» » Противовыбросовое оборудование на морских скважинах с подводным оборудованием устья

Противовыбросовое оборудование на морских скважинах с подводным оборудованием устья

03.08.2016

Водоотделительная колонна (райзер) соединяет буровую платформу с подводным блоком противовыбросового оборудования, который, в свою очередь, соединяется с колонной головкой скважины на дне моря. Бурильная колонна размещается внутри райзера и по зазору между ними буровой раствор поднимается на поверхность (рис. 3.23).
Райзер (водоотделительная колонна) собирается из секций диаметром до 609,6 мм и длиной до 15-20 м. На концах труб предусмотрены соединительные элементы (ниппель-муфта). Рабочие давления относительно низкие и не превышают 10 МПа. Линии системы глушения и дросселирования крепятся к корпусу райзера.
Шаровой шарнир состоит из цилиндрического корпуса, эластичного элемента, защитной втулки, статического уплотнения, защитного уретанового кольца и штифта против вращения. Эластичный элемент состоит из сферических стальных пластин и эластичной набивки, которые отлиты с корпусом и зажимным фланцем. Он выдерживает большие сжимающие нагрузки и срезающие усилия. Эластичный элемент, разжимаясь, центрирует универсальный шаровой шарнир.
Телескопический компенсатор устанавливается в верхней части колонны непосредственно под ротором. Скользящее телескопическое соединение позволяет компенсировать вертикальные перемещения ППБУ. Состоит из двух труб, размещённых одна в другой. Наружная труба воспринимает максимальное напряжение. Гидравлические линии нагнетания и отвода имеют гибкие соединения с компенсатором. Герметичность между двух труб компенсатора обеспечивается двумя эластичными уплотнениями: верхнее (на пневматическое давление) и нижнее (на гидравлическое давление - в качестве запасного). Нижнее уплотнение должно обеспечить герметичность на случай закрытия дивертора.
Противовыбросовое оборудование на морских скважинах с подводным оборудованием устья

Натяжное устройство предназначено для поддержания растягивающего усилия, прикладываемого к райзеру, и содержит гидравлический цилиндр длиной от 1,5 до 3,7 м с поршнем, под который принудительно подаётся масло, и он поднимает шток, приводя в действие полиспастную систему. Эта система из четырёх ветвей Удлиняет ход стального троса в 4 раза. Свободный конец стального троса закрепляется на первой наружной трубе и при ходе поршня натягивает райзер.
Противовыбросовое оборудование на морских скважинах с подводным оборудованием устья

В качестве амортизатора используется рессивер большого объёма. Пневматическое давление над поршнем компенсатора позволяет контролировать натяжение стального троса.
Натяжение определяется в зависимости от типа используемого райзера, наличия поплавков и плотности бурового раствора.
Райзерные поплавки используются для снижения веса райзера в воде. Они позволяют снизить величину усилия в системе натяжения.
Линии глушения и дросселировния. Линии глушения и дросселирования соединяются со сборкой ПBO со штуцерным мани-фольдом на поверхности и имеют длину, равную глубине воды. Они соединены напрямую с корпусом ПBO без использования фланцев, устанавливаемых друг против друга в противоположной стороне и соединённых с водоотделительной колонной (райзером).
Линии глушения и дросселирования (взаимозаменяемые по функциям) крепятся жестко по длине райзера и составляют две фиксированные системы в структуре райзера.
Соединение манифольда с верхней частью райзера и между нижней частью райзера осуществляется с помощью гибких шлангов. Обычно линии глушения и дросселирования имеют диаметр не меньше 75 мм.
Верхний и нижний концы райзера соединяются с помощью гибких соединений, что позволяет компенсировать перемещения платформы относительно сборки ПВО.
Особенности превенторов, используемых в подводных блоках ПВО. Кольцевой (универсальный) превентор. Время закрытия кольцевого превентора, установленного на подводном блоке, не должно превышать 60 секунд.
Для кольцевых превенторов, устанавливаемых на дне, гидростатическое давление в райзере (водоотделительной колонне) передаётся на герметизирующее устройство, что затрудняет открытие превентора. Для компенсации этого давления приходится увеличивать давление закрытия или использовать кольцевые превенторы с герметичной камерой в основании поршня (уравновешивающей камеры), полностью независимой от камер открытия и закрытия. Эта уравновешивающая камера может быть связана или линией открытия, или линией закрытия с аккумулятором, заряженным азотом, или без него (зарядка азотом учитывает глубину моря и плотность бурового раствора).
Общий принцип состоит в том, чтобы гидравлическое давление в уравновешивающей камере добавилось к гидравлическому давлению закрытия для исключения противодавления, вызванного столбом бурового раствора в райзере.
Шашечный превентор. Давление в скважине действует на плашки, чтобы сохранить герметичность в случае потери давления в гидросистеме. Эффективность уплотнения улучшается с увеличением давления в скважине.
Механизмы блокировки запирают плашку и удерживают плашки в закрытом состоянии даже тогда, когда давление в гидросистеме снимается.
Линии дросселирования и глушения высокого давления идут от подводной сборки к дроссельному манифольду на рабочей площадке. Для отсечения этих линий, когда они не требуются, каждая оснащается двумя задвижками. Они могут быть открыты с помощью гидравлической системы, пружина автоматически закрывает заслонку. Применяют задвижки, рассчитанные на те же давления, что сборки ПВО и линии глушения и дросселирования.
Давление в линии, действующее на каждый конец штока, помогает закрытию задвижки. Отверстие в корпусе привода позволяет гидростатическому давлению морской воды уравновесить гидростатическое давление рабочей жидкости. Вспомогательная втулка передаёт давление морской воды на камеру с рабочей жидкостью со стороны пружины рабочего поршня. Без такой особенности конструкции гидросистемы давление рабочей жидкости, действующее сверху на поршень, привело бы к самопроизвольному открытию задвижки, особенно при большой глубине моря.
Запирание жидкости между двумя задвижками в каждой линии исключается благодаря впуску рабочей жидкости из рабочей камеры привода при открытии задвижки через отверстие в сторону, противоположную соседней задвижке.
На большинстве ППБУ часть гидроаккумуляторов перенесена на подводный блок с целью сокращения времени срабатывания исполнительных механизмов.
Управление дивертором должно обеспечить открытие линии сброса и закрытие задвижки на циркуляционной системе (с бурильной колонной в скважине или без) за 30 секунд при диаметре 20" и ниже; за 45 секунд при диаметре выше 20".