При проведении гидроразрыва сланцевых пластов высоконапорная жидкость, подаваемая насосным флотом ГРП, должна пройти через полную наземную манифольдную систему, прежде чем быть безопасно и стабильно доставленной к устью скважины и закачанной в пласт. Манифольдная система выполняет роль «сосудистой сети» на площадке ГРП, и надёжность её компонентов напрямую влияет на безопасность работ и эффективность строительства. Ориентируясь на условия ГРП, компания поставляет манифольдную продукцию, охватывающую весь процесс управления высоконапорными потоками.

Требования гидроразрыва сланцевых пластов к манифольдным системам

Для гидроразрыва сланцевых пластов характерны высокое давление, большая производительность, длительное непрерывное время работы и высокая абразивность среды, содержащей проппант. Наземные манифольды должны выдерживать непрерывную вибрацию и колебания давления при давлении выше 100 МПа, а также противостоять эрозии стенок труб и уплотнительных поверхностей жидкостью с проппантом. Кроме того, компоновка кустовых площадок сланцевого газа компактна, а «зиппер»-технология требует гибких соединений манифольда, быстрого монтажа/демонтажа и удобного обслуживания.

Манифольдная продукция компании и её применение в сценариях ГРП

1. Поворотные соединения (свивелы) — ключевые шарниры для гибкого изменения направления трубопроводов

Поворотные соединения используются в манифольдах ГРП для обеспечения многоуглового соединения и изменения направления трубопроводов. Условный проход свивелов компании составляет от 2" до 4", они соответствуют стандарту API 16C. Корпус соединения изготавливается методом контролируемой гибки, что обеспечивает одинаковый внутренний диаметр по всей длине и равномерную толщину стенки, снижая возмущение потока и локальную эрозию. Подвижная секция выполнена по ступенчатой конструкции дорожки качения, а уплотнение имеет металлоскелетную структуру, отвечая требованиям частой регулировки и высоконапорной герметизации на площадке ГРП.

2. Пробковые краны — управляющие переключатели потоков манифольда

Пробковые краны используются для быстрого перекрытия или изоляции локальных участков манифольда и отдельных насосных агрегатов, облегчая регулировку режима и ремонт. Условный проход пробковых кранов компании составляет от 1" до 4", они соответствуют стандарту API 6A. Корпус крана изготавливается методом многоручьевой штамповки, а поверхность пробки подвергается химическому никель-фосфорному покрытию, обеспечивающему износостойкость и коррозионную стойкость. Ремкомплекты с одинарным уплотнением взаимозаменяемы с SPM, а с двойным уплотнением — с FMC, что упрощает управление запасными частями на площадке.

3. Обратные клапаны — защитный барьер от обратного потока

Обратные клапаны устанавливаются в линиях ГРП для обеспечения однонаправленного потока жидкости к устью скважины и предотвращения обратного потока, способного повредить насос и вышестоящее оборудование. Компания предлагает три конструкции: с верхней крышкой и тарелкой, прямоточный с тарелкой и дротиковый (dart), а также два направления потока: стандартное и обратное. Условный проход — 2"–3". Корпус клапана изготавливается из кованой легированной стали, ключевые компоненты — из нержавеющей стали.

4. Предохранительные клапаны — защита системы от превышения давления

Предохранительные клапаны (аварийные разгрузочные клапаны) являются пружинными и автоматически открываются для сброса давления при превышении системным давлением заданного значения, обеспечивая защиту манифольда и оборудования от высокого давления. Условный проход предохранительных клапанов компании — 2", максимальное давление защиты — до 140 МПа. Они имеют соединение типа «юнион», что обеспечивает удобный монтаж и демонтаж.

5. Цельные фитинги и цельные прямые патрубки — соединительная основа манифольдных систем

Цельные фитинги включают L-образные фитинги, колена 90° с большим радиусом, тройники T-типа, тройники Y-типа, коллекторные тройники и крестовины. Условный проход — 2"–4". Они изготавливаются методом цельной ковки из высокопрочной легированной стали, а пересекающиеся каналы шлифуются с плавными переходами для снижения концентрации напряжений. Цельные прямые патрубки применяются для транспортировки высоконапорных жидкостей и могут изготавливаться на заказ в соответствии с классом давления, условным проходом и типом соединения.

Система сопутствующих ремонтных комплектов

Для всей вышеуказанной манифольдной продукции поставляются соответствующие ремонтные комплекты, включающие быстроизнашивающиеся детали: уплотнительные кольца, уплотнительные сегменты, набивку, стальные шарики и др. Это позволяет клиентам быстро заменять и ремонтировать компоненты на площадке ГРП и сокращать незапланированные простои.

Компания может предоставить комбинации продукции — от поворотных соединений, пробковых кранов, обратных и предохранительных клапанов до цельных фитингов — для удовлетворения потребностей наземных манифольдных систем гидроразрыва сланцевых пластов, а также предложить индивидуальные решения с учётом компоновки манифольда и условий эксплуатации заказчика.