Назначение и конструкция колонных головок

На устье скважины обсадные колонны обвязываются, т. е. соединяются частью оборудования скважины, называемой колон­ной головкой.

Колонная головка жестко соединяет в единую систему все обсадные колонны скважины, воспринимает усилия от их веса и передает всю нагрузку верхнему концу обсадной колонны (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 противовыбро-сового оборудования, демонтируемые после окончания бурения.

Колонные головки 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 самоотвердевающих пластиков.

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.

Колонные головки, особенно многоколонных скважин, имеют большие массы и вертикальные габариты, поэтому на их изготовление требуется большое количество легированной стали. С увеличением вертикальных габаритов колонной головки усложняется обслуживание скважины.

Рис. 4.2. Колонная головка

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

Оборудование обвязки обсадных колонн типа ОКК рассчитано на давление 21, 35 и 70 МПа. Оно предназначено для подвешивания двух и более обсадных колонн кондуктора (на резьбе или на сварке), технических и эксплуатационной, а также для герметизации и разобщения межколонных пространств с помощью упругих уплотнений.

Нижняя колонная головка (ГНК), присоединяемая непосредственно к верхнему концу обсадной колонны, вьшускается в трех исполнениях.

Обвязка обсадных колонн осуществляется с помощью клиньевых подвесок и пакеров.

Рис. 4.3. Оборудование обвязки обсадных колонн типа ОКК:

Дата добавления: 2015-09-11 ; просмотров: 10896 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Вопрос 4.2. Назначение и конструкция колонных головок

На устье скважины обсадные колонны обвязываются, т. е. соеди­няются частью оборудования скважины, называемой колонной голов­кой.

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.

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 Н₂5, 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.

Колонные головки, особенно многоколонных скважин, имеют большие массы и вертикальные габариты. Высокая их металлоемкость и большая потребность в них приводят к необходимости расхода на их изготовление больших количеств стали, причем легированной. С увеличением вертикального габарита колонной головки усложня­ется обслуживание скважины.

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.

Рис. 4.3. Оборудование обвязки обсадных колонн типа ОКК:

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.

Оборудование обвязки обсадных колонн типа ОКК рассчитано на давление 21, 35 и 70 МПа. Оно предназначено для подвешивания двух и более обсадных колонн кондуктора (на резьбе или на сварке), технических и эксплуатационной, а также для герметизации и разоб­щения межколонных пространств с помощью упругих уплотнений.

Колонные головки устанавливают на устье скважины последова­тельно по мере спуска и цементирования обсадных колонн. Их под­бирают с учетом максимального пластового давления, ожидаемого при бурении следующего за обсаженным интервала скважины.

Обвязка обсадных колонн осуществляется с помощью клиньевых подвесок и пакеров.

Вопрос 4.3. Конструкция трубных головок

Трубная головка предназна­чена для подвески НКТ и герме­тизации пространств между ними и обсадной эксплуатацион­ной колонной, а также для заме­ра затрубного давления и прове­дения исследовательских и ре­монтных работ в скважине. При оборудовании скважины двумя концентричными колоннами НКТ (двухрядная конструкция подъемника) трубы большего

диаметра подвешиваются на резьбовом соединении нижнего тройника (крестовины), который устанавливается на крестовину, герметизиру­ющую затрубное пространство. Трубы меньшего диаметра подвеши­ваются на резьбе переводника (стволовой катушки), размещаемом над тройником. При однорядной конструкции подъемника нижний трой­ник не ставится и трубы, подвешиваемые к нему, не спускаются. При­меняется также муфтовая подвеска труб.

Источник

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

Для чего нужна колонная головка

Запорные и регулирующие

Для обвязки обсадных колонн

Оборудование для свабирования

Резинотехнические изделия (РТИ)

Колонные головки, их назначение и маркировка

Большие объёмы добываемого сырья сделали из нефти- и газодобычи сложный и высокотехнологичный процесс. Времена старателей с ручным буром и ведром для черпания безвозвратно ушли в прошлое.

Современная разработка месторождений помимо труб крупного диаметра и другого массивного оборудования, в обязательном порядке, нуждается в разнообразных более мелких, но от этого не менее важных деталей.

Как пример можно привести колонные головки. Их техническое предназначение и маркировки будут рассмотрены в нижеприведённой статье.

В общих чертах, колонные головки монтируются на внешнем уровне буровой установки, и их основная функция заключается в обвязке обсадных колонн. В зависимости от характера выработки, на самой головке, могут монтироваться дополнительная оснастка из арматуры с подвесными насосно-компрессорными трубами (НКТ). Конкретные виды оснастки зависят от технического компонента и функционала конструкции.

Они могут отвечать за:

Колонные головки, являются незаменимым элементом для полноценного функционирования скважины в любых эксплуатационных условиях. Не стоит забывать, что при работе с фонтанирующей струёй, колонные головки постоянно испытывают на себе большие перегрузки. По этой причине, ещё на начальных этапах производства, согласно ТУ, в них закладывается максимальна возможный ресурс по прочности и износостойкости.

Конструктивно, колонка представляет из себя продольный корпус, который в свои очередь состоит из пакера и клиньев. В верхней части корпуса установлены катушки с фланцем, на которые и крепится фонтанная арматура, а его основание установлено на фланец промежуточной колонны.

Исходя из актуальных требований по добыче, отечественная промышленность выпускает колонные головки, рассчитанные на давление от 7,5 до 10 Мпа. Согласно требованиям ТУ, вся продукция подобного типа обязана пройти предпродажные испытания на экспериментальном стенде. Для колонных головок диапазоном от 7,5 до 35 Мпа предусматривается двойная максимальная нагрузка, а для моделей диапазоном значений от 70 до ста, максимальное давление превышает допустимые нагрузки в 1,5 раза.

К примеру, в соответствии с нормами ТС, колонную головку, промаркированную как ОКК2-21-146×245×324, трактуют следующим образом:

Компания ООО «УлПром» выпускает практически весь полный цикл современнейшего высокотехнологичного нефтегазового оборудования. Вся наша продукция изготовлена на производственных линиях последнего поколения и с запасом отвечает всем требованиям как отечественных, так и международных стандартов. Жесточайшая проверка изделий на соответствие нормам ТУ, на каждом этапе производства, сводит саму возможность появления брака до микроскопически малых значений.

Все наши партнёры, однажды перешедшие на наше оборудование, более никогда не ищут новых поставщиков. Продукция ООО «УлПром» является эталонной по качеству и отмечена большим количеством высших отечественных и международных наград.

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