Компоновки стволовых частей противовыбросового оборудования с многофункциональными плашечными превенторами
Д.О. МАКУШКИН,
к.т.н. профессор
Институт нефти и газа СФУ г. Красноярск
С.Н. ПУЩАЕВ,
аспирант кафедры МОНГП
Институт нефти и газа СФУ г. Красноярск
S-pushchaev@mail.ru
В статье представлены варианты компоновок стволовых частей противовыбросового оборудования с использованием многофункциональных плашечных превенторов.
BOP STACKS WITH USING MFBOP-TYPE BLOWOUT RAM PREVENTER
D. MAKUSHKIN, S. PUSHCHAEV, Faculty/department of machines & equipment of oil & gas fields of Institute for oil & gas Siberian Federal University Krasnoyarsk city
In article presents variants of BOP stack with using multifunction ram blowout preventer.
Keywords: hole, blowout equipment , BOP, the blowout preventer block; a multifunction ram preventer, drill column
Кафедрой машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов Института нефти и газа Сибирского федерального университета разработаны многофункциональные плашеч-ные превенторы (МФПП) для включения в стволовую часть противовыбросового оборудования (ОП) вместо плашечных превенторов традиционного исполнения [1, 2].
На рис. 1 представлен один из вариантов проработанных конструкций МФПП с классическим исполнением гидроцилиндров. Приведенная конструкция позволяет выполнять операции по герметизации устья в условиях присутствия/отсутствия колонны бурильных труб в скважине, а также осуществлять срез бурильной колонны (БК). Необходимость включения в состав стволовой части ОП превентора со срезными плашками отражена в п. 253 ПБНГП [3].
МФПП является принципиально новой конструкцией плашечного превентора и разработана в результате исследований и расчетов с использованием компьютерного моделирования и метода конечных элементов (МКЭ) в SolidWorks Simulation. Плашки МФПП выполнены составными из двух частей:
- головной (трубной) плашки с установленными на ней верхними и нижними ножами. При смыкании головных плашек, каждая из которых имеет полукольцевую полость, образуется герметичный канал, позволяющий подвешивать и протаскивать БК в пределах межзамкового пространства;
- глухой плашки, позволяющей герметизировать устье в условиях отсутствия БК в скважине.
Оригинальное рядное расположение глухих и головных плашек МФПП позволяет обеспечить компактность, универсальность и надежность стволовых частей ОП, а также повысить технологичность в изготовлении, монтаже, эксплуатации и ремонте. Как показывают предварительные расчеты, улучшение перечисленных показателей позволяет повысить коммерческие скорости проводки скважин.
На графике (рис. 2) представлены зависимости основных геометрических параметров МФПП от условного проходного диаметра ОП по ГОСТ 13862-90, установленные нами путем теоретических расчетов [4].
Приведенные зависимости позволяют разработать типоразмеры МФПП для всего ряда ОП с гидравлическим приводом в привязке к типовым схемам монтажа по ГОСТ 13862-90.
На практике в большинстве случаев монтаж ОП осуществляется по схемам с двумя плашечными превенторами - без
□писанные варианты компоновок стволовых частей противовыбросового оборудования с использованием МФПП позволяют решать широкий круг технологических задач.
использования в его составе срезных пре-венторов. В связи с этим рассмотрим варианты компоновок стволовых частей ОП с серийными плашечными превенторами и новыми МФПП.
Известны 4 варианта компоновки (рис. 3): в первом превентор с трубными плашками находится под превентором с глухими плашками, во втором - наоборот, над ним; третий и четвертый варианты отличаются установкой крестовины между превенторами. Однако для всех четырех вариантов имеется особенность -обязательное наличие устьевой крестовины непосредственно под нижним ПП.
Компоновки
с многофункциональными плашечными превенторами повышают надежность компоновки стволовой части противовыбросового оборудования как системы.
Каждая из компоновок имеет свои достоинства и недостатки, поэтому, в зависимости от степени изученности района проведения буровых работ и горногеологических условий, любая из представленных компоновок может в большей мере соответствовать плану выполнения работ В специальной литературе [5] подробно рассмотрены технологические возможности и ограничения функционирования ОП,блоки из двух плашечных превенторов которых скомпонованы по указанным вариантам, и даются конкретные рекомендации. Рекомендации касаются перекомплектования и замены плашек, спуско-подъемных операций
Рис. 1. Общий вид МФПП-4об. 280х70
1 - корпус; 2 - головная (трубная) плашка; 3 - глухая плашка; 4 - шток; 5 - поршень; 6 - механизм фиксации плашек
и ММ моо
»0» 250» 2000 1509 1000 500
о
90
1«
290
Длина глуши пплшш, им Ход ипашни. мч
390 44« 590 £90
Проходной канал Длина сборной платки, ми Длин» корпус«, мм
Рис. 2. График зависимостей геометрических параметров МФПП от условного проходного диаметра ОП
ФАКТОРИНГ ДЛЯ ПОДРЯДЧИКОВ НЕФТЕГАЗОВОГО СЕКТОРА
ПРОБЛЕМА
Российские строительные и сервисные компании часто сталкиваются с ситуацией, когда, выиграв тендер у крупной нефтегазовой компании на подрядные работы, по условиям тендера они получают оплату со значительной отсрочкой. Несмотря на это тендером предусмотрен жесткий график выполнения работ, для которых необходима специализированная техника.
РЕШЕНИЕ ОТ 000 «СИБИРСКАЯ ЛИЗИНГОВАЯ КОМПАНИЯ»
ООО «СЛК» предлагает строительным и сервисным компаниям нефтегазового сектора финансовый продукт, благодаря которому Вы сможете приобрести необходимую Вам технику, не отвлекая собственные средства. При этом, под гарантию подрядного договора, мы готовы финансировать с авансом, равным 0%
О СИБИРСКАЯ ЛИЗИНГОВАЯ КОМПАНИЯ
Для получения гаэдробной консультации по финансовым услугам обрзиингясь в наш Единый ккформзционкь н центр;
+7 499 575 57 70 8 300100 32 44 www.oooslk.ru
Рис. 3. Варианты компоновок ОП с двумя серийными ПП
ПП - плашечный превентор; КР - устьевая крестовина
(СПО) под давлением, использования линий глушения и дросселирования, восстановления циркуляции, проведения ремонтных работ и т.д.
Компоновки с использованием МФПП представлены на рис. 4 в вариантах «А» и «Б».
Компоновки превенторов с МФПП по варианту «А» имеют ряд технологических ограничений в связи с отсутствием возможности:
- замены плашек в условиях загерметизированного устья;
- проведения ремонтных работ, связанных с устранением негерметичности устьевой крестовины;
- осуществления циркуляции в условиях загерметизированного устья по типу «плашки глухие»;
- проведения СПО для БК под давлением путем перехватывания замкового соединения по типу шлюза.
Приведенные ограничения позволяют использовать вариант «А» только в достаточно изученных горно-геологических условиях, где накопленный опыт позволяет своевременно оптимизировать параметры бурового раствора для исключения появления нежелательного притока пластовых флюидов в скважину или поглощений.
Строительство разведочных скважин (а также в условиях сложных горно-геологических разрезов), где
Рис. 4. Компоновки превенторов с использованием МФПП
А - использование одного МФПП; Б - использование двух МФПП
степень неопределенности возможных осложнений значительно выше, диктует требования по выполнению ряда дополнительных технологических операций. В таких случаях целесообразно использование в компоновке двух МФПП (рис. 4, вариант «Б»). Такое решение позволит:
- осуществлять циркуляцию при закрытых МФПП. При этом БК может подвешиваться на головных плашках как верхнего, так и нижнего МФПП;
- проводить ремонтные работы, связанные с устранением негерметичности устьевой крестовины. При этом нижний МФПП может работать как коренная задвижка;
- выполнять замены плашек верхнего МФПП в условиях загерметизированного устья. При этом нижний МФПП может, как и в предыдущем случае, работать в качестве коренной задвижки;
- осуществлять демонтаж устьевой крестовины и превенторов в условиях загерметизированного устья нижним МФПП;
- проводить СПО для БК под давлением путем перехватывания замкового соединения по типу шлюза;
- работать с разноразмерной БК при установке соответствующих головных плашек в каждом МФПП;
- подвешивать БК при срезе на головных плашках нижнего МФПП, не прибегая к сбросу (или посадке) на забой. Такая возможность исключает повреждение оборудования, входящего в состав компоновки низа БК при сбросе (посадке) на забой. Снижает продолжительность ло-вильных мероприятий, которые в частных случаях могут оканчиваться неудачно. Однако возможность подвешивания БК при срезе осуществима только в двух случаях: 1) при условии использования равноразмерной БК с применением головных плашек соответствующего типоразмера; 2) при условии, что на момент проведения среза в интервале стволовой части ОП расположена БК меньшего диаметра.
Компоновка стволовой части ОП с МФПП по типу «Б» исключает ограничения, присущие компоновке стволовой части ОП с МФПП по типу «А», а также недостатки серийных компоновок с двумя превенторами.
Описанные варианты компоновок стволовых частей ОП с использованием МФПП позволяют решать широкий круг технологических задач. В зависимости от степени изученности горно-геологических условий стволовые части ОП могут состоять из
одного или двух МФПП, при этом, в случае компоновки по второму варианту, рекомендуется использовать верхний МФПП в качестве основного, в то время как нижний используется как резервный.
В случае когда горно-геологические условия диктуют требования к качественному составу устьевого оборудования, а также для соблюдения п. 253 ПБ-НГП, компоновки стволовых частей ОП по обоим вариантам («А» и «Б») не претерпевают изменений, поскольку каждый из МФПП может комплектоваться головными плашками со срезными элементами. Такое техническое решение позволяет отказаться от использования дополнительного плашечного пре-вентора со срезными плашками, что в свою очередь сокращает вертикальные размеры, занимаемые стволовой частью ОП под полом буровой установки. Улучшенная монтажеспособность позволит расширить применимость типоразмеров ОП для разл
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.