Устье скважины что это
Устье нефтяной скважины
Вне зависимости от добываемого ресурса, устье представляет собой крайне важный функциональный элемент системы. От него зависит производительность и эффективность добычи, а также удобство во время процесса бурения. При обустройстве нефтяных точек добычи особе внимание уделяется именно устью.
Что представляет собой устье скважины?
В независимости от того, нефтяная скважина или нет, по обобщенному определению устье – это пересечение шахтой поверхности верхнего грунта, т. е. наиболее рыхлого и неустойчивого пласта.
В нефтедобыче устройство устья скважины – это целый комплекс труб, расположенных на самом верху скважины. Там же располагается и оборудование, которое производит регулировку показателей давления внутри шахты во время бурения. Это позволяет регулировать весь процесс добычи, подстраивая оборудование под конкретные текущие требования.
Фактически, нефтяное устье выполняет несколько функций:
Немаловажно отметить, что все детали этого элемента проходят специализированную обработку для того, чтобы обеспечить максимально плотное прилегание даже во время интенсивного бурения. Такая плотная подгонка гарантирует образование крайне герметичных соединений, что в случае добычи нефтяных продуктов немаловажно: они значительно понижают или вовсе исключают образование протечек.
Все элементы рассчитаны на различное давление и подбираются сходя из требований конкретной конструкции и условий эксплуатации.
Схема устья скважины
Само устье нефтяной скважины являет собой комбинацию нескольких функциональных узлов:
Все они являются важными составляющими.
Головка обсадной колонны
Головка обсадной колонны – это соединяющее звено между обсадными конструкциями и разнообразным нефтяным устьевым оборудованием. Кроме этого, она:
По мере того, как происходит бурение, рано или поздно возникает необходимость присоединения очередного звена обсадной колонны. Для этого предназначены специальные тяжелые фитинги. Они надеваются с применением узконаправленного оборудования, которое и крепится на головку обсадной колонны, которой оснащается устье буровой скважины.
Данный элемент включает в себя захваты для удержания колоны, а также выполняет функцию по уплотнению обсадной конструкции, что позволяет как повысить её прочность, так и исключить неприятные явления вроде протечек или прорывов, устранение которых может занять немало времени.
Это оборудование применяется не только когда происходит процесс бурения, но и во время комплексных восстановительных мер. В таком случае головка используется как приспособление для контроля давления.
Постепенный монтаж тонких обсадных труб производится с использованием разнообразных адаптеров и регуляторов, а это означает, что противовыбросовый аппарат необходимо демонтировать и монтировать обратно каждый раз, как возникнет необходимость установки новой секции в скважину. Уже зафиксированные фланцы и втулки становятся единым целым с оборудованием нефтяной скважины.
Головка насосно-компрессорной колонны
Обслуживание скважин обеспечивается целым комплексом структур, оборудования и элементов, к которым относится, и головка насосно-компрессорной – или рабочей – колонны. Она опирается на головку обсадной колонны и выполняет ряд следующих функций:
Сама головка насосно-компрессорных труб идентична обсадным конструкциям с двойным фланцем. Для того, чтобы обеспечивать должную герметизацию, головка может иметь гнездо или специальную расточку для качественного уплотнения. Конструкция устья скважины должна позволять бесконфликтное размещение оборудования, поэтому продумывать его размещение следует заранее. Бурение также не должно влиять на функционирование аппаратуры, в противном случае возможно возникновения аварийных или, в случае добычи нефтяных залежей, небезопасных ситуаций.
Фонтанная арматура
Фонтанная арматура – это целая система механизмов и приспособлений, выполняющих ряд регулирующих и контролирующих функций. Почти каждая схема устья скважины, предназначенной для добычи нефти включает в себя фонтанную арматуру. Она представляет собой комплекс устройств, предназначенных для герметизации устья фонтанирующей скважины, подвески колонн лифтового назначения, а также для контроля и управления потоками. В состав элемента входят:
Из-за своей специфики, к этому оборудованию выдвигается ряд требований:
Колонная головка, располагающаяся внизу арматуры фонтанного типа, необходима для осуществления подвешивания обсадных колонн, а также герметизации.
Арматура фонтанная является важным элементом в случае нефтяных разработок, потому имеет собственный ГОСТ. В нем перечислены все типы ключевых схем, среди которых:
При выборе типа необходимо ориентироваться на условия будущей эксплуатации.
Взаимодействие всех компонентов арматуры обеспечивается за счет разнообразных фланцев и хомутов, а подсоединение к трубопроводу осуществляется через манифольд. Присоединение должно проводиться по всем правилам, в противном случае возможно возникновение чрезвычайного происшествия.
Процесс добычи нефти
Что такое устье скважины?
Что такое устье скважины?
Устье скважины
В общем понимании устье скважины – место, где пробуренное отверстие пересекается с поверхностью земли. В этой точке эксплуатационная труба с водозаборной системой и насосом выпускаются над земельным участком. По окончании процесса разработки земли в источник монтируются металлические трубы с выбранным сечением, обусловленным проектом и государственным стандартом. Внутрь них помещаются трубы из пластика. Такая конструкция позволяет получать ресурс в виде, пригодном для эксплуатации и употреблении в пищу на длительный срок.
Типов конструктива великое множество: стальная труба 133 и 159 диаметра, металл в сочетании с пластиком 117d. Нередко встречается замена ПНД на нПВХ 113 сечения. В зависимости от глубины, геологии ставят одну трубу из непластифицированного поливинилхлорида. Диаметр 125 или 129. В случае неосложненного разреза на участке заказчик выбирает конструктив самостоятельно (при желании). Вне зависимости от типа труб устье имеется у каждой скважины. Через описанное место производятся работы по погружению насоса.
Оборудование устья скважины пластиком
При некоторых стечениях обстоятельств, например, бурении до полусотни метров, возможен вариант оборудования устья скважины исключительно пластиком. Такие элементы служат примерно 5 десятилетий, не поддаются процессам гниения, возникновения ржавчины и прочим коррозийным влияниям агрессивной среды. К тому же, пластик не предоставляет возможности различным микроорганизмам “зацепиться” и образовать нарост, затрудняя поступление воды.
При более глубоком проникновении в недры земли пластик не используется. В отличие от металла, он достаточно пластичен и может деформироваться, перекрыв подачу. Говоря простыми словами – трубу схлопнет. Устье останется без доступа. В лучшем случае изделие возможно будет безопасно извлечь. Чаще встречаются случаи застревания, либо осыпания породы внутрь пробуренного отверстия. Буровые работы придется проводить заново, что растянет запланированную смету примерно вдвое. Зачастую засыпанные скважины реанимировать не представляется возможным.
Обустройство устья скважины
Для обустройства устья скважины применяют разнообразные, не похожие по принципу методы. Умельцы, проводящие работы собственноручно, организуют приямки. Специализированные компании понимают ненадежность способа. Фирмы предлагают на выбор либо обустройство с помощью кессона, либо с использованием адаптера. Разберем каждый метод отдельно:
Почему устье скважины обязано быть качественным?
В арсенале компании имеется несколько целей, которые преследуют уважающие себя конторы. Качественное устье скважины:
В противном случае (если нарушить один из пунктов) скважина отработает минимальный срок службы. Выбирайте того подрядчика, кто станет ориентироваться на качество, а не на количество полученных денежных средств.
Из каких элементов состоит автономное водоснабжение?
Пробуренного ствола, обсаженной трубами колонны недостаточно для пользования водными ресурсами. Необходимо обустройство. Для начала на устье скважины устанавливают оголовок. Он крепится на болты к обсадной трубе. Обязательно наличие уплотнительного резинового кольца, благодаря которому исключаются всевозможные течи.
Следом на устье формируется сложная конструкция, состоящая из тройников, шаровых, клапанов, фильтров. Перечисленные элементы организуют систему, способную подать воду из источника. У специалиста имеется возможность видоизменить список агрегатов, исходя из индивидуальности проекта. Одинаковых скважин нет.
Дальше переходим к подземному коробу, куда размещают сопутствующие механизмы. Кессон производится из пластика, металла. Остальные варианты – кирпич, бетон, блоки следует исключить – ввиду ненадежности системы. Кессон обладает большими плюсами нежели адаптер.
Обговорим момент насосного оборудования. Агрегаты подбираются индивидуально по размерам, мощностям. Наличие паспорта источника обязательно для подбора, монтажа, опуска насоса.
А где прячется автоматика, спросите вы? Датчики, сигнализации, приборы находятся в кессоне. Автоматика отслеживает неполадки, следит за правильной работой остальных агрегатов.
Определиться с трубами для обсадки колонны, с типом обустройства поможет специалист компании Кимберия. Об экономичности и выгоды выбора того или иного способа ходит множество разговоров, теме посвящены разнообразные форумы. Важно помнить – скупой платит дважды. Изначально высокая стоимость сэкономит массу времени и средств, отстраняя от необходимости производить работы повторно, либо осуществлять ремонт.
Профессиональные буровики без сомнения порекомендуют приобретать готовые кессоны. Они способны гарантировать полную герметичность и изоляцию от внешней воды. Встроенные специализированные муфты, технические отверстия и соединения облегчают процесс монтажа. Профессиональная установка предотвратит риски выталкивания, промерзания, прочих негативных последствий. В случае возникновения неполадок в работе системы нужно будет лишь открыть люк, чтобы обеспечить доступ ко всем элементам конструкции.
Оголовок защитит устье скважины
Зачастую организацией автономной системы водоснабжения занимаются на нулевой стадии строительства, когда основной дом лишь в процессе проектирования. Это является неоспоримо верным решением, для проведения большинства стадий строительства необходима вода, в больших количествах. Строительство вряд ли можно назвать чистым и аккуратным процессом. Повсюду материалы, много людей, все заняты делом.Верхняя грань обсадной трубы подвержена попаданию грязи, воды, прочих посторонних предметов. Оголовок призван защитить устье скважины от непредвиденных помех, плачевно влияющих на дальнейшую эксплуатацию источника.
Диаметр оголовка подбирается в соответствии с сечением обсадной. Он обязан быть больше. Еще одно требование – выдерживать предполагаемое давление и нагрузку от крепящегося погружного насоса. В соответствии с требованиями выбирается материал:
Кроме изоляции от посторонних предметов оголовок поможет защитить от промерзания и предоставит доступ для ремонта и обслуживания. Грамотное оборудование устья скважины позволит обеспечить комфортную эксплуатацию автономной системы водоснабжения и гарантировать полноценную бесперебойную подачу воды в нужное время, в нужном объеме.
Бурение скважины – сложный, затратный, трудоемкий процесс. Произвести выработку грунта самостоятельно невозможно, обязательно наличие специализированной техники. Она имеется в двух вариациях: крупногабаритная и малогабаритная. Как правило, последний вариант обойдется дороже для хозяина будущей скважины. Устье, пробуренное с соблюдением технологии, гарантированно выдает необходимый дебит. Правильный подбор оборудования обеспечит максимальный комфорт во время эксплуатации.
Устье скважины
Устье скважины – это верхняя часть всего комплекса устройств и элементов, которые включает в себя само понятие скважины. Для скважины на воду устьем является верхняя оконечность эксплуатационной колонны, через которое осуществляется спуск насоса и водозаборной системы. То есть вся часть обсадной трубы, выходящая на поверхность земли, и есть устье скважины.
Для предотвращения малейшей возможности попадания в скважину загрязнений с поверхности устье скважины плотно закрыто специальной защитной конструкцией, называемой оголовком. Кроме этой функции оголовок предназначен также для предотвращения замерзания системы водоснабжения и подготовки удобного доступа в случае необходимости проведения ремонтных или профилактических работ.
Самым популярным и самым эффективным способом обустройства устья является кессон – утепленный герметичный блок, сделанный из стали или пластика специального состава. Кессон устанавливается на устье скважины на глубину от уровня промерзания грунта до поверхности земли, создавая воздушную прослойку между почвой и самой эксплуатационной колонной. Как правило, кессон устанавливается на бетонную подушку.
Кроме того, внутри кессона располагаются технические элементы и инструментарий, изолируя важные элементы системы от внешнего воздействия. Здесь же располагается система контроля и управления системы водоснабжения частного дома – гидроаккумулятор, системы воздухоотвода, реле давления, манометр и прочие.
При обустройстве устья скважины работы начинаются с установки оголовка и монтажа кессона с применением необходимых мер по его герметизации и утеплению. Следующим этапом выступает спуск глубинного насоса и специального кабеля, устойчивого к воздействию водной среды, для питания насосного оборудования. На случай отключения электроэнергии в кессоне предусмотрен ранее упомянутый гидроаккумулятор, который стабилизирует работу насоса. Далее устанавливается автоматика, которая будет контролировать давление и уровень зеркала в скважине. К дому от кессона ниже уровня промерзания почвы прокладываются трубы, по которым вода попадает непосредственно к потребителям.
Внимательный и ответственный подход к обустройству устья скважины на воду позволяет не только обеспечить комфортное использование автономной системы водоснабжения, но и гарантировать бесперебойную подачу воды в Ваш дом.
Чтобы задать вопрос или сделать заявку,
нажмите на кнопку ниже:
Что это такое устье скважины, оборудование и арматура
Верхний видимый участок обсадной трубы, на который производится монтаж насосного и прочего оборудования, называется устье скважины.
Что это такое
Устье скважины – это место, где обсадная труба граничит с грунтом и часть ее видна на поверхности. Данный участок подлежит обязательной гидроизоляции. Вокруг ствола выкапывается небольшое углубление по всему радиусу. В канавку вставляют трубу побольше и внутреннюю часть заливают бетоном. Место примыкания обсадной, оголовка и бетона обрабатывают герметиком, устойчивым к агрессивной среде.
Устройство
Качественное обустройство устья преследует несколько целей:
Устьевая арматура
Первое – оголовок. Устанавливается непосредственно на обсадную и закрепляется специальными болтами. По наружной части укладывается резиновое уплотнительное кольцо для предотвращения течи.
Второе – разгрузочная обвязка. Сложный элемент узла подачи воды из устья. На верхнем участке располагаются тройники, шаровые задвижки, обратные клапаны, фильтры грубой очистки. Все узлы и агрегаты работают во взаимодействии друг с другом. Порядок расположения агрегатов зависит от количества заборных устройств и объема потребления воды. В каждом проекте рассчитываются индивидуально.
Третье – кессон. Чтобы защитить источник от попадания в него глины, грунта, верховодки, а также для предупреждения промерзания оборудование закрывают кессоном. Это короб из пластика, кирпича, бетона или любого другого прочного материала, который полностью закрывает обсадную вместе со всеми агрегатами. Кессон может быть куплен в готовом виде или собран самостоятельно.
Четвертое – насос. Самый главный элемент добычи жидкости из недр. Чем меньше расстояние от поверхности воды до насосной станции, тем легче крыльчатке втянуть и направить воду. Именно поэтому лучше ставить прибор возле оголовка.
Пятое – оборудование для автоматического отслеживания неполадок, аварийные сигнализаторы, датчики исправной работы системы водоснабжения. Автоматика монтируется рядом с насосом, что позволяет работать всем узлам практически автономно.
Важно: устьевой инвентарь требует к себе особого внимания в связи с нахождением в постоянной агрессивной среде.
Схема
Обсадная труба, выходящая из земли на поверхность на метр. Оголовок, на него вешается все оборудование. Погружник, кабель, шланг, водораспределительный узел. Насосная станция для глубоких артезианских шахт. Электронные датчики автономной работы источника. Выход полностью закрывается защитным коробом или кессоном.
Устьевое оборудование
Обсадная труба бывает из металла, пластика или полиэтилена. В зависимости от материала изготовления оголовок устанавливается по разным технологиям. К стальной обсадной приваривается фланец. На него крепится ответный, на котором и будет располагаться все оборудование. Крышка должна быть глухой. В верхней части монтируется резьба и распределительный узел, если используется станция, а не погружной насос. Сквозь крышку продевается труба или шланг подачи воды.
Принципы правильного обустройства
Важно: закапывать короб следует глиной, а вокруг сделать отмостку.
Обвязка устья скважины – это монтаж оборудования для подачи воды на поверхность через входное отверстие ствола шахты. Насос, погруженный в обсадную или установленное на поверхности, присоединяется к шлангу, проходящему через крышку оголовка.
Для устройства кессона потребуется подготовка прочной и надежной основы. Вокруг шахты обкапывают грунт и насыпают ПГС. На хорошо утрамбованную основу заливают бетон слоем до 10 сантиметров. Такой фундамент выдержит и пластиковый кессон, и кирпичный короб. Снаружи стены обязательно обрабатывают гидроизоляционными материалами. Внутри утепляют.
Как обустроить устье скважины
Устье скважины — это важнейший элемент всей системы, на который возлагаются защитные и эксплуатационные функции. В зависимости от назначения сооружения обеспечивается специальное обустройство скважины. Данное мероприятие включает установку специального оборудования и проведение специфических работ.
Схема обвязки устья скважины достаточно сложна, а для ее обеспечения необходимо использование стандартной арматуры и технологии. Неправильное обустройство этого элемента конструкции может не просто ухудшить эксплуатационные характеристики скважины, но и сделать ее вообще неработоспособной.
Сущность элемента
Устье представляет собой самую верхнюю часть скважинного ствола, т.е. участок выхода эксплуатационной колонны на поверхность земли. Через ее отверстие обеспечивается подъем жидкости, опускание вниз эксплуатационного и контролирующего оборудования, проведение ремонтных работ. Другими словами, устье — это обустроенное входное отверстие скважины в основную скважинную трубу.
Для обеспечения надлежащей эксплуатации после того, как завершено бурение, осуществляется обустройство устья скважины. Оно подразумевает комплекс мер, включающих такие мероприятия:
Схема обустройства зависит от типа (назначения) сооружения. Выделяются такие основные разновидности скважин: для водоснабжения, добычи нефти или газа, а также для проведения исследовательских работ.
Конструктивно в обустройстве устья выделяются такие элементы:
Герметизация устья скважины направлена, прежде всего, на защиту от проникновения сверху осадков, грязи, пыли, мелких предметов. Кроме того, в ряде скважин так называемого фонтанирующего типа она проводится для поддержания внутреннего давления в скважинном стволе и предотвращения самопроизвольной утечки поднимаемой жидкости (вода, нефть), а также газовых выбросов. Таким образом, степень герметичности зависит от типа сооружения.
Разновидности обустройства
Наибольшее распространение имеют скважины для водоснабжения. При обустройстве устья таких скважин применяются следующие основные способы:
Устьевое оборудование
В зависимости от назначения в обустроенное сооружение устанавливается необходимое оборудование устья скважины, т.е. устьевое оборудование и арматура. В водной скважине используется, как правило, следующий комплект:
Оголовок представляет собой сборную конструкцию, которая устанавливается на верхнем конце обсадной трубы. Он может изготавливаться из стали, чугуна или высокопрочного пластика. Важно, чтобы он выполнял такие задачи:
В состав оголовка входят такие элементы: металлический или пластмассовый фланец, карабин, уплотнительные резиновые кольца, крышка, футорка, заглушки, рым-болт.
Как правило, установка скважинного оголовка осуществляется без сварочных операций. Монтаж проводится в таком порядке:
Общий порядок обустройства
Обустройство скважины (или, как принято называть, обвязка устья скважины) начинается с монтажа защитной конструкции (кессон, бункер и т.п.). Затем устанавливается оголовок и обеспечивается внешняя герметизация системы. Важное мероприятие по подготовке скважины к эксплуатации: спуск погружного оборудования.
Насос для откачки воды или нефти опускается на страховочном тросе, к которому крепится питающий кабель. Спускаемая установка соединяется в единую систему при помощи хомутов. На трубе устанавливаются необходимые фитинги и крепежные элементы. Внутри кессона монтируется гидроаккумулятор для обеспечения постоянного потока поднимаемой жидкости. Он поддерживает необходимое давление, что стабилизирует работу насоса.
Необходимый элемент — станция управления с системой автоматики. В ее состав входят: схема включения-выключения насоса, реле давления, датчик сухого хода насоса, контролирующие приборы. Чаще всего схема автоматики монтируется непосредственно на корпусе гидробака. Завершающим этапом становится подведение электропитания. Важно при вводе кабеля обеспечить надежную герметизацию.
Обустройство нефтяной скважины требует особой надежности, т.к. помимо рассмотренных требований возникает необходимость обеспечения экологической безопасности. Нефть не должна попадать в почву даже в небольшом количестве.
Повышенные требования к герметичности устья нефтяной скважины удовлетворяются при помощи специальной колонной головки и монтажа фонтанной устьевой арматуры. Обвязка устья предусматривает герметизацию межтрубного пространства. Выпускается несколько типов головок, в частности, одно-, двух-, трех-, четырех- и пятиколонные устройства.
Фонтанная арматура предназначена для:
В концевой зоне фонтанной арматуры находятся задвижки, соединяющие скважинную трубу с оборудованием для сбора нефти и отделения попутного газа.
Обустройство устья является важнейшим мероприятием по обеспечению работоспособности скважины после ее бурения. Только качественный и правильный монтаж оборудования позволяет создать необходимые условия для подъема жидкости. Для этой цели лучше использовать стандартные устройства и арматуру, способные обеспечить необходимую надежность.