Что такое превентор в бурении

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.

Источник

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.

Источник

Буровые установки

производство, продажа, покупка, аренда и ремонт

Превентор

Превенторы предназначены для герметизации бурового инструмента с обеспечением вращения колонн бурильных труб, подачи инструмента на забой, выполнения спуско-подъемных операций под давлением в среде буровых растворов, пенных систем, газа, нефти, а также полного перекрытия устья скважины при отсутствии в ней инструмента. Также предназначены для герметизации устья в процессе разбуривания, спуска и подъема НКТ и других работ по освоению и ремонту скважины. В состав оборудования входят система гидроуправления, стволовая часть, манифольд и трубопроводы, соединяющие гидроуправление и гидроуправляемые элементы.

Разновидности превенторов

По способу герметизации устья скважины противовыбросовое оборудование различается на:
— плашечные превенторы (делятся на трубные и глухие), так же к ним можно отнести превенторы со срезающими плашками (у которых в случае ЧП (ГНВП или ОФ) буровая труба перекусывается и зажимается мощными гидравлическими плашками);
— превенторы с герметизацией уплотняющими манжетами (универсальные).

Плашечные превенторы в зависимости от потребности, условий эксплуатации могут быть одинарными или сдвоенными. Это обеспечивает разнообразие конструкций и наиболее рациональное использование пространства для эксплуатации и технического обслуживания. Возможно изготовление превенторов с перерезывающими плашками. При этом превенторы комплектуются гидроусилителями.

Конструктивные особенности плашечных превенторов:
— смена плашек механизирована (крышки открываются с помощью гидравлики);
— давление в скважине создает дополнительное уплотнение при закрытии плашек;
— простота конструкции обеспечивает при необходимости легкую замену всех уплотнений и основных деталей, возможно изготовление в коррозионностойком (к сероводороду) исполнении;
— по требованию заказчика может изготавливаться в соответствии с техническими условиями API 16A;
— возможно изготовление корпуса уменьшенной высоты за счет применения фланцев под ввертные шпильки;
— возможно изготовление с боковыми отводами и без них;
— возможен встроенный парообогрев.

Технические характеристики

Источник

Превентор скважины: назначение и проблемы эксплуатации

Смотрите также

Превентор скважины: назначение и устройство

На любой скважине в обязательном порядке устанавливается противовыбросовое обрудование (ПВО). Оно предназначено для герметизации устья скважины при возникновении чрезвычайных ситуаций. Открытое фонтанирование нефти может привести к пожарам и другим непредвиденным последствиям.

Рис. 1. Авария на скважине

Основным элементом ПВО является трехступенчатая система превенторов – плашечный, универсальный, вращающийся.

Плашечный превентор скважины состоит из корпуса, плашек и боковых крышек с гидроцилиндрами.

Он может быть предназначен для герметизации всей площади скважины – с глухой плашкой, и для работы при спущенных бурильных трубах для перекрытия затрубного пространства – с плашкой, вырезанной точно под размер трубы.

Рекомендуется устанавливать на скважину не менее двух перевенторов для разных ситуаций – и с глухой, и с вырезной плашкой.

Герметичность системы обеспечивается за счет уплотнительных колец.

Рис. 2. Превентор в разрезе

Управление работой превентора осуществляется дистанционно через пульт. При поломке пульта предусмотрена возможность ручного перекрытия скважины с помощью специальных штурвалов, установленных за пределами буровой системы.

Проблемы при срабатывании механизма, их причины и решение

Превеноры функционируют в агрессивных условиях окружающей среды, что оказывает значительное влияние на их работоспособность.

Во время длительного простоя узлы и детали подвергаются коррозии и разрушению.

Для обеспечения стабильного срабатывания чрезвычайно важного оборудования его элементы и механизмы обрабатывают специальными покрытиями, обладающими высокими антифрикционными и антикоррозионными свойствами.

На внутреннюю поверхность корпуса превентора и гидроцилиндры наносится антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 1014. Благодаря этому обеспечивается существенное снижение трения подвижных элементов и предотвращается налипание на корпус асфальтосмолопарафинистых отложений.

На крепежных деталях применяются MODENGY 1014 и MODENGY 1005. Они обеспечивают стабильный момент затяжки, предотвращают коррозию и облегчают процесс монтажа / демонтажа.

На поверхности деталей образуется устойчивый сухой слой, представляющий собой полимерную матрицу из частиц твердой смазки – политетрафторэтилена и дисульфида молибдена. Благодаря этому значительно увеличивается ресурс механизмов.

Покрытия остаются эффективными даже после продолжительного простоя узла. Это гарантирует правильное срабатывание герметизирующей системы в нужный момент.

Проверка превенторов на работоспособность

Превенторы являются главной частью противовыбросового оборудования. От их надежного срабатывания зависят не только материальные потери нефтедобывающей компании, но и здоровье людей и сохранность окружающей среды.

Превенторы должны подвергаться техническому осмотру каждый квартал специалистами буровой компании.

Каждые 8 лет (первый раз после 10 лет) эксплуатации превентора он подлежит обязательному освидетельствованию Ростехнадзором.

Поддержание работоспособности противовыбросового оборудования является ответственным процессом. В этом помогает применение специальных материалов, снижающих агрессивные воздействия окружающей среды и увеличивающих ресурс механизмов и деталей.

Присоединяйтесь

© 2004 – 2021 ООО «АТФ». Все авторские права защищены. ООО «АТФ» является зарегистрированной торговой маркой.

Источник

Для студентов 4Э1,2 Лекция №15

Изучить лекцию№15 Ответить на контрольные вопросы, выполнить тест.

Тема: Назначение, типовые схемы, основные параметры и конструкции превенторов

Превентор, или BOP (Blow Out Preventer) находится в устье скважины, в подвышечном основании буровой вышки. Чаще всего этот компонент не виден из-за нагромождений буровой вышки, но пожалуй это один из самых важных компонентов на буровой вышке, т.к. именно он не только сохранит буровую вышку от пожара, но и жизни людей, находящихся на вышке.

Плашечные превенторы предназначены для герметизации устья при наличии или отсутствии в скважине труб. Применяются для эксплуатации в умеренном и холодном макроклиматических районах.

По количеству секций превенторы плашечные бывают:

С помощью плашечных превенторов выполняют следующие операции:

— герметизацию устья при наличии и отсутствии бурильного инструмента в скважине;

— срезание колонны труб (при установке превентора со срезающими плашками);

— проворачивание и расхаживание колонны труб на гладкой части трубы по длине от муфты до муфты (при контролируемом давлении в камере закрытия);

— разгрузка колонны труб на плашки и удерживание колонны плашками от выброса (при возрастании давления в скважине);

— спуск или подъем части колонны при загерметизированном устье скважины в случае установки двух плашечных превенторов (метод шлюзования);

— восстановление циркуляции промывочной жидкости с противодавлением на пласт;

— быстрое снижение давления в скважине;

— закачку бурового раствора обратным способом (через затрубное пространство).

Система обозначения

Пример условного обозначения ППГ-350х35К2.

—плашечный превентор

-условным диаметром прохода 350 мм

— рабочее давление 35 МПа

Установлена следующая система обозначения плашечного превентора:

üтип превентора и вид привода

-ППГ (плашечный с гидроприводом),

-ППР (плашечный с ручным приводом),

-ППС (плашечный с перерезывающими плашками);

-ПМТ- (превентор малогабаритный трубный)

Для работы превентора существует три вида плашек:

— трубные — для герметизации скважины при наличии в ней колонны труб;

— срезные — для герметизации скважины при отсутствии труб, при наличии — колонна труб срезается;

— глухие — для герметизации скважины при отсутствии труб.

Открытие и закрытие плашек осуществляется посредством гидравлической жидкости подаваемой под давлением в полости цилиндров. Также предусмотрена возможность закрытия плашек вручную, с помощью специального штурвала.

Превентор с гидроуправлением

Превентор состоит из корпуса, боковых крышек с гидроцилиндрами и плашек.

Корпус превентора снабжен горизонтальной сквозной полостью для размещения плашекСнаружи полость закрывается боковыми крышками 4, которые крепятся к корпусу болтами 3. Стыки крышек с корпусом уплотняются резиновыми прокладками 2, установленными в канавках крышек. Используются и откидные крышки, шарнирно соединяемые с корпусом. Для предотвращения примерзания плашек в корпус превентора встраиваются трубки 10 для подачи пара в зимнее время. На боковых торцах крышек посредством шпилек крепятся гидроцилиндры 5 двустороннего действия для закрытия и открытия превенторов. Усилие, создаваемое гидроцилиндром, должно быть достаточным для закрытия превентора при давлении на устье скважины, равном рабочему давлению превентора.

Штоки поршней 7 снабжены Г-образным выступом для соединения с оправкой плашек. Под давлением рабочей жидкости, нагнетаемой из коллектора 8по трубкам9 в наружные полости гидроцилиндра, поршни перемещаются во встречном направлении и плашки закрывают проходное отверстие превентора. При нагнетании рабочей жидкости во внутренние полости гидроцилиндров плашки раздвигаются и открывают проходное отверстие превентора. Поршни и штоки, а также неподвижные соединения гидроцилиндров уплотняются резиновыми кольцами

Плашечные превенторы с ручным управлением

Рисунок 2-превенторы с ручным управлением.

• одинарный типа ПП- 180×21(35) • сдвоенный типа ППР2-230х21

Технические характеристики плашечных превенторов

Основные показатели надежности плашечного превентора обеспечиают периодическую проверку его на функционирование путем закрытия на трубе, опрессовкой буровым раствором или водой и открытия, а также возможностью расхаживания бурильной колонны на длине трубы под избыточным давлением.

Показатели надежности плашечных превенторов установлены

Таблица 1- Технические характеристики плашечных превенторов

Диаметр условный проходного отверстия, мм

Рабочее давление МПа: пробное в системе гидроуправления

Диаметр условных труб, уплотняемый плашками, мм

Нагрузка на плашки, кН (тс): от массы колонны труб выталкивающая

Габаритные размеры (длина, ширина,высота), мм

Универсальные превенторы

Универсальные превенторы ПУГ обладают более широкими возможностями. Они герметизируют устье скважины при наличии и отсутствии в ней подвешенной колонны труб и вместе с тем позволяют, сохраняя герметичность устья скважины, проворачивать бурильную колонну и протаскивать трубы вместе с муфтами и бурильными замками. Универсальный превентор кольцевой способен герметизировать устье скважины независимо от диаметра и геометрической формы уплотняемого предмета. Корпус 17 представляет собой стальную отливку ступенчатой цилиндрической формы с опорным фланцем и шпильками 19 для крепления превентора, проушинами 10 для его подвески при монтажно-демонтажных работах и транспортировке.

Рисунок 3– Универсальный превентор ПУГ

В корпусе превентора кольцевого ПУГ располагаются полый ступенчатый поршень 9, резинометаллическая уплотнительная манжета 5 и предохранительная втулка 14. Уплотнительная манжета, имеющая форму усеченного конуса с осевым отверстием, контактирует с конусным отверстием поршня и упирается в крышку 2, снабженную проходным отверстием и прямоугольной резьбой для свинчивания с корпусом превентора. Крышка уплотняется манжетой 4 и фиксируется в затянутом состоянии стопорным болтом 3. Глухие резьбовые отверстия на опорном фланце крышки предназначены для шпилек 1, используемых для крепления фланцевой катушки противовыбросового оборудования. Кольцевые канавки на опорных фланцах корпуса и крышки предназначены для металлических уплотнительных колец 18. Между корпусом, крышкой и поршнем образуются полости А и Б, сообщающиеся посредством штуцеров 8 и 13 и трубопроводов с гидравлической системой управления противовыбросовым оборудованием. При нагнетании масла из системы гидроуправления в полость Б поршень перемещается вверх и внутренним конусом сжимает уплотнительную манжету в радиальном направлении. В результате деформации проходное отверстие манжеты оказывается полностью закрытым. При наличии инструмента манжета обжимает его и перекрывает сечение между превентором и инструментом. Давление нагнетаемого в превентор ПУГ масла устанавливается регулирующим клапаном системыгидроуправления. Для устранения утечек, масла используются самоуплотняющиеся манжеты 6, 7, 11, 12, 15, 16 и уплотнительные кольца 18. Уплотнительная манжета удерживается в закрытом состоянии усилием, создаваемым устьевым давлением в скважине на площадь поршня в полости В превентора. Превентор универсальный кольцевой ПУГ открывается в результате нагнетания масла в полость А и при одновременном сливе из полости Б. Под давлением масла в полости А поршень перемещается вниз и освобождает манжету, которая разжимается благодаря собственной упругости. Расчетное время закрытия универсального, превентора не должно превышать 30 с. Управление универсальным превентором ПУГ – дистанционное гидравлическое.

Конструктивные особенности:

Вращающийся превентор

Рисунок 4- Вращающийся превентор ПВ-156´320:

1 — корпус; 2 — остов манжеты; 3 — манжета; 4 — фланец; 5 — нажимная пластина; 6 — по­верхность опоры; 7 — уплотнитель; 8 — присоединительная крышка опоры; 9 — направляю­щая; 10 — корпус вращающегося узла;

11 — роликовый подшипник; 12 — опорные кольца; 13 — шариковый подшипник; 14 — втулка; 15 — вращающаяся втулка

В процессе герметизации устья бурящейся скважины часто требуется про­водить вращение и расхаживание бурильной колонны, а также спуско-подъемные операции с целью предотвращения прихвата и прилипания бурильного инструмента к стенке скважины. Плашечные и универсальные превенторы для этих действий не предусмотрены и для того, чтобы приподнять инструмент на длину одной бурильной трубы, следует раздвигать плашки плашечного превен­тора или отжимать массивное резиновое кольцо в универсальном превенторе, нагнетая масло, в верхнюю распорную камеру.

В настоящее время разработаны и выпускаются вращающиеся превенторы, предназначенные для постоянной герметизации устья скважины вокруг ведущей и бурильной труб, замкового соединения и УБТ. При наличии превентора можно расхаживать, проворачивать и вращать инструмент, поднимать буриль­ные трубы и УБТ. Основной узел превентора — резиновый- элемент, который имеет специальную форму, позволяющую протаскивать инструмент вверх или вниз через уплотнение. При протаскивании инструмента уплотнение подвергает­ся значительному износу, его износостойкость зависит от скорости подъема и наружной поверхности труб, бурильного замка и других факторов. Вращающийся превентор предназначен главным образом для вращения бу­рильной колонны труб в процессе газонефтепроявления. Уплотнитель состоит из металлического основания и резиновой части и прикреплен к стволу при помо­щи байонетного соединения и специального болта.

Уплотнитель выпускается с одной цилиндрической уплотняющей поверхностью или с двумя (квадрат­ный) — для уплотнения ведущей трубы по ее граням. Вращающийся превёнтор позволяет бурить с обратной промывкой, с продувкой забоя газообразным агентом или аэрированным раствором, с равновесной системой гидростатического давления на пласт, вскрывать и опробовать пласты с высоким давлением.

Вращающиеся превенторы выпускаются четырех типоразмеров. Вращающийся превентор состоит из корпуса, пневмоцилиндра, упора, съем­ного патрона с уплотнителем, вкладыша (зажима) под рабочую трубу, пульта пневматического и ручного управления.

Вращающийся превентор (рис. 4) состоит из корпуса 7, неподвижного патрона 4 и вращающегося ствола 6. В отличие от плашечного и универсального превенторов, имеющих гидравличе­ский привод, во вращающемся превенторе используется самоуп­лотняющаяся манжета 9, которая обжимает обхватываемую часть бурильной колонны под действием собственной упругости и дав­ления на устье скважины. Литой корпус 7 из легированной стали снабжен, опорным фланцем для соединения с плашечным или универсальным превентором и боковым отводом для присоедине­ния к циркуляционной системе буровой установки.

Вращающийся превентор монтируется с плашечными превенторами. Корпус превентора необходимо устанавливать так, чтобы пазы его байонетного соединения были параллельны или перпен­дикулярны мосткам буровой.

Контрольные вопросы:

1.Что такое превентори егоосновная функция;

2.Перечислить операции которые можно осуществитьс помощью плашечных превенторов;

3.Расшифровать маркировку превентора :

ППГ-180х21 ППР2-180х21 ППГ2-180х21 ППР-180х21 ППГ2-180х35 ППР-180х35 ППГ-180х35 ППР2-180х35 ПУГ-180х35 ППР-230х35 ППГ2-180х70 ППР2-180х70 ППР-180х70 ППГ-180х70 ПУГ 230х35 (70) ППГ-230х35 ПУГ-230х35 (70) ППГ-230х70 ППР-230х70 ПУС 230х70 ПУГ-350х35 (70) ППГ-2350х35 ППР-350х35 ПМШЗ-62х21; ПУГ-350х35 (70) ППГ-350х70 ППР-350х70 ПУС 350х70 ППГ-425х21 ПУГ-425х21 ППР-425х21 ППГ-150х21; ППГ-150х35; ППГ2-150х21; ППГ2-150х35 ППР-60х21; ППР-150х21; ППР2-150х35; ППР2-150х21; ППР-150х35; ПП-180х35;2ПШСЗ-62х21; 2ППР-125х70; ПК-156х21; ПМТ-80х21; ПМТ1.2-80х21; ПМТ-125х21; ПМТ2-125х21; ППМ-125х21; ПМТ2-156х21; ПП-160х35; ПП-160х21; ПП2-160х21; ПП2-160х35; ПП-180х21; ПП2-180х21; ПП2-180х35; ПП2-180х70; ППР2.1-160х21; ППР2.2-160х21; ППР2.3-160х21; ППР2.4-160х21; ПМК1-160х21; ПМК2-160х21; ПМК3-160х21; ПМК4-160х21; ПМТР1.1

4.Назватьвиды плашек и случаи их применения;

5.Назвать узлы и принцип действия плашечного превентора;

6.Назвать узлы и принцип действия универсального превентора;

7.Назвать узлы и принцип действия вращающегосяпревентора;

Источник