Основные технологические операции, выполняемые при ремонте скв-н и их характерные особенности.
Характерной особенностью подземных ремонтов явл-ся то, что независимо от их назначения, продолжительности и сложности, в больш-ве случаев выполняются одни и те же технические операции с использ-ем одних и тех же специальных машин и инструментов.
Технологический цикл ПРС можно расчленить на 3 этапа:
1. подготовительные работы.этап состоит из двух частей, выполняемых независимо друг от друга:
а) подготовка скв-ны к проведению ремонта,
б) подготовка оборудования и инструмента для ремонта.
Скв-ну считают подготовленной к ремонту, если создана возможность проведения в ней всех необходимых технологических операций, при соблюдении охраны труда, исключении загрязнения окружающей природной среды и потерь продукции скв-ны. Такие условия могут быть обеспечены созданием репрессии на эксплуатируемый объект или использ-ем специальных технических устройств и технологий, предупреждающих возможные проявления пластовых флюидов в процессе ремонта.
Ко второй группе подготовительных работ относят:
- транспортные – доставка на скв-ну наземного и подземного оборудования, механизмов, инструмента и пр.
- подготовительные – монтаж оборудования и развертывание агрегатов на площадке у скв-ны, подготовка его к работе, обвязка, опробование.
- заключительные – свертывание комплекса оборудования и подготовка к транспорту, рекультивация и пр.
К этой группе подготовительных работ можно отнести исследование и обследование скв-н перед ремонтом: опред-ние уровня ж-ти, глубины забоя, места расположения оставшегося в скв-не инструмента, оборудования, песчаных пробок, исследование притока и пр. Подразделение операций при подземном ремонте достаточно условно. В ряде случаев операции собственно подземного ремонта занимают мало времени по сравн-ю с остальными. В завис-ти от особенностей разработки и способов эксплуатации нефтяных месторожд-й кол-во основных операций при подземных ремонтах может быть > или <, может меняться характер операций.
|
|
|
2. собственно ремонт. заключается в доставке к заданной зоне ствола скв-ны необходимого оборудования, инструмента, приборов, технологических материалов (реагентов) и выполнения определенных технических манипуляций, соответствующих цели ремонта.
Доставка осуществляется:
- с помощью специально спускаемой колонны труб,
- на кабеле или канате,
- путем нагнетания жидких материалов по колонне эксплуатационной, лифтовой (НКТ) или межтрубному пространству.
Техническое обеспечение технологий ремонта скв-н.
Все многообразие машин, агрегатов и мех-мов, используемых при собственно ремонте скв-н предназначены для выполнения двух основных групп операций: 1. СПО. 2. технологических.
|
|
|
СПО заключ-ся в извлечении и спуске лифтовых (подъемных) колонн в эксплуатационных скв-х и технологических колонн, посредством кот-х выпол-ся ремонтные работы. Для их выполнения создано большое кол-во машин, инструментов и средств механизации.
Лифтовые колонны, как правило, составлены из отдельных труб НКТ и являются прерывными, т.е. в процессе СПО необходимо соединение и разъединение каждой отдельной трубы.
Конструкция установок, машин и механизмов для работы с прерывными и непрерывными колоннами принципиально отличаются.
Комплект для СПО прерывных колонн составляет:
- оборудование грузоподъемное,
- инструменты и механизмы для отворота и заворота труб, их захвата и удержания на весу
- средства механизации спускоподъемных операций.
Грузоподъемное оборуд-ие имеет вышку или мачту, оснащенную талевой системой и лебедку. Талевая система включает неподвижный кронблок, установленный на верху вышки (мачты) и подвижный талевый блок, ч/з шкивы которых пропущен талевый канат. Один конец талевого каната подвижный (ходовой) соединен с барабаном лебедки, другой конец неподвижный («мертвый») – крепится к основанию вышки (мачты) или к оси талевого блока.
|
|
|
К талевому блоку присоединяется крюк, к которому подвешивается колонна труб или штанг.
Вышки – конструкции, имеющие не менее трех опор, воспринимающих полезную нагрузку, а мачты – конструкции с двумя опорами.
Если при ремонтных работах необходима промывка, к подъемному крюку подвешивают вертлюг, к которому подсоединена колонна труб.
Грузоподъемный агрегат для ремонта скв-н это комплекс подъемных машин и вспомогат-х технических средств, размещенных на транспортной базе и соединенных в единый механизм (установку), приспособленный для выполнения СПО.
Агрегаты для текущего ремонта комплектуются набором инструмента и средств механизации для спускоподъемных операций. Агрегаты и установки для капитального ремонта скв-н комплектуются дополнительно механизмами вращения колонны труб и промывки скв-ны – ротором, насосным блоком, механизмами приготовления и очистки промывочных жидкостей, противовыбросовым оборудованием.
К инструментам для свинчивания и отворота труб и штанг, захвата и удержания их на весу относят трубные и штанговые элеваторы, спайдеры, ключи, штропы.
Элеватор – инструмент для захвата и удержания на весу труб (трубный) или штанг (штанговый) в процессе СПО. Элеватор надевается на трубу (штангу) под муфту, к крюку подвешивается посредством штропов. По конструкции и схеме нагружения различают балочные (двухштропные) и стержневые (одноштропные).
|
|
|
Спайдер – предназначен для удержания колонны захваченной за тело трубы при помощи клиновой подвески путем ее перемещения по наклонной поверхности корпуса. Конструкция клинового захвата самозажимная. С увелич-ем осевой нагрузки увеличивается сжатие трубы клиньями, величина которого зависит от площади контакта клиньев с трубой.
Элеватор – спайдер предназначен для захвата и удержания на весу безмуфтовых труб. Используют в кач-ве элеватора подвешенного к крюку, и в кач-ве спайдера, закрепленного на устье скв-ны.
Штропыслужат для подвески элеваторов к крюку талевой системы.
Ключиразличных конструкций и размеров используют для свинчивания и отвинчивания труб при спускоподъемных операциях.
Для механизации спускоподъемных операций с НКТ используют автоматы и механические ключи
Противовыбросовое оборудование устанавливается на устье с целью предотвращения проникновения в атмосферу газа или ж-ти находящихся в скв-не в полости НКТ и межтрубного пространства. Комплектуется герметизаторами и превенторами.
Оборуд-е для технологических операцийвключает оборудование наземное и спускаемое в скв-ну.
К наземному оборудованию относят оборуд-ние, выполняющее технологические операции с дневной поверхности:
- агрегаты для транспортирования, приготовления и нагнетания в скв-ну технологических жидкостей, манифодьды и трубопроводы для их обвязки и соединения со скв-ной,
- установки для производства пара и нагрева нефти и пластов,
- агрегаты и приборы для исследования и обследования скв-н перед выполнением ремонта,
- прочее оборудование, устанавливаемое на устье скв-ны для выполнения технологических операций,
- специальное оборудование и механизмы, участвующие в технологическом процессе и дислоцированные вне территории скв-ны.
Агрегат для нагнетания технологических ж-тей представляет собой транспортную базу, на платформе кот-й смонтированы 1, 2 и более насоса. Агрегат укомплектован всасывающими и нагнетат-ми линиями, системой управл-я и контроля. Приводом нас-в явл-ся тяговой дв-ль или установленная на платформе силовая установка. В комплект м.б. включены компрессор, мерные емкости, смесительные у-ва и т.п. Транспортной базой служат автомобили и тракторы.
Для транспортирования ж-тей предназначены установленные на шасси автомобиля цистерны (автоцистерны), укомплектованные приспособлениями для подачи ж-ти к передвижным насосным и смесительным установкам.
Блок манифольдов предназначен для обвязки неск-х насосных установок м/у собой и с устьевым оборуд-ем при нагнетании ж-ти в скв-ну под высоким давл-м. Все оборуд-е смонтировано на шасси автомобиля и включает высоконапорный и приемо-раздаточный кол-ры, комплект всасывающих и нагнетат-х линий, подъемную стрелу.
Для транспортирования сыпучих мат-лов предназначены цистерны, оборудованные мех-мами их загрузки и разгрузки, представляющие компрессоры и шнековые у-ва. Для получения смесей сыпучих материалов и приготовления растворов предназначены специальные агрегаты – смесители.
Процесс ремонта также обеспечивается спец-ми механизированными складами д/приема, отпуска и хранения сыпучих и жидких мат-лов, установками для приготовления технологич-х ж-тей и смесей, установками для забора пластовой воды и нефти.
Оборуд-е, спускаемое в скв-ну:
- у-ва для разобщения и герметизации отдельных интервалов скв-ны и удержания инструментов от перемещения.
- инструменты, применяемые для ликвидации аварий,
- инструменты для разрушения и изменения формы колонны или скв-ны,
-забойные дв-ли для вращения скв-нных инструментов,
- мех-мы и приспособления для разрушения и очистки скв от образовавшихся пробок и отложений на обсадных и подъемных трубах,
- трубы технологических колонн.
Этап собственно ремонта включает и процесс извлечения из скв-ны подземного эксплуатационного оборуд-ния для замены, ревизии или подготовки к необходимым технологиям ремонта.
Подавляющее большинство текущих и капитальных ремонтов связано с производством спуска и подъема колонны труб (СПО), поэтому эти операции являются частью структуры собственно ремонта и фактически определяют общую его продолжительность.
Глушение скв-ны заключается в замене ж-ти в скв-не на ж-ть, плотность которой обеспечивает создание необходимого противодавл-я на эксплуатируемый продуктивный пласт.
Более рациональным способом подготовки скв-н к подземному ремонту по сравнению с глушением могут быть: а) использ-е клапанов - отсекателей, устанавливаемых в скв-х выше перфорационных отверстий в эксплуатационной колонне и в НКТ, б) оснащение устья скв-ны специальным оборудованием, позволяющим производить спускоподъемные операции при избыточном давлении в скв-не.
Независимо от способа подготовки скв-ны к ПРС, при проведении ТРС и КРС устье скв-ны д.б. оснащено противовыбросовым оборудованием. После его установки, производится испытание скв-ны на максимально ожидаемое давл-е, но не выше давл-я испытания эксплуатационной колонны. Скв должна быть обеспечена запасом ж-ти соответствующей плотности в количестве не менее двух объемов скв-ны. Перед разборкой устьевой арматуры давл-е в подъемной колонне и межколонном пространстве должно быть снижено до атмосферного. Скв-ну, оборудованную клапаном - отсекателем, где не предусмотрено предварительное глушение, необходимо остановить, стравить давл-е до атмосферного и выдержать в течение не менее трех часов. Разборка устьевой арматуры производится после визуально установленного прекращения выделения газа из скв-ны и проверки постоянства уровня ж-ти в ней.
3. освоение скв-ны после ремонта. Освоение скв-ны заключается в обеспечении условий для притока флюидов из эксплуатационного объекта к ее забою после ремонта.
В завис-ти от вида и цели ремонта, способов эксплуатации, величин пластовых давл-й, комплектации наземного и внутрискв-нного оборуд-я, систем и особенностей разработки месторождений перечень и кол-во операций на всех этапах ремонта, а также их характер могут видоизменяться. Так, на скв-нах укомплектованных соответствующим оборудованием или с низкими Рпл нет необх-сти создания репрессии на продуктивные объекты. Некоторые ремонтные операции можно выполнить без спуска и подъема труб, есть виды ремонта, выполняемые проведением одной операцией спуска и подъема, при других – требуется несколько таких операций. Иногда СПО явл-ся целью ремонта, н-р, для изменения глубины башмака (подвески) подъемных труб.
Эфф-ть работы фонда и критерий оценки ПРС взаимосвязаны и оценив-ся пок-лями:
-объем недобора (потери) нефти, вызванного ожиданием и выполнением ТРС и КРС,
-дополнительная добыча нефти от МУН (мероприятий по увеличению нефтеотдачи).
Работу скв-ны и внутрискв-нного оборуд-яоценивают пок-лями коэф-т эксплуатации, Кэ, межремонтный период, МРП,
МРП хар-т надежность работы скв и ее основного оборуд-ния, эфф-ть работы насосных скв-н, а также кач-во ПРС. Показатель “МРП” можно относить как к скв-не в целом, так и к основному глубинному оборуд-ю.
МРП может учитываться для отдельно взятой скв-ны, по всем скв-нам действующего фонда данного сп-ба экспл-ции и по всем скв-нам объекта или структурного подразделения.
По отношению к отдельной скв-не – это средняя продолжительность непрерывной работы скв-ны в сутках между двумя ремонтами.
По отношению к группе скв-н, имеющих разл-ю продолжит-ть работы м/у ремонтами, МРП опред=ся как отношение суммы продолжительности работы всех скв-н Т к сумме числа ремонтов по каждой скв-не m
МРП = T/m
При наличии периодически эксплуатируемых скв-н в состав суммарного времени эксплуатации включают и время накопления ж-ти (как технологического процесса).
Относительная длит-ть работы скв-ны оценивается коэф-том эксплуатации Кэ кот-й представляет собой отношение суммарного времени работы скв-ны Т в сутках к общему календарному времени Tк за определенный (анализируемый) период (месяц, квартал, год).
Кэ = Т/Тк
По отношению к группе скв-н, им-щих различную длит-ть работы, коэф-т эксплуатации опред-ся как сумма времени работы всей группы скв-н к их календарному времени.
Многие предприятия вместо МРП используют показатель «средняя наработка на отказ (СНО)», отражающий полную продолжит-ть наработки объекта с момента его ввода в работоспособное состояние до отказа или с момента его восстановления до следующего отказа. Для скв-нного оборудования отказом считается любая неисправность, вызвавшая его полную или частичную замену на работоспособный комплект.
Разл-е сп-бы добычи (фонтанный, газлифтный, насосный) харак-ся различным Кэ, т.к. зависит от сложности и надежности оборуд-ния, систем разработки и режимов эксплуатации. Более высокий коэф-т Кэ при фонтанном сп-бе добычи, наиболее низкий при эксплуатации штанговыми насосами. Оборудование насосных скв-н состоит из ряда последовательных соединительных элементов и отказ одного из них вызывает остановку всей системы, и вероятность ее безотказной работы уменьшается с увеличением числа соединительных элементов.
Технические и технологические усл-я эксплуатации скв-н, такие как поступление песка, обводнение, отложение солей и парафина, образование гидратов, наличие в продукции скв-ны веществ, способствующих коррозии (сероводород, высокая минерализация пластовых вод) отрицательно влияют на Кэ.
Увеличение МРП способствует росту Кэ.
Работа служб подземного ремонта хар-ся показателями:
- коэф-т повторного ремонта,
- коэф-т сменности (использования подъемников),
-время ожидания ремонтов,
- число ремонтов на 100 скв-н действующего фонда,
-число неучтенных ремонтов,
- стоимость одного ремонта,
-доля непроизводительного времени и доля подготовительно- заключительных работ в общем, балансе времени ПРС.
7. Основные направления совершенствования технических средств, оперирующих с технологическими колоннами.
Технические ср-ва различают для операций с прерывнымиколоннами и непрерывными.
Снижение трудоемкости и ускорение СПО с прерывными колоннами достигается оснащением традиционных грузоподъемных агрегатов эфф-ными ср-вами механизации и автоматизации, использ-е установок с новыми принципами вертикального передвижения груза.
В установках с гидравлическим подъемником в кач-ве основного спускоподъемного агрегата использованы гидравлические цилиндры большой высоты (вместо традиционной талевой системы), перемещающие траверсы с прикрепленным грузом. Вышку заменяет опорная конструкция для гидравлических цилиндров.
СПО с непрерывными колоннами выполняют колтюбинговыми установками.
СПО заключаются в разматывании и наматывании на барабан большого диаметра, размещенный на площадке установки, сплошной колонны гибких труб КГТ. КГТ изготавливают из стальной полосы особых свойств, (минимальный предел прочности 540 МПа, текучести 390 МПа, относительное удлинение 22%) на трубосварочном агрегате токами высокой частоты. Непосредственно в линии стана колонну термически обрабатывают, охлаждают и наматывают на барабан. Диаметры КГТ от 19 до 114мм.
В процессе работы трубы подвергаются растяжению от собственного веса, знакопеременному изгибу при наматывании и разматывании, внутреннему давл-ю и воздействию агрессивных сред.
Осн-ми узлами установки явл-ся барабан д/наматывания труб, транспортер с направляющей дугой д/подачи труб к устью скв-ны, устьевое оборуд-е, обеспечивающее герметичность внутр-ей полости скв, силовой привод и система управл-я.
Транспортер или инжектор обеспеч-т передачу усилия от КГТ к наземному оборуд-ю и наоборот, создает условия для принудительного перемещения труб вниз. Передача усилия должна обеспечиваться силами трения, действующих на гладких поверхностях деталей.
Подавать в трубы технологическую ж-ть при вращении барабана позволяет вертлюг, установленный на оси барабана и соед-ный с внешним неподвижным концом гибкой колонны.
КГТ спускают в ОК, в лифтовые колонны фонтанных, газлифтных и НС. На спускаемом конце гибкой колонны м.б. укреплен необходимый инструмент или приспособление для выполнения определенных технологических операций. Ряд преимуществ имеет технология ремонта гибкими трубами по межтрубному простр-ву м/у ЭК и лифтовой колонной без подъема ГНО и без глушения скв-ны.
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 497; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!