Структурнофункциональные схемы оборудования

• Название: Структурнофункциональные схемы оборудования
• Дата: 22.12.2022
• Размер: 1.9 Mb.
• Имя файла: OB-21_03_01_01-41_PR_-_SFS_oborudovania.docx
• Тип: Практическая работа; #859782

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ФГБОУ ВО «УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт нефти и газа им. М.С. Гуцериева

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений

им. В.И. Кудинова
Практическая работа

По дисциплине «Оборудование для добычи нефти»

на тему: «Структурно-функциональные схемы оборудования»
Выполнил:

студент группы ОБ-21.03.01.01-41 / ЭООДН

Крутиков Владислав Владимирович

Проверил:

старший преподаватель кафедры РЭНГМ им. В.И. Кудинова

Евстифеев Владимир Григорьевич
Ижевск

2022

1. Структурно-функциональная схема клапана-отсекателя КАУ с хлопушкой

Клапаны-отсекатели предназначены для автоматического перекрытия колонны НКТ и отсечки потока продукции скважины при нарушении установленного режима её эксплуатации в результате частичного или полного разрушения устьевого оборудования, нарушения герметичности эксплуатационной колонны, затрубное пространство которой загерметизировано пакером.



Рис. 1. Клапан - отсекатель КАУ:

а – КАУ с хлопушкой; б – КАУ с шаром; в – КА; 1 - головка; 2 - уплотнение; 3 - цилиндр; 4 - поршень; 5,12,19 - пружины; 6 - переводник; 7 - втулка; 8 - толкатель; 9 – корпус седла; 10 – седло; 11 – хлопушка; 13 – ось; 14 – кожух; 15 – шар; 16 – коромысло; 17 – штифт; 18 – втулка; 20 – кольца; 21 – дроссель; 22 – корпус клапана.

№	Наименование	Функция
1	Головка	Место размещения замков, фиксация клапана-отсекателя в ниппелях при помощи замков.
2	Уплотнение	Герметизация клапана-отсекателя в ниппеле.
3	Цилиндр	Канал перемещения поршня.
4	Поршень	Перемещается по цилиндру вниз, размыкая контакт между упором переводника и втулкой.
5, 12, 19	Пружины	Удерживает поршень в верхнем положении, поджимает хлопушку к седлу, поджатие втулки.
6	Переводник	Размыкаясь со втулкой, выравнивает давление в полостях над и под хлопушкой.
7	Втулка	Размыкаясь с переводником, выравнивает давление в полостях над и под хлопушкой.
8	Толкатель	Открывает хлопушку.
9	Корпус седла	Упор толкателя, ограничивающий движение поршня.
10	Седло	Поджимается к хлопушке, к шару.
11	Хлопушка	Запорный орган клапана-отсекателя КАУ с хлопушкой.
13	Ось	Место установки хлопушки.
14	Кожух	Закрепляет хлопушку.
15	Шар	Запорный орган клапана-отсекателя КАУс шаром.
16	Коромысло	Присоединяют шар к седлу.
17	Штифт	Связывает шар с неподвижным кожухом.
18	Втулка	Герметичность затвора.
20	Кольца	Изолирует рабочие поверхности хлопушки и седла от воздействия потока, регулируют силу пружины, настройка клапана на заданный режим.
21	Дроссель	Изменяет расход, настройка клапана на заданный режим.
22	Корпус клапана	Кинематическая связь седла и шара, благодаря которой шар поворачивается и закрывает проход клапана.

2. Структурно-функциональная замка

Замки предназначены для фиксации клапанов-отсекателей, уравнительных клапанов и глухих пробок в местах их посадки в скважинном оборудовании.



Рис. 2. Замок:
1 – ловильная муфта; 2 – срезной винт; 3 – цанга; 4 – втулка; 5 – пружина; 6 – уплотнение; 7 – гайка.

№	Наименование	Функция
1	Ловильная муфта	Является местом установки спускного инструмента.
2	Срезной винт	Фиксация спускного инструмента, а также его освобождение после среза винта.
3	Цанга	Является фиксирующим органом замка за счёт ее разжатия в канавке ниппеля.
4	Втулка	Выполняет отжимную функцию – при помощи яса втулка сжимает перья цанги, чтобы они прошли через суженную часть ниппеля при установке и извлечении замка.
5	Пружина	Возвращает отжимную втулку в исходное положение, что приводит к разжатию перьев цанги.
6	Уплотнение	Герметизирует кольцевое пространство между ниппелем и клапаном отсекателем.
7	Гайка	Регулирует усилие пружины.

3. Структурно-функциональная схема ниппеля

Ниппель служит для установки, фиксирования и герметизации в нем клапана-отсекателя. Ниппель спускают на колонне НКТ и устанавливают выше пакера.



Рис. 3. Ниппели:
а – для клапана-отсекателя КАУ; б – для клапана-отсекателя КА; в – для приёмного клапана; 1 – канавка для фиксации замка; 2, 3, 8 – посадочные поверхности для уплотнительных манжет; 4 – трубка управления; 5 – гайки; 6 – ниппель; 7 – упор.

№	Наименование	Функция
1	Канавка для фиксации замка	Необходима для посадки и надежного закрепления замка в корпусе ниппеля цангой.
2 3 8	Посадочная поверхность для уплотнительных манжет	Наличие гладкой поверхности, достаточной для уплотнения и герметизации клапана в ниппеле (с использованием манжет); также образование в посадочном ниппеле двух герметичных полостей (в первую подается рабочий агент через отверстие клапана-отсекателя для его открытия, через вторую можно принудительно закрыть клапан с поверхности земли).
4	Трубка управления	Предназначена для создания гидродинамической связи (в т.ч. передачи давления) двух полостей в посадочном ниппеле с отверстиями в клапане-отсекателе для его открытия и закрытия – то есть для управления клапаном-отсекателем.
5	Гайки	Герметичное крепление управляющей трубки над ниппелем.
6	Ниппель	Создание временного или постоянного герметичного соединения камер в посадочном ниппеле с управляющей трубкой.
7	Упор	Ограничение движения приемного клапана при его посадке в ниппеле.

4. Структурно-функциональная схема циркуляционного клапана КЦМ

Циркуляционный механический клапан КЦМ предназначен для сообщения трубного и затрубного пространства при освоении скважин посредством прямой или обратной промывки, а также его можно использовать для глушения скважин.


Рис. 4. Циркуляционный клапан КЦМ:

a– исполнение 1; б – исполнение 2.
1 – корпус; 2 – фиксатор; 3 – уплотнение; 4 – перепускное отверстие корпуса; 5 – перепускное отверстие гильзы; 6 - гильза.

№	Наименование	Функция
1	Корпус	Размещение и фиксация подвижных деталей, защита от воздействия внешних факторов.
2	Фиксатор	Фиксирует гильзу в корпусе в двух положениях – «открыто» и «закрыто».
3	Уплотнение	Предназначены для гермитизации гильзы в корпусе.
4	Перепускное отверстие корпуса	Сообщает затрубное пространство с полостью подъемных труб.
5	Перепускное отверстие гильзы	Сообщает затрубное пространство с полостью подъемных труб.
6	Гильза	Скользит в корпусе клапана, пемещаясь в нем до совмещения перепусных отверстий.

5. Циркуляционный клапан КЦГ

Циркуляционный гидравлический клапан КЦГ предназначен для быстрого глушения скважины в аварийных ситуациях.



Рис. 5. Циркуляционный клапан КЦГ:

a– исполнение 1; б – исполнение 2.
1 – втулка; 2 – золотник; 3 – ствол; 4 – винты; 5 – срезные винты.

№	Наименование	Функция
1	Втулка	Уплотнение ствола.
2	Золотник	Срезает винты, спускается по стволу и открывает перепускные отверстия «a».
3	Ствол	Обеспечение перетока жидкости из клапана в затрубное пространство. Обеспечение тока жидкости через КЦГ.
4	Винты	Фиксация клапана в закрытом виде.
5	Срезные винты	Фиксация клапана в закрытом виде.

6. Структурно-функциональная схема циркуляционного клапана 1КЦГ

Циркуляционный клапан 1КЦГ применяется в фонтанных и газлифтных установках для одновременной раздельной добычи нефти из двух пластов одной скважины.



Рис. 6. Циркуляционный клапан 1КЦГ:
1 – корпус; 2 – седло; 3 – шарик; 4 – золотник; 5 – фиксатор; 6 – стакан;

7 – пружина.

№	Наименование	Функция
1	Корпус	Защита элементов клапана от внешнего воздействия, скрепление всей конструкции воедино. Крепление клапана к компоновке НКТ. Обеспечение перетока жидкости из клапана в затрубное пространство при совмещении перепускных окон «a» в золотнике и корпусе. Обеспечение тока жидкости через 1КЦГ.
2	Седло	При подаче давления седло, вместе с шариком, передают его на золотник и сжимают пружину, перемещая золотник вниз до упора. При подаче избыточного давления на седло с шариком внутри происходит деформация опорного бурта, и они падают вниз, позволяя золотнику перейти в положение, при котором их с корпусом перепускные окна совпадут.
3	Шарик	Находится в седле. Предназначен для герметизации отверстия внутри седла при подаче давления внутрь труб.
4	Золотник	Имеет в себе перепускное окно. Отвечает за обеспечение перетока жидкости или его отсутствие.
5	Фиксатор	Удерживает золотник в открытом/закрытом положении.
6	Стакан	Является опорой всей внутренней конструкции. Продолжение золотника, опирающееся на пружину.
7	Пружина	Находится между стаканом и корпусом. Толкает золотник вверх после сжатия для открытия перепускных отверстий.

7. Структурно-функциональная схема циркуляционного клапана 2КП

Клапан циркуляционный 2КП открывается при избыточном давлении в нем.



Рис. 7 – Циркуляционный клапан 2КП:

1 – ствол; 2 – гайки; 3 – пружина; 4 – золотник; 5 – винты.

№	Наименование	Функция
1	Ствол	Имеет глухие пазы, куда входят винты.
2	Гайки	Регулируют усилие на пружине.
3	Пружина	Поджимает золотник, возвращает золотник в исходное положение.
4	Золотник	Перемещаясь, открывает и закрывает клапан.
5	Винты	Предохраняют золотник от диаметрального перемещения.

8. Структурно-функциональная схема циркуляционного клапана 3КПО

Циркуляционный клапан 3КПО используется в установках внутрискважинного газлифта. Открытие/закрытие клапана связано с воздействием избыточного давления снаружи.



Рис. 8. Циркуляционный клапан 3КПО:
1 – ствол; 2 – гайка; 3 – пружина; 4 – дифференциальный золотник.

№	Наименование	Функция
1	Ствол	Служит местом для крепления элементов. Имеет перепускные отверстия и глухие пазы, в которые входят предохранительные винты золотника для предотвращения диаметрального перемещения золотника.
2	Гайка	Регулирует усилие пружины.
3	Пружина	Регулирует перемещение золотника (поджимает и отжимает золотник) при снятии и воздействии на него избыточного давления снаружи.
4	Дифференциальный золотник	При воздействии и снятии избыточного давления снаружи золотник перемещается вверх/вниз, открывая/закрывая перепускные отверстия в стволе.

9. Структурно-функциональная схема ингибированного клапана КИНГ

Ингибированный клапан КИНГ предназначен для подачи из затрубного пространства в полость подъемных труб ингибиторов разного назначения в процессе эксплуатации скважины.



Рис. 9 - Ингибированный клапан КИНГ:

1 – головка; 2,6 – шарик; 3,7 – седло; 4 – съемные регулировочные шайбы; 5 – пружина; 8 - фильтр; 9 – корпус.

№	Наименование	Функция
1	Головка	Соединение клапана с НКТ.
2,6	Шарик	Предотвращение обратного тока жидкости, когда ингибитор не подается.
3,7	Седло	Обеспечение герметичности при контакте с шариком для предотвращения обратного тока жидкости.
4	Съемные регулировочные шайбы	Регулирование давления пружины.
5	Пружина	Обеспечение давления на шарик для герметизации конструкции клапана.
8	Фильтр	Фильтрация механических примесей, поступающих из затрубного пространства вместе с ингибитором.
9	Корпус	Обеспечение соединения клапана с НКТ и крепления с головкой. Необходим для осуществления разборки клапана при его обслуживании. При разъединении корпуса и головки можно произвести замену фильтров и клапанов.

10. Структурно-функциональная схема ингибиторного клапана КИНГ С

Ингибиторные клапаны типа КИНГС предназначены для подачи ингибиторов различного назначения из затрубного пространства в полость подъемных труб при эксплуатации скважины.



Рис. 10. Ингибиторный клапан КИНГС:

1 – головка; 2, 8 – уплотнения; 3 – втулка; 4 – седло; 5 – шарик; 6 – шток; 7 – пружина; 9 – втулка; 10 – корпус; 11 – цанга; 12 – штифт; 14 – наконечник; 15 – обратный клапан.

№	Наименование	Функция
1	Головка	Место захвата спускным инструментом.
2, 8	Уплотнения	Герметизация клапана в кармане камеры.
3	Втулка	Поступление ингибитора из затрубного пространства.
4	Седло	Место посадки шарика, перепускает через себя жидкость при поднятии шарика.
5	Шарик	Рабочий орган клапана, закрытие и открытие потока.
6	Шток	Обеспечивает необходимое движение к шарику для открытия и закрытия клапана.
7	Пружина	Усилие на клапан.
9	Втулка	При помощи втулки клапан настраивается на определенное давление открытия; через втулку ингибитор перепускается внутрь полости подъемных труб.
10	Корпус	Защита элементов клапана от внешнего воздействия
11	Цанга	Фиксация клапана в кармане.
12	Штифт	После его среза при снятии клапана цанги освобождаются.
14	Наконечник	Через наконечник ингибитор перепускается внутрь полости подъемных труб.
15	Обратный клапан	Препятствует перетоку жидкости из полости подъемных труб в затрубное пространство.