторы или трапнофакельные установки; трубные секции (выкидные линии после концевых задвижек блока дросселирования и блока глушения). Задвижки манифольдные В манифольде противовыбросовом используются прямоточные задвижки с ручным или гидравлическим управлением. Прямоточная задвижка 3М80×70 с ручным управлением представлена на рис. 30. Задвижка состоит из корпуса 1 с присоединительными фланцами с условным проходом Ду = 80 мм. Внутри корпуса установлены два седла 12 с тарельчатыми пружинами 13. Между седёл размещается плоскопараллельный шибер 11. Поверхность шибера имеет специальное антикоррозийное и антифрикционное покрытие и настолько чисто обработано (отшлифовано), что уплотнение обеспечиваться по типу "металл по металлу", причём двухстороннего действия. Шибер в верхней своей части "Т" – образным захватом соединяется со шпинделем 6. Гладкая часть шпинделя, проходя через крышку 2, уплотняется набором манжет 9 "V"-образного сечения. Крышка крепится к корпусу 1 шпильками, а уплотнение между ними обеспечивается металлическим кольцом 10. В крышку 2 вворачивается стакан 3, в котором размещаются два радиально упорных подшипника 8. Между ними зажимается винтовая втулка 7 с крупной трапециидальной резьбой, которая составляет со шпинделем 6 винтовую пару. На винтовую втулку устанавливается штурвал 5. Для облегчения вращения штурвала, при больших давлениях внутри корпуса задвижки, к шиберу 11, в нижней части крепится уравновешивающий шток 14. Диаметр уравновешивающего штока равен диаметру гладкой части шпинделя. Уравновешивающий шток защищен от внешних ударов предохранительным стаканом 15, с прорезью, который является ещё и указателем открытого или закрытого положения шибера. В корпусе имеются две пробки, нижняя для нагнетания смазки, верхняя – контрольная. Внутренняя полость корпуса задвижки заполнена консистентной смазкой типа Л3 – 162 или "Арматол – 238". Замену смазки завод рекомендует проводить через каждые 50 "открытий – закрытий". Задвижка манифольдная с гидравлическим управлением Задвижки с гидроуправлением типа ЗМГ 80×35 и ЗМГ 80×70 имеют многие детали взаимозаменяемые с задвижками с ручным управлением типа ЗМ 80×35 и ЗМ 80×70. Задвижка ЗМГ 80×70 (см. рис. 31) имеет такой же корпус 1 с крышкой 2, плоскопараллельный шибер 11, установленный между двумя сёдлами 12 с тарельчатыми пружинами 13, уравновешивающий шток 14 с указателем 15. Отличие состоит в том, что в крышку, вместо стакана под подшипники, вворачивается гидроцилиндр 4, на фланец которого крепится крышка 6 с нажимным винтом 8 и штурвалом 7. Внутри гидроцилиндра размещается поршень 5, который с помощью штока соединяется с шибером. В крышке корпуса имеется канал со штуцером, через который гидравлическая жидкость поступает в камеру "закрытия", а в крышке гидроцилиндра имеется канал со штуцером, через который гидравлическая жидкость поступает в камеру "открытия". Нормальное положение гидрозадвижки – "закрытое", поршень в верхней части, а в камере закрытия давление равное давлению в гидросистеме. При переводе рукоятки маслораспределителя в положение "открыто" давление в камере открытия давит на поршень и перемещает его вместе со штоком и шибером "вниз" до совмещения отверстий шибера с сёдлами. В случае неисправности гидросистемы (отсутствия давления в гидроаккумуляторе), предусмотрен ручной привод – штурвал с нажимным винтом. При вращении штурвала по часовой стрелке нажимной винт давит на поршень и перемещает его вниз. При пользовании ручным приводом, в случае отсутствия давления в гидроаккумуляторе, необходимо помнить о следующих особенностях: перед вращением штурвала на открытие необходимо на основном пульте перевести соответствующую рукоятку в положение "открыто", чтобы открыть канал из камеры "закрытия" в масляный бак; чтобы закрыть гидрозадвижку, открытую ручным приводом, необходимо вывернуть штурвал против часовой стрелки до упора, тем самым, переместив винт в верхнее положение, а затем, наладив гидросистему, перевести рукоятку маслораспределителя в положение "закрыто" и переместить поршень с шибером в верхнее положение. при работе с ручным приводом категорически запрещается применять дополнительное усилие для вращения штурвалов, используя для этого монтировку, ломик или другие рычаги. Регулируемые дроссели Регулируемые дроссели предназначены для плавного изменения давления в циркуляционной системе, что позволяет создавать заданное противодавление на пласт в процессе ликвидации газонефтеводопроявлений при загерметизированном устье скважины. Промышленностью выпускаются регулируемые дроссели в двух вариантах исполнения: с ручным управлением типа ДР – 80×35, ДР – 80×70; с гидравлическим управлением типа ДРГ – 80×35, ДРГ – 80×70. Правила безопасности требуют, чтобы в комплект манифольда противовыбросового оборудования на скважинах, в которых ожидаемое давление на устье будет менее 700 кгс/см2, входило не менее 2-х регулируемых дросселей с ручным управлением. На скважинах, где ожидаемое давление на устье превышает 700 кгс/см2, устанавливаются два регулируемых дросселя с дистанционным управлением и один с ручным. На рис. 32 представлен регулируемый дроссель с ручным управлением типа ДР – 80×70. Дроссель состоит из корпуса 1, к которому, с помощью шпилек, крепится крышка 3, в которой установлена бронзовая втулка с крупной ленточной резьбой. Бронзовая втулка составляет винтовую пару со шпинделем 6. С одной стороны шпиндель заканчивается шестигранником, на который устанавливается штурвал 4, а с другой стороны заканчивается резьбой, на которую наворачивается накидная гайка 8, прижимающая к торцу шпинделя наконечник 10. Наконечник входит в контакт с насадкой 12 и в положении "закрыто" полностью перекрывает отверстие насадки. Наконечник и насадка выполнены из твёрдого вольфрамокобальтового сплава марки ВК – 8 ("победит"). При вращении штурвала против часовой стрелки наконечник перемещается относительно насадки, кольцевое сечение между наконечником и насадкой увеличивается. При циркуляции промывочной жидкости, с увеличением зазора, уменьшается давление перед дросселем. Чтобы поднять давление перед дросселем, при той же производительности насосов, необходимо вращать штурвал по часовой стрелке. Не смотря на то, что наконечник и седло выполнены из твёрдого сплава, при работе насосов с большой производительностью (более 50 л/сек), на буровых растворах с большой плотностью (более 1,5 гр/см3), эта "пара" быстро изнашивается. Например: на учебной буровой при работе насосов с производительностью 64 л/сек и на буровом растворе с удельным весом 1,6 гр/см3, дроссель был промыт после прокачки 30 м3 раствора. Быстрая "промывка" наконечника или седла приводит к частой разборке дросселя. К недостаткам конструкции этого дросселя относятся: фланцевое соединение крышки к корпусу требует много времени на развинчивание и свинчивание гаек у шпилек; при замене насадки приходится демонтировать гаситель потока, который также на фланцевом соединении с корпусом дросселя; при вращении штурвала с чрезмерным усилием наконечник, у которого наружный диаметр больше внутреннего диаметра седла, часто раскалывает седло на части, выводя тем самым из строя дроссель. Перечисленные недостатки устранены у регулируемых дросселей выпускаемых заводом ВЗБТ с 1992 года (см. рис. 33). Регулируемые дроссели этой конструкции имеют следующие отличительные особенности: крышка прижимается к корпусу накидной гайкой 2; шпиндель установлен в упорный подшипник 1; имеется имитатор насадки 10 и имитатор наконечника 11, показывающие местоположение наконечника; наружный диаметр наконечника меньше чем внутренний диаметр насадки; насадка размещена в специальном корпусе 4, а тот жёстко связан со стаканом 7, что позволяет извлекать насадку и наконечник, не разбирая гаситель потока; специальный привод 9 позволяет перемещать насадку относительно неподвижного наконечника. Последняя отличительная особенность является существенным недостатком. При вращении шпинделя 8 происходит перемещение корпуса насадки 4 относительно корпуса 6. В новой конструкции, помимо трения в винтовой паре стакана и шпинделя и уплотнительных манжет стакана 7 и гладкой части шпинделя, возникают дополнительные трения между корпусом насадки 4 и корпусом 6 дросселя и между корпусом 6 и манжетами корпуса насадки 4. Возникающие в результате этого большие трения требуют значительного усилия при вращении штурвала. Кроме этого циркуляционные окна в корпусе насадки 4 становятся, во время эксплуатации дросселя, "карманами – ловушками, в которых могут оседать абразивные частицы и механические примеси, приводящие к "заклиниванию" корпуса насадки. Регулируемые дроссели с гидравлическим дистанционным управлением типа ДРГ – 80×35 поставляются заводом совместно со специальным дистанционным пультом управления. Регулируемый гидроуправляемый дроссель (см. рис. 34) имеет многие узлы и детали, такие как корпус, накидная гайка, корпус насадки, наконечник, насадка и др., взаимозаменяемые с узлами дросселя с ручным управлением. Гидроуправляемые дроссели отличаются приводной частью, включающей гидроцилиндр 6, закреплённый накидной гайкой, плунжер 5, крышку цилиндра 4, шток 3. В гидроцилиндре имеются два штуцера 8, для подвода гидравлической жидкости в камеры "открытия" или "закрытия". При подаче жидкости в камеру "открытия", начинается перемещаться плунжер, который "жёстко" связан с корпусом насадки. Насадка начинает перемещаться относительно неподвижного наконечника, кольцевой зазор увеличивается, давление перед дросселем, при циркуляции промывочной жидкости, падает. |