Что такое превентор на скважине
Превентор
Содержание
Разновидности превенторов
Оборудование противовыбросовое предназначено для герметизации устья нефтяных и газовых скважин в процессе их строительства и ремонта с целью безопасного ведения работ, предупреждения выбросов и открытых фонтанов, охраны окружающей среды.
В состав оборудования входят колонные фланцы, крестовины, надпревенторные катушки, система гидроуправления превенторами и задвижками, манифольд и трубопроводы, соединяющие гидроуправление, гидроуправляемые элементы.
По способу герметизации устья скважины противовыбросовое оборудование различается на:
Маркировка превенторов
Состоит из букв ОП, после чего идёт номер схемы, по которой выполнен превентор, далее условный диаметр буровой трубы в мм, потом условный проход манифольда, и расчётное рабочее давление при выбросе в атмосферах.
Технические условия эксплуатации противовыбросового оборудования и порядок его освидетельствования
Оборудование противовыбросовое работает в диапазоне температур от +55 °C до −40 °C. Превенторы подлежат обязательному техническому освидетельствованию: раз в 8 лет — Ростехнадзором, раз в квартал — техническими службами буровой эксплуатирующей компании.
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Превентор» в других словарях:
превентор — приспособление, превентер Словарь русских синонимов. превентор сущ., кол во синонимов: 2 • превентер (1) • … Словарь синонимов
Превентор — (от лат. praevenio предупреждаю * a. preventor; н. Preventer, Sicherheitsschieber; ф. obturateur antieruption, vanne d eruption; и. impiderreventones) приспособление, устанавливаемое на устье скважины для герметизации и предупреждения… … Геологическая энциклопедия
превентор — Устьевое оборудование, обеспечивающее перекрытие контактным управляемым уплотнителем стволового прохода. Примечание В стволовом проходе могут находиться неподвижные или движущиеся колонны труб или тросы. [ГОСТ 28996 91] Тематики оборудование… … Справочник технического переводчика
превентор — 3.8 превентор (blowout preventor): Устьевое оборудование, обеспечивающее перекрытие контактным управляемым уплотнителем стволового прохода. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Превентор — (от лат. Praevenio предупреждаю) устройство для герметизации устья буримой скважины; служит для предотвращения открытого фонтанирования нефти или газа … Большая советская энциклопедия
ПРЕВЕНТОР — (от лат. praevenio предупреждаю) приспособление, устанавливаемое на устье буровой скважины для герметизации и предупреждения выбросов нефт. или газового фонтана. П. имеет металлич. корпус, внутри к рого размещаются подвижные плашки с уплотнениями … Большой энциклопедический политехнический словарь
превентор — прев ентор, а … Русский орфографический словарь
Превентор — ► preventer Приспособление, устанавливаемое на устье скважины для герметизации и предупреждения выброса из нее жидкости или газа. Имеет металлический корпус, внутри которого перемещаются плашки с уплотнениями для перекрытия затрубного… … Нефтегазовая микроэнциклопедия
превентор — а, ч. Обладнання для герметичного перекриття устя свердловини, що буриться … Український тлумачний словник
превентор — іменник чоловічого роду, істота … Орфографічний словник української мови
Противовыбросовый превентор
В нефтегазовой отрасли негерметичная скважина может обернуться катастрофой. Не только ремонт будет стоить компании денег, но и пролитая нефть опасна как для рабочих, так и для дикой природы. Устройство, назначение которой предотвращать подобное развитие событий, называется превентор.
Установка оборудования, защищающего от разлива, относится к обязательному для монтажа на буровой установке. Работа без него не допускается. К соответствующему оборудованию относят:
Чем опасен выброс
Противовыбросовые механизмы являются одним из важнейших средств контроля скважин во время бурения и ремонтных работ. Выброс – это неконтролируемый поток газа, нефти или других скважинных жидкостей или газов в атмосферу или в подземный пласт. Он может произойти, когда пластовое давление превышает давление, приложенное к нему столбом бурового раствора.
Неконтролируемый поток опасен для жизни рабочей бригады, также он может разрушить установку для бурения скважин, привести к обширному загрязнению окружающей среды. Поток (нефть, газ, загрязненная вода) извергается из скважины, обычно с большой силой, нередко он воспламеняется, превращаясь в опасный по силе пожар, особенно если жидкость содержит горючий газ.
Правильное количество бурового раствора надлежащей плотности обычно предотвращает попадание глубинной жидкости в скважину и ее выброс. Однако, если бур входит в пласт с более высоким, чем ожидалось, давлением или если бригада позволяет уровню бурового раствора в скважине упасть, пластовое вещество может пойти в скважину, заполнив ее и вытеснив часть бурового раствора.
Виды превенторов
Как работает противовыбросового оборудование? Его задача надежно перекрыть нефтяную скважину, чтобы предотвратить ее повреждение и неконтролируемый поток вещества из глубины.
Большая заслонка в верхней части скважины перекрывает ее, если буровая бригада теряет контроль над пластовым давлением. Закрывая этот клапан (обычно управляемый дистанционно с помощью гидравлических приводов), буровики с помощью ряда мер восстанавливают контроль над пластом, проводя процедуры для увеличения плотности бурового раствора до тех пор, пока не появится возможность открыть противовыбросовый превентор при сохранении контроля давления в пласте.
Подобное оборудование отличается исполнением, размерами и значениями давления, на которое оно рассчитано.
Различные типы противовыбросовых устройств служат немного разным целям и используются по-разному. Прежде чем решить, какая разновидность требуется, сначала нужно разобраться, для чего разные механизмы служат.
Кольцевые (универсальные)
Кольцевое устройство – это большой специализированный агрегат, используемый для герметизации, контроля и мониторинга нефтяных и газовых скважин. Его принцип работы в перекрытии отверстие скважины, в которой находятся бурильная колонна. Надежность блокировки не зависит от того, какая часть бурового оборудования должна быть перекрыта (это может быть любая часть трубы или замок).
Обычно оно устанавливается над плашечными превенторами, которые образуют уплотнение в кольцевом пространстве между трубой и стволом скважины или, если трубы нет, над самим стволом скважины.
Плашечные
Под этим оборудованием понимают несколько типов устройств. Это могут быть трубный или глухой тип, либо оборудованные срезающими плашками. Принцип действия такого устройства в том, что при возникновении чрезвычайной ситуации перекусывает буровую колонну и зажимает ее плашками с гидравлическим приводом.
Превентор буровой герметизирует саму скважину, предотвращая утечку бурового раствора и попадание в нее посторонних материалов. При необходимости оно также позволяет контролировать поток жидкости. Некоторые модели оборудования включают опцию удаленного управления
Вращающиеся
Этот вид агрегатов называют также роторными герметизаторами. Их задача – установка на устье скважины, в которой вращается буровая труба, и герметизация ее.
Превенторы всех типов производятся в нашей стране. Так, завод ВолНА изготавливает плашечные и универсальные модели. Все они отвечают требованиям ГОСТ. Все они имеют небольшой вес, отличаются высокими техническими характеристиками и надежностью.
Профилактические работы
Поскольку противовыбросовые превенторы критически важны для безопасности бригады, буровой установки и самого ствола скважины очень важна правильная установка согласно монтажной схеме. Эти устройства проверяются, испытываются и ремонтируются через регулярные промежутки времени, определяемые сочетанием оценки рисков, местной практики, типа скважины и требований законодательства.
Испытания оборудования варьируется от ежедневных на критических скважинах до ежемесячных или менее частых испытаний для мест добычи, которые, как считается, имеют низкую вероятность проблем с контролем.
Устройство и принцип действия превенторов
Превентор, выпускаемый ВЗБТ (рис. ХШ.2) состоит из стального литого корпуса 7, к которому на шпильках крепятся крышки / четырех гидравлических цилиндров 2. В полости А цилиндра 2 размещен главный поршень 3, укрепленный на штоке 6. Внутри поршня размещен вспомогательный поршень 4, служащий для фиксации плашек 10 в закрытом состоянии отверстия Г ствола скважины. Для закрытия отверстия плашками жидкость, управляющая их работой, поступает в полость А, под действием давления которой поршень перемещается слева направо.
Вспомогательный поршень 4 также перемещается вправо, и в конечном положении он нажимает на кольцо-защелку 5 и фиксирует тем самым плашки 10 в закрытом состоянии, что исключает самопроизвольное их открытие. Чтобы открыть отверстие Г ствола, надо передвинуть плашки влево. Для этого управляющая жидкость должна быть подана под давлением в полость В, которая перемещает вспомогательный поршень 4 по штоку 6 влево и открывает защелку 5. Этот поршень, дойдя до упора в главный поршень 3, передвигает его влево, тем самым раскрывая плашки. При этом управляющая жидкость, находящаяся в полости Ј, выжимается в систему управления.
Как видно, плашечный превентор с гидравлическим управлением должен иметь две линии управления: одну для управления фиксацией положения плашек, вторую для их перемещения. Превенторы с гидравлическим управлением в основном применяют при бурении на море. В ряде случаев нижний превентор оборудуется плашками со срезающими ножами для перерезания находящейся в скважине колонны труб.
Для бурения на суше применяют в основном однокорпусные плашечные превенторы с двойной системой перемещения плашек: гидравлической и механической без системы гидравлического управления их фиксацией. По конструкции эти превенторы (рис. XIII.3) значительно проще. Такой превентор состоит из корпуса 2, внутри которого помещаются плашки и крышки с гидроцилиндрами 1 и 5. Корпус 2 представляет собой стальную отливку коробчатого сечения, имеющую проходное вертикальное отверстие диаметром Dи сквозную горизонтальную прямоугольную полость, в которой размещаются плашки. Перекрывающие устье скважины плашки комплектуются под определенный размер трубы. При отсутствии в скважине бурильных труб устье перекрывается глухими плашками.
Плашки превентора разъемной конструкции состоят из корпуса 9, сменных вкладышей 11 и резинового уплотнения 10. Плашку в собранном виде насаживают на Г-образный паз а штока 7 и вставляют в корпус превентора. Полость корпуса с обеих сторон закрывается откидными крышками гидроцилиндров / и 5, шарнирно подвешенными на корпусе. Крышка к корпусу крепится болтами 4.
Кольцевое уплотнение сжимается либо в результате непосредственного воздействия гидравлического усилия на уплотняющий элемент, либо вследствие воздействия этого усилия на уплотнение через специальный кольцевой поршень.
Универсальные превенторы со сферическим уплотняющим элементом и с коническим уплотнителем изготовляет ВЗБТ.
Универсальный гидравлический превентор со сферическим уплотнением плунжерного действия (рис. XIII.4) состоит из корпуса 3, кольцевого плунжера 5 и кольцевого резинометал-лического сферического уплотнителя /. Уплотнитель имеет форму массивного кольца, армированного металлическими вставками двухтаврового сечения для жесткости и снижения износа за счет более равномерного распределения напряжений. Плунжер 5 ступенчатой формы с центральным отверстием. Уплотнитель / фиксируется крышкой 2 и распорным кольцом 4. Корпус, плунжер и крышка образуют в превенторе две гидравлические камеры А и Б, изолированные друг от друга манжетами плунжера.
При подаче рабочей жидкости под плунжер 5 через отверстие в корпусе превентора плунжер перемещается вверх и обжимает по сфере уплотнение / так, что оно расширяется к центру и обжимает трубу, находящуюся внутри кольцевого уплотнения. При этом давление бурового раствора в скважине будет действовать на плунжер и поджимать уплотнитель. Если в скважине нет колонны, уплотнитель полностью перекрывает отверстие. Верхняя камера Б служит для открытия превентора. При нагнетании в нее масла плунжер движется вниз, вытесняя жидкость из камеры А в сливную линию. Уплотнитель расширяется и принимает прежнюю форму.
Кольцевой уплотнитель позволяет:
протаскивать колонны общей длиной до 2000 м с замками или муфтами с конусными фасками под углом 18°;
расхаживать и проворачивать колонны;
многократно открывать и закрывать превентор.
Конструкция превентора допускает замену уплотнителя без его демонтажа. Управление универсальным превентором может осуществляться либо с помощью ручного плунжерного насоса, либо с помощью насоса с электроприводом. Время закрытия универсального превентора гидроприводом 10
Вращающийся превентор применяется для герметизации устья скважины в процессе ее бурения при вращении и расхаживании бурильной колонны, а также при СПО и повышенном давлении в скважине. Этот превентор уплотняет ведущую трубу, замок или бурильные трубы, он позволяет поднимать, спускать или вращать бурильную колонну, бурить с обратной промывкой, с аэрированными растворами, с продувкой газообразным агентом, с равновесной системой гидростатического давления на пласт, опробовать пласты в процессе газопроявлений.
Хочу сразу сказать, что мои статьи носят характер научпопа и дают обобщённое и краткое представление о теории и практике работы нефтяной промышленности, поэтому многие останется за рамками статьи, думаю коллеги отнесутся с пониманием, а тем, кто не связан с нефтяной промышленностью эти статьи будут понятны и интересны. При том я стараюсь упрощать материал и использовать терминологию по минимуму.
В первой части я остановился на причинах возникновения ГНВП и написал, что с любым проявлением легко справиться при появлении первых признаков, но если упустить этот момент, то потом зачастую бывает поздно и дело может закончится нерегулируемым выбросом пластового флюида – открытым фонтаном, который кроме экологического загрязнения наносит многомиллионный ущерб и крайне опасен, т. к. может загореться и это неизбежно приведет к человеческим жертвам.
Поэтому самое главное правило контроля скважины во время ГНВП – обратить внимание на появление первичных признаков и при их появлении немедленно загерметизировать устье, а уже потом проводить работы по борьбе с ними.
Давайте разберем, какие признаки ГНВП бывают. Они бывают прямые и косвенные. Начнем с прямых:
1. Выделение на устье газа, перелив жидкости из скважины
2. Повышение скорости выходящего потока жидкости и увеличение объема. Это хорошо видно при промывке скважины, бурении и пр. Если мы закачиваем в скважину, предположим, один кубический метр, а на выходе получаем полтора, то скважина начала работать
3. Повышение газосодержания промывочной жидкости
1. Увеличение механической проходки (бурения) скважины
2. Изменение параметров технологической жидкости. Т. е. если мы бурим (промываем, райбируем, фрезеруем и тд.) и это сопровождается циркуляцией жидкости, то нужно измерять плотность и вязкость жидкости. Если ее плотность и вязкость снижается, то это практически сто процентов, что в нее поступает скважинный флюид
3. Изменение давления на насосах
После появления прямых признаков ГНВП необходимо сразу герметизировать устье, а при косвенных надо усилить контроль. Но это в теории. А на практике может быть бригада дуболомов, которых набрали по объявлению, они просто не могут до последнего обращать внимания, пока скважина не начнет плеваться. Или все видят прекрасно, что начались проявления, но по команде сверху (стране нужна нефть, нужны скважинооперации, потому что за это дает денюжки заказчик), да и сами рабочие торопятся и работают до последнего( да как-нибудь спустим, осталось ерунда, а потом отдыхать), пока не начнется выброс.
Для герметизации устья при ГНВП используется противовыбросовое оборудование (ПВО). Оно эффективно при появлении первых признаков ГНВП, выбросе, но если начался открытый фонтан, то использовать его бесполезно. Более того, нередко его расстреливают из пушки или танка, чтобы можно было его снять и сбить пламя.
Комплект противовыбросового оборудования сам по себе невелик, по крайней мере в КРС. В его входят превентор и специальная запорная компоновка, комплект герметизирующего оборудования (КГОМ), состоящий из основания (катушки) и нескольких типов вставок, манифольдных линий и блока дросселирования. При этом основа основ ПВО – это превентор и запорная компоновка, часто используют и КГОМ, а вот манифольд (система трубопроводов высокого давления) и блок дросселирования используют далеко не всегда.
Практически любому ремонту скважины предшествует ее глушение, потом монтируют подъемник, с помощью которого и производят ремонт, а потом монтируют ПВО и только после этого приступают к ремонту.
При этом ПВО ставят не наобум, а по строго определенной схеме монтажа (обвязки устья) ПВО, которые были еще разработаны в советские времена: http://www.gosthelp.ru/text/GOST1386290Oborudovaniepr.html
Эти схемы утверждаются противофонтанной службой региона. Единственно, что непонятно для меня, почему для скважин одной категории в разных регионах схемы обвязки разные. Например, в Оренбуржье у нас монтаж ПВО превращался в мучение, мы тянули по схеме №1 выкидную трубу длинной сто метров, ставили блок дросселирования, отбойные щиты, делали дистанционные тяги к превентору, а на северных месторождениях нет ни выкидных линий, ни дистанционных тяг, ни отбойных щитов (только при ПВР). Думаю, что все упирается в банальную экономию времени и средств
В бурении ставят сразу два превентора, на самом верху всегда находится универсальный или кольцевой превентор, он имеет округлую форму и состоит из стального корпуса, в полости которого находится мощное кольцевое упругое резиновое уплотнение. Под уплотнением находится гидравлический поршень, который гидравлическим давлением поднимается наверх, сжимая уплотнитель, который, в свою очередь, обхватывает буровую трубу, создавая изоляцию. Отличительная черта этого типа превентора заключается в том, что благодаря эластичности уплотнителя превентор может быть закрыт на трубах различного диаметра или замках.
Еще одной отличительной чертой кольцевого превентора является то, что он позволяет протаскивание трубы через закрытый превентор (до износа уплотнителя можно протащить до 2500 метров труб), что немаловажно при попадании в пласты с высоким давлением, а также он позволяет проворачивать буровую колонну.
Превентор универсальный в разрезе, виден бронзовый уплотнительный поршень
Принцип работы гидравлического превентора, видео дурацкое, но другого не нашел
В КРС чаще всего используются превентор ППШР-2фТ (Превентор плашечно-шиберный двухфланцевый) и ПП-2-ФТ (превентор плашечный сдвоенный)
Превентор ППШР-2фТ
Превентор ПП-2-ФТ
А так он выглядит в реальности. Ну никакой романтики
Принцип работы превентора достаточно прост. Превентор имеет осевой канал для прохода НКТ. Внутри корпуса располагается плашечный затвор, состоящий из двух плашек. Трубные плашки герметизируют трубы НКТ по наружному диаметру, а шиберная пластина или глухие плашки перекрывает стволовой проход превентора при отсутствии в скважине труб НКТ.
Винты приводов имеют снаружи квадратные торцы для установки штурвалов или дистанционного управления и две проточки для визуального контроля положения плашек и шиберной пластины. Плашки превентора передвигаются по полозьям в корпусе независимо друг от друга, при вращении соответствующего штурвала механизма привода.
Максимальное смещение при герметизации трубы, от центра допускается 3 – 5 мм. При вращении штурвала по часовой стрелке винт привода плашки выкручивает толкатель, который придает плашке поступательное движение к центру. Вторая плашка приводится в движение вращением второго штурвала, расположенного с другой стороны превентора на том же уровне.
Общий принцип работы превентора
Глухие плашки монтируются в превенторе ПП-2-ФТ, а в превенторе ППШР-2фТ вместо глухих плашек шибер
Плашки трубные
Плашки глухие
Плашки срезающие
На сегодня все, осталась третья, заключительная часть
Превенторы планшетные гидравлические
Превентор расположен в устье скважины в подвышечной основе бурмашины. Как правило, такой элемент нельзя увидеть, так как буровая вышка нагромождена. Но именно превентор ППГ считается одним из основных и важных элементов всей вышки. Ведь как раз он сохраняет саму вышку от возникновения пожара, а также обеспечивает безопасность всех работников.
Особенности использования превенторов
Во время бурения используется специальный раствор, который выполняет функцию остужения буровой коронки, так как при прохождении она нагревается, происходит поднятие частниц отколотых пород вверх и стабилизируется давление в скважине.
Повышение давления зависит от глубины скважины, а сам раствор должен быть оптимальной консистенции, которая окажется несколько тяжелей жидкости в грунтовых породах. Это необходимо для того, чтобы подавить давление. При бурении раствор может меняться зависимо от прохождения разных пород, а также участков с отличающимся давлением.
Какие бывают превенторы?
Они делятся на планшетные, универсальные (кольцевые), а также вращающиеся. Планшетные бывают глухими – с целью полностью перекрыть скважину, а также могут быть проходными с вырезом для обхвата буровой трубы. Универсальные выполняют функцию перекрытия скважины с каким-либо элементом колонны. Вращающиеся предназначены для уплотнения устья скважины с буровой колонной, которая вращается в ней.
С самого верха всегда располагается универсальный превентор, который имеет округлую форму. Он состоит из прочного стального корпуса, имеющего в своей полости мощное кольцевое уплотнение из резины. Под этим уплотнением расположен гидравлический поршень, поднимающийся вверх под давлением и сжимающий уплотнитель так, что он обхватывает трубу и создает тем самым изоляцию.