Подземный ремонт скважин


Подземный ремонт скважин

Текущий ремонт скважин организационно осуществляется цехом по подземному ремонту скважин (ЦПРС), в составе которого может быть несколько участков. Участок объединяет несколько бригад подземного ремонта и бригаду для проведения комплекса подготовительных работ. Число участков и бригад зависит от размера площади, разрабатываемой нефтегазодобывающим управлением, механизированного фонда скважин и его состояния. Бригада подземного ремонта состоит из вахт, число которых может изменяться от 1 до 4. Подготовительные бригады, обычно одна на четыре-пять бригад подземного ремонта, осуществляют следующие работы.

Подготовку площадки у устья скважины для работы бригады текущего ремонта.

Подготовку бетонной площадки для установки подъемного агрегата.

Установку в грунте якорных петель для крепления оттяжек от подъемной мачты или вышки агрегата.

Устройство или ремонт мостков для укладки насосных труб и штанг.

Заготовку и транспортировку к скважине технологической и утяжеленной жидкости для глушения скважины и предупреждения перелива, если в этом возникает необходимость.

Заливку жидкости в скважину промывочным агрегатом и промывку скважины.

Подготовку и расчистку прилегающей к скважине территории в радиусе примерно 40 м для размещения на ней культбудки, осветительных прожекторов, барабана кабеленаматывателя (при ремонте скважины с ПЦЭН). В некоторых случаях подготовительная бригада принимает участие в установке оборудования и агрегата для подземного ремонта. Подготовительная бригада состоит, как правило, из двух вахт и работает в одну или две смены. Бригада возглавляется мастером или начальником участка, создание подготовительных бригад позволило повысить коэффициент использования оборудования, сократить его простои и время пребывания скважины в ремонте. Специализация работ повысила их качество исполнения. После установки агрегата» и мачты бригада подземного ремонта приступает непосредственно к ремонту скважины. Работа бригады по текущему ремонту происходит по четко расписанной инструктивной карте. В ней расписаны нее операции и их последовательность для каждого типового ремонта (ШСНУ, ПЦЭН, тип подъемного агрегата и пр.). В подземном ремонте скважин обычно преобладают спуско-подъемные операции. Поэтому при выполнении этих работ широко используются механизмы для свинчивания и развинчивания штанг и труб, а также автоматическая намотка кабеля на барабан кабеленаматывателя.

Заключительные операции выполняются в порядке, обратном подготовительным. После сборки устьевой арматуры или подвески штанг к головке балансира скважина пускается в эксплуатацию. При наличии нескольких скважин, ожидающих ремонта, предпочтение отдается многодебитной скважине.

Скважины, в которых нельзя провести ремонтные работы силами бригад текущего ремонта и выполнение которых требует специального оборудования и инструмента, передаются в капитальный ремонт. Обычно капитальный ремонт проводится специализированным управлением, организуемым в объединении, которому передаются все работы на скважинах, связанные с повышением нефтеотдачи пластов. Поэтому оно называется Управление по повышению нефтеотдачи пластов и капитальному ремонту скважин (УПНП и КРС). В нем сосредоточены все технические средства, оборудование, материалы, транспортные средства, квалифицированная инженерно-техническая служба и бригады.

В некоторых случаях, когда на данном месторождении отдельные виды работ носят массовый характер, как, например, кислотные обработки, то их передают специализированному цеху, выполняющему только эти работы.

Такая специализация повышает качество работ, их эффективность и способствует сокращению производственного травматизма.

Особое место в работах по капитальному ремонту скважин занимают ловильиые работы, необходимость в которых возникает при обрыве или отвороте подземного оборудования, НКТ, штанг, кабеля и при других осложнениях. При обрыве и ударе о забой оторвавшаяся часть оборудования сминается, расклинивается в обсадной колонне и зачастую выводит скважину из строя. Для ликвидации таких аварий после надежного глушения скважины в нее сначала опускают так называемую печать для обследования места обрыва. На свинцовом или алюминиевом диске печати, спускаемой в скважину и прижимаемой к месту обрыва, отпечатываются следы оторванной части, по которым удается распознать характер обрыва, его положение в обсадной колонне и, таким образом, решить вопрос о выборе ловильного инструмента (овершота, пауков, труболовок, отводных крючков, ловильных колоколов). Захват ловильным инструментом оборванного конца, даже если он удается, не всегда заканчивается полным извлечением оборвавшейся части оборудования и очисткой скважины. Иногда приходится прибегать к помощи гидравлических домкратов (когда натяжение талевой системы превышает грузоподъемность подъемных сооружений) и с их помощью по частям извлекать оборванное оборудование. Если такая попытка очистки скважины снова кончается повторным обрывом спущенного инструмента (бурильных труб), то для восстановления работоспособности скважины забуривают второй ствол и эксплуатируют его как новую скважину. Эта работа выполняется бригадой капитального ремонта с использованием специальной фрезы и легкого бурового оборудования. Не менее сложны работы по изоляции обсадных колонн, в которых обнаружены дефекты в результате коррозии или смятия, по отвороту и извлечению труб, прихваченных цементом; когда приходится обуривать эти трубы специальными коропковыми долотами или трубными фрезами.

При интенсивном обводнении скважины возникает проблема изоляции того пропластка или того места, через которое произошел прорыв воды в скважину. Такой прорыв может произойти по затрубному пространству в результате нарушения целостности цементного камня. В этом случае вода водоносных горизонтов попадает на забой и препятствует притоку нефти из продуктивного пласта. Источником обводнения может быть хорошо проницаемый пропласток, залегающий в пределах вскрытой толщины пласта, по которому вода от нагнетательной скважины проникает на забой добывающей скважины и снижает ее продуктивность. Обводнение может произойти и по нижней части продуктивного горизонта с образованием в призабойной зоне водяного конуса. Во всех случаях требуется тщательное обследование скважины с применением геофизических методов для обнаружения источников обводнения. Лишь после анализа данных исследования могут быть разработаны и осуществлены конкретные меры по технике и технологии изоляции водопритока. Не всегда работы по изоляции водопритока дают желаемый эффект, однако передача этих работ в ведение специализированной организации существенно повышает их успешность. Существует множество технических приемов изоляции водопритоков, которые сводятся к закачке в обводнившийся прослой или в заколонное пространство различных тампонирующих смесей и материалов, в том числе специальных смол.

Конкретное выполнение работ по капитальному ремонту скважин регламентируется проектом и различными инструктивными картами, в которых указываются последовательность операций, используемые технические средства и оборудование. Эффективность выполненных работ определяется сравнением результатов исследования скважины до и после капитального ремонта, сравнения ее обводненности, коэффициента продуктивности и других показателей.

Подземный ремонт скважин (стр. 1 из 6)

ВВЕДЕНИЕ

Увеличение фонда добывающих нефтяных скважин, в том числе механизированных, сопряжено с постоянным ростом числа подземных ремонтов скважин.

Подземным ремонтом скважины называется комплекс работ, связанных с предупреждением и ликвидацией неполадок с подземным оборудованием и стволом скважины.

При ремонтных работах скважины не дают продукции. В связи с этим простои скважин учитываются коэффициентом эксплуатации Кэ, т.е. отношением времени фактической работы скважин к их общему календарному времени за месяц, квартал, год. Коэффициент эксплуатации в среднем составляет 0,94-0,98.

Подземный ремонт скважин условно можно разделить на текущий и капитальный. Текущим ремонтом скважин (ТРС) называется комплекс работ, направленных на восстановление работоспособности скважинного и устьевого оборудования, и работ по изменению режима эксплуатации скважины, а также по очистке скважинного оборудования, стенок скважины и забоя от различных отложений (парафина, гидратных пробок, солей, продуктов коррозии). Текущий ремонт скважин подразделяют на: планово-предупредительный (или профилактический) и восстановительный.

Планово-предупредительный ремонт скважин - это ремонт с целью предупреждения отклонений от заданных технологических режимов эксплуатации скважин, вызванных возможными неполадками в работе, как подземного оборудования, так и самих скважин. Планово-предупредительный ремонт планируется заблаговременно и проводится в соответствии с графиками ремонта.

Восстановительный ремонт скважин - это ремонт, вызванный непредвиденным резким ухудшением технологического режима эксплуатации скважин или их остановкой из-за отказа насоса, обрыва штанговой колонны и т.п.

Капитальным ремонтом скважин (КРС) называется комплекс работ, связанных с восстановлением работоспособности обсадных колонн, цементного кольца, призабойной зоны, ликвидацией сложных аварий, спуском и подъемом оборудования при раздельной эксплуатации и закачке

В настоящее время более 90 % всех ремонтов выполняется на скважинах с ШСНУ и менее 5 % - с УЭЦН.

При подземном ремонте скважин проводятся следующие операции:

а) транспортные - доставка оборудования на скважину;

б) подготовительные - подготовка к ремонту.

в) спускоподъемные -подъем и спуск нефтяного оборудования;

г) операции по очистке скважины, замене оборудования, ликвидации мелких аварий;

д) заключительные - демонтаж оборудования и подготовка его к транспортировке.

В данной курсовой работе рассматривается операция проведения спускоподъема нефтяного оборудования, а именно технология проведения СПО, оборудование и инструмент, применяемый при СПО, охрана труда и правила пожарной безопасности при СПО, а также меры по охране окружающей среды и недр при спускоподъемных операциях.

СПО занимают основную долю в общем балансе времени на ремонт скважины (в зависимости от характера подземного ремонта занимают от 50 до 80 % всего времени, затрачиваемого на ремонт, то есть фактически определяют общую продолжительность текущего ремонта). Технологический процесс СПО состоит в поочередном свинчивании (развинчивании) НКТ, являющихся средством подвески оборудования, каналом для подъема добываемой жидкости и подачи технологических жидкостей в скважину, а в некоторых случаях инструментом для ловильных, очистных и других работ.

Целью курсовой работы является обоснование проведения спускоподъемных операций в нефтяных и газовых скважинах в процессе выполнения в них ремонтных работ, описание технологии проведения данного вида операции, рассмотрение мер по охране труда, техники безопасности и противопожарной безопасности, а также расчет машинного времени при подъеме НКТ и расчет потребной длины талевого каната для проведения СПО.

1 ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Расчет машинного времени при подъеме насосно-компрессорных труб

Рассчитать машинное время на подъем насосно-компрессорных труб трактором-подъемником С-80 с лебедкой ЛТ-11 КМ, если длина одной трубы l = 8,5 м; длина бочки барабана lб = 0,695 м; диаметр бочки барабана dб = 0,355 м; диаметр талевого каната δ = 0,026 м; число струн оснастки талевого каната i =10; частота вращения барабана при разных скоростях, об/мин:

п1 =33,5 об/мин; п2 = 53,5 об/мин ; п3 = 107,5 об/мин и n4 = 168,5 об/мин;

1. Определяем длину каната, навиваемого на бочку барабана lk , м, по формуле

lк = (l + 0,5) i , (1)

lк = (8,5 + 0,5)×10 = 90 м.

где 0,5 м - высота подъема трубы над устьем скважины.

2. Определяем число витков талевого каната в одном слое а, витков, по формуле

(2)

Таблица 1

Коэффициент, учитывающий замедление подачи крюка при включении и торможения лебедки

где с = 1 – уменьшение числа витков из-за неплотной намотки каната.

3. Определяем диаметр бочки барабана с учетом навиваемых слоев каната, di , м, по формуле

(3)

где m = 1, 2 и 3.

В этом случае по формуле (3) получим:

при m = 1

d1 = 0,355 + 0,026 + 1,87 • 0,026 • 1 = 0,43 м;

при m = 2

d2 = 0,355 + 0,026 + 1,87 • 0,026 • 2 = 0,478 м;

при m = 3

d3 = 0,355 + 0,026 + 1,87 • 0,026 • 3 = 0,527 м;

4. Определяем длину каната в каждом слое барабана lki , м, по формуле

(4)

в первом слое (m = 1)

lk 1 = π•d1 •a = 3,14 • 0,43 • 26 = 35,1 м;

во втором слое (m = 2)

lk 2 = π•d2 •a = 3,14 • 0,478 • 26 = 39,0 м;

в третьем слое (m=3)

lk 3 = π•d3 •a = 3,14 • 0,527 • 26 = 43 м;

5. Определяем общую длину навитого каната в трех слоях l0 , м, по формуле

l0 = lk 1 + lk 2 +lk 3 (5)

l0 = 35,1+ 39,0+43 = 117,1 м

Эта длина соответствует найденной полной длине каната, навиваемого на бочку барабана (90 м), а поэтому число рабочих слоев каната m = 3.

6. Определяем средний диаметр бочки барабана лебедки, dср , м, по формуле

(6)

7. Определяем машинное время подъема на каждой скорости лебедки tm , мин, по формуле

(7)

скорость I (n1 = 33,5 об/мин):

скорость II (n2 = 53,5 об/мин);

скорость III (n3 = 102,5 об/мин);

скорость IV (n4 = 163,5 об/мин);

1.2 Расчет потребной длины талевого каната

Определить необходимую длину талевого каната для оснастки талевой системы 4ģ5 на вышке ЭС-28-80 высотой 33 м.

1. Определяем потребную длину каната lК , м, по формуле

lК = НВ (n + 2) + l0 + l′ (1)

где n + 2 – число рабочих струн оснастки с учетом ходового и неподвижного концов талевого каната;

l0 – длина каната, постоянно навитого на барабан лебедки;

l′ - длина каната, необходимого на замену сработанной части ходового конца (l′ = 30 м)

lК = 33 (8 + 2) + 18 + 30 = 377 м;

Это в случае, когда передвижной подъемник установлен около рамного бруса вышки. Если ходовой конец талевого каната протянут через направляющий оттяжной ролик, к вычисленной длине каната необходимо добавить длину, равную высоте вышки + 10 м, т.е. (НВ + 10 м), тогда

lК = 377+ (22 + 10) = 420 м.

1.3 Технология проведения спускоподъемных операций

1.3.1 Подготовительные работы перед проведением спускоподъемных операций

Подготовительные работы проводят до начала ремонта скважины для обеспечения бесперебойной работы бригады по ремонту скважин. В процессе подготовительных работ проверяют состояние вышки (мачты), центровку ее по устью скважины, крепление оттяжек вышки или мачты, кронблока и талевой системы при необходимости ремонтируют площадку у устья скважины и мостки. Доставляют к скважине необходимое оборудование -трубы, штанги, талевый блок, подъемный крюк, канат и др. Выполняют оснастку и разоснастку талевой системы. При отсутствии вышки или мачты к скважине доставляют передвижной агрегат, устанавливают на площадке и укрепляют оттяжками. На скважинах с погружными центробежными электронасосами устанавливают кабеленаматыватель, закрепляют подвесной ролик на вышке или мачте для направления движения токоподающего кабеля. В случае необходимости глушения к скважине доставляют задавочную жидкость и промывочный агрегат.

1.3.2 Технология проведения спускоподъемных операций

СПО являются трудоемкими и в зависимости от характера подземного ремонта занимают от 50 до 80 % всего времени, затрачиваемого на ремонт, то есть фактически определяют общую продолжительность текущего ремонта. Технологический процесс СПО состоит в поочередном свинчивании (или развинчивании) НКТ, являющихся средством подвески оборудования, каналом для подъема добываемой жидкости и подачи технологических жидкостей в скважину, а в некоторых случаях инструментом для ловильных, очистных и других работ.

Особенности подземного ремонта скважин

Подземный ремонт скважин заключается в выполнении мероприятий по предупреждения и/или устранению неполадок работы подземной части оборудования и/или ствола скважины.

В процессе использования нефтяных и газовых скважин существует возможность возникновения тех или иных неполадок, связанных как непосредственно с работами, так и с соответствующим подземным оборудованием.

Для предупреждения возникновения указанных неисправностей, зачастую способных привести к нарушениям и даже выводу скважины из эксплуатации, следует предпринимать соответствующие меры.

В основном, подземный ремонт скважин является планово-предупредительным: его реализация осуществляется в соответствии со специальным графиком.

При выполнении ремонта, необходимого ввиду продолжительного простоя конкретного фонда, следует учитывать коэффициент эксплуатации, определяемый как отношение времени реальной работы каждой скважины к соответствующему общему календарному периоду эксплуатации с градацией по месяцам, кварталам, годам.

Компания СНК осуществляет два типы подземного ремонта

  • восстановление работоспособности узлов, повреждённых ввиду обрыва, и зачастую, отвинчивания насосных штанг;
  • замена насоса;
  • изменение погружения подъёмных труб;
  • замену труб и/или штанг соответствующих насосных и/или компрессорных агрегатов (установок);
  • удаление песчаных пробок путём очистки и/или промывки скважин с использованием желонки.

  • восстановление после поломок подземного оборудования;
  • исправление повреждённых эксплуатационных колонн;
  • изоляция вод;
  • переход на иной эксплуатационный объект;
  • очищение призабойных зон;
  • прочие работы.

Все мероприятия по выполнению подземного ремонта скважин и/или операций по гидроразрыву пласта (фрекинга), сопровождаются спуском труб, оборудования и инструментов, а так же соответствующим подъёмом по завершении работ.

Смотрите также:

- Строительство нефтяных скважин

- Текущий ремонт скважин

Подземный ремонт скважин

При эксплуатации скважин любого назначения необходим периодический ремонт.

Комплекс работ, связанных со спуском в скважины и подъемом труб, штанг, насосов или каких-либо инструментов, называется подземным ремонтом. Подземный ремонт скважин в зависимости от вида и сложности работ условно разделяют на текущий и капитальный.

К текущему подземному ремонту относятся: замена насосов, замена труб и штанг или изменение характера их подвески, очистка скважин от песчаной пробки, несложные ловильные работы (ловля оборвавшихся штанг и других предметов в колонне насосно-компрессорных труб). Эти работы выполняются бригадами по подземному ремонту скважин.

К категории капитального ремонта скважин относят более сложные работы, связанные с ликвидацией аварий с подземным, исправлением поврежденных эксплуатационных колонн, изоляцией вод, переходом на другой эксплуатационный объект, операции по обработке призабойных зон (гидравлический разрыв пласта, гидропескоструйная перфорация, кислотная обработка, виброобработка и др.).

Подземные и капитальные ремонты скважин, а также операции по обработке призабойных зон сопровождаются спуском в скважину и подъемом из нее труб, штанг, различных инструментов при помощи подъемного сооружения (вышки или мачты) соответствующей высоты и подъемного механизма (рис. 108). На нефтяных и газовых промыслах применяются подъемные агрегаты для подземного ремонта скважин, в которых вышка и лебедка размещены на одной транспортной базе - тракторе или автомобиле.

При работах, связанных с вращением колонны труб, над устьем скважины, как и при бурении, устанавливают ротор.

Спуск в скважину труб и штанг и подъем их из скважины осуществляется при помощи комплекта инструмента (трубных и штанговых элеваторов и ключей, а также приспособлений, ускоряющих проведение работ и обеспечивающих их безопасность).

Для свинчивания и развинчивания труб применяют цепные и шарнирные ключи, а для этих же операций со штангами - штанговые ключи.

Для облегчения трудоемких работ при спускоподъемных операциях широко применяют автоматы Молчанова (АПР).

Автомат АПР с применением комплекса специальных инструментов позволяет осуществлять следующие операции:

1) автоматический захват и удержание колонны труб в специальном клиновом захвате или спайдере; при работе с одним значительно облегченным элеватором последний постоянно висит на крюке;

2) механическое свинчивание и развинчивание труб;

3) автоматическое ограничение усилия свинчивания;

4) автоматическое центрирование колонны труб в скважине.

Комплекс механизмов АПР состоит из следующих узлов и деталей: автомата для свинчивания и развинчивания труб, соединенного в одно целое со спайдером; одноштропного облегченного элеватора; трубного ключа; стопорного ключа; подкладной вилки; центратора, который служит для центрирования труб.

Для облегчения труда рабочих при подземном ремонте скважины используют различные приспособления малой механизации; направляющие воронки для труб и штанг, лотки или салазки для оттаскивания труб на мостки, вилки для подтаскивания труб, переносные столики для ручного инструмента и т. п.

Дата добавления: 2017-08-01; просмотров: 515; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:


Смотрите также