Christmas Tree (X-Tree)

Основные характеристики

Полное освещение ситуации и анализ давления

Доступны варианты с полным диапазоном рабочего давления от 2 МПа (300 фунтов на квадратный дюйм) до 105 МПа (15000 фунтов на квадратный дюйм) и номинальным диаметром от 2-1/16" до 11-1/16" для соответствия различным условиям скважин и требованиям к производительности. Стандартные конфигурации поддерживают как вертикальные, так и наклонные скважины, с возможностью установки специализированных комплектов для скважин с высоким давлением и температурой (максимальная рабочая температура 177℃/350℉), скважин для кислого газа (парциальное давление H₂S до 1,5 МПа, парциальное давление CO₂ до 10 МПа) и скважин для тяжелой нефти с высокой вязкостью. Доступны как наземные стандартные, так и опциональные подводные (соответствующие стандарту API 17D) фонтанные арматуры для наземных и морских условий эксплуатации.

Полное соответствие мировым нормативным стандартам.

Все основные компоненты проходят 100% ультразвуковой контроль (УЗК) и гидростатические испытания при давлении, в 1,5 раза превышающем номинальное рабочее давление, перед отгрузкой, что гарантирует отсутствие дефектов при поставке. Вся установка сертифицирована по системе управления качеством ISO 9001, и мы предоставляем полную региональную поддержку по сертификации для целевых рынков.

Северная Америка: сертификация ASME U-stamp, конструкция защитного ограждения соответствует требованиям OSHA, сертификация по стандарту API 6A.

СНГ/ЕС: сертификация EAC (TR CU), сертификация ГОСТ-Р, протокол испытаний на ударопрочность при низких температурах (-40℃) для эксплуатации в арктических условиях.

Ближний Восток: сертификация SASO/GSO, поддержка в квалификации поставщиков Saudi Aramco/ADNOC, сертификация конструкции, устойчивой к высоким температурам и песку.

Южная Азия: Сертификация BIS, отчет о тестировании продукции BIS для таможенного оформления импорта на индийском рынке.

Конструкция, обеспечивающая высокую безопасность и надежность.

Конструкция с двойным резервированием главного клапана (стандартная для номинальных давлений выше 5000 фунтов на квадратный дюйм) обеспечивает надежный контроль скважины в случае отказа одного клапана; все уплотнения клапанов имеют двойную структуру из металла и полимера, обеспечивающую нулевую скорость внешней утечки при давлении, в 1,1 раза превышающем номинальное рабочее давление. Установка оснащена стандартизированными портами для контроля давления, портами для регистрации параметров добычи и портами для аварийной подачи химических реагентов, а также опциональной интегрированной системой аварийного останова (ESD), поддерживающей как локальное ручное отключение, так и дистанционное беспроводное отключение. Для скважин, работающих с сероводородом, доступны опциональный модуль онлайн-мониторинга H₂S и коррозионностойкий сплав (монель/инконель) для предотвращения сульфидного растрескивания под напряжением.

Быстрая установка и низкие затраты на протяжении всего жизненного цикла.

Модульная конструкция позволяет устанавливать фланцевые соединения на месте без сложной сварки, стандартное время монтажа составляет 4–8 часов, что на 60% быстрее, чем у традиционных сварных устройств устьевого оборудования. Все клапаны имеют модульную картриджную конструкцию, поэтому для обслуживания на месте требуется только замена сердечника клапана или уплотнения, без замены всего клапана, что снижает затраты на техническое обслуживание на 40%. Поверхность покрыта горячим цинкованием и фторуглеродным антикоррозионным покрытием, расчетный срок службы составляет более 20 лет при стандартных условиях эксплуатации, а все изнашиваемые детали совместимы с основными мировыми брендами фонтанной арматуры, что снижает затраты на закупку запасных частей.

Полная послепродажная поддержка

Перед отгрузкой проводится 100% заводское гидростатическое и функциональное тестирование, по запросу возможна инспекция сторонними организациями (SGS/BV).

Бесплатная консультация по установке, ввод в эксплуатацию и 2-3 дня обучения операторов на месте, с предоставлением многоязычных учебных материалов (английский/русский/арабский/испанский).

Гарантия на весь агрегат составляет 24 месяца, на основные клапаны и уплотнения — 36 месяцев.

Круглосуточная удаленная техническая поддержка (7*24 часа), реагирование в течение 1 часа на срочную диагностику неисправностей; местные сервисные бригады доступны для основных рынков с выездом на место в течение 48 часов в случае срочных поломок.

Глобальные склады запасных частей в Хьюстоне, Дубае и Москве, обеспечивающие доставку часто изнашиваемых деталей воздушным транспортом по всему миру в течение 3-5 дней, гарантируют долгосрочные стабильные поставки, соответствующие расчетному сроку службы устройства более 20 лет.

Структура продукта

1. Соединительный узел для бурильной колонны и нижнего устья скважины

В качестве несущего и герметизирующего элемента между фонтанной арматурой и стволом скважины, данная конструкция обеспечивает надежное крепление внутрискважинных труб и изоляцию ствола скважины:

Подвеска для труб: изготовлена из высокопрочной легированной стали (опционально низкотемпературная сталь, дуплексная нержавеющая сталь, монель/инконель для работы с сероводородом), со стандартными размерами внутреннего диаметра, соответствующими наружному диаметру труб (доступны размеры от 2-3/8" до 7"), со встроенными уплотнительными канавками, соответствующими уплотнительному узлу головки трубы. Она выдерживает полный вес верхней фонтанной арматуры и внутрискважинной колонны труб, с коэффициентом запаса прочности ≥2,5 от максимальной нагрузки на трубы.

Уплотнительный узел головки бурильной колонны: двухслойная конструкция (металлическое уплотнение + полимерное уплотнение) для обеспечения нулевой внешней утечки при давлении, в 1,1 раза превышающем номинальное рабочее давление, с возможностью использования герметизирующего материала, устойчивого к H₂S, для скважин, работающих с сероводородом.

Фланец соединения головки обсадной трубы: стандартизированное фланцевое соединение API 6A (опционально ступичное соединение, молотковый соединитель для быстрой установки), с портами для проверки давления в затрубном пространстве, совместимое со стандартными соединительными муфтами головки обсадной трубы.

Комплект для работы в арктических условиях при низких температурах (опционально): для сценариев эксплуатации в условиях СНГ и высоких широт доступны низкотемпературные уплотняющие материалы и сталь (ударной ударной вязкости ≥40 Дж при -40℃), предотвращающие разрушение вследствие охрупчивания.

2. Клапанный узел (модуль управления сердечником)

Клапанный узел является основным компонентом системы регулирования потока в фонтанной арматуре, и его комбинации клапанов могут быть сконфигурированы в соответствии с различными требованиями к эксплуатации:

Главный клапанный узел: устанавливается между головкой обсадной трубы и узлом бокового клапана и используется для полной изоляции ствола скважины в аварийных ситуациях. Стандартная конфигурация для номинальных давлений ≤10000 psi включает один главный клапан для эксплуатации + один главный клапан для обсадной трубы; для номинальных давлений ≥15000 psi и скважин с высоким давлением и температурой (HTHP) стандартной является резервная конструкция с двумя главными клапанами для обеспечения надежного управления скважиной в случае отказа одного клапана. Все клапаны имеют полнопроходную конструкцию для снижения сопротивления потоку, с возможностью гидравлического привода или ручного управления.

Клапанный узел с двумя лопастями: обычно имеет конфигурацию с двумя лопастями (рабочая лопасть для добычи + рабочая/инжекционная лопасть), используется для ежедневного регулирования потока при добыче, глушения скважины, закачки химических реагентов и регулирования потока при проведении ремонтных работ. В качестве опции для проведения ремонтных работ предлагается полнопроходная конструкция, а для добычи используется стандартная дроссельная конструкция для снижения эрозии.

Дроссельный узел (опционально): Встроенный регулируемый или фиксированный дроссель с номинальным давлением, соответствующим рабочему давлению фонтанной арматуры, используется для регулирования давления и расхода в процессе добычи. Конструкция дросселя выполнена из сплава карбида вольфрама, номинальный срок службы составляет ≥5 лет в условиях добычи песка.

Все клапаны оснащены двойной металлической герметизирующей конструкцией с полимерным уплотнением, обеспечивающей нулевую внешнюю утечку при давлении, в 1,1 раза превышающем номинальное рабочее давление, и каждый клапан оборудован индивидуальным портом для проверки давления с целью проведения функциональных испытаний на месте.

3. Вертикальный узел золотника и коллектора

Вертикальный золотник представляет собой соединительный элемент между нижней головкой трубки и верхним клапанным узлом, объединяющий в себе множество вспомогательных функциональных интерфейсов:

Основной корпус золотника: изготовлен из кованой высокопрочной углеродистой стали/нержавеющей стали, номинальное рабочее давление соответствует общему номинальному давлению фонтанной арматуры, с возможностью выбора коррозионностойкого сплава для работы с сероводородом.

Вспомогательные интерфейсные порты: стандартизированные порты контроля давления API 1/2"~1" (для контроля давления на устье скважины, давления в трубах, давления в затрубном пространстве), порты для впрыска химических реагентов (опционально два порта для непрерывного впрыска химических реагентов) и порты для каротажа добычи при проведении работ по каротажу в скважине.

Верхний выходной фланец: Стандартизированное фланцевое соединение API 6A, соответствующее спецификациям подключения нижестоящего производственного трубопровода или коллектора.

Антикоррозионная обработка: Внешняя поверхность в стандартной комплектации покрыта горячим цинкованием и фторуглеродным покрытием, а для условий высокой влажности и воздействия солевых брызг, например, на морских скважинах, опционально доступно трехслойное полиэтиленовое антикоррозионное покрытие.

4. Модуль управления и контроля безопасности верхней части конструкции

Этот модуль, устанавливаемый в верхней части фонтанной арматуры или группы клапанов, обеспечивает оперативное управление и мониторинг состояния в режиме реального времени.

Компоненты, обеспечивающие выполнение операции: ручные маховики для ручного управления клапанами, опциональный гидравлический привод (для системы аварийного отключения), опциональные моторные приводы для дистанционного автоматического управления.

Датчики мониторинга: встроенные датчики давления (для контроля давления в трубах, давления в затрубном пространстве, давления на выходе дросселя), датчики температуры, опциональные датчики онлайн-мониторинга H₂S/CO₂, со стандартным выходным сигналом 4~20 мА, совместимые с полевыми системами RTU/SCADA.

Компоненты безопасности: опциональная система аварийного останова (ESD), поддерживающая локальное ручное отключение и дистанционное беспроводное отключение со временем отклика ≤1 с; опциональный предохранительный зажим для соединения трубопровода у устья скважины, предотвращающий его отсоединение.

Интерфейс управления: стандартизированный интерфейс гидравлического трубопровода управления (для клапанов с гидравлическим приводом), взрывозащищенный электрический интерфейс управления для опасных зон, совместимый с основными системами управления нефтепромыслов.

5. Дополнительные модули специальной конфигурации

Настраиваемые модули для конкретных сценариев работы:

Комплект для защиты от коррозии в условиях воздействия сероводорода: все контактирующие с жидкостью детали изготовлены из сплава монель/инконель или дуплексной нержавеющей стали, с уплотнительным материалом, устойчивым к H₂S, и термообработкой, предотвращающей растрескивание под воздействием сульфидов (SSC), что делает его подходящим для газовых скважин с высоким содержанием H₂S.

Комплект для работы в арктических условиях при низких температурах: низкотемпературная сталь, низкотемпературный гибкий уплотнительный материал, низкотемпературная смазка, подходит для работы при температуре окружающей среды -40℃, имеется протокол испытаний на ударную вязкость при низких температурах.

Комплект для работы при высоких температурах: высокотемпературный уплотнительный материал, модернизированная сальниковая набивка штока клапана, подходит для работы при температурах до 177℃ (350℉) в скважинах с высоким уровнем нагрева и давления.

Конфигурация подводной фонтанной арматуры: соответствует стандартам API 17D, включает подводный соединитель, подводный модуль управления (SCM), изготовлена из коррозионностойкого сплава и имеет конструкцию, предотвращающую столкновения в глубоководных условиях, подходит для работы на морских платформах и подводных скважинах.

Совместимые бренды

CNOOC, SPM, Джерех

Часто задаваемые вопросы

В1: Можно ли изготовить рождественскую елку на заказ с учетом конкретных условий нашей скважины и требований к эксплуатации?

Да, полная индивидуальная настройка поддерживается. Вы можете выбрать номинальное рабочее давление (2 МПа~105 МПа / 300 фунтов на квадратный дюйм~15000 фунтов на квадратный дюйм), номинальный диаметр (2-1/16"~11-1/16"), конфигурацию клапана, марку материала и специальные функциональные модули в зависимости от типа вашей скважины (традиционная нефтегазовая скважина, сланцевая скважина, скважина высокого давления и высокой температуры, скважина для добычи сероводорода, морская скважина). Мы предоставляем бесплатные индивидуальные технические предложения и официальные коммерческие предложения в течение 3 рабочих дней после получения параметров вашей скважины (пластовое давление, температура, содержание H₂S/CO₂, угол отклонения скважины и т. д.).

В2: Какие специальные конфигурации доступны для экстремальных условий эксплуатации скважин?

Мы предлагаем полные комплекты, разработанные с учетом конкретных сценариев эксплуатации и адаптированные под ваши условия работы:

Комплект для скважин с кислым газом: Все контактирующие с жидкостью детали изготовлены из коррозионностойкого сплава, соответствующего стандарту NACE MR0175 (монель/инконель/дуплексная нержавеющая сталь), с уплотнительным материалом, устойчивым к H₂S, и термообработкой против сульфидного растрескивания под напряжением. Подходит для скважин с парциальным давлением H₂S до 1,5 МПа.

Комплект для работы в арктических условиях при низких температурах: низкотемпературная сталь (ударной ударной вязкостью ≥40 Дж при -40℃) и низкотемпературные гибкие уплотнения, подходящие для работы при температуре окружающей среды -40℃ в странах СНГ и высокоширотных регионах.

Высокотемпературный комплект для скважин (HTHP): высокотемпературные уплотнения штока клапана, подходящие для работы при температурах до 177℃ (350℉).

Комплект для морских/подводных работ: соответствует стандартам API 17D, имеет подводные соединители, изготовлен из коррозионностойкого сплава и обладает противоударной конструкцией для работы на мелководных/глубоководных платформах и при бурении подводных скважин.

Вопрос 3: Можно ли адаптировать рождественскую елку к имеющемуся устьевому оборудованию?

Да, вся наша продукция соответствует стандарту API 6A по типу соединения, поддерживая различные типы соединений: фланцевое соединение, соединение через ступицу и соединение типа «молоток», что позволяет использовать ее с распространенным устьевым оборудованием на мировом рынке. Если у вас есть особые требования к интерфейсу, мы можем разработать индивидуальный дизайн, обеспечивающий идеальную совместимость с вашей существующей системой устьевого оборудования.

В4: Какие конфигурации клапанов доступны? Можно ли добавить специальные функциональные модули?

Стандартные конфигурации клапанов включают:

Один главный запорный клапан + двухстворчатые запорные клапаны (для давления ≤10000 фунтов на квадратный дюйм, скважины общего назначения)

Двойные главные вентили + двойные створчатые вентили (для скважин с номинальным давлением ≥15000 psi и высоким давлением, с резервной функцией управления скважиной)

Дополнительные функциональные модули: регулируемый дроссель, встроенная система аварийного останова (ESD), модуль онлайн-мониторинга H₂S, интеллектуальный модуль расходомера, группа портов для впрыска химических реагентов и т. д.

В5: Что входит в ваше коммерческое предложение? Поддерживаете ли вы различные торговые условия?

Мы поддерживаем все основные торговые условия (FOB, CIF, DAP, DDU, EXW) в соответствии с вашими потребностями. Стандартное предложение FOB включает в себя: комплект рождественской елки в стандартной комплектации, 100% заводские гидростатические испытания и проверку работоспособности, сборы за экспортную таможенную декларацию и стандартный комплект запасных частей. Оно не включает в себя международную доставку, страхование, импортные пошлины, портовые сборы и местные транспортные расходы. По запросу мы можем предоставить подробную смету для выбранного вами торгового условия. Для продукции в стандартной комплектации нет минимального объема заказа (MOQ), и мы приветствуем небольшие пробные заказы.

В6: Какой гарантийный срок? Какая послепродажная поддержка предоставляется?

Стандартные условия гарантии:

Гарантия на весь агрегат: 12 месяцев (или 2000 часов работы, в зависимости от того, что наступит раньше) с даты ввода в эксплуатацию на вашем объекте.

Основные компоненты (клапаны, уплотнения, датчики): гарантия 24–36 месяцев.

Послепродажная поддержка включает в себя:

Круглосуточная удаленная техническая консультация, 2 часа на диагностику неисправности.

Запасные части, подверженные регулярному износу (уплотнения клапанов, фильтры, прокладки и т. д.), доступны для международной авиадоставки в течение 3-5 дней.

Выездное обслуживание: наши местные сервисные бригады могут прибыть в течение 48 часов на основные рынки (Северная Америка, СНГ, Ближний Восток, Южная Азия) для срочного устранения неисправностей.

Для клиентов, сотрудничающих с нами, предоставляется ежегодная бесплатная услуга выездного осмотра.

В7: Как получить запасные части после окончания гарантийного срока? Стабильна ли цепочка поставок?

У нас есть глобальные склады запасных частей в Хьюстоне (США), Дубае (ОАЭ) и Москве (Россия), где всегда имеются в наличии распространенные изнашиваемые детали. Заказы на запасные части могут быть отправлены по всему миру в течение 3-7 дней. Для нестандартных деталей максимальный производственный цикл составляет 30 дней. Каждому клиенту мы предоставим индивидуальное руководство по запасным частям с четкими номерами деталей, ценами и информацией о наличии на складе, чтобы обеспечить стабильные поставки в течение более 20 лет, соответствующие расчетному сроку службы изделия.

Как это работает

1. Основные принципы управления потоком и гидродинамики.

Фонтанная арматура работает на основе принципов гидродинамики: нефть, газ и вода под пластовым давлением поступают из пласта в скважину, входят в фонтанную арматуру через подвеску и трубный узел, а затем по внутренним каналам, управляемым клапанными узлами, поступают в добывающий трубопровод 911. Регулируя степень открытия главного регулирующего клапана, лопастного клапана и дросселя, арматура регулирует расход и давление добываемых жидкостей, обеспечивая стабильную и безопасную добычу.

Герметизация и изоляция: Двойная конструкция уплотнения «металл-металл + эластомер» в местах соединения подвески труб и клапана обеспечивает нулевую внешнюю утечку при давлении, в 1,1 раза превышающем номинальное рабочее давление, изолируя скважину от внешней среды 78.

Регулирование давления: Встроенный дроссель (регулируемый или фиксированный) создает эффект дросселирования для контроля давления на устье скважины и скорости добычи, поддерживая добычу в пределах проектных параметров 8.

Защита от обратного потока: Обратные клапаны (односторонние клапаны), установленные между боковыми клапанами и выходными патрубками, автоматически закрываются, когда давление в скважине падает ниже давления в трубопроводе, предотвращая обратный поток пластовой жидкости 9.

2. Логика работы узла основного клапана

Клапанный узел является основным модулем управления, обеспечивающим скоординированное открытие/закрытие различных клапанов для выполнения многофункциональных операций:

2.1 Стандартная конфигурация клапана и состояния его работы

Главный клапанный узел: устанавливается между трубным узлом и узлом бокового клапана. Главный клапан (или два резервных главных клапана для скважин высокого давления/кислого газа) полностью открывается во время нормальной добычи, обеспечивая беспрепятственный поток жидкости из трубного узла в верхний трубный узел. В аварийной ситуации он закрывается для обеспечения полной изоляции ствола скважины 78.

Клапанный узел: Обычно состоит из эксплуатационного клапана (регулирующего поток в эксплуатационный трубопровод) и сервисного/инъекционного клапана (для глушения скважины, закачки химических реагентов, гидроразрыва пласта или капитального ремонта). В нормальных условиях добычи необходимо открывать эксплуатационный клапан и закрывать сервисный клапан; когда эксплуатационный клапан закрыт, а сервисный клапан открыт, в скважине могут проводиться операции по глушению, закачке или промывке 3.

Дроссельный узел (опционально): Регулируемая дроссельная заслонка (обычно из сплава карбида вольфрама) регулирует площадь проходного сечения путем вращения штока, точно контролируя давление и расход. В фиксированной дроссельной заслонке используются различные вставки с отверстиями для изменения пропускной способности 8.

2.2 Типичные состояния клапана в зависимости от режима работы

Рассмотрим в качестве примера обычную рождественскую елку с одним главным клапаном и двумя лопастями. Логика работы клапана в обычных режимах выглядит следующим образом: 3:

Нормальный режим добычи: Открыт главный клапан + рабочий клапан; закрыты рабочий клапан, дроссельный клапан и промывочные клапаны. Пластовая жидкость течет по трубам → главный клапан → рабочий клапан → добывающий трубопровод.

Закачка воды в скважину: закрыть главный клапан + рабочий клапан + промывочные клапаны; открыть рабочий клапан и дроссель. Закачиваемая жидкость поступает в скважину через рабочий клапан → главный клапан → обсадную трубу.

Обратная закачка воды: закрыть главный клапан + рабочий клапан + промывочные клапаны; открыть рабочий клапан и дроссель. Закачиваемая жидкость поступает в скважину через рабочий клапан → в затрубное пространство обсадной трубы.

Промывка скважины (циркуляция): Закрыть рабочий клапан и главный клапан; открыть промывочный клапан главного клапана, рабочий клапан и подключенную к нему промывочную линию. Промывочная жидкость течет из затрубного пространства обсадной трубы → главный клапан → рабочий клапан → промывочная линия.

Обратная промывка скважины: Клапан работает так же, как и при прямой промывке, но жидкость течет от промывочной линии → главный клапан → затрубное пространство обсадной трубы.