Колонные головки

Назначение и конструкция колонных головок

Колонная головка ( рис. 4.2 ) жестко соединяет в единую систему все обсадные колонны скважины, воспринимает усилия от их веса и передает всю нагрузку кондуктору. Она обеспечивает изоляцию и герметизацию межколонных пространств и одновременно доступ к ним для контроля состояния стволовой части скважины и выполнения необходимых технологических операций. Колонная головка служит пьедесталом для монтажа эксплуатационного оборудования, спущенного в скважину. Во время бурения на ней монтируются превенторы противовыбросового оборудования, демонтируемые после окончания бурения.

Рис. 4.2. Колонная головка

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 нагнетания специальных паст или самотвердеющих пластиков.

Условия работы колонной головки достаточно сложны: нагрузка от веса обсадных колонн может превышать в глубоких скважинах несколько сот килоньютонов. Элементы колонной головки воспринимают также давление от среды, контактирующей с ними. При наличии в пластовой жидкости или газе H2S, СО2 или при сильной минерализации пластовых вод колонная головка подвергается их коррозионному воздействию. В глубоких скважинах при закачке теплоносителей их стволы и колонные головки нагреваются до 150-250°С, в условиях Севера могут охлаждаться до температур ниже минус 60°С.

Нарушение надежности колонной головки неизбежно приводит к серьезным авариям, нанесению ущерба окружающей среде, а в отдельных случаях может быть причиной возникновения пожаров, взрывов, несчастных случаев.

Колонная головка для обвязки двух колонн (см. рис. 4.2.) 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.

Такими головками оборудуются скважины глубиной до 1500. 2000 м с давлением до 25 Мпа.

Изготавливают колонные головки для оборудования скважин и с большим числом обсадных колонн: трех-, четырех- и пятиколонных. Принципиальные и конструктивные схемы таких колонных головок аналогичны.

Источник

Колонные головки, их назначение и маркировка

При добыче нефти и газа кроме крупных труб и другого оборудования, применяют более мелкое, но от этого не менее важное оснащение. Показательным примером могут служить колонные головки. Как и где их используют, и как разобраться в их маркировке? Опишем это в данной статье.

Итак, колонные головки – это оборудование, которое используется на поверхности земли и предназначено для обвязки обсадных колонн. На самой головке может устанавливаться арматура с подвесными НКТ. Более подробно же функции данной оснастки можно разделить на:

Такие важные части как колонные головки используются на скважинах при любых условиях эксплуатации. При фонтанном режиме они испытывают особенно большое давление. Из-за этого при их производстве уделяется большое внимание качеству их изготовления. Конструктивно они состоят из корпуса, который в свою очередь, делится на клинья и пакер. Корпус опирается на фланец промежуточной колонны. Сверху корпуса устанавливается катушка с фланцем, а на него крепят фонтанную арматуру.

В промышленности выпускают колонные головки на давление от 7,5 до 100 МПа. Причем все они проходят заводские испытания. Для головок в диапазоне от 7,5 до 35 МПа – испытательное давление двукратное, а для 70-ти и 100 МПа головок – полуторакратное.

По техническим стандартам, например, колонную головку ОКК2-21-146×245×324 нужно расшифровывать таким образом:

Предприятие ООО «ТД «ВПС» производит нефтегазовое оборудование, в том числе колонные обвязки. Все изделия изготовлены на современном технологичном оборудовании и испытаны в заводских лабораториях. Поэтому возможность аварии или брака сведена практически к нулю. Приобретая нашу продукцию, вы можете быть уверены в ее качестве.

Источник

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:

Источник

Колонная головка скважины

Колонная головка скважины представляет собой специальное устройство для установки обсадных колонн и разобщения колонных пространств. Именно колонная головка обеспечивает передачу нагрузки от веса колонны труб на кондуктор, связывая несколько элементов в единую систему.

Конструкционно колонная головка скважины представляет собой комплекс устройств (в различных случаях в числе таких устройств могут быть представлены катушки или крестовины), функцией которых является фиксация колонны обсадных труб.

Колонная головка, используемая в многоколонных скважинах, представляет собой навинчиваемый на обсадную трубу корпус и расположенными на ней клиньями для удержания внутренней колонны труб. Внутренняя поверхность корпуса имеет коническую форму. Для обеспечения возможности доступа в затрубное пространство в конструкции устройства предусмотрена задвижка. На фланце при помощи болтов на корпусе фиксируется катушка, а специальные уплотнители разобщают межтрубные пространства.

Колонная головка в процессе эксплуатации испытывает серьезные нагрузки, поскольку при бурении глубоких скважин вес колонны может быть весьма значительным. Кроме того, на устройство действуют и иные нагрузки: например, давление среды, а также металлические элементы подвергаются воздействию химических и физико-химических факторов, провоцирующих коррозийные процессы. Не менее суровые условия необходимо выдерживать и с точки зрения температурных колебаний: теплоносители при подаче в скважину способны нагревать обвязку до 200 градусов по Цельсию, в то время как при работе в условиях северных широт снижение температуры после остывания может достигать минус 60 градусов. Такие условия работы диктуют жесткие требования к характеристикам и качеству изделий, поскольку их выход из строя или разрушение сопряжено с высокими рисками.

Для обеспечения прочности и надежности колонные головки производят из легированной стали. При этом расход материала на производство довольно высок – размеры и масса колонной головки (особенно для многоколонных скважин) весьма велики: вертикальные габариты могут составлять около 1 метра, а вес – достигать полутонны.

Установка обвязок производится на устье скважины поэтапно по мере спуска колонны труб в скважину и завершения процесса их цементирования. Выбор конкретного типа устройства осуществляется на основе прогнозируемого максимального давления пласта на следующем участке бурения.

Благодаря использованию колонных обвязок при бурении скважин реализуется возможность загерметизировать кольцевое межколонное пространство, с помощью применения технологии нагнетания специализированных паст и пластиков.

Чтобы задать вопрос или сделать заявку,
нажмите на кнопку ниже:

Источник

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.

Источник