- сменные штуцерыи вентили для изменения дросселированием расхода пластовой жидкости или газа.
В зависимости от схемы фонтанной арматуры или манифольда число запорных устройств в елке и трубной головке может составлять 10…12, а в манифольде — 15…20 задвижек или кранов.
Аналогичные запорные устройства используются в арматуре газлифтных и нагнетательных скважин.
Запорные устройства — задвижки и краны применяемых в:
1) фонтанной арматуре типов широко используются в оборудовании почти для всех технологических процессов и операций при добыче нефти и газа, а в несколько измененном виде и при бурении скважин.
2) противовыбросовом оборудовании,
3) манифольде буровых насосов,
4) оборудовании для гидроразрыва пласта, для кислотной обработки
5) во всех промывочных агрегатах,
6) нефтегазопромысловых коммуникациях и сооружениях для сбора, разделения, транспорта пластовой жидкости, нефти и газа, для закачки воды и газа в пласт.
Значительная часть этих запорных устройств применяется в оборудовании для первичной переработки нефти и газа и их транспортировки.
Клиновая задвижка(рис. 4.9) наиболее простая, но имеет существенные недостатки:
- в открытом положении клин 7 поднят выше проходного отверстия, иуплотняющие поверхности клина и кольцав корпусе практически омываются потоком смеси, идущей из скважины.
При этом:
1) идет коррозия и эрозия мест уплотнения.
2) открытая полость задвижки представляет собой местное сопротивление с расширением.
3) образуются вихри и создаются условия для выпадения солей и механических примесей.
Прямоточная задвижка(рис. 4.10) в закрытом и открытом состоянии (в последнем состоянии отверстие устанавливается по оси канала корпуса) имеет уплотняющие поверхности закрытыми. Две половинки плашки 10 разжимаются пружинами и прижимаются к корпусу.
Канал не изменяет своего диаметра. Задвижка заполнена густым маслом, а полости 7 — смазкой, которая поступает к местам уплотнения плашек под давлением среды, передаваемым через поршни 6.
Пробковый кран(рис. 4.11) состоит из:
- корпуса 1,
- конической пробки 2,
- крышки3,через которую проходит регулировочный винт
- регулировочный винт 4, позволяющий регулировать рабочий зазор между уплотнительными поверхностями корпуса пробки.
- уплотнение регулировочного винта осуществляется манжетами 5,
поджатие которых производится грундбуксой.
Управление краном осуществляется путем поворота пробки 2 (через шпиндель 7 и кулачковую муфту 6) рукояткой 8 до ее упора (рукоятки) в выступы горловины корпуса.
Для поворота пробки крана рукоятку при необходимости наращивают рукояткой 406 — ЗИП — 4, поставляемой с арматурой. Шпиндель уплотняется манжетами, которые поджимаются грундбуксой.
Для отжатия заклиненной пробки и подачи смазки в шпинделе 7
крана предусмотрено устройство, состоящее из толкателя 9 и втулки
(уплотняемой двумя кольцами из маслобензостойкой резины) с вмонтированным в нее обратным клапаном 10. Отжатие заклиненной пробки осуществляется вращением толкателя
Осевое усилие на пробку передается через втулку. Кран работает только со смазкой.
Смазка выполняет следующие функции:
- обеспечивает герметичность затворакрана;
- облегчает поворот пробки, создавая постоянную прослойку между уплотнительными поверхностями корпусаи пробки;
- предохраняет уплотнительные поверхности от коррозии и износа;
- предохраняет кран от заедания и заклинивания.
С целью повышения коррозийной стойкости пробка крана подвергается сульфацианированию.
Кран смазывается через 40-50 циклов работы смазкой ЛЗ-162 или через150-180 циклов смазкой ≪Арматол- 238≫.
Регулируемые штуцеры(рис. 4.13) позволяют бесступенчато регулировать
давление на выкиде фонтанной скважины за счет осевого
перемещения шпинделя штуцера с насадкой, входящей в гнездо.
Из-за переменного профиля насадки площадь кольцевого отверстия
между гнездом и насадкой при перемещении шпинделя меняется
в пределах от 3 до 35 мм, что и позволяет регулировать расход жидкости
или газа. Штуцер рассчитан на рабочее давление до 70 МПа.
Масса штуцера около 80 кг.
Для облегчения управления штуцерами и для возможности телеуправления
они оснащаются приводом.
При агрессивных средах и больших расходах жидкости или газа
насадка шпинделя и гнездо штуцера быстро изнашиваются. Для повышения
износостойкости этих деталей они изготавливаются из специальных
композитных материалов. Однако и это не исключает необходимости
в частых сменах регулируемого штуцера. Поэтому
в подобных условиях применяются сменные, втулочные штуцеры
с разными диаметрами отверстий, которые при износе поверхности
отверстия снимаются с фонтанной арматуры и заменяются новыми.
Смена обычного втулочного штуцера трудоемка и длительна. Для
облегчения и ускорения этой операции применяются быстросменные
штуцеры (рис. 4.14). За счет использования сменных втулок с отверстиями
диаметром 5, 8, 10, 15, 20, 25, 30 мм и возможности их быстрой
смены можно ступенчато регулировать расход жидкости или газа.
Штуцер рассчитан на рабочее давление 70 МПа.