CUPRINS :

ARGUMENT

1.NOTIUNI GENERALE

2.ECHIPAMENTUL SONDELOR DE ADANCIME IN

ERUPTIE ARTIFICIALA

3.ECHIPAMENTUL DE SUPRAFATA AL SONDELOR

IN

ERUPTIE ARTIFICIALA

4.ECHIPAMENTUL PENTRU ALIMENTAREA CU

GAZE

COMPRIMATE

5.EXPLOATAREA SONDELOR DE GAZE

6.NORME DE SANATATE SI SECURITATE IN MUNCA

7.BIBLIOGRAFIE

8.PARTE GRAFICA

1

ARGUMENT

Industria extractiva de petrol si gaze din tara noastra este o ramura deosebit de importanta a economiei nationa

In economia fiecarei tari, titeiul, gazele naturale si produsele acestora joaca un rol covarsitor, avand multiple utilizari.

Obiectivul de baza al industriei extractive de hidrocarburi din tara este identificarea si exploatarea zacamintelor de petrol si gaze, in scopul asigurarii, in procentaj cat mai mare, a resurselor necesare pentru industrie.

Marirea volumului rezervelor de hidrocarburi prin lucrari de cercatare a subsolului tarii (terestru si marin) pana la adancimi din ce in ce mai mari, ca si prin realizarea cercetarii subsolului tarii in zonele terestre cercetate in trecut, folosind aparatura moderna si performanta de investigare, duce la :

- punerea in exploatare a zacamintelor descoperite prin lucrarile de cercetare geologica efectuate

- cresterea factorului de recuperare a rezervelor din zacaminte

- realizarea de tehnologii, instalatii si echipamente, agregate, utilaje, aparate, dispozitive si materiale necesare extragerii hidrocarburilor – titei si gaze asociate, precum si gaze libere – de la adancimile la care au fost identificate (zacaminte cu presiuni si temperaturi ridicate, atat in zonele terestre, cat si in cele marine.le.Nivelurile prevazute pentru extractia de titei si gaze au

in vedere intensificarea forajului pe structurile geologice de mare adancime si pe platforma continentala a Marii Negre, marirea gradului de utilizare a fondului activ de sonde in vederea grabirii punerii in productie a sondelor noi si a sondelor in interventii si reparatii capitale.

2

Activitatea intr-o schela de extractie este complexa; un muncitor calificat trebuie sa posede temeinice cunostinte teoretice si practice.

In lucrarea de fata am tratat notiuni despre echipamentul sondelor in eruptie artificiala, am inceput lucrarea cu un memoriu justificativ, apoi am prezentat notiuni generale legate de tema de fata, am identificat echipamentul sondelor de adancime in eruptie artificiala, echipamentul de suprafata al sondelor in aruptie artificiala, echipamentul pentru alimentarea cu gaze comprimate, dupa cum arata si cuprinsul :

Argument1.Notiuni generale 2.Echipamentul sondelor de adancime in eruptie

artificiala3.Echipamentul de suprafata al sondelor in eruptie

artificiala4.Echipamentul pentru alimentarea cu gaze

comprimate5.Exploatarea sondelor de gazeAm incheiat lucrarea cu prezentarea masurilor de

protectia muncii si PSI si masuri de protectia mediului.Lucrarea se finalizeaza cu bibliografia folosita la

redactarea e si cu o parte grafica ilustrativa..

3

1.NOTIUNI GENERALE

Printr-unul din bratele laterale ale dispozitivului de suspendare a tevilor de extractie de la capul de eruptie se introduce gaze sarace comprimate in spatiul inelar.

Gazele introduse in spatiul inelar prin amestecare cu titeiul si gazelle care au venit din strat, se imbogatesc in hidrocarburi grele.

In separatorul de gaze si titei se separa atat gazele proprii ale sondei (cele venite din strat) cat si gazele sarace introduce, dupa care se retrimit la instalatia de degazolinare.

Metoda obisnuita de exploatare in eruptie artificiala foloseste un singur rand de tevi de extractie.

In trecut s-au folosit si alte sisteme de eruptie artificiala si anume cu doua randuri de tevi de extractie, parallel sau concentrice, sisteme care in prezent nu se mai aplica.

La sondele ca mult nisip se foloseste uneori, metoda cu un rand si jumatate de tevi de extractie. Gazele comprimate se introduc in spatiul inelar dintre cele doua randuri de tevi de extractie 3 si 4. La capatul inferior al tevilor de extractie exterioare 3 este suspendat intr-o piesa speciala 1, un sorb lung 2 care ajunge pana in dreptul stratului productiv. Cand este innisipat, sorbul poate fi usor degajat, coborand tevile exterioare de extractie si facand circulatie cu titei.

La extractia prin eruptie artificiala continua, mecanismul de ridicare a fluidelor in tevile de extractie, precum si variatia presiunii pe parcursul strat – tevi de extractie – conducta de amestec sunt la fel ca la eruptia naturala.

4

La eruptia artificiala insa, valorile presiunilor, in special ale celor din strat si din tevile de extractie, sunt mai mici decat la eruptia naturala.

2.ECHIPAMENTUL SONDELOR DE ADANCIME IN

ERUPTIE ARTIFICIALA

Titeiul si gazele intra din strat prin perforaturile coloanei de exploatare, urcand prin tevile de extractie la suprafata.

Echipamentul sondelor exploatate in eruptie artificiala cuprinde:- echipamentul de fund format in principal din tevile de

extractie;- echipamentul de suprafata.

Tevile de extractie sunt materiale tubulare care se introduc in coloanele de exploatare ale sondelor, indeplinind urmatoarele roluri :- permit circularea a diverse fluide (gaze, titei, apa, noroi,

etc.) din coloana de tevi si invers pentru pornirea sau pentru urmarirea sondelor si pentru diverse operatii : ca acidizari, cimentari, etc.;

- prin alegerea justa a diametrului si a lungimii tevilor se asigura folosirea rationala a energiei stratului;

- in cazul sondelor cu titei parafinos, parafina se depune numai in tevi care se curate usor, evitandu-se depunerea parafinei in coloana, respectiv infundarea sondei;

- protejeaza coloana impotriva erodarii de catre fluidele in miscare;

5

- in cazul presiunilor inalte, prin fixarea unui paker intre tevi si coloana se protejeaza coloana impotriva spargerii.Tevile de extractie sunt confectionate din oteluri mai

mult sau mai putin aliate.Din punct de vedere al profilului se deosebesc doua

tipuri de tevi de extractie :- cu capete neingrosate;- cu capete ingrosate la exterior.

De asemenea, dupa modul in care se realizeaza imbinarea dintre tevile de extractie, se deosebesc :- tevi de extractie cu mufa separata;- tevi de extractie cu mufa din corp.

Tevile de extractie se executa pentru diametre exterioare cuprinse intre 26,7 si 114,3 mm (1,05 si 4 ½ in) si cu diferite grosimi de perete.

Pentru sondele obisnuite (caracter neeroziv si adancimi pana la 300m) se folosesc tevi de extractie din otel J55.

In tabelele 6 si 7 sunt redate datele tehnice principale pentru tevile de extractie folosite mai frecvent in industria de petrol.

Pentru sondele adanci sau de mare adancime se utilizeaza tevi de extractie cu alte grosimi de perete decat cele din tabele si din alte calitati de oteluri.

Tevile de extractie cu mufa din corp sunt folosite in special in cazul sondelor cu coloane de diametru mic, ele avand in dreptul mufelor dimensiuni mai reduse decat cele cu mufa separate. Sunt mai multe tipuri de imbinare ale acestora (Hydril, Omega, Extreme Line), care se deosebesc prin profilul filtrului, avand drept scop asigurarea unei etanseitati sporite.

Pana la aparitia standardului de stat 824 – 69 care ne aliniaza la standardele internationale (API), denumirea tevilor de extractie avea in vedere diametrul interior al acestora (1 ¼ ; 1 ½ ; 2 ; 2 ½ ; 3 in, etc.) care era acelasi si deoarece tevile de extractie se construiau cu o singura grosime de perete.

Dupa aparitia acestui standard, denumirea este data dupa diametrul lor exterior care ramane constant 25,4 ; 26,7

6

; 33,4 ; 42,2; 66,3 ; 73,0 ; 88,9 mm (1,05 ; 1,315 ; 1,66 ; 2 3/8 ; 2 7/8 ; 3 ½ in, etc.).

Pentru a se evita defectarea prematura, tevile de extractie trebuie manipulate cu grija, luandu-se urmatoarele masuri :- in timpul depozitarii si al transportului, filetele trebuie

unse cu unsoare consistenta si protejate cu protectoare;

- tevile trebuie ferite de orice efort de incovoiere. In depozit, tevile trebuie asezate pe rampe si sustinute la intervale scurte, iar transportul lor trebuie sa se faca pe bucati, pe camioane cu remorci. La incarcarea si la descarcare trebuie folosite planuri inclinate;

- in turla, tevile trebuie asezate in dubli sau in pasi, la deget;

- la introducere, filetele trebuie unse cu unsoare speciala, care asigura o etanseitate buna la temperatura de fund;

- la extragere, mufele nu trebuie batute cu ciocanul inainte de desurubare;

- la insurubarea si la desurubarea tevilor nu trebuie folositi clestii cu lant, ci clesti speciali, eventual clesti mecanizati, care produc un cuplu constant;

- tevile de extractie nu trebuie folosite la operatii de frezare si in nici un caz pentru sapat.

7

3.ECHIPAMENTUL DE SUPRAFATA AL SONDELOR IN ERUPTIE ARTIFICIALA

Capul de eruptie se monteaza la gura sondei pe ultima flansa de etansare a coloanelor si indeplineste urmatoarele functiuni principale :- serveste la supendarea tevilor de extractie;- etanseaza spatiul inelar dintre tevile de extractie si

coloana de exploatare;- permite inchiderea sondei;- permite reglarea debitului de fluide al sondei cu

ajutorul duzelor;- permite circularea fluidelor din spatiul inelar in tevi sau

invers;- permite masurarea presiunilor si a temperaturii la gura

sondei;Este constituit din :

- dispozitivul de suspendare al tevilor de extractie;- capul de eruptie propriu-zis;- accesoriile capului de eruptie.

8

Dispozitivul de suspendare al tevilor de extractie se fabrica in doua tipuri :- tip I pentru presiuni de 70, 140 si 210 bar;- tip II pentru presiuni de 350, 700 si 1050 bar.

Diferenta intre cele doua tipuri consta in modul de suspendare a tevilor de extractie se de etansare a spatiului inelar. Lateral, in doua parti diametral opuse, in corpul flansei duble sunt prevazute orificii prin care se realizeaza comunicatia spatiului inelar cu exteriorul. In dreptul acestora se monteaza doua robinete direct pe corpul flansei duble cu ajutorul unor prezoane sau prin intermediul unor nipluri filetate la ambele capete. Aceste doua robinete prin care se realizeaza inchiderea sau deschiderea comunicatiei cu exteriorul se numesc robinete de la coloana.

Mufa de suspendarea tevilor de extractie (piatra), folosita numai in cazul dispozitivului tip I, este o piesa metalica tronconica la exterior, cu o conicitate egala cu cea din interiorul flansei duble. Pe conicitate sunt practicate doua santuri 6 in care se fixeaza inele de arama sau de cauciuc pentru etansare.

In cazul dispozitivului tip II piesa 4, prevazuta cu garnitura de cauciuc, are rol numai de etansare. Presarea garniturii de cauciuc pentru realizarea etansarii este efectuata cu ajutorul axelor de blocare 5.

Legatura dintre flansa dubla si capul de eruptie propriu-zis se face printr-o piesa metalica numita boneta. La dispozitivul tip I boneta este un simplu mosor redus. La dispozitivul tip II boneta 2 are si rolul de suspendare a tevilor de extractie. Aceasta se realizeaza prin sprijinirea mufei 3 pe un support infiletat in interiorul bonetei.

Capul de eruptie propriu-zis este un ansamblu de robinete si piese de legatura dintre acestea.

Robinetele folosite pentru capetele de eruptie sunt confectionate din oteluri aliate, prin turnare, sau din blocuri de otel forjate si sunt constructive de mai multe tipuri :- robinete cu sertar pana cu fetele de etansare inclinate;- robinete cu sertar expandabil, care datorita

suprafetelor de etansare paralele, sunt mai usor de reparat;

9

- robinete cu cep (cana), care se inchid sau se deschid la o rotatie de 900, fara a prezenta perioade de strangulare a trecerii. Suprafetele de etansare pot fi unse sub presiune in timpul functionarii.Dupa functiile pe care le indeplinesc in ansamblul

capului de eruptie sunt denumite :- robinetul principal 4 care este prima posibilitate de

inchidere a sondei.Acest robinet trebuie manevrat numai in situatii speciale, cand nu exista o alta posibilitate de inchidere a sondei.La acelasi cap de eruptie pot fi montate unul sau doua robinete principale inseriate. In caz de nevoie se manevreaza in mod obisnuit robinetul superior si numai daca nu tine se foloseste robinetul inferior;

- robinetul de pe brat 5 folosit ori de cate ori procesul tehnologic o cere. Pentru un grad mai mare de siguranta poate fi dublat. In acest caz se foloseste in mod current robinetul din exteriorul capului de eruptie si numai in situatii deosebite celalalt;

- robinetul burlanului de pistonat 6 deasupra caruia se monteaza dispozitivele de lansare sub presiune de diverse scule sau aparate cu care trebuie sa se intervina la sonda.Toate aceste robinete se asambleaza intre ele prin

flanse, direct, sau prin intermediul unor nipluri sau mosoare, dintre care piesa de legatura cea mai importanta este teul 3. In interiorul acestuia se modifica sensul de curgere, deci este supus mai intensiv coroziunii. De aceea este de constructie mai masiva.

Accesoriile capului de eruptie din care fac parte :- dispozitivul de reglare a debitului 2 care constructiv

poate fi de tipul cu duza reglabila sau cu duza fixa;Duzele fixe se fabrica din otel sau din material ceramnic, care este mai dur, rezistand mai bine la abraziunea nisipului.Orificiul duzelor variaza in mod normal intre 2 si 20 mm.

10

Duzele reglabile permit o reglare mai usoara si mai rapida a debitului sondelor, in schimb, inlocuirea lor, in cazul uzurii este mai grea si mai costisitoare decat a duzelor fixe. Din aceasta cauza se evita folosirea duzelor reglabile la sondele cu nisip;

- robinetul de retinere 8 care se monteaza pe iesirile laterale ale dispozitivului e suspendare a tevilor de extractie, dupa robinetele de coloana. El permite circulatia numai intr-un singur sens;

- manometrele capului de eruptie, unul 10, pentru citirea presiunii din tevile de extractie si altul 11, pentru citirea presiunii din spatiul inelar;

- robinetele de 12,7 (1/2 in) montate pentru izolare sau scurgerea presiunilor, la verificarea sau inlocuirea manometrelor sau a duzelor fixe.

4.ECHIPAMENTUL PENTRU ALIMENTAREA

CU GAZE COMPRIMATE

Daca numarul sondelor in gazlift este mic si sondelesunt dispersate pe o suprafata mare se monteaza cate o conducta de la sursa de gaze comprimate la fiecare sonda.

Din aceste colectoare sunt alimentate direct sondele sau, in cazul in care pe o anumita suprafata sunt grupate un numar mai mare de sonde in eruptie artificiala, centrale de distribuire a gazelor, numite distribuitoare. De asemenea, la

11

intrarea in distribuitoare sunt prevazute separatoare de lichid si posibilitati de evacuare la un cos.

Un distribuitor contine urmatoarele elemente :- robinetul de izolare 4, care permite alimentarea sondei

din colectorul 1 sau 2;- robinetul 5, de reglare a debitului de gaze numit duza

reglabila;- cuponul de masura a gazelor cu aparatul de masura 6 ;- caloriferul cu abur tip manson 7 ;- conducta de gazlift a sondei montata din teava de

50,8 – 63,5 mm ( 2 – 2 ½ in ).Gazele vehiculate pe aceste conducte contin apa

antrenata din sonde sau in urma procesului de dezbenzinare, care nu a fost eliminata in totalitate prin instalatiile montate in acest scop.

Apa si hidrocarburile condensate formeaza pe conducte dopuri de lichid, care impiedica circulatia normala a gazelor, care sunt eliminate periodic prin separatoarele de lichid.

Este cunoscut ca, cu cat presiunea din conducta este mai mare, cu atat temperature de formare a criohidratilor este mai mare, ea pitand fi superioara temperaturii de 00C.

Pentru inlaturarea acestor dopuri, se izoleaza portiunea de conducta in care se constata prezenta lor si se scurge presiunea de ambele parti ale dopului. Formarea dopurilor de criohidrati este favorizata si de neetanseitatile care apar pe conducte sau in instalatii..

Urmarirea continua a cantitatilor de gaze introduce este o conditie esentiala pentru functionarea normala a sondelor. In acest scop pe conducta fiecarei sonde se monteaza aparate de masura de tipul contoare manometrice diferentiale. Acest lucru se realizeaza prin manevrarea duzei reglabile.

12

5.EXPLOATAREA SONDELOR DE GAZE

ECHIPARE SI INSTALATII DE SUPRAFATA

Prin sonde de gaze se inteleg sondele a caror exploatare are drept obiectiv principal extractia gazelor. Sondele de gaze produc, de obicei, din zacaminte de gaze; exista insa si sonde de gaze care produc din zonele de cap de gaze ale zacamintelor de titei.

13

Constructia sondelor de gaze este similara cu cea a sondelor de titei cu singura deosebire ca toate coloanele sunt cimentate pana la zi pentru a inlatura posibilitatea circulatiei gazelor prin spatele coloanelor.

Coloanele de exploatare sunt in general mai mici decat cele folosite la sondele de titei, mai uzuale fiind cele de 114,3; 127 si 139,7 mm(41/2, 5 si 51/2 in).

Punerea in productie a sondelor de gaze se realizeaza prin:

- inlocuirea, cu ajutorul pompelor, a noroiului din gaura de sonda cu lichide din ce in ce mai usoare pana la apa;

- introducerea de gaze comprimate in spatiul inelar dintre coloana si tevile de extractie;

- pistonare.Sondele de gaze produc exclusiv in eruptie naturala. In

general, gazele produse sunt injectate direct in retelele de distributie catre punctele de consum. In cazul in care presiunea sondelor scade sub presiunea din conductele de transport, gazele produse sunt recomprimate cu ajutorul compresoarelor.

Impreuna cu gazele se extrage, uneori, si apa. In strat, gazele, fiind de obicei in contact cu apa de zacamant, sunt saturate cu vapori de apa. La suprafata, o parte din vaporii de apa extrasi impreuna cu gazele se transforma in apa. Apa mai poate proveni din zona marginala a stratului productiv sau din straturile acvifere vecine. Deoarece apa produce dificultati mari atat la transportul gazelor (obturarea conductelor, formarea de criohidrati), cat si la punctele de consum trebuie eliminata din gaze cu ajutorul separatoarelor. De multe ori, se folosesc si calorifere de gaze pentru a mentine temperatura gazelor la o valoare ridicata, cu scopul de a impiedica condensarea vaporilor de apa. Uneori, pentru cate un grup de sonde, se folosesc instalatii speciale pentru uscarea gazelor.

Sondele de gaze, fiind exploatate prin eruptie naturala si neavand dificultati din cauza parafinei, nu necesita interventii decat rar.

Dintre metodele de stimulare a productiei la sondele de gaze nu se folosesc metodele termice, iar injectia de fluide in

14

strat nu se aplica decat la zacamintele de gaze cu condensat si numai in anumite conditii.

Din cele expuse reiese ca intre exploatarea sondelor de gaze si exploatarea sondelor de titei exista unele deosebiri. In general, exploatarea sondelor de gaze este mai putin complicata decat exploatarea sondelor de titei.

Echipamentul sondelor de gaze

1.Capete de coloana

Capetele de coloana se utilizeaza pentru suspendarea coloanelor de burlane si pentru inchiderea ermetica a spatiului inelar dintre ele.

Capetele de coloana se construiesc de diferite tipuri si dimensiuni si sunt alcatuite din piese de mare rezistenta si anume : flanse, pene de sustinere, elemente de etansare si elemente de asamblare.

In prezent, se construiesc capete de coloana de 140, 210, 350, 700 si, la comanda, de 1050 bar.

Standardele romanesti actuale, referitoare la construirea capetelor de coloana, sunt in concordanta cu standardele americane API.

La cererea beneficiarului, in instalatia capatului de coloana poate fi inclus si dispozitivul de suspendare a tevilor de extractie, in cazul in care acest dispozitiv nu face parte din completul capului de eruptie.

a.Componenta ansamblului capetelor de coloana. Un ansamblu de capete de coloana se compune, in general, din urmatoarele elemente principale

- flansa cu mufa, care se construieste in doua variante : simpla si cu placa si picioare de sustinere;

- flansa dubla;- flansa intermediara;- dispozitiv pentru suspendarea tevilor de extractie;- boneta.Flansele capetelor de coloana, in functie de presiunile

nominale pentru care sunt construite, sunt prevazute cu :

15

- iesiri laterale cu legaturi de 2 in – pentru presiunile de : 140, 210 si 350 bar;

- iesiri laterale cu legaturi de 2 1/16 in.La stabilirea componentei ansamblului capetelor de

coloana se tine seama de : programul de tubaj, presiunea de lucru in fiecare coloana, dimensiunile iesirilor laterale ale flanselor si dimensiunile tevilor de extractie.

Flansele cu mufa au la partea inferioara, fie o mufa neteda pentru suspendarea burlanului. De asemenea, mai au locas pentru suspendarea in pene a burlanelor si iesiri laterale.

b.Suspendarea si etansarea coloanelor de burlane. Coloana de burlane se suspenda in capul de coloana prin flansele de etansare, care, dupa destinatie, sunt de tip T p pentru sonde de titei si gaze asociate si de tip G – pentru sonde de gaze. Deosebirea constructiva intre tipul T si tipul G consta in modul de suspendare a coloanei. La tipul T suspendarea coloanei se face in pene corpul flansei fiind prevazut la interior cu o parte tronconica, in care se fixeaza penele, iar la tipul G, in interior este o parte cilindrica filetata, in care se insurubeaza un niplu special, insurubat in corpul coloanei de burlane.

Etansarea principala a coloanei se afla deasupra penelor, iar etansarea secundara deasupra celei principale si anume in locasul existent la partea inferioara a capului de coloana urmator.

Tipul de pene de suspendare si etansarile prezentate in figuri sunt indicate pentru sonde cu presiuni de pana la 210 bar si pentru sonde cu presiuni de pana la 1050 bar.

La garnitura de etansare secundara, etansarea se realizeaza cu ajutorul unei paste speciale, care se injecteaza printr-un orificiu prevazut in flansa.

Deoarece adancimea sondelor a crescut, se utilizeaza, exclusiv, burlane confectionate din material nesudabil, insa mai rezistente. In aceasta situatie, coloana etansa nu se mai sudeaza in flansa intermediara, ci, capul ei intra intr-un locas din flansa urmatoare si este etansata cu al doilea dispozitiv de etansare.

16

Flansa intermediara se foloseste pentru trecerea de la o dimensiune de flansa dubla la alta si de la o presiune mai mica la alta mai mare. Astfel, flansa are pe suprafata superioara doua canale concentrice pentru inelele de etansare, canalul interior fiind pentru presiunea mai mare. Prin acest canal se poate introduce, sub presiune, un fluid special de etansare.

2.Dispozitiv pentru suspendarea tevilor de extractie

Dispozitivul pentru suspendarea tevilor de extractie se monteaza pe ultima flansa dubla a capatului de coloana si are rolul de a permite suspendarea tevilor de extractie, de a etansa spatiul inelar dintre coloana de exploatare si tevile de extractie, de a permite circulatia directa sau indirecta pentru pornirea sau omorarea sondei, etc.

Exista mai multe tipuri constructive de dispozitive, care se deosebesc prin modul de fixare a tevilor de extractie – prin insurubare sau rezemare – si dupa modul de etansare sau de montare a flanselor, etc.

Dispozitivul de suspendare prin insurubare asigura o etanseitate mai buna, in special la gaze, in timp ce dispozitivul de suspendare prin rezemare ofera posibilitatea de a manevra sub presiune tevile de extractie.

Dupa destinatie, se disting doua tipuri de dispozitive de suspendare a tevilor de extractie, tipul T – pentru sonde de titei si tipul G – pentru sonde de gaze.

1.Capul de eruptie

Capul de eruptie este un complex de fitinguri si armaturi ca : flansa dubla redusa, robinete, cruci, teuri, nipluri, flanse simple, supape de retinere a presiunii si alte dispozitive speciale (dispozitiv de reglare a debitului si dispozitiv de sustinere a tevilor de extractie), asamblate prin

17

suruburi sau infiletare, care se monteaza pe flansa capului de coloana.

Capul de eruptie se foloseste la sondele eruptive de gaze pentru etansarea interiorului tevilor de extractie, reglarea presiunii si debitului si pentru dirijarea productiei sondei.

Capul de eruptie trebuie sa reziste la presiunea de zacamant, precum si la actiunea coroziva a fluidelor si la cea abraziva provocata de particulele de roca, antrenate din strat de afluxul de gaze.

In prezent se construiesc capete de eruptie pentru presiuni de 140, 210, 500 si 700 bar, care se folosesc pentru cele mai diferite conditii de debite si presiuni, atat pentru sondele care produc in eruptie naturala sau artificiala, cat si pentru sondele in injectie de apa, gaze, agenti chimici sau termici.

Capetele de eruptie, in ansamblul lor, precum si partile componente ca: robinete, flanse si piese de legatura se incadreaza in standardele si normele API in vigoare in anul 1984.

Capetele de eruptie pot fi alcatuite din parti componente asamblate intre ele prin suruburi si prin infiletare sau pot fi de constructie monobloc. Ventilele folosite la capetele de eruptie mai vechi sunt de tipul robinet cu pana, iar la cele mai noi, robinet cu sertar paralel.

Tipurile de capete de eruptie care se construiesc in prezent sunt :- tip CEA, Cap de Eruptie Asamblat cu un singur brat

(CEA 1) sau cu doua brate (CEA 2);- tip CEM, Cap de Eruptie Monobloc cu un singur brat, cu

un singur robinet pe linia principala (CEM 11) sau cu doua robinete pe linia principala (CEM 12).Dublarea ventilelor pe linia principala se face numai

pentru presiuni de lucru mai mari de 210 bar.Capetele de eruptie se echipeaza cu duze fixe sau

reglabile.

2.Tevi de extractie

18

Rolul tevilor de extractie. Tevile de extractie sunt niste tuburi metalice care se

infileteaza cap la cap pentru a alcatui o coloana etansa – garnitura de tevi de extractie sau garnitura tubingului – care se introduce in sonda pentru extragerea la suprafata a fluidelor care, din zacamant, patrund in gaura de sonda.

Rolul tevilor de extractie este mai complex, astfel :- protejeaza coloana de exploatare impotriva actiunii

abrazive a particulelor solide existente in masa de fluid in miscare de la talpa sondei catre suprafata;

- servesc la punerea in productie a sondei prin denivelare cu gaze, denivelare prin pistonat, circulatie de titei cu gaze, lacarit, etc.;

- permit executarea de tratamente tensioactive, acidizari, tratamente termice, deparafinari, etc.;

- asigura utilizarea rationala a energiei de strat, prin dimensionarea corespunzatoare a tevilor de extractie, evitandu-se producerea fenomenului de alunecare dintre faze, prin care se pierde energie fara sa se realizeze lucru mecanic util;

- permit introducerea de inhibitori, prin spatiul inelar, la talpa sondei, pentru a combate fie coroziunea, fie formarea criohidratilor;

- servesc la exploatarea simultana, prin aceeasi sonda, a doua sau mai multe strate, separate prin utilizarea de despartitor de strate;

- se utilizeaza la exploatarea sondei prin eruptie artificiala;

- asigura, fie spalarea putului, fie introducerea de noroi la put in vederea perforarii unui strat productiv, etc.

Colectarea si epurarea productiei sondelor de gaze

a.Instalatii de colectare si epurare. Captarea gazelor naturale produse de sonde se poate face in doua feluri :

19

- in instalatii centrale denumite campuri sau parcuri, unde sunt montate echipamente de separare, masurare si incalzire;

- individual, in cazul sondelor izolate, fiecare sonda avand montatata instalatia completa de separare, masurare si incalzire care este legata direct in conducta principala de transport gaze.

Gazele de sonda contin o serie de impuritati, si anume :- impuritati solide si lichide continute in suspensie;- impuritati formate din alte gaze.

In cazul gazelor este vorba deci de o separare a impuritatilor solide si lichide si de epurarea lor de alte gaze (CO2, H2S, etc.). Avand in vedere distantele mari la care trebuie transportate gazele, suferind pe parcurs variatii mari de temperatura, care provoaca condensarea vaporilor de apa continuti si chiar lichefierea unora dintre hidrocarburi, separarea efectuata la sonde sau in campuri nu este suficienta. De aceea, pe traseul pana la consumatori, gazele sunt supuse si unor alte procese de separare si chiar uscare. Aceasta a doua etapa de curatire a gazelor de impuritati lichide (separare, uscare, precum si epurarea lor) se face in instalatii complexe, special amenajate si amplasate pe traseele conductelor magistrale, inainte sau dupa statiile de recomprimare sau in punctele principale de ramificatie ale retelei de transport gaze.

In figura sunt reprezentate schematic, in patru variante (a, b, c, d), instalatiile de suprafata folosite pentru extractie la sondele de gaze. O instalatie de suprafata cuprinde urmatoarele parti principale:

- capul de eruptie 1;- dispozitivul pentru reglarea debitului la sondele de gaz

metan (ventilul coltar) 2;- separatorul pentru impuritati (lichide, noroi, nisip) 3;- caloriferul 4;- debitmetrul 5 sau discul calibrat 6, pentru determinarea

debitului sondei.Cele patru variante de instalatii se deosebesc intre ele

prin aceea ca nu toate au calorifer; trei variante au disc calibrat, iar una are debitmetru. La sondele de mica presiune

20

la care raportul intre presiunea din conducta de gaze si presiunea dupa separator este mai mare decat 0,55 (valoarea critica), debitul de gaze se masoara cu un debitmetru 5. La sondele de presiune medie si mare la care valoarea raportului presiunilor este mai mica decat 0,55, debitul de gaze se masoara cu un disc calibrat 6. La sondele de medie si mare presiune, ventilul coltar se monteaza inaintea separatorului poentru a-l putea izola de capul de eruptie si a-l scurge la presiunea mai mica a conductei. Daca, la trecerea prin dispozitivul de masura, gazele se racesc mult, atunci caloriferul se monteaza dupa dispozitiv (varianta c); in caz contrar, caloriferul se monteaza inainte de dispozitiv (variantele a si b); nu se prevede calorifer in varianta d folosita, de exemplu, la sondele cu temperaturi de fund ridicate, la care gazele nu se racesc sub o temperatura la care se pot forma dopuri de gheata in conducta (criohidrati).

Uneori se mai prevad la instalatiile de extractie a gazelor ;

- o duza dupa capul de eruptie, pentru limitarea debitului de gaze in caz de avarie la gura sondei;

- o duza fixa inaintea caloriferului, pentru laminarea gazelor pana la presiunea conductei;

- doua separatoare, unul inainte si unul dupa calorifer, in cazul cand fluidul care iese din sonda contine mult lichid (apa, respectiv condensat), iar al doilea cand caloriferul nu poate vaporiza tot lichidul ce se formeaza dupa laminarea gazelor.

b.Separarea impuritatilor solide si lichide la sonde si campuri (etapa I). Impuritatile solide si lichide continute de gaze sunt constituite din particule de roca, granule de nisip, apa de zacamant sau apa filtrata din noroiul de foraj, condensat sau gazolina. Separarea acestora se face in separatoare de acelasi tip cu cele folosite in parcurile de titei, dar si de constructii speciale. Principiul care sta la baza constructiei acestor separatoare este separarea sub actiunea fortei gravitationale, atunci cand viteza de circulatie scade sub viteza critica.

21

Pentru cresterea eficientei separarii, acest principiu este combinat si cu altele, si anume :

- separarea prin inertie care se realizeaza prin schimbari bruste de directie;

- separarea ca efect al fortei centrifuge;- separarea prin contactul dintre gaze si o suprafata

lichida sau umeda;- separarea prin filtrare.

Separatoarele folosite la sonde si parcuri pot fi montate dupa duza (ventil coltar) sau inainte.

Prima metoda consta in mentinerea in separator a unei presiuni suficiente transportului gazelor pe conducta sau alimentarii statiilor de compresoare intermediare. In acest caz prin detenta de la duza (scaderea brusca a presiunii), se produce o crestere a volumului si se creeaza conditii de evaporare a apei continute de gaze. Avantajul acestei metode consta in aceea ca separatoarele pot fi construite pentru presiuni mici.

Cea de-a doua metoda este mai des folosita deoarece din cauza presiunii mai mari nu se favorizeaza evaporarea apei, separarea acesteia fiind mai eficienta datorita vitezelor mici de circulatie. Presiunea de separare fiind egala cu presiunea sondei, constructia separatoarelor trebuie sa fie mai robusta.

Dispozitivul pentru reglarea gazelor la sondele de gaz metan se foloseste pentru reglarea si, in special, pentru inchiderea comoda a sondei in apropierea parcului. Se executa in mod normal in dimensiunile nominale 76,2 si 101,6 mm ( 3 si 4 in) dar la cerere se pot executa si dimensiuni mai mici, pentru presiunile de 70, 140, 210 si 350 bar.

Separatoare pentru impuritati. Pentru separarea impuritatilor (gazolina, condensat, apa, noroi, particule de marna) din gaze se utilizeaza separatoare de tipuri diferite.

Separatorul vertical se utilizeaza, in special, la sonde cu debite si presiuni mici.

Separarea lichidului din gaze se realizeaza prin efectul fortei gravitationale si al fortei de inertie a particulelor de

22

lichid care, iesind prin racordul de intrare, sunt conduse spre fundul separatorului.

Separatorul combinat se compune dintr-o spirala de tevi de 4 in, asezate pe un cilindru orizontal; separatorul functioneaza pe baza efectelor combinate ale fortelor centrifuge si gravitationale. Efectul fortei centrifuge se realizeaza in cele patru spirale, care comunica prin niste fante cu cilindrul orizontal, in care se produce efectul fortei gravitationale asupra particulelor de lichid. Acest separator se poate construi pentru presiuni pana la circa 100 bar. La un capat al spiralei se afla o pereche de flanse intre care este montata o placa din tabla de otel, cu grosimea astfel calculata incat se sparge la depasirea presiunii maxime de lucru (in loc de supapa de siguranta).

Separatorul-ciclon lucreaza sub efectul fortei centrifuge. La acest tip, fluidul extras este condus cu viteza mare de-a lungul unui element elicoidal. Datorita constructiei si a dimensiunilor mici, acest separator poate fi folosit la presiuni inalte (200 bar si mai mult), precum si pentru fluide cu multe impuritati.

Separatorul din burlane (gunbarrel) se poate executa pentru presiuni pana la 200 bar din burlane de 139,7 mm (51/2 in) si mai mari, cu lungimea de la 1 pana la 8 m. Separatorul este de tipul celor folosite la conductele de gaze; se monteaza ingropat in pamant si are o eficienta mare, motiv pentru care se utilizeaza, in ultimul timp, in locul separatoarelor obisnuite.

Separatorul functioneaza sub influenta fortei gravitationale, separarea particulelor de lichid producandu-se pe toata lungimea burlanului din care ele curg in burlanul inferior, de unde sunt evacuate.

Se mai folosesc separatoare cilindrice verticale de constructie similara cu separatoarele folosite la extractia titeiului.

Pentru separarea lichidului din gazele extrase se aplica, uneori, si procedeul de laminare a curentului de gaze printr-un orificiu producand si destindere, combinat cu un efect de racire intensiva care duce la aglomerarea picaturilor fine de

23

lichid din gaze si la o lichefiere partiala a hidrocarburilor grele.

O separare mai completa a lichidelor se realizeaza prin procedeul de uscare a gazelor : gazele trec printr-un strat de substanta solida (de exemplu, silicagel) care adsoarbe particulele lichide sau trec printr-o coloana.

Caloriferele folosite la incalzirea gazelor pentru a impiedica formarea si depunerea lichidelor pe conducta sunt alcatuite din : un vas umplut cu apa, de dimensiuni corespunzatoarte (corpul cazanului) in care sunt montate : un sistem de tevi 7 prin care trec gazele de ardere de la focar la un cos si un sistem de tevi 3 prin care trec gazele ce urmeaza a fi incalzite, deci apa este agentul intermediar principal care transfera caldura de ardere la gaze.

Datorita acestei constructii, caloriferele pot fi executate si pentru trecerea gazelor cu presiuni inalte (pana la 140 bar si chiar mai mari). In schelele noastre se folosesc trei tipuri de calorifere care au capacitatea de 83000, 336000 si 762000 kJ/h (25000, 80000 si 160000 kcal/h).

Regulatoarele de presiune se monteaza pe conductele de gaze si mentin presiunea constanta fie inainte de regulator (amonte), fie dupa regulator (aval). Regulatoarele de amonte mentin presiunea constanta la gura sondei, respectiv debitul sondei; regulatoarele de aval mentin constanta presiunea de alimentare cu gaze a consumatorului.

Regulatorul de amonte este construit astfel incat pe partea superioara a diafragmei elastice 5 apasa presiunea gazelor ce intra in carcasa diafragmei 3, 4 prin tubul de legatura 2. Aceasta presiune cauta sa impinga in jos supapele 11, legate de diafragma prin tija 7 si sa mareasca deschiderea acestora. Efectul acestei presiuni este contrabalansat de forta arcului 8, care cauta sa ridice diafragma si sa micsoreze deschiderea supapelor. In conditii normale de lucru exista un echilibru intre presiunea gazelor si forta arcului, deschiderea supapelor corespunzand debitului normal al sondei. Cand presiunea in amonte creste dintr-un motiv oarecare, atunci presiunea gazelor depaseste forta arcului, diafragma este apasata in jos si supapele se

24

deschid mai mult, ceea ce duce la scaderea presiunii in amonte. Cand presiunea in amonte scade sub cea normala, forta arcului inchide supapa.

Regulatorul de aval are aceeasi constructie ca si regulatorul de amonte cu deosebirea ca la deschidere supapele se deplaseaza de jos in sus, iar tubul 2 leaga partea conductei de aval cu carcasa diafragmei. Cand presiunea gazelor in partea de aval scade sub cea normala, forta arcului 8 invinge presiunea gazelor, iar supapa se deschide mai mult, debitul sondei se mareste si astfel se restabileste presiunea in aval. Cand presiunea gazelor in aval creste peste cea normala, presiunea gazelor depaseste forta arcului si deschiderea supapei se micsoreaza, ceea ce duce la micsorarea debitului sondei si, in consecinta, la micsorarea presiunii in aval.

Exista si regulatoare la care presiunea gazelor pe diafragma este contrabalansata cu ajutorul unei parghii cu contragreutati sau cu ajutorul unor dispozitive-pilot cu valve.

Se mentioneaza ca domeniul principal de folosire a regulatoarelor de presiune nu sunt sondele, ci statiile de alimentare cu gaze a consumatorilor.

6.NORME DE SANATATE SI SECURITATE IN MUNCA

La sondele exploatate in eruptie naturala sau artficiala. Fiecare robinet al capului de eruptie trebuie sa aiba o placuta pe care sa se noteze numarul turelor la inchidere sau deschidere.

Inchiderea sau deschiderea robinetelor se vor face fara zmucituri, folosind, chei prelungitoare speciale si dintr-o pozitie laterala. Nu este permisa stationarea in dreptul cheglului robinetului in timpul manevrei.

25

Inainte de schimbarea duzei se vor inchide robinetele capului de eruptie de pe bratul respective existente inainte si dupa duza si se va scurge presiunea pe robinetul de 12,7 mm ( ½ in ).

Beciul sondei va fi astupat cu pamant sau va avea deasupra un pod de scanduri, din figure metallic, sau dale de beton, astfel executat incat accesul la capul de eruptie sa fie usor.

La sondele isolate se admite si iluminarea cu lampi portative in constructie antiexploziva.

Platformele vor fi prevazute cu balustrade fixe si cu scari de acces.

Manometrele capului de eruptie vor fi prevazute cu robinete de izolare si de scurgere a presiunii. La montarea si demontarea lor se va sta lateral.

Este interzisa folosirea aerului ca agent de liftare al sondelor de titei.

Suflarea conductei de gaze comprimate in caz de inghetare sau infundare nu se va face in beciul sondei, ci prin bastonul capului de eruptie la separator.

La deparafinarea tevilor de extractie. Lubricatorul pentru lansarea garniturii de deparafinare montat deasupra capului de eruptie va fi probat la 1,5 ori presiunea de lucru a sondei.

In cazul deparafinarii cu trolii manuale sau actionate electric se vor lua urmatoarele masuri :- organele in miscare vor fi prevazute cu bariere sau

aparatori;- slabirea cablului va fi uniforma si continua pe masura

ce cutitul avanseaza;- dupa fiecare deparafinare, garniture se va retrage

lubricator, se va inchide robinetul de izolare si se va scurge presiunea din el.

26

7.BIBLIOGRAFIE :

1. R. Dragulescu , Extractia si transportul titeiului si

gazului, manual pentru clasa a XI-a pentru scoli

profesionale, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti

– 1988

2. M. Niculescu, Interventii, reparatii si probe de productie

la sonde, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti –

1985

3. C. Dogaru, Gh. Corcoianu, St. Partenie, Forajul sondelor,

manual pentru clasa a XI-a si a XII-a scoli profesionale.

8. PARTE GRAFICA

27

28