Выбор регулирующей трубопроводной арматуры для газовых, нефтегазовых и газоконденсатных скважин
При выборе регулирующей трубопроводной арматуры для газовых, нефтегазовых и газоконденсатных скважин нужно учитывать особенности технологического процесса, а именно:
- расположение скважины. Как правило, в местах с холодным климатом;
- поток рабочей среды, выходящий из скважины, несет в себе твердые механические примеси, движущиеся со скоростью рабочей среды;
- возможны значительные перепады давления на регулирующей трубопроводной арматуре;
- запирание потока (герметичность по классу А, или IV классу) на регулирующей арматуре неосуществимо, в силу абразивного действия потока. Для перекрытия трубопровода существует запорная трубопроводная арматура, представленная на нашем сайте в разделе краны шаровые К203;
- гидратообразование.
С учетом всех перечисленных особенностей было разработано регулирующее устройство шиберного типа «УР», ранее называемое штуцер регулирующий «ШР». Рассмотрим преимущества применения регулирующего устройства УР при применении на газовых скважинах перед клапанами плунжерного или клеточного типа, массово применяемыми в других отраслях перерабатывающей промышленности:
| Тех. характеристика | Клапан плунжерный | Устройство регулирующее шиберного типа, УР | Комментарии |
| Назначение разработки | Регулирование потока жидкостей и газов на перерабатывающих предприятиях | Регулирование потока сырого газа на скважинах. Разработано по заданию МинГазпрома СССР | |
| Прохождение потока газа через конструкцию изделия | Конструкция предполагает поворот потока (рис 1) | Конструкция не предполагает поворота потока (рис 2) | Сырой газ содержит в себе включения твердой породы (песок). Двигаясь в потоке газа, твердая порода оказывает сильный абразивный эффект на любое препятствие, поворачивающее или ограничивающее поток. В случае с плунжерным клапаном есть опасность размыва корпуса клапана в месте поворота потока и разгерметизация корпуса. |
| Форма проходного сечения | В форме кольца или в форме круглых отверстий небольшого диаметра | Одно отверстие в форме круга | Клеточный механизм может забиваться твердой породой. Плунжерный механизм открывает проходное сечение в форме кольца. При этом кольцо может иметь недостаточную ширину и тоже забиваться гидратами или механическими примесями.
|
| Положение затвора в потоке газа | Плунжер висит в потоке Газа
| Детали затвора прижимаются друг к другу перепадом давления | Возможна вибрация плунжера и «скалывание» деталей затвора при ударе плунжера о седло (в положении, близком к закрытию). Вибрация плунжера приводит к ускоренному износу сальникового уплотнения. В устройстве «УР» вибрация затвора отсутствует |
| Материал деталей затвора | Наплавки | Карбид вольфрама | В конструкции плунжерного клапана изготовление плунжера целиком из карбида вольфрама технически сложная задача. Как правило, используются покрытия или составной плунжер, в котором часть, наиболее подверженная износу, закреплена на металлическом штоке. Покрытия не дают необходимой абразивной стойкости, в силу своей маленькой толщины. При применении составных затворов есть вероятность отрыва абразивно-стойкой части от штока. В «УР» детали затвора полностью выполнены из карбида вольфрама. |
| Разъемные соединения | Соединение шток – крышка, соединение крышка — корпус | Соединение шток – втулка, соединение втулка – корпус | В конструкции клапана плунжерного соединение крышка-корпус обеспечивается прижатием мягкой прокладки с помощью крепежа. При ослаблении крепежа возможна разгерметизация. В конструкции устройства «УР» соединение втулка-корпус намного меньше по периметру, и его герметизация обеспечивается посадкой детали втулка в корпус и жесткостью металла корпуса, т.е. не зависит от силы затягивания крепежа. |
Приведенное сравнение показывает преимущества изделия целевой разработки специально под условия газовых скважин, в том числе, связанные с безопасностью.
