Устьевая обвязка высокодебитной нефтяной скважины с межколонными газопроявлениями
Владельцы патента RU 2547185:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) (RU)
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Обеспечивается повышение надежности и противофонтанной безопасности эксплуатации скважин с межколонными газопроявлениями. Устьевая обвязка включает скважину с размещенными на устье многосекционной колонной головкой, трубной головкой и фонтанной елкой тройникового типа. Трубная головка снабжена двумя отводами с двумя затрубными задвижками на каждом. Между задвижками на выкидном отводе размещен инструментальный фланец. Ствол фонтанной елки выполнен из центральной и стволовой задвижек, нижнего и верхнего тройников и буферной задвижки. К верхнему тройнику присоединена рабочая струна с двумя струнными задвижками с инструментальным фланцем между ними. К нижнему тройнику присоединена резервная струна с двумя струнными задвижками с инструментальным фланцем между ними. Рабочая струна соединена с выкидным отводом трубной головки, образуя выкидную линию. На концевых участках резервной струны и задавочного отвода трубной головки размещены тройники, к ответвлениям которых через отсекающие задвижки присоединены факельная и задавочная линии. Каждая секция колонной головки снабжена задвижкой, к которой через патрубок присоединена дополнительная межколонная задвижка с предохранительным клапаном и дополнительной факельной линией с концевой задвижкой. 1 ил.
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к обвязке устья высокодебитных нефтяных скважин, эксплуатирующихся с межколонными газопроявлениями.
Известна кустовая обвязка газовых скважин с межколонными газопроявлениями, включающая скважины с устьями, размещенными попарно на одной линии, струны фонтанных арматур размещены параллельно оси куста скважин, выкидные линии парных скважин размещены перпендикулярно оси куста скважин и закреплены на общих якорных устройствах, выкидные линии соединены с факельной линией и газосборным коллектором, межколонные пространства парных скважин оборудованы межколонными отводами, соединенными между собой посредством тройника, к которому присоединен факельный отвод, оборудованный задвижкой и тройником, посредством которого факельный отвод соединен с факельной линией, при этом факельный отвод размещен между двумя параллельными выкидными линиями на их общих якорных устройствах [RU №111578 U1, МПК E21B 43/12 (2006.01), опубл. 20.12.2011].
Недостатком известной устьевой обвязки является то, что отсутствует возможность ликвидации межколонных газопроявлений за счет обеспечения закачивания в межколонное пространство герметизирующей композиции.
Задача, стоящая при создании изобретения, состоит в повышении надежности и противофонтанной безопасности эксплуатации скважин с межколонными газопроявлениями.
Достигаемый технический результат, который получается в результате создания изобретения, состоит в обеспечении возможности выпуска газа из межколонных пространств скважины и сжигания его в обвалованном амбаре, в обеспечении возможности закачивания в межколонное пространство герметизирующих композиций для ликвидации межколонных газопроявлений и в возможности создания циркуляции задавочной жидкости из трубного пространства в затрубное по одному и тому же трубопроводу.
Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что устьевая обвязка высокодебитной нефтяной скважины с межколонными газопроявлениями, включающая скважину с устьем, расположенным в шахтном колодце, с размещенной на нем многосекционной колонной головкой, каждая секция которой снабжена задвижкой, перекрывающей соответствующее межколонное пространство, трубной головкой, снабженной на противоположных сторонах отводами с двумя затрубными задвижками на каждом отводе, между задвижками, расположенными на выкидном отводе, размещен инструментальный фланец, фонтанной елкой тройникового типа, ствол которой выполнен из центральной и стволовой задвижек, расположенных друг над другом, нижнего и верхнего тройников и буферной задвижки, к верхнему тройнику присоединена рабочая струна с двумя струнными задвижками и расположенным между ними инструментальным фланцем, к нижнему тройнику присоединена резервная струна с двумя струнными задвижками и расположенным между ними инструментальным фланцем, рабочая струна посредством тройника соединена с выкидным отводом трубной головки, образуя выкидную линию, на концевых участках резервной струны и задавочного отвода трубной головки размещены тройники, к одному ответвлению которых через отсекающую задвижку присоединена факельная линия, а к другому, через отсекающую задвижку, - задавочная линия, на торцах каждой задавочной линии размещены концевые отсекающие задвижки с быстроразъемными соединениями, а на торцах факельных линий - горелки, к каждой задвижке, перекрывающей соответствующее межколонное пространство скважины, присоединен патрубок, расположенный в горизонтальной плоскости, с угольниками, расположенными в вертикальной плоскости, с размещенным между ними соединительным патрубком, к верхнему угольнику присоединена дополнительная межколонная задвижка, к которой присоединен предохранительный клапан, к которому, в свою очередь, присоединена дополнительная факельная линия с концевой задвижкой.
На чертеже схематично изображена заявляемая устьевая обвязка высокодебитной нефтяной скважины с межколонными газопроявлениями на примере оборудования скважины двухсекционной колонной головкой.
Устьевая обвязка включает скважину с устьем 1, расположенным в шахтном колодце 2.
На устье 1 размещена многосекционная колонная головка 3, каждая секция которой снабжена задвижкой 4, перекрывающей соответствующее межколонное пространство скважины.
На колонной головке 3 размещена трубная головка 5, снабженная на противоположных сторонах выкидным 6 и задавочным 7 отводами. На выкидном отводе 6 размещены затрубные задвижки 8 и 9, а на отводе 7 - затрубные задвижки 10 и 11. Между задвижками 8 и 9 размещен инструментальный фланец 12.
На трубной головке 5 размещена фонтанная елка тройникового типа, ствол которой выполнен из центральной 13 и стволовой 14 задвижек, расположенных друг над другом, нижнего 15 и верхнего 16 тройников и буферной задвижки 17.
К верхнему тройнику 16 присоединена рабочая струна 18 с двумя струнными задвижками 19, 20 и расположенным между ними инструментальным фланцем 21.
К нижнему тройнику 15 присоединена резервная струна 22 с двумя струнными задвижками 23, 24 и расположенным между ними инструментальным фланцем 25.
Рабочая струна 18 посредством тройника 26 соединена с выкидным отводом 6 трубной головки 5, образуя выкидную линию 27.
На концевых участках резервной струны 22 и задавочного отвода 7 трубной головки 5 размещены тройники 28 и 29, к одному ответвлению которых через отсекающую задвижку 30 присоединена факельная линия 31 или 32, а к другому, через отсекающую задвижку 33, - задавочная линия 34 или 35, на торцах каждой задавочной линии 34 и 35 размещены концевые отсекающие задвижки 36 с быстроразъемными соединениями 37, а на торцах факельных линий 31 и 32 - горелки 38.
К каждой задвижке 4, размещенной на колонной головке 3 и перекрывающей соответствующее межколонное пространство скважины, присоединен патрубок 39, расположенный в горизонтальной плоскости, с угольниками 40 и 41, расположенными в вертикальной плоскости, с размещенным между ними соединительным патрубком 42.
К верхнему угольнику 41 присоединена дополнительная межколонная задвижка 43, к которой присоединен предохранительный клапан 44, к которому, в свою очередь, присоединена дополнительная факельная линия 45 с концевой задвижкой 46. Дополнительные факельные линии 45 крепятся на якоре 47, на котором закреплена факельная линия 31. Факельная линия 32 закреплена на якорях 48.
Заявляемое изобретение работает следующим образом.
В процессе эксплуатации газ из продуктивного пласта по стволу фонтанной елки через открытые центральную 13 и стволовую 14 задвижки по ее рабочей струне 18 и выкидной линии 27 поступает в газосборный коллектор и далее на установку комплексной подготовки газа (не показано).
При появлении в процессе эксплуатации межколонных газопроявлений газ, скапливающийся в межколонном пространстве скважины, через открытые задвижки 4, размещенные в шахтном колодце 2 скважины, и 43, размещенную на поверхности за пределами шахтного колодца 2, и через открывшийся предохранительный клапан 44, который открывается при превышении величины межколонного давления выше настроечной величины клапана, равного предельно-допустимой величине межколонного давления данной скважины, поступает в дополнительную факельную линию 45 и выбрасывается в амбар 49, расположенный в районе концевых участков факельных линий 31 и 32.
В случае аварийного увеличения расхода газа из межколонного пространства скважины через дополнительную факельную линию 45 можно закачать в межколонное пространство герметизирующую композицию для прекращения газопроявлений, подсоединив к концевой отсекающей задвижке 46 насосную установку.
В случае невозможности ликвидации межколонных газопроявлений скважину глушат созданием циркуляции задавочной жидкости через задавочную линию 35, предварительно перекрыв отсекающую задвижку 30 на факельной линии 32, и факельную линию 31, предварительно перекрыв отсекающую задвижку 33 на задавочной линии 34.
Пример реализации заявляемой полезной модели.
Пример 1. Устьевая обвязка скважины с межколонными газопроявлениями включает двухсекционную колонную головку ОКК2-350-168×245, снабженную задвижками ЗМС 60×35, перекрывающими межколонное пространство скважины, трубную головку ТГ 100×35, снабженную задвижками ЗМС 100×35, перекрывающими затрубное пространство, фонтанную елку ЕФ 100×35. Фонтанная елка тройникового типа содержит центральную, стволовую и буферную задвижки ЗМС 100×35, нижний и верхний тройники, рабочую и резервную струны условным диаметром 100 мм. Рабочая струна соединена с выкидным отводом трубной головки, образуя выкидную линию условным диаметром 100 мм. На концевых участках резервной струны и задавочного отвода трубной головки размещены тройники, к одному ответвлению которых присоединена факельная линия условным диаметром 100 мм, а к другому - задавочная линия условным диаметром 100 мм. На торцах задавочных линий размещены концевые отсекающие задвижки ЗМС 100×35 с быстроразъемными соединениями БРС-100, а на торцах факельных линий - горелки. К задвижкам, перекрывающим верхнее и нижнее межколонное пространство скважины, присоединены патрубок условным диаметром 60 мм, размещенный в горизонтальной плоскости с угольниками 60×60, размещенными в вертикальной плоскости с размещенным между ними соединительным патрубком условным диаметром 60 мм. К верхнему угольнику присоединена рабочая межколонная задвижка ЗМС 60×35, к которой присоединен предохранительный клапан КП-14, к которому, в свою очередь, присоединена дополнительная факельная линия условным диаметром 73 мм.
Пример 2. Устьевая обвязка скважины с межколонными газопроявлениями включает двухсекционную колонную головку ОКК2-350-146×245, снабженную задвижками ЗМС 60×35, перекрывающими межколонное пространство скважины, трубную головку ТГ 80×35, снабженную задвижками ЗМС 80×35, перекрывающими затрубное пространство, фонтанную елку ЕФ 80/65×35. Фонтанная елка тройникового типа содержит центральную, стволовую и буферную задвижки ЗМС 80×35, нижний и верхний тройники, рабочую и резервную струны условным диаметром 65 мм. Рабочая струна соединена с выкидным отводом трубной головки, образуя выкидную линию условным диаметром 80 мм. На концевых участках резервной струны и задавочного отвода трубной головки размещены тройники, к одному ответвлению которых присоединена факельная линия условным диаметром 80 мм, а к другому - задавочная линия условным диаметром 80 мм. На торцах задавочных линий размещены концевые отсекающие задвижки ЗМС 80×35 с быстроразъемными соединениями БРС-60, а на торцах факельных линий - горелки. К задвижкам, перекрывающим верхнее и нижнее межколонное пространство скважины, присоединены патрубок условным диаметром 60 мм, размещенный в горизонтальной плоскости с угольниками 60×60, размещенными в вертикальной плоскости с размещенным между ними соединительным патрубком условным диаметром 60 мм. К верхнему угольнику присоединена рабочая межколонная задвижка ЗМС 60×35, к которой присоединен предохранительный клапан КП-14, к которому, в свою очередь, присоединена дополнительная факельная линия условным диаметром 73 мм.
Пример 3. Устьевая обвязка скважины с межколонными газопроявлениями включает двухсекционную колонную головку ОКК2-350-140×245, снабженную задвижками ЗМС 60×35, перекрывающими межколонное пространство скважины, трубную головку ТГ 80×35, снабженную задвижками ЗМС 80×35, перекрывающими затрубное пространство, фонтанную елку ЕФ 80/65×35. Фонтанная елка тройникового типа содержит центральную, стволовую и буферную задвижки ЗМС 80×35, нижний и верхний тройники, рабочую и резервную струны условным диаметром 65 мм. Рабочая струна соединена с выкидным отводом трубной головки, образуя выкидную линию условным диаметром 80 мм. На концевых участках резервной струны и задавочного отвода трубной головки размещены тройники, к одному ответвлению которых присоединена факельная линия условным диаметром 80 мм, а к другому - задавочная линия условным диаметром 80 мм. На торцах задавочных линий размещены концевые отсекающие задвижки ЗМС 80×35 с быстроразъемными соединениями БРС-60, а на торцах факельных линий - горелки. К задвижкам, перекрывающим верхнее и нижнее межколонное пространство скважины, присоединены патрубок условным диаметром 60 мм, размещенный в горизонтальной плоскости с угольниками 60×60, размещенными в вертикальной плоскости с размещенным между ними соединительным патрубком условным диаметром 60 мм. К верхнему угольнику присоединена рабочая межколонная задвижка ЗМС 60×35, к которой присоединен предохранительный клапан КП-14, к которому, в свою очередь, присоединена дополнительная факельная линия условным диаметром 73 мм.
Заявляемое изобретение позволяет провести обвязку межколонных пространств высокодебитной нефтяной скважины с обеспечением безопасного выпуска газа из межколонных пространств скважины с соблюдением безопасности проведения работ по закачиванию герметизирущих композиций. Помимо этого она позволяет проводить циркуляцию задавочной жидкости между трубным и затрубным пространствами при глушении скважины по одному трубопроводу.
Устьевая обвязка высокодебитной нефтяной скважины с межколонными газопроявлениями, включающая скважину с устьем, расположенным в шахтном колодце, с размещенной на нем многосекционной колонной головкой, каждая секция которой снабжена задвижкой, перекрывающей соответствующее межколонное пространство, трубной головкой, снабженной на противоположных сторонах отводами с двумя затрубными задвижками на каждом отводе, между задвижками, расположенными на выкидном отводе, размещен инструментальный фланец, фонтанной елкой тройникового типа, ствол которой выполнен из центральной и стволовой задвижек, расположенных друг над другом, нижнего и верхнего тройников и буферной задвижки, к верхнему тройнику присоединена рабочая струна с двумя струнными задвижками и расположенным между ними инструментальным фланцем, к нижнему тройнику присоединена резервная струна с двумя струнными задвижками и расположенным между ними инструментальным фланцем, рабочая струна посредством тройника соединена с выкидным отводом трубной головки, образуя выкидную линию, на концевых участках резервной струны и задавочного отвода трубной головки размещены тройники, к одному ответвлению которых через отсекающую задвижку присоединена факельная линия, а к другому, через отсекающую задвижку, - задавочная линия, на торцах каждой задавочной линии размещены концевые отсекающие задвижки с быстроразъемными соединениями, а на торцах факельных линий - горелки, к каждой задвижке, перекрывающей соответствующее межколонное пространство скважины, присоединен патрубок, расположенный в горизонтальной плоскости, с угольниками, расположенными в вертикальной плоскости, с размещенным между ними соединительным патрубком, к верхнему угольнику присоединена дополнительная межколонная задвижка, к которой присоединен предохранительный клапан, к которому, в свою очередь, присоединена дополнительная факельная линия с концевой задвижкой.
