Подводное устьевое оборудование

ПОДВОДНОЕ УСТЬЕВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ (а. submersible well head equipment; н. mariner Воhrlochabschluß, Unterwasser-Sonden- kopfausrustung; ф. equipement de tete du puits sous-marin; и. equipo submarino de boca del pozo) — комплекс технических средств для герметизации и подвески обсадных колонн и устройств при эксплуатации нефтяных и газовых скважин с подводным устьем. Подводное устьевое оборудование состоит из оборудования обвязки (подвески и герметизации межтрубных пространств) обсадных колонн (OK) и подводной фонтанной арматуры с устройствами для соединения её с устьем скважины и водоотделяющей колонной. Оборудование обвязки OK включает колонные и подвесные головки, узлы герметизации межтрубных пространств и основание (рис. 1).

Колонные головки снабжены проточками для соединения с подводным противовыбросовым оборудованием или фонтанной арматурой. Подвесные головки в комплекте с узлами герметизации обеспечивают обвязку технических и эксплуатационных колонн с колонной головкой. Подводная фонтанная арматура (ПФА) представляет собой блок устройств для герметизации устья скважины, регулирования режима её работы и направления нефтегазопродуктов в подводный трубопровод. ПФА состоит из рамы, катушки подвески насосно-компрессорных труб (HKT), блока задвижек, электрогидравлического коллектора управления задвижками, буферной части — переводника для подсоединения морского стояка, поискового акустического буя, арматуры, выкидной линии, электрогидравлического шлангокабеля (рис. 2).

ПФА имеет вертикальные гидравлические соединители выкидных линий для подъёма её на поверхность без отсоединения этих линий. Электрогидравлический коллектор монтируется на ПФА, однако при необходимости он может быть поднят отдельно. Скважины, оснащённые подводным устьевым оборудованием, группируются вокруг эксплуатационных платформ. Управление фонтанной арматурой осуществляется с платформы дистанционно.

По конструкции комплексы подводного устьевого оборудование разделяются на "мокрые" и "сухие". "Мокрые" комплексы отличаются большим конструктивным разнообразием — от отдельно стоящей фонтанной арматуры до сложных систем, объединяющих в одной опорно-направляющей плите устья 30-40 наклонно направленных скважин (например, на месторождении Хаттон в Северном море). Рассчитано подводное устьевое оборудование на рабочие давления 35, 70 и 105 МПа. В полярных областях для предотвращения разрушения устьев скважины дрейфующими айсбергами разрабатываются системы подводного устьевого оборудование т.н. кессонного типа, в которых все колонные головки и фонтанная арматура размещаются в трубе кондуктора ниже уровня дна моря. "Сухой" комплекс представляет собой герметичную камеру, внутри которой расположено устьевое оборудование, рассчитанное на обслуживание непосредственно рабочим персоналом. Камера имеет шлюз, с которым стыкуется подводный аппарат, доставляющий в камеру оператора. Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, "сухие" системы не вышли из стадии поисковых исследований, хотя предполагается, что они найдут применение при глубине воды 800-900 м, не доступной для современной водолазной техники.

Подводное устьевое оборудование устанавливается в процессе бурения и подготовки к эксплуатации скважин: скважина оснащается оборудованием обвязки устья и после завершения всех процессов строительства и испытания ствол герметизируется, противовыбросовое оборудование демонтируется. При подготовке скважины к эксплуатации катушка подвески HKT спускается, устанавливается и фиксируется на устье. Проводится испытание на герметичность соединения катушки с колонной головкой, спускается на морском стояке буровое противовыбросовое оборудование и соединяется с катушкой подвески HKT. Это обеспечивает безопасное проведение работ по расконсервированию скважины, спуску скважинного оборудования. Существуют модификации подводного устьевого оборудования, в которых подвеска HKT осуществляется внутри колонной головки. После опрессовки оборудования и установки пробок в HKT противовыбросовое оборудование отсоединяется и поднимается. Затем по водоотделяющей колонне, имеющей 2 и более каналов для связи с трубным и затрубным пространствами, спускается фонтанная арматура и соединяется с HKT или колонной головкой с помощью гидравлических соединительных муфт. Одновременно происходит соединение каналов HKT с фонтанной арматурой. После вызова притока и освоения скважина перекрывается буферной задвижкой и переводится на работу в подводный трубопровод, дальнейшее управление подводным устьевым оборудованием осуществляется с пункта сбора продукции (эксплуатационные платформы). Водоотделяющая колонна поднимается, на буферную часть фонтанной арматуры устанавливается предохранительный колпак. Все операции по установке и обслуживанию подводного устьевого оборудования производятся с поверхности без использования водолазов.

Подводное устьевое оборудование для эксплуатации нефтяных и газовых скважин разрабатывается с 1960. К 1987 ежегодно строится 40-60 скважин с подводным закачиванием (около 2% морских скважин). Общее количество таких скважин в мире 416, большая часть скважин расположена на глубине моря до 250 м.