Устье скважины оснащают колонной головкой (колонная обвязка). Колонная головка— служит для подвески колонных труб (кондуктора, технических и эксплуатационных труб) и герметизации межколонного пространства, а также служит опорой для фонтанной арматуры. Ее устанавливают на резьбе или посредством сварки на кондукторе. Промежуточные и эксплуатационные колонны подвешивают на клиньях или муфте.
Конструкция колонной обвязки предусматривает возможность:
— восстановления герметичности межколонных пространств подачей в межпакерную полость консистентного смазочного материала;
— опрессовки фланцевых соединений;
— контроля и разведки давления среды в межколонных пространствах;
— проведение цементирования скважины.
Иногда колонная головка может иметь сальник, чтобы эксплуатационная колонна могла перемещаться в вертикальном направлении (например, при закачке теплоносителя).
Колонная головка в период эксплуатации скважины остается на устье и, как правило, не ремонтируется. Поэтому к ее конструкции и качеству изготовления предъявляются высокие требования. Выпускаются колонные головки на 14,0; 21,0; 35,0; 50,0 и 70,0 МПа рабочего давления. В некоторых случаях (на газовых скважинах) применяются колонные головки, рассчитанные на давление до 150 МПа.
После бурения с колонной головки демонтируют превенторы и устанавливают фонтанную арматуру (рис. 8.8). Корпус головки 1 навинчивается на верхний резьбовой конец кондуктора.
Обсадная колонна 10 вворачивается в специальную муфту 7. Герметичность соединения корпуса головки 1 и муфты 7 достигается муфтой 2 и двумя кольцами 3 из специальной нефтестойкой резины. Плотность посадки достигается за счет прижатия муфты полукольцами 5 и фланцем 4, который болтами притягивается к фланцу корпуса. Муфта 7 заканчивается фланцем 6 для присоединения к нему фонтанной арматуры. Для опрессовки колонной головки и контроля давления в межтрубном пространстве предусмотрен
Рис. 8.8. Конструкция простейшей колонной головки для одной обсадной колонны
боковой отвод с краном высокого давления 9 и манометром 8.
Рис. 2. Колонная головка
Колонная головка для обвязки двух колонн (см. рис. 2.) состоит из корпуса 4, навинченного на обсадную трубу 6. Внутренняя поверхность корпуса коническая, и в ней размещены клинья 3, удерживающие внутреннюю колонну обсадных труб 7. На фланце корпуса установлена катушка 1, надетая на трубу и обычно сваренная с ней. Катушка болтами соединена с корпусом. Межтрубные пространства разобщаются уплотнениями 2. На колонной головке предусмотрена задвижка 5 для обеспечения доступа в затрубное пространство. Вертикальный размер такой колонной головки около 1 м. Масса в зависимости от диаметра обсадных труб до 500. 550 кг.
Рис.3. Оборудование обвязки обсадных колонн типа ОКК: 1 — крестовина; 2, 4, 5, 8 и 9 — пакеры; 3, 6 и 10 — подвески; 7 — манифольд нижней (средней) промежуточной колонной головки; 11 — манифольд нижней колонной головки; 12 — нижняя колонная головка; 13, 15 и 16 — нагнетательные клапаны; 14 — промежуточная (средняя) колонная головка; 17 — манифольд промежуточной (верхней) колонной головки; 18 — промежуточная (верхняя) колонная головка
Основные параметры колонных обвязок: число обвязываемых колонн; их диаметры; давления, на которые рассчитаны корпуса колонных обвязок, в умеренном и холодном макроклиматических районах; исполнение коррозионно-стойкое К2, К2И, КЗ для скважин, продукция которых содержит (по объему) сероводород и углекислый газ соответственно до 6 % без ингибирования рабочей среды и с ингибированием до 25 %.
Для обозначения колонных обвязок принята система шифрования. Полный шифр оборудования обвязки обсадных колонн условно представляется в виде ОККХ—X1—X2X3X4X5, где ОК — оборудование обвязки колонн; К — подвеска клиньевая; Х — число колонн, подвешиваемых на клиньях; X1 — рабочее давление; X2 — диаметр эксплуатационной колонны; X3 — диаметр первой промежуточной колонны; X4 — диаметр направления; X5 — исполнение по коррозионной стойкости.
Например, оборудование обвязки колонн с клиньевой подвеской двух колонн, диаметром эксплуатационной колонны 168 мм, диаметром эксплуатационной колонны направления 324 мм для сред, содержащих Н2 и СО2 до 6 %, обозначается ОКК2—350—168×245х324хК2.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Колонная обвязка
Колонная обвязка предназначена для разобщения межколонных пространств и контроля за давлением в них. Ее устанавливают на резьбе или посредством сварки на кондукторе. Промежуточные и эксплуатационные колонны подвешивают на клиньях или муфте. [1]
Трехкорпусная колонная обвязка типа ОКК состоит из одно-корпусных колонных обвязок с манифольдом контроля давления. Количество корпусов колонной обвязки определяется числом обвязываемых колонн обсадных труб. Все последующие двухфланцевые колонные головки обвязывают одну промежуточную ( эксплуатационную) колонну обсадных труб. [2]
К эксплуатации колонной обвязки может быть допущен персонал, ознакомленный с ее конструкцией и руководством по эксплуатации. Необходимо систематически вести наблюдение за работой колонной обвязки. Периодичность контроля определяется нефтегазодобывающим предприятием в зависимости от наличия коррозионно-активных веществ в скважинкой среде и места расположения скважины. Проводимые операции по техническому обслуживанию и изменению режима эксплуатации необходимо регулярно записывать в предназначенные для этих целей журналы. [3]
В корпусах колонных обвязок предусмотрена установка направляющих втулок 3, которые служат для предохранения верхних торцов обвязываемых колонн обсадных труб от повреждений при спуске в скважину долота или другого инструмента. [6]
Принципиальное отличие конструкции колонной обвязки типа ОКБ заключается в том, что она позволяет в одном корпусе обвязать три обсадных колонны. В этом случае бурение под промежуточную и эксплуатационную колонны осуществляется через одну превенторную установку, что значительно ускоряет процесс. [9]
В процессе бурения на колонную обвязку устанавливается превентор или превенторный блок, входящие в состав противо-выбросового оборудования. Противовыбросовое оборудование служит в случае необходимости для герметизации устья скважины при ее бурении и капитальном ремонте. [10]
При эксплуатации скважины на колонную обвязку устанавливается фонтанная или нагнетательная арматура. Отводы фонтанной арматуры в зависимости от параметров скважинной среды обвязываются манифольдом. [11]
В процессе бурения на колонную обвязку устанавливается пре-вентор или превенторный блок, входящие в состав противовыбро-сового оборудования. Противовыбросовое оборудование служит в случае необходимости для герметизации устья скважины при ее бурении и капитальном ремонте. [12]
Колонная обвязка и особенности ее эксплуатации
Колонная обвязка необходима для разобщения особых межколонных пространств в бурильных скважинах и контролирования давления в них. Типичная трехкорпусная конструкция включает в себя однокорпусные колонные обвязки с манифольдом. Данные конструкции устанавливаются на резьбе либо кондукторе сварочным путем. Существуют определенные нормы их использования.
Подготовка к эксплуатации колонной обвязки
К применению колонной обвязки допускаются сотрудники, ознакомленные с техникой безопасности и конструкцией системы. При работе обвязка должна находиться под систематическим наблюдением. Периодичность определяет непосредственно промышленное предприятие в соответствии с количеством коррозионных и активных частиц в окружащей среде и ее местонахождении. Мероприятия по обслуживанию и смена эксплуатационного режима должны отмечаться в специальном журнале.
Типоразмер обвязки выбирается в соответствии с конструкцией, типажом, а также установленным давлением и климатической обстановкой в окружающем районе. С учетом специфики бурения и размера скважины количество колонн у обсадных элементов увеличивается. Каждая из них обозначает давление на глубине спуска, где находится корпус головки. Если в среде присутствуют негативные и опасные коррозионные примеси, необходимо использовать колонные головки из стойких к коррозии и последующему растрескиванию материалов.
Колонная обвязка во время бурени
В процессе бурения необходимо избегать негерметичности наземного оборудования в виде перетоков среды в межколонное пространство из затрубного, в следствие нарушения целостности уплотнительных элементов. Современные колонные обвязки нередко имеют подобные проблемы. На это влияют объемные вертикальные габариты и серьезная металлоемкость колонных головок, что делает сложным обслуживание всего оборудования и требует легированные материалы в особых количествах.
Правильное и периодическое обслуживание колонной обвязки – залог надежного и безопасного функционирование всего скважинного оборудования.
Резервуары, емкости, резервуарное оборудование Neft-rus.ru
Обвязка колонная ОКК1, ОКК2, ОКК3, ОКО
Конструкция колонной обвязки предусматривает возможность:
Обвязка колонная ОКК1 предназначена для обвязывания 2-х обсадных колонн, выступающих над устьем скважины для герметизации межколонного пространства между ними, контроля давления в нем.
Обвязка колонная оснащена трубодержателем клиновым для подвешивания колонны эксплуатационной. Для герметизации межколонного пространства предусмотрены пакеры, размещенные между верхними и нижними кольцами пакеров.
Наличие двух пакеров позволяет произвести опрессовку фланцевого соединения корпуса головки трубной с корпусом обвязки колонной.
Обвязка колонная ОКК2 предназначена для обвязывания 3-х обсадных колонн, выступающих над устьем скважины, с целью герметизации межколонного пространства и контроля давления в нем.
Обвязка колонная ОКК3 предназначена для обвязывания 4-х обсадных колонн, выступающих над устьем скважины, с целью герметизации межколонного пространства и контроля давления в нем.
Изготавливаем следующую колонную обвязку:
| 1 | ОКК1-21-146/168х245 ХЛ |
| 2 | ОКК1-21-178х245 ХЛ К2 |
| 3 | ОКК1-21-168х245 |
| 4 | ОКК1-35-168х245 К1 ХЛ |
| 5 | ОКК2-21-168х245х324 ОТТМ |
| 6 | ОКК2-21-140х219х299 К1 |
| 7 | ОКК2-35-146х219х324 ХЛ |
| 8 | ОКК2-35-168х245х324 ОТТМ ХЛ |
| 9 | ОКК2-35-168(178)х245х324 ХЛ К2 |
| 10 | ОКК3-35-168х245х324х426 К2 |
| 11 | ОКК3-35-168х245х324х426 BTC |
| 12 | ОКО 21-145х168 БТС |
| 13 | ОКО 21-168х245 ОТТМ |
| 14 | ОКО 35-245х146 |
| 15 | ОКО 35-245х168 |
Нефть, Газ и Энергетика
Блог о добычи нефти и газа, разработка и переработка и подготовка нефти и газа, тексты, статьи и литература, все посвящено углеводородам
Устьевая колонная обвязка
Устьевая колонная обвязка
Устьевая колонная обвязка предназначена для обвязывания двух и более колонн, контроля давления в межколонном пространстве и проведения ряда технологических операций.
В процессе бурения на устьевую колонную обвязку устанавливается превенторный блок, а в процессе освоения и эксплуатации скважин – фонтанная или нагнетательная арматура.
По условиям эксплуатации в зависимости от макроклиматического района колонные обвязки изготовляются для умеренного макроклиматического района.
По условиям эксплуатации в зависимости от состава скважинной среды колонные обвязки изготовляются в двух исполнениях: для нефти, газа, газоконденсата и глиняных растворов с содержанием Н2 S и СО2 до 0,003% по объему каждого; Н2 S и СО2 до 6% по объему каждого.
Установлена следующая система обозначения (схема шифров) устьевой колонной обвязки.
Пример условного обозначения устьевой колонной обвязки для обвязывания трех обсадных колонн диаметром 168, 245 и 324 мм на рабочее давление 35 МПа (350 кгс/см 2 ), для среды нефти, газа, газоконденсата и глинистого раствора с содержанием Н2 S и СО2 до 6% по объему каждого для умеренного макроклиматического района : ОКК2-35-168х245х324К2 .
Устьевая колонная обвязка может быть двух-, трех-, четырех и пятиколонной. В зависимости от количества обвязываемых колонн колонные обвязки могут быть однокорпусными и многокорпусными.
Однокорпусная колонная обвязка состоит из колонной головки, содержащей трубодержатель и уплотнитель для одной обсадной колонны, запорных устройств и манометров на боковых отводах. Для обвязки двух обсадных колонн применяется однофланцевая колонная головка с одним верхним стволовым присоединительным фланцем. В нижней части корпуса обвязывается (на резьбе или сварке) техническая колонна большого диаметра, а в верхней части на трубодержателе подвешивается эксплуатационная колонна меньшего диаметра. Обвязка каждой последующей колонны осуществляется в двухфланцевой колонной головке, устанавливаемой на однофланцевую. В серийно выпускаемых колонных головках крепление обсадной колонны производится на клиньевом трубодержателе. В качестве запорных устройств применяются прямоточные задвижки и краны.
Колонные обвязки устанавливаются на устье скважины последовательно по мере спуска и цементирования обсадных колонн. Они подбираются с учетом максимального пластового давления, ожидаемого при бурении следующего за обсаженным интервала скважины. Конструкция колонных обвязок позволяет восстанавливать нарушенную герметизацию межколонного кольцевого пространства путем нагнетения специальных паст или самотвердеющих пластиков.
Техническая характеристика представлена в табл. 7
условный диаметр обвязываемых обсадных колонн, мм
