Надежность устьевого оборудования нефтегазодобывающих скважин — важная составляющая стабильной, бесперебойной добычи газа. В ее обеспечении значительную роль играет правильный монтаж оборудования, в первую очередь фонтанной арматуры.Один из этапов монтажа фонтанной арматуры — проведение проверки герметичности уплотнения между адаптером (планшайбой) (рис. 1, п. 11) и фланцем трубной головки (рис. 1, п. 2) фонтанной арматуры. В современных конструкциях фонтанной арматуры предусмотрена подвеска насосно-компрессорной трубы, НКТ (рис. 1, п. 9), которая герметизируется в полости трубной головки и полости планшайбы (рис. 1, п. 11). Это дает возможность закачки опрессовочной жидкости в камеру с последующей опрессовкой на герметичность. Но, к сожалению, не все скважины снабжены такой конструкцией. В этих случаях крепление НКТ осуществляется на резьбе в адаптере (планшайбе).
Недостаток такого крепления — необходимость заполнения эксплуатационной колонны НКТ инертным газом с целью создания внутреннего давления для опрессовки. В ряде случаев процесс опрессовки сопровождается продавливанием технической жидкости в призабойною зону, что приводит к невозможности проведения полноценной опрессовки уплотнения фланцевого соединения. Это снижает надежность эксплуатации технологического оборудования.
Для решения описанной проблемы и повышения эффективности проведения процесса опрессовки уплотнения фланцевого соединения фонтанной арматуры сотрудниками «Нефтегаздобычи» разработана новая конструкция уплотнения, в которой предусмотрено наличие испытательной камеры (рис. 2, п. 21).
Суть разработки состоит в том, что в состав такого уплотнения вводится дополнительное уплотнительное кольцо большего диаметра, но меньшего поперечного сечения (рис. 2, п. 20). При этом между уплотнительными кольцами образуется испытательная камера, соединенная с радиальными отверстиями (рис. 2, пп. 14,15) для подачи смазки или иной жидкости, которыми осуществляется проверка герметичности основного и вспомогательного колец.
Данное конструктивное решение имеет следующие преимущества перед стандартной конструкцией уплотнения:
- исключается необходимость заполнения внутренней полости колонны НКТ;
- минимизируются временные затраты, расход инертных газов на опрессовку и затраты на приобретение новой фонтанной арматуры современных конструкций;
- ликвидируются риски создания репрессии на продуктивный горизонт скважины, а именно его кольматации, снижения дебита и увеличения времени на освоение скважины.
Рис. 1. Схема крепления насосно-компрессорных труб на подвеске НКТ
1 — насосно-компрессорные трубы; 2 — трубная головка; 3 — поджимное кольцо; 4 — упорное кольцо; 5 — резиновое уплотнение (пакер); 6 — поджимные винты; 7 — уплотнительное кольцо; 8 — опрессовочный канал; 9 — подвеска НКТ; 10 — защитная втулка для резьбы; 11 — адаптер (планшайба); 12 — верхнее резиновое уплотнение; 13 — опрессовочный канал.
Рис. 2. Схема крепления насосно-компрессорных труб на резьбе
14 — канал для стравливания давления; 15 — опрессовочный канал; 16 — подвесной патрубок; 18 — основное уплотнительное кольцо; 19 — опрессовочный канал; 20 — дополнительное уплотнительное кольцо; 21 — испытательная камера.
