Ыманы фонтанды діспен пайдаланудаы рал-жабдытар
ФОНТАНДЫ ЖНЕ КОМПРЕССОРЛЫ ЫЛАРДЫ ЖАБДЫТАРЫ
ымаларды кмегімен мнай, газ немесе конденсатты жоары ктеру, сонымен бірге абата су, газ, жылутасыыштарды айдау ртрлі жабдытарды кмегімен іске асырылады. Бл жабдытарды бір блігі ыны ішіне тсірілсе, келесі блігі жоары бетте, яни ыны саасында орналасады. Мысал ретінде фонтанды арматура мен манифольдты атауа болады.
Мнайды негізгі ш діспен ндіру масатында – фонтанды, газлифтті жне компрессорлы – азіргі уаытта ыларда аталан дістерге сйкес ртрлі жабдытар олданылады.
Аталан дістерден баса бірнеше горизонттара брыланан ыларды пайдалану кезінде рама жабдытар олданылады. Бл жабдытарды кмегімен бір ыманы пайдалану арылы ртрлі горизонттарда орналасан сйытарды ктеру трлі діспен атарылады. ыманы мндай пайдалану трін бірге-жекеленген деп атайды.
ымаларды трлі дістермен пайдалануды зіндік рационалды облысы болады. Бл облысты олдану шекарасы аталан дісті пайдалануды экономикалы тиімділігімен жне ымаларды техникалы ммкіндіктерімен аныталады.
ыманы фонтанды діспен пайдаланудаы рал-жабдытар
ыманы фонтанды діспен пайдалану – мнайды ндіруді негізгі тсілдеріні бірі болып табылады, сіресе бл діс мнайды жаа ашылан аймата ндіру кезінде кеінен олданылады жне мнда мнай ндіруді е аз меншікті шыыны орын алады.
Брыны кезде фонтандау дісі ндіруші ы арылы жргізілген (2.1а-сурет). Біра, мнда фонтанды ктергішті ПК-і тмен болатын, абат газыны шыыны лкен, ал ыманы фонтанды мерзіммен пайдалану заа созылмайтын, сонымен бірге ол процесті баылау жне басару иына соатын. ыма дебиті жоары болан кездерде коллекторларда гидроабразивті тозу пайда болып, тізбекті ирауына келіп соатын.
Аталан жадайларды болдырмау шін жне ктергішті ПК-ін жоарылату масатында ыа фонтанды бырлар тізбегі тсірілді (2.1б-сурет).
Фонтандау процесін басару шін ауыстырылатын штуцер-дроссельдер олданылды, оларды кмегімен ткізу тесігіні диаметрін згерте отырып, абат ысымы мен оны дебитін реттеуге ммкіндік туды. Жмыс режимін баылау масатында буферге манометр орнатылды.
Штуцер-дроссельді тозу салдарынан оны ауыстыру шін ыны тотату ажет болды, сондытан оны жмысын збей жаластыру масатында фонтанды арматура олданылды (2.1в-сурет). Ол бырлы басшы пен шыршадан жиналып, сырта латырып шыару жолыны резервін жасауа ммкіндік берді.
2.1-сурет. ыларды фонтанды діспен пайдалануды жетілдіру кезедері:
1-буферлі манометр; 2-ысырма; 3-штуцер-дроссель; 4-фонтанды ктергіш; 5-фонтанды арматураны бырлы басшыы; 6-фонтанды арматураны шыршасы; 7,8-шжатар; 9-манометр; 10, 11-ысырмалар; 12, 14-дублер-ысырмалар; 13-опанды ысырма; 15-пакер
Фонтанды ыманы жмысын одан ары жасарту масатында оптималды диаметрмен алынан сорап компрессорлы бырлардан (СК) тратын бір жарым немесе екі атарлы ктергіштерді олдана бастады, ал газ шыынын азайту масатында ыны быр сыртындаы кеістігіне пакер орнатылды, сонымен бірге дублер-ысырмалар пайдаланыла бастады (2.1г-сурет).
Осыны серінен азіргі кезде фонтанды діспен ндіру ыларыны рылымын крт крделілендірді жне негізгі трт блімдерден трды: бырлар тізбегі, тізбекті тменгі жатарыны жабдытары, саалы жабдытар (фонтанды арматура) жне манифольд деп аталатын саалы жабдытарды байламы.
ымаларды пайдалануды немі жетілдіруді арасында ондаы р элементті крделілігі арта тсті, сонымен бірге фонтанды діспен ндіруді сенімділігі де кннен кнге жоарылады.
ыманы фонтандау шарты былай аныталады:
(2.1)
мндаы, Н – ыманы тередігі, м; 
– ыма опанындаы сйы пен газ оспасыны орташа тыыздыы, кг/м3; g – еркін тсу деуі, м/с2.
Фонтанды ыманы рал-жабдыы негізінен СК тізбегінен жне саалы арматурадан трады.
СК тізбегі кейбір кезде абылдау воронкасынан, айыратын клапаннан немесе айырыш клапанды отырызатын ондыры ершігінен трады. Ал кейбір жадайларда ымаа пакер орнатылады.
Кдімгі фонтандау кезінде СК тізбегінен баса негізгі жабдытара жататын саалы арматура есептелінеді.
Брылаудан кейін ыма жабдыы тізбек басы жне фонтанды арматурамен жабдыталады.
Саалы арматура негізінен тізбек басы жне фонтанды шыршадан трады (2.1-сурет).
детте, быр басы тізбек басына тікелей орнатылады. Фонтанды шырша быр басына растырылып жне ымадан шыып жатан сйы пен газды манифольда жіберуге, сонымен атар фонтанды ыманы жмысын тексеру мен реттеуге арналан.
Арматураны негізгі блшегі мен торабы ретінде екі бйірлі шыару жаы бар тртжа (крестовина) 1 (2.2-сурет), бір бйірлі шыару жаы бар шжа (тройник) 2, аударма немесе катушка 3, тыынды рылы 4, буфер немесе манометр астындаы фланец 5, кран 6, манометр 7, дроссель 8 жне жауапты фланецтерден 9 трады.
Тртжа пен шжа ндірілген німді манифольда жібереді. Осы блшектерге СК тізбегін іліп оюа болады. Соан байланысты, блшектерді резьбалары болуы тиіс. Тізбек осы резьба арылы ілінеді немесе СК-ды ілуге арналан арматура блшектеріні лшемдерін бірінен-біріне ауыстыранда олданады.
Тыынды рылы опанды немесе брып кету ималарын толы жабу шін олданылады. Аынны крсеткіштерін реттеу тыынды рылыны жартылай жабы кезінде жргізілмейді.
ыманы жмыс істеу кезінде аын крсеткіштерін реттеу шін арнайы тораптар жне дроссельдер олданылады.
Дроссельді корпусына траты немесе диаметрі кішілеу ауыспалы тлке орнатылады. Тлкені кішкентай тесігінен бкіл ымада ндіріліп жатан нім теді.
Арматураны блшектері мен тораптары резьба, ныыздаышы бар фланец немесе хомут арылы жаланады. Осыан байланысты, арматура резьбалы, фланецті жне хомутты трлері болып блінеді.
Шыршаны опанды блігі сйыты бір жаымен (тройник) немесе екі жа арылы ткізуі ммкін.
Арматураны негізгі крсеткішіне – фонтанды шырша блігіндегі опан арылы тетін иманы диаметрі немесе арматураа есептелінген жмысты ысым жатады.
Техникалы жат бойынша жмысты ысымдар мынаан те Ржм=7, 14, 21, 35, 70, 105 МПа жне ту имасыны диаметрі тмендегі 2.1-кестесінде крсетілген.
2.2-сурет. Фланецті фонтанды арматураны лгісі
2.1-кесте
| Шартты диаметр Dш, мм | Наты диаметр Dф, мм |
Жмысты ысым 7-ден 35 МПа аралыында сына ысымы 2*Ржм млшерінде абылданады, ал 70-тен 105 МПа аралыында оны мні 1,5*Ржм млшерінде болады.
МЕмСТ бойынша шартты диаметрлер мен ысымны зара сйкестігі келесі 2.2-кестесінде берілген.
шжаты жне тртжаты – арматура лгілері МЕмСТ бойынша белгіленген. Бл МЕмСТ бойынша опанды тиек лгісі де арастырылан. Бл фонтандау ымасы рашанда лкен ысыма арналып жасалатынын крсетеді.
шжаты арматураны екі жанынан ткізетін жеріне араанда негізгі жмысты ткізгіші ретінде жоары блімі саналады. Шыар жердегі блшектері істен шыса, онда опанды тиек рылысы жабылады, ал сйы немесе газ тменгі жатаы жіберу блігімен аады.
2.2-кесте
| D, мм | pжм |
| 35...105 7...70 21...35 21...35 21...35 |
Бл жадай жоары кету блімі бойынша арматураны заруына келіп соады да, оны ызмет крсетуін иындатады.
детте, шжаты арматураны тмен жне орташа ысымдарда олдануды сынады, ал орта жне жоары ысымдарда МЕмСТ бойынша тртжаты арматураны олдану сынылады. Тртжаты арматура шжатыа араанда биіктігі бойынша біршама тмен орналасады, сондытан бл жадай оан ызмет крсетуді жеілдетеді.
Тртжаты арматураны кемшілігі ретінде мынаны айтуа болады. Егер шыар жердегі блімдеріні бірі істен шыса, онда опандаы тыын рылысын жауып, осыны серінен ыманы тотатуа тура келеді.
ыманы зерттеу кезінде оан ртрлі аспаптарды тсіру шін фонтанды шыршаны басына ысым тегергіш рылы – лубрикатор орнатылады. Осыан байланысты тртжаты жне шжаты арматурада жоары опан тиегін орнату арастырылан.
Фонтандаушы ымада ысым 100 МПа-а дейін жетуі ммкін жне ол толысып згеріп трады. ымадан шыып жатан сйыты, сйы пен газ оспасыны жылдамдыы секундына ондаан метрге жетуі ммкін, сйы жне газ агрессивті болып, арматурада коррозияны пайда болуына келіп соады.
Ауыр жмыстар атаратын боландытан, арматура оны тртжаы, шжаы, ауыстырушы фланец жне тиек рылысыны тла блшектері болаттан ана жасалады. Фланец арматурасыны арасындаы ныыздаулар болаттан жасалан саиналармен жабдыталады.
Арматураны йылан жне пісірілген блшектері олданыста кп тараан. Фонтанды арматураны элементтері 45, 40ХЛ, 40ХНЛ маркалы болаттан жне легирленген болаттан жасалады. Ныыздау саиналары коррозиялы ортада олдану шін 08 КП маркалы болаттан, сталь 20, сталь 30, сталь 40 жне легирленген болаттан жасалады.
ыманы дроссельді тлкесіні арасынан ндірілетін нім жоары жылдамдыпен теді жне оны мні 80...120 м/с жетеді. Соан байланысты тлкелер шыныан болаттан, атты орытпалардан, термиялы корундттардан жасалады.
Арматураны рдайым жаартып отыру, оны металын немдеуге жне беріктігіні суіне ол жеткізеді. азіргі кезде конструкторлар фонтанды арматураны жеілдетуге, бірнеше элементтерді конструкцияларын біріктіріп осу баытында жмыстар жасауда (мысалы: тртжа пен шжаты біріктіру).
Арматураны блшектерін пісіріп жалау дісі йылып жасалан блшектерге араанда артышылыы кп, мселен, металды немдеуге, жмысты жеілдеуіне жне де оны жоары беріктігін амтамасыз етуіне сер етеді.
Арматурада келесі тыынды рылылар олданылады:
- сыналы ысырма;
- тік аынды ысырма;
- крандар;
- млшер реттеуіш вентильдер.
Тыынды рылыларды алдыы ш трі опанды жне арматураны кету бліміндегі рылыларды негізгілері болып саналады. Ал вентиль манометрді алдына орнатылады.
Тыынды рылылар – фонтанды арматурадаы ысырма жне кранды олдану, мнай - газды ндірудегі барлы технологиялы процестерде жиі олданылады, ал брылау ымаларында оларды шамалы згертілген кйде олданады. Олар кбінесе жабдытарда латыруды болдыртпауда, брылау сорабыны манифолінде, абаттардаы гидрожарылыстара арналан жабдытарда, ышылмен ндеуде, агрегаттарды жуу кезінде, мнай-газ ксіпшілігіні коммуникациясында, німді жинауа арналан жасатауда жне блу операцияларында олданылады. Сонымен бірге, абат сйыын тасымалдаанда жне де мнай, газ, суды, абата айдау кездерінде олданамыз. Бл жмыстарды кпшілігі тыынды рылыны жабдытармен мнай мен газды тасымалдаанда, сонымен атар бірнеше рет айтара деулерде олданылады.
Тыынды ралыны пайдалану шарты бойынша жасалу конструкциясына ойылатын шарттар мынадай: ажетті ысымды траты дегейде стап тру, сйы немесе газды ткізу кезінде аз млшердегі сырта аып кетулерден сатау, металл немдеу, басаруды жеілдету, сонымен атар агрессивті ортада жмыс істей алу жне де жоары немесе тмен температураларда жмыс істей алу ммкіндігі.
2.4-сурет. Сыналы ысырма лгісі
1-шибер; 2-ершік; 3-корпус
| Дросселдік жне тыынды рылы |
| Тыынды рылы | Дросселдік рылы |
| Ысырма | Кран | Бранда | Штуцер |
| Сыналы | Инелі | Тарелкалы |
| Жазы-шиберлі | Цилиндрлі тыын | Коникалы тыын | Шарлы тыын |
| зі тыындалатын шиберлі затвор | Металл-металллды тыыздалу | Майлаусыз |
| Еріксіз тыыздалу шиберлі затвор | Металл-полимерді тыыздалуы | Майлаулы |
2.3-сурет. Реттеуші жне тиекті рылыны классификациясы
Сыналы ысырманы негізгі артышылыына, оны рылымыны арапайымдылыы жатады. Біра ашы тран ысырма клапаныны (2.4-сурет) сйы тетін жеріні шет жаында уыс пайда болады, осыан байланысты онда йынды токтар пайда болып, аынны тегеурін шыыны артады жне ол жерлерде тзды, сонымен атар парафин мен мны жиналуы ммкін. Сонымен бірге, корпусты жоары тыындау жне сыналы блімдерін ымадан шыан сйы аып теді де, соны серінен олар коррозияа жне эррозияа шырауы ммкін.
Бл кемшіліктер тікаынды ысырмаларда болмайды (2.5 -сурет).
2.5-сурет. Тікаынды ысырманы лгісі
Мнда сыналы ныыздауыш шиберлі екі жаты плашкамен немесе біршиберлі трімен ауыстырылан. тпелі каналдаы шибер ашы жне жабы кйінде корпусты жоары блшегіндегі ныыздауыша немі жабысып трады. Ол екі сыылан жартылай пружиналардан трады. Пружинаны кш салуы 9 КН-а дейін жетеді. Тікаынды ысырманы ашы немесе жабы кезінде корпус блшегіні жоары ныыздау блігі бойынша шибер жоары-тмен баытта сыранайды.
Тікаынды ысырмада ою ныыздаыш майлар олданады. Ттыр майлау абаты су немесе мнаймен шайылып кетпейді. Майды оры резервуарларда Б саталады. Кейбір ысырмаларда май оры (детте, оны маркасы – ЛЗ-162) негізгі кеістіктен поршен В арылы блінген жне ысырманы ішкі уыстарыны барлыы арнайы маймен толтырылады.
Сонымен атар, мнай-газ ксіпшілігінде тікаынды ысырмалар да олданылады. Оларды А саылауында графитті фторопласталы эластикалы элементтер АФГ-80ВС олданылады. Ысырма ішіндегі ысым зінен тетін ортаны ысымына те болады, ал шпиндельге Г сер ететін кшті мнін азайту шін кш жеілдеткіш штокты олданады (2.6-сурет).
2.6-сурет. Кшті азайту штогы бар тікаынды ысырма:
1- шибер; 2-резьбалы шпиндель; 3-осьті тіреуіш; 4-маховик; 5-шпинделді ныыздаыш; 6-кш тсіргіш шток; 7-штокты ныыздаыш
Тік аынды ысырма шпиндель тірегіні формасы шарик трізді болып келеді де, шпиндельге тсетін айналдыру моментін азайтуа ммкіндік береді. Маховик пен шпиндельді айналдыра отырып, шпиндельді гайкасын оны резьбасына брап, шиберді жоары арай тірелгенше ктереді де корпустаы тесік пен шпиндельді тесіктері бір - біріне тстас болады. Тура сол сияты сыналы ысырма да ашылып жабылады. Сонымен атар, екі трлі ысырмаларды да орта кемшілігі бар – ашып-жабу шін маховикке лкен кш жмсап жне оны бірнеше рет айналдыру керек.
Кран ысырмадан біратар артышылытарымен ерекшеленеді (2.7-сурет). Оны ашылып жабылуы шін, тек ана олсапты 900-а браса жеткілікті боланы. Оны жоарыдаы ныыздау беті тікаынды ысырма сияты сйыпен аып тілмейді, сонымен атар оны каналында лі айматар да орын алмайды.
2.7-сурет. Конусты тыынды кран
Кран корпустан (1), тыыннан (2), шпиндельден (7), кілттен (8), реттеу брандасынан (4), ныыздау манжетасынан 5, кранды майлау майымен толтыруа арналан канал, кері клапан (10) мен пружинадан (12) трады. Бдан баса шпиндел резбасын майлауа арналан, май беру клапаны мен канал бар. Шпинделді ждырышасы тыынны жарышаына (6) кіреді, осыан байланысты шпиндельді брылуы кезінде тыын да оса брылады. Шпиндель корпуса резьба арылы бекітіледі. Ол осьтік кшті абылдайды, тыындау элементі болып табылады жне оны жоары герметизациялау шін клапана каналдар арылы арнайы майлау майлары пайдаланылады.
Кранны барлы блімдері ЛЗ-162 майымен майланады. Майлау майлары – 40-тан+1200С-а дейінгі температуралара тзімді болу ажет.
Тыынны корпуста орналасу реті жасаушы зауытта апата бекітілген (3) реттеуіш брандамен (4) реттеледі. Корпус пен тыын арасында миллиметрді жзден бір блігіндей саылау болуа тиіс. Сондай-а, шпиндельде ысыш бранда (9) орналасан. Оны жылжуы арылы май шпиндельден клапан (10) арылы кранны уысына беріледі. Осы бранда (9) арылы тыынны ттылуын болдыртпауа болады.
Тыынны ттылуын бранданы (9) кмегімен ктеру шін, оны кері брап, шпиндельді бкіл уысын маймен толтырады да бранданы айта брайды, содан со кері клапанды (10), блшекті (11) жне тыынды шара таап ысады.
Кранны е негізгі кемшілігіне оны жасап шыару иындыы жатады. Оны жмыс сенімділігі жасау длдігіне байланысты болады. Кран жмысыны сенімділігін амтамасыз ету шін арнайы майлау майлары ажет болады.
Манометрді орнатып, оны осып-ажырату масатында вентильдер (млшер реттеуіш) олданылады. Фонтанды арматурада олданылатын вентильдер 70,0 МПа дейінгі жмысты ысыма есептелінген, оны тпелі уысыны диаметрі 5 мм жне массасы 3-4кг.
2.8-сурет. Реттеуіш штуцер:
1-ауыстырмалы насадка; 2- втулка
Реттеуіш штуцер (2.8-сурет) конструкциясы бойынша вентильге сас болады. Штуцерлер фонтанды ымадан шыар жаындаы ысымды шпиндельді ядаы осьтік жылжуы арылы сатысыз реттей алады. Штуцер 70,0 МПа жмыс ысымына есептелінген жне оны массасы 80кг шамасында болады.
Штуцерді басару жеіл болуы шін, оны озалтыш жетекпен амтамасыз етіп, компьютерлік басару ммкіндігі іске асырылады.
Штуцерді тлкесін ауыстыру те ауыр жне за уаыта созылатын ебекті талап етеді. Бл жмысты тездету жне жеілдету шін, тез ауыстырылатын штуцерді олданады (2.9-сурет).
2.9-сурет. Тез ауыстырылатын штуцер:
1-рсау; 2,9-ныыздау саиналары; 3-пружина; 4-дроссель; 5-дроссельді тыындау; 6-бранда; 7-аымды нкте (проточка); 8-корпус; 10-саина
Сйы пен газды шыынын сатылы реттеу шін диаметрі 5, 8, 10, 15, 20, 25, 30 мм тесіктері бар ауыспалы тлкелерді олданады. Штуцер 70 МПа жмысты ысымына есептелінген.
2.10-сурет. Стандартты фланецті осылыстарды элементтері мен лшемдері:
1-фланец; 2-ныыздаушы; 3-шпилька; 4-гайка
Стандарт бойынша арматура жне тиекті рылыларды негізгі крсеткіштері белгіленген: жмысты ысым жне сынау ысымы, ту тесігіні диаметрі. Бдан баса осылу лшемдері, габариттері, массасы жне жасалу реттері де крсетілуі ажет.
Фонтанды арматураны жне тиекті рылыларды кптеген блшектері мен блімдері негізінен фланец арылы осылады. Бларды лшемдерін стандарттау, арматура мен монифольдты жинау кезінде негізгі рл атарады. Осыан байланысты фланецті осылуларды (2.10-сурет) лшемдері де стандарт бойынша реттеледі.