Плашечный и универсальный превентор: устройство и резиновые уплотнители

Превентор ставят на устье скважины в составе противовыбросового оборудования (ПВО), чтобы закрыть устье при газонефтеводопроявлении и не дать скважине перейти в открытый фонтан. Обычно на устье стоят два-три плашечных превентора и над ними один универсальный, а к боковым отводам подключён манифольд с задвижками для глушения и дросселирования.

Противовыбросовое оборудование собирают по типовой схеме

ГОСТ 13862-90 «Оборудование противовыбросовое» устанавливает десять типовых схем, ряд рабочих давлений 7, 14, 21, 35, 70 и 105 МПа и ряд условных проходов превенторов от 100 до 680 мм. По пункту 2.2 стандарта комплекс состоит из превенторного блока, манифольда и станции гидропривода. В базах нормативов ГОСТ 13862-90 числится действующим. ГОСТ Р 71075-2023 на ту же тему введён впервые, а не взамен, и его действие приостановлено приказом Росстандарта № 853-ст до 01.06.2027, поэтому перед ссылкой в документах статус обоих сверяют по реестру Росстандарта.

Выбор типа ПВО, колонной головки, схемы установки и обвязки по пункту 429 федеральных норм и правил «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности» (приказ Ростехнадзора № 534 от 15.12.2020) делает проектная организация по согласованию с заказчиком. Пункт 437 требует до установки на устье опрессовать превенторы водой на рабочее давление из паспорта, а превенторную установку со срезающими, трубными и глухими плашками опрессовать на стенде при закрытых плашках и проверить открытием и закрытием плашек. По пункту 438 после монтажа, до разбуривания цементного стакана, превенторную установку опрессовывают, и она считается герметичной, если давление за 30 минут упало не больше чем на 0,5 МПа.

Обозначение превентора содержит проход и давление

Отечественные превенторы обозначают по типу, проходу и давлению: ППГ-230×35 означает превентор плашечный с гидроприводом, условный проход 230 мм, рабочее давление 35 МПа, ПУГ в том же ряду универсальный гидравлический. Проход превентора выбирают не меньше диаметра долота и обсадных труб, которые будут проходить через устье, а рабочее давление по ожидаемому давлению на устье из проекта. Эти же две величины нужны при любом запросе на запасные части: уплотнители одной модели на разные давления различаются смесью и армированием.

Рабочая среда превентора тоже записывается заранее: тип бурового раствора, который прокачивает буровой насос, ожидаемое содержание сероводорода и диапазон температур. Как сероводород и метанол сужают выбор каучука, видно по требованиям к уплотнениям для нефтегаза, и для уплотнителей ствола они действуют в полной мере.

Плашечный превентор закрывает устье по диаметру трубы

Корпус плашечного превентора выполнен как стальной блок с вертикальным проходным отверстием и горизонтальной полостью, в которой с двух сторон движутся плашки. Каждую плашку толкает шток гидроцилиндра, закреплённого на откидной или съёмной крышке. При закрытии плашки сходятся к центру, их передние резиновые уплотнители обжимают трубу, а верхние уплотнители прижимаются к корпусу, отсекая давление снизу.

Трубная плашка имеет полукруглый вырез под конкретный диаметр трубы. Пункт 442 правил прямо требует, чтобы плашки соответствовали диаметру применяемых бурильных труб. Есть плашки с переменным диаметром, которые закрываются на трубах в заданном диапазоне, глухие плашки без выреза для пустого ствола и срезающие с ножами, которые перерезают трубу. После закрытия плашки фиксируют механически, винтом или замком, чтобы превентор держал устье при потере давления в гидросистеме.

Давление скважины помогает держать плашку закрытой: оно действует на её тыльную сторону и прижимает уплотнитель к трубе. Пример условный: если площадь поршня гидроцилиндра в 7 раз больше площади, на которую давит скважина со стороны штока, для закрытия против 35 МПа хватит около 5 МПа в цилиндре. Фактическое соотношение для модели указано в паспорте превентора, и по нему настраивают станцию управления. Плашки и уплотнители на устье меняет обученная буровая бригада по наряду-допуску: перед вскрытием крышек проверяют, что под превентором нет давления, а линии от станции управления к превентору отсекают и разряжают.

Универсальный превентор держит давление на любой трубе

Универсальный, или кольцевой, превентор устроен иначе. В корпусе находится массивный кольцевой уплотнитель из резины с металлическими вставками-рёбрами. Снизу его подпирает кольцевой поршень. Когда в камеру закрытия подают давление, поршень поднимается, уплотнитель упирается в крышку и сжимается к центру, обжимая то, что находится в стволе: бурильную трубу, замок, ведущую трубу, кабель.

По пункту 2.9.1 ГОСТ 13862-90 кольцевой превентор должен допускать расхаживание, проворачивание и протаскивание бурильных труб с замками. Это его главное отличие от плашечного: при закрытом универсальном превенторе бригада может двигать колонну, а плашки для этого пришлось бы открывать. Платой служит износ уплотнителя, который трётся о замки при каждом протаскивании.

Резиновые уплотнители превентора работают в трёх зонах

Резина в превенторе распределена по трём зонам, и требования к ним разные:

• уплотнители ствола: передние и верхние уплотнители плашек, кольцевой уплотнитель универсального превентора; они держат давление скважины и контактируют с буровым раствором и пластовым флюидом;
• уплотнения корпуса: кольца крышек плашечного превентора и крышки универсального, уплотнения штоков в местах выхода из корпуса;
• уплотнения гидропривода: манжеты и кольца поршней и штоков гидроцилиндров, уплотнения станции управления и трубопроводов гидравлики, которые работают на гидравлической жидкости.

Схема выше разводит эти детали по пути заказа. Всё, что держит давление скважины, относится к изделиям изготовителя ПВО: их поставляют комплектами к конкретной модели с документацией. Детали гидропривода работают в менее жёстких условиях, но от них зависит, закроется ли превентор, поэтому и для них сначала проводят техническую оценку.

Из какой резины делают уплотнители превентора?

Уплотнители превентора делают из резин на основе натурального каучука, бутадиен-нитрильного каучука и хлоропрена, а выбор зависит от раствора и температуры (ориентир по каталогам изготовителей ПВО). Натуральный каучук подходит для растворов на водной основе и низких температур, нитрильная резина для растворов на углеводородной основе, хлоропрен для холодного климата при работе с нефтепродуктами. При сероводороде и высокой температуре применяют специальные смеси, указанные изготовителем превентора.

Уплотнитель стареет от закрытий, раствора и холода

Кольцевой уплотнитель универсального превентора теряет ресурс при каждом закрытии на трубе меньшего диаметра, чем его расчётный, и особенно при протаскивании замков. Признаки износа: вырывы резины между металлическими вставками, трещины на внутренней поверхности, неполное раскрытие после снятия давления. Уплотнитель, который не раскрывается полностью, мешает спуску инструмента и при следующем закрытии держит хуже.

Передний уплотнитель плашки изнашивается от трубы, на которой закрыт превентор, и от абразива раствора. Верхний уплотнитель портится от повреждений посадочной поверхности в корпусе: задиры и коррозия на ней не дают резине прилечь. Холод отдельно влияет на все резиновые детали: на северных месторождениях превентор и гидропривод обогревают, а смеси выбирают с учётом нижней температуры эксплуатации.

Чем отличается плашечный превентор от универсального?

Плашечный превентор закрывает устье двумя плашками с резиновыми уплотнителями, вырез которых подобран под один диаметр трубы, и после закрытия плашки фиксируют механически. Универсальный превентор закрывает устье кольцевым уплотнителем, который обжимает трубу любого диаметра, замок или ведущую трубу и допускает движение колонны. Плашечные держат давление при длительном закрытии, универсальный используют первым при проявлении.

Хранение уплотнителей задаёт их ресурс до установки

Запасные уплотнители превенторов хранят на буровой и на базе. Резина стареет и без работы: от озона, ультрафиолета, тепла и деформации. Уплотнители держат в упаковке изготовителя, в тёмном помещении, без нагрузки и вдали от электродвигателей и сварочных постов. На каждом изделии или упаковке указана дата изготовления, и перед установкой её сверяют с допустимым сроком хранения по документации изготовителя.

Для снабжения отсюда следует правило учёта: уплотнители ведут по партиям с датой изготовления и выдают в работу в порядке поступления. Уплотнитель без маркировки и документа в превентор не ставят, даже если он визуально целый.

Детали превентора изготавливают только после оценки

Детали противовыбросового оборудования мы рассматриваем только после отдельной технической оценки: тип и модель превентора, рабочее давление, среда, температура, требования к документам и испытаниям. Если характеристики материала и изделия подтвердить нельзя, от заказа отказываемся. Уплотнители ствола, кольцевые уплотнители и уплотнители плашек остаются за изготовителем превентора. Пункт 433 ФНП № 534 требует собирать ПВО из узлов и деталей заводского изготовления, а детали, сделанные на базах обслуживания, допускает только по конструкторской документации изготовителя и с техническими паспортами.

Вопрос может касаться вспомогательных деталей станции гидропривода и трубопроводов гидравлики: манжет и колец гидроцилиндров, прокладок фланцев гидролиний. Для оценки присылают модель превентора или станции, чертёж или образец детали, марку гидравлической жидкости, рабочее давление и температуру, нижнюю температуру эксплуатации и количество. Стандартные кольца по каталожному размеру и нестандартные детали по чертежу, эскизу, фото или образцу рассматриваем от 1 шт., минимальная сумма заказа 9 000 ₽ с НДС, а решение о возможности изготовления принимается только после оценки.

Сходный подход действует для резины внутри скважины, например для элементов пакера: чем ближе деталь к давлению пласта, тем больше документов нужно до заказа.

Нормы приведены по состоянию на октябрь 2026 года. Данные о материалах — ориентир для марок общего назначения; материал, размеры и допуски для вашего узла фиксируются в КП после технической оценки.