Дроссель регулируемый ДР
Дроссель регулируемый ДР — элемент устьевого и противовыбросового оборудования нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин, предназначенный для бесступенчатого плавного регулирования режима эксплуатации скважины путём дросселирования (ограничения и изменения) потока рабочей среды в выкидных линиях фонтанной арматуры или в манифольде противовыбросового оборудования. Регулирование заключается в изменении площади кольцевого зазора между иглой (конусным наконечником шпинделя) и седлом при возвратно-поступательном перемещении иглы при вращении маховика (штурвала). По мере подъёма иглы дроссель расширяет сечение — дебит увеличивается; по мере опускания — сечение сужается, дебит уменьшается.
В соответствии с ГОСТ Р 51365-2009 «Оборудование устья скважины и фонтанное устьевое оборудование» дроссель в фонтанной арматуре должен быть регулируемым (бесступенчато) или нерегулируемым со сменной насадкой (штуцером). ДР — первый тип: обеспечивает плавную регулировку без замены элементов. Дросселирующая пара «игла — седло» выполняется из износостойких твёрдых сплавов: карбид вольфрама ВК-6 или ВК-8 (спечённый), закалённые стали ХВГ или 95Х18 — что многократно повышает ресурс при эрозионном воздействии абразивных флюидов.
Дроссель ДР применяется при освоении скважин, фонтанной и насосной эксплуатации, ГДИС (управление режимом КВД/КПД), гидроразрыве пласта (управление давлением при освоении после ГРП), в манифольдах ПВО и передвижных установках. Рабочие давления: типоряд от 14 до 105 МПа. Температура рабочей среды — до +120 °С. Климатическое исполнение — УХЛ, ХЛ по ГОСТ 15150-69 (от −60 до +40 °С).
Конструкция
- Корпус
- Шпиндель
- Корпус насадки
- Наконечник
- Насадко
- Комплект крепежа (по согласованию)
Примечание: конструкция дросселя рассчитана на работу с агрессивными средами, включая нефть, газ, пластовую воду с механическими примесями. Внутренние элементы, подверженные эрозии, выполняются из износостойких материалов (карбид вольфрама, легированные стали), что обеспечивает длительный срок службы.
Принцип работы
-
1
Дроссель регулируемый ДР реализует принцип гидравлического сопротивления потоку рабочей среды через регулируемый кольцевой зазор между конусной иглой и цилиндрическим седлом.
-
2
В корпусе дросселя вдоль оси расположена игла (шпиндель с конусным наконечником), перемещающаяся возвратно-поступательно по трапецеидальной или прямоугольной резьбе при вращении маховика (штурвала). При вращении маховика по часовой стрелке игла опускается в седло — кольцевой зазор уменьшается: гидравлическое сопротивление растёт, давление на входе возрастает, дебит падает. При вращении против часовой стрелки игла поднимается — зазор увеличивается, сопротивление падает, дебит растёт.
-
3
Перепад давления на дросселе ΔP = P₁ – P₂ определяется площадью кольцевого зазора, скоростью потока и его физическими свойствами (вязкость, плотность, газовый фактор). Чем меньше зазор — тем выше ΔP и ниже пропускная способность. Дросселирующая пара «игла–седло» воспринимает максимальные гидродинамические и эрозионные нагрузки — поэтому оба элемента изготовлены из твёрдого сплава ВК-6/ВК-8 или 95Х18, стойких к кавитационной эрозии и абразивным флюидам.
-
4
Положение иглы фиксируется визуально по указателю на корпусе дросселя, отградуированному в мм эквивалентного диаметра — оператор точно знает, какое проходное сечение установлено в данный момент.
Технические характеристики
| № | Наименование характеристики | Значение |
| 1 | Рабочее давление, МПа | 21, 35, 70* |
| 2 | Условный диаметр, мм | 65, 80, 100 |
| 3 | Стойкость к воздействию скважинной среды | Н, К1, К2* |
| 4 | Температура рабочей среды, °C | до 120 |
| 5 | Климатическое исполнение | УХЛ, ХЛ |
| 6 | Материальное исполнение | 40Х; 30ХМА* |
| 7 | Тип соединения | Фланцевое |
| 8 | Управление | Ручное механическое |
| 9 | Тип дросселирующей пары | Коническая игла и цилиндрическое седло |
| 10 | Габариты, мм | 580 х 350 х 320 |
| 11 | Масса, кг | от 100 |
Конструкция
Порядок работы
-
1
Монтаж: установить дроссель ДР в выкидную линию фонтанной арматуры (за боковой задвижкой) или в нагнетательный манифольд ПВО. Присоединить фланцами или резьбовым соединением согласно монтажному чертежу. Убедиться в герметичности соединений.
-
2
Подготовка к регулированию: убедиться в закрытии задвижки выше дросселя. Убедиться в полностью открытом положении иглы (маховик выкручен до упора против часовой стрелки). Перед первым открытием задвижки — позиция иглы максимально открыта.
-
3
Вывод скважины на режим: открыть задвижку перед дросселем. Вращением маховика по часовой стрелке плавно увеличивать дросселирование — уменьшать проходное сечение до получения требуемого давления на буфере и расчётного дебита согласно режимному листу.
-
4
Контроль режима: контролировать давление на буфере и в затрубном пространстве по устьевым манометрам. При необходимости корректировать положение иглы маховиком до достижения проектного технологического режима. Записывать положение иглы (мм) и значения давления.
-
5
Изменение режима при ГДИС: для проведения КВД остановить скважину — полностью закрыть иглу маховиком по часовой стрелке до упора. Контролировать рост давления на буфере. Для КПД — плавно открыть иглу до заданного дебита.
-
6
Аварийное закрытие: при признаках ГНВП или аварийного роста давления — немедленно полностью закрыть иглу дросселя и параллельно закрыть боковую задвижку (кран) фонтанной арматуры. ДР не является запорной арматурой — для полного перекрытия применять задвижку.
-
7
Обслуживание: периодически контролировать герметичность сальниковых уплотнений штурвала. Проверять люфт маховика. При эрозионном износе иглы или седла (потеря герметичности в закрытом положении, нарушение характеристики регулирования) — заменить дросселирующую пару.
Склад
Дроссель регулируемый ДР в наличии и под заказ
Вопросы и ответы
Для бесступенчатого плавного регулирования дебита и давления рабочей среды (нефти, газа, газоконденсата) в выкидных линиях фонтанной арматуры, манифольдах ПВО и трубопроводах нефтегазовых скважин. Позволяет устанавливать и изменять технологический режим работы скважины без её остановки.
В выкидных линиях фонтанных арматур (АФК, АФ), нагнетательных манифольдах ПВО, групповых замерных установках (ГЗУ), сепарационных линиях, передвижных установках для ГДИС, при освоении скважин после ГРП и при газлифтной добыче.
ДР — игла со шпинделем, плавная регулировка маховиком без остановки скважины и замены элементов. ДРН — жёстко фиксированное отверстие, смена режима только путём физической замены штуцерных втулок с остановкой добычи. ДР обеспечивает оперативное управление, ДРН — максимальную износостойкость при постоянном режиме.
С фонтанными арматурами АФК и АФ, манифольдами ПВО, сепараторами НГС и ГС, ГЗУ-40/100, передвижными установками УПКН и УПФУ. Совместим с оборудованием по ГОСТ 28919-91 и API 6A (при соответствующем исполнении фланцев).
Рабочее давление от 14 до 105 МПа (по типоразмеру). Температура среды до +120 °С. Температура воздуха от −60 до +40 °С (ХЛ). Среда: нефть, газ, газоконденсат, мехпримеси до 25 мг/л, вода до 80%. В H₂S-средах — исполнение К2 по NACE MR0175.
Не работает как запорная арматура. Эрозионный износ дросселирующей пары — основной механизм деградации: менять иглу и седло в сборе. При H₂S — только К2-исполнение. Длительная работа «почти закрыт» при высоком дебите ускоряет износ — лучше применять ДРН нужного диаметра.
Зависит от содержания механических примесей и скорости потока. Признаки износа: дроссель не держит заданное давление при закрытом положении, характеристика регулирования изменилась. Визуальный осмотр при плановом ТО. Пара ВК-6/ВК-8 служит значительно дольше, чем стальные аналоги.
Да. Исполнения с гидравлическим или электрическим приводом позволяют управлять дросселем дистанционно по сигналу SCADA или контроллера. Стандартное исполнение — ручной маховик. Привод заказывается дополнительно.
ДРУ — дроссель регулируемый угловой: поток рабочей среды меняет направление на 90° в корпусе дросселя. Применяется при угловой компоновке трубопроводов. Принцип действия, дросселирующая пара и управление — идентичны ДР прямоточному.
Документы и сертификаты
Обозначение
- Рабочее давление, МПа
- Условный диаметр, мм
- Дроссель регулируемый
