Запорные устройства. 
Фонтанная эксплуатация скважин

Запорные устройства предназначены для перекрытия проходных отверстий в фонтанной арматуре и устьевом оборудовании. Основное требование, предъявляемое к запорным устройствам, — абсолютная герметичность их затворов; от их бесперебойного действия зависит надежность работы всего устьевого оборудования фонтанных скважин. Задвижки для фонтанных арматур выпускаются литые и ковано-сварные двух типов:

• — проходные пробковые краны типа КППС с уплотнительной смазкой;
• — прямоточные задвижки с однопластинчатым (типа ЗМС1) и двухпластинчатым (типа ЗМАД) шиберным затворами с принудительной или автоматической подачей смазки, ручным или пневматическим управлением.

Пробковые краны имеют меньшую, по сравнению с задвижками, массу. Они удобны при эксплуатации, особенно при автоматизации управления работой скважин. Уплотнительные поверхности в кране соприкасаются с рабочей средой только в момент открытия и закрытия, что значительно уменьшает их эрозию и коррозию.

В условном обозначении пробкового крана указывается: КППС — кран пробковый проходной со смазкой; первое число — условный проход в мм; второе число — рабочее давление; ХЛ — климатическое исполнение для холодной зоны.

Краны пробковые, рассчитанные на давление 14 МПа, состоят из корпуса, каналы которого перекрываются конусной пробкой при ее повороте рукояткой на 90°. Зазор между пробкой и корпусом регулируется винтом. Кран работает только со смазкой. Смазка герметизирует затвор крана и резьбу шпинделя облегчает поворот пробки и предотвращает коррозию деталей. Смазка подается через канал в шпинделе с помощью нажимного болта через обратный клапан в полость корпуса. Кран оснащен специальным устройством для отжатия пробки при ее заклинивании в корпусе.

Прямоточная уплотняемая смазкой задвижка сконструирована таким образом, что в ней как в открытом, так и в закрытом состоянии рабочая среда (нефть, газ) не соприкасается с уплотняющими поверхностями, благодаря чему износ уплотняющих поверхностей в ней незначителен. Она обладает высокой стойкостью к абразивному действию механических примесей, содержащихся в рабочей среде. Задвижка эта двухстороннего действия, т. е. после износа одной стороны затвора при повороте задвижки на 180° она будет работать второй стороной затвора.

В условном обозначении задвижки указывается: ЗМ — задвижка с уплотнением шибера «металл по металлу»; С или, А — с уплотнительной смазкой и подачей ее принудительно или автоматическим способом; I или Д — модификация задвижки (одноили двухшиберная); Бисполнение корпуса задвижки бесфланцевое (при фланцевом буква не пишется); П — пневматическое управление; первое число — диаметр условного прохода в мм; второе число — рабочее давление; исполнение по коррозионной стойкости аналогично фонтанной арматуре.

Прямоточные задвижки типа ЗМС1 с принудительной подачей смазки с ручным управлением (рис 1.5 а) с условным проходом 65, 80, 100 и 150 мм, рассчитанные на рабочее давление 21 и 35 МПа, состоят из корпуса, седла входного, шпинделя, маховика, гайки ходовой, крышки подшипников, гайки нажимной, кольца нажимного, манжет, крышки, пружин тарельчатых, клапана нагнетательного, седла выходного, шибера. Герметичность затвора обеспечивается созданием необходимого удельного давления на уплотняющих поверхностях шибера и седел. Предварительное удельное давление создается тарельчатыми пружинами. Герметичности затвора способствует уплотнительная смазка ЛЗ-162 или «Арматол-238», которая подается через нагнетательный клапан. Герметичность между корпусом и крышкой обеспечивается установкой металлической прокладки и затяжкой шпилек гайками. Соосность проходных отверстий шибера и корпуса регулируется регулировочными гайками.

Для облегчения управления задвижкой опоры ходовой гайки выполнены на опорных шарикоподшипниках, а задвижки с условным проходом 80, 100 и 150 мм имеют уравновешивающий шток. Резьбы шпинделя и ходовой гайки вынесены из зоны контакта со средой, что улучшает условия работы. Уплотнениями шпинделя и штока служат манжеты из материала АНГ. Для повышения герметизирующей способности предусмотрена подача уплотнительной смазки в узел сальника через нагнетательный клапан.

В настоящее время вместо задвижек типа ЗМС1 (см. рис. 4.12, а) выпускаются модернизированные задвижки типа ЗМ и ЗМС.

Прямоточная задвижка типа ЗМАД, рассчитанная на давление 70 МПа, с автоматической подачей смазки и ручным управлением (рис. 4.12, б) состоит из корпуса, двух седел (щек), шибера, выполненного в виде двух плашек, шпинделя, уравновешивающего штока, корпуса сальника, ходовой гайки с трапецеидальной резьбой, упорных подшипников, крышки подшипника, маховика, кожуха.

Соосность отверстий плашек и прохода задвижки регулируется винтом. Для подачи смазки в узел подшипника предусматривается масленка.

Прямоточные задвижки типов ЗМС1 (а)и ЗМАД (б) с ручным управлением: а — 1 — крышка; 2 — разрядная пробка; 3 — крышка подшипника; 4 — регулировочная шайба; 5 — шпиндель; 6 — верхний кожух; 7 — маховик; 8 — упорный шарикоподшипник; 9 — ходовая гайка; 10 — узел сальника; 11 — прокладка; 12 — шибер; 13 — корпус; 14 — выходное седло; 15 — шток; 16 — нагнетательный клапан; 17 — нижний кожух; 18 — входное седло; 19 — тарельчатая пружина б — 1 — корпус; 2 — шпиндель; 3 — обратный клапан для спазки узла сальника; 4 — ходовая гайка; 5 — маховик; 6 — винт; 7 — кожух; 8 — масленка; 9 — упорный шариковый подшипник; 10 — крышка подшипников; 11 — корпус сальника; 12 — поршенек; 13 — плашка; 14 — направляющие щеки; 15 — фторопластовая втулка; 16 — манжеты; 17 — уравновешивающий шток Рис. 4.12.

Уплотнение шпинделя и уравновешивающего штока осуществляется сальником, представляющим собой набор манжет шевронного типа из материала АНГ. Для повышения герметизирующей способности сальника предусматривается подача уплотнительной смазки через обратный клапан.

Предварительные удельные давления на уплотнительных поверхностях плашек и щек создаются с помощью шести цилиндрических пружин, устанавливаемых между плашками.

Особенность задвижки — наличие системы автоматической подачи смазки в затвор, состоящий из полости, поршеньков и системы каналов, которые связывают полость с кольцевой канавкой на уплотнительной поверхности щеки и обратными клапанами, расположенными снаружи корпуса и предназначенными для периодического (через каждые 10−15 циклов работы задвижки) нагнетания смазки в полость. Рабочее давление среды внутри корпуса через поршенек передается на смазку, которая заполняет канавку.

Задвижка типа ЗМАДП с пневмоприводом отличается от задвижки с ручным управлением наличием приводной части. Приводная часть состоит из пневмоцилиндра и дублирующего ручного управления, служащего для управления задвижкой в случае отказа пневмосистемы.

нефтяной скважина фонтанирование труба.