Устройство для предупреждения пожара на устье скважины при разрушении наземного трубопровода

Изобретение относится к оборудованию нефтегазодобывающей промышленности. Техническим результатом изобретения является расширение диапазона применения как на открытом конце скважины, так и в конструктивном оборудовании эксплуатируемых скважин, в сечении наземных и магистральных трубопроводов. Для этого корпус устройства выполнен в виде трубы по сечению запорного оборудования скважины, которая снабжена верхним и нижним фланцами. Между фланцами в корпусе выполнены радиальные отверстия, которые охватываются жестко закрепленным желобчатым кольцевым поясом. Полость желобчатого пояса через обратный клапан сообщается с трубопроводом подачи пожаротушащей среды, например воды. Устройство монтируется на устье эксплуатационной скважины. При разрушении наземного трубопровода резко падает статическое давление в трубе устройства, чем открывается обратный клапан. Через желобчатый пояс и радиальные отверстия в трубе устройства в поток фонтанирующего продукта всасывается тот или иной пожаротушащий состав, который с продуктом образует негорящую эмульсионную смесь. 2 ил.

 

Изобретение относится к оборудованию нефте- и газодобывающей промышленности для предупреждения и ликвидации пожаров на скважинах и наземных трубопроводах.

Прототипом изобретения является устройство для тушения открытого фонтана на устье скважины, включающего в себя трубчатый корпус с радиальной перфорацией [1].

Недостатком прототипа является ограниченность его применения, что объясняется установкой его на открытый конец фонтанирующей скважины.

Изобретение позволяет получить новый технический эффект - расширение диапазона применения, что позволяет использовать его как на открытом конце скважины, так и в конструктивном оборудовании эксплуатируемых скважин, в сечении наземных и магистральных трубопроводов, что, в свою очередь, дает возможность и тушить и предупреждать пожары.

Этот технический результат достигается тем, что корпус выполнен в виде трубы по сечению запорного оборудования скважины, которая снабжена концевыми фланцами, а между фланцами на корпусе выполнены радиальные отверстия, которые по периметру охватывает жестко закрепленный желобчатый кольцевой пояс, полость которого, через обратный клапан и вентиль, снабжена патрубком для подачи пожаротушащего состава.

На фиг.1 показано устройство для предупреждения пожара на устье скважины при разрушении наземного трубопровода. На фиг.2 - монтажная схема устройства по фиг.1 на скважине.

Устройство для предупреждения пожара на устье скважины при разрушении наземного трубопровода состоит из корпуса, выполненного в виде трубы 1 по сечению запорного оборудования скважины, которая снабжена концевыми нижним 2 и верхним 3 фланцами, между которыми на трубе 1 выполнены радиальные отверстия 4, которые по периметру охватывает жестко закрепленный желобчатый кольцевой пояс 5, полость 6 которого снабжена обратным клапаном 7, вентилем 8 и патрубком 9. К патрубку 9 подводится трубопровод 10, который сообщается с системой водоснабжения, водоемом, баком с водой или иной системой подачи пожаротушащего вещества.

Устройство монтируется на скважине следующим образом. Устройство на устье скважины монтируют при подготовке скважины к эксплуатации, т.е. при монтаже противофонтанного запорного оборудования.

На фланец 11 обсадкой колоны 12 наводят и закрепляют болтами нижний фланец 2 трубы 1, а на ее верхний фланец 3, при закрытом вентиле 8, наводят и таким же образом закрепляют крестовину 13 с запорными задвижками 14. Таким же образом на крестовину 13 крепят превентор 15 с гидроцилиндрами 16 и шлипсовую катушку 17. От последней отводится надземный трубопровод 18. Устройство может быть установлено между фланцами крестовины 13 и превентора 15, допустимо на более верхних соединениях.

Устройство для предупреждения пожара на устье скважины при разрушении наземного трубопровода работает следующим образом. При пуске скважины в эксплуатацию вентиль 8 открывают. Из обсадной колонны 12 под высоким пластовым давлением поступает нефть или газ, которые проходят через трубу 1, крестовину 13, превентор 15, шлипсовую катушку 14 в наземный трубопровод 18, по которому отводится к потребителю. Высокое давление в трубе 1 через его радиальные отверстия 4 и полость 6 кольцевого пояса 5 действует на обратный клапан 7 и закрывает его. При повреждении наземного трубопровода 18 на скважине резко падает динамическое давление и значительно увеличивается скорость течения продукта, что ведет к падению статического давления на станах в колонне 12, трубе 1 и далее до места повреждения наземного трубопровода 18, где образуется открытый фонтан. Падение статического давления в трубе 1 ведет к всасывающему эффекту в его радиальных отверстиях 4 и вызывает падение давления в полости 6 кольцевого пояса 5, обратный клапан 7 открывается. Из трубопровода 10 через патрубок 9, открытый вентиль 8, обратный клапан 7 в полость 6 кольцевого пояса 5 поступает вода или иной пожаротушащий состав, например пенообразователь, газ и т.п. Из полости 6 кольцевого пояса 5 вода через радиальные отверстия 4 всасывается в трубу 1 и перемешивается в ней с потоком фонтанирующего продукта, образуя негорящую эмульсию, которая фонтанирует в месте повреждения наземного трубопровода 18.

На пульте оператора на приемном пункте появляется указание об отсутствии поступления продукта с данной скважины, куда отправляется дежурная бригада ремонтников. Гидроцилиндрами 16 закрываются плашки (не показаны) превентора 15, которые перекрывают его проходное сечение, предотвращая истечение продукта и его фотанирование в месте повреждения наземного трубопровода 18. Под превентором 15 в крестовине 13, трубе 1 и колонне 12 устанавливается высокое пластовое давление, под действием которого описанным образом закрывается обратный клапан 7. Устройство в исходном положении.

После ремонта места повреждения гидроцилиндрами 16 открывают плашки превентора 16 и скважина вступает в эксплуатацию.

Настоящее устройство может быть использовано при тушении любого открытого фонтана.

Источник информации

1. А.с. №874987 СССР, М.кл. Е21В 25/00. Устройство для тушения открытого фонтана на устье скважины. Б. №39, 1981 г. (прототип).

Устройство для предупреждения пожара на устье скважины при разрушении наземного трубопровода, включающего корпус с радиальными отверстиями и патрубок для подачи пожаротушащего состава, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде трубы по сечению запорного оборудования скважины, которая снабжена концевыми верхним и нижним фланцами, а радиальные отверстия на корпусе выполнены между фланцами, которые по периметру охватывает жестко закрепленный желобчатый кольцевой пояс, полость которого через обратный клапан и вентиль сообщена с патрубком для подачи пожаротушащего состава.