Основные виды оборудования и инструмента, применяемые при текущем и капитальном ремонте скважин
Подъемные агрегаты
В бригадах текущего ремонта скважин используются подъемные агрегаты грузоподъемностью до 50 т: Азинмаш-37А, АР-32/40, АПРС-32/40, АР-50 на шасси автомобилей КрАЗ или Урал.
В бригадах капитального ремонта скважин используются подъемные агрегаты грузоподъемностью 60 т и более: А-50М, ТR-38 на шасси автомобиля КрАЗ, А-60/80 на шасси МАЗ; подъемные агрегаты импортного производства фирмы Cooper LTO-250, Cardwell KB-210, National Oilwell NOI-150, предназначенные для спуско-подъемных операций с бурильными трубами свечами с установкой их за «палец» площадки верхового рабочего. Бригады КРС Сургутского УПНПиКРС при проведении капитальных ремонтов скважин используют установки с непрерывной трубой фирмы Hydra Rig. В УКРСиПНП эксплуатируются 4 комплекса «Непрерывная труба» фирмы National Oilwell для углубления стволов скважин на депрессии.
Оборудование и инструмент, применяемые при спуско-подъемных операциях
Для захвата и удержания на весу колонны труб и штанг, а также СПО применяются соответствующие инструменты и оборудование:
– без применения механизмов для свинчивания и развинчивания труб используются двуштропные трубные элеваторы ЭХЛ (для НКТ и бурильных труб с наружным диаметром от 60 до 114 мм) грузоподъемностью от 15 до 40 т, корпусные элеваторы КМ (для труб от 60 до 114 мм) грузоподъемностью до 125 т;
– при применении механизмов для свинчивания и развинчивания используются одноштропные трубные элеваторы ЭТА-60БН (для труб от 60 до 89 мм) грузоподъемностью 60 т; корпусные элеваторы КМ (для труб от 60 до 114 мм) грузоподъемностью до 125 т и аналогичные элеваторы зарубежного производства грузоподъемностью до 136 т.
Элеватор трубный ЭТА предназначен для захвата под муфту и удержания на весу колонны насосно-компрессорных и бурильных труб в процессе спуско-подъемных операций при освоении, текущем и капитальном ремонте скважин.
Элеватор может быть использован как при механическом свинчивании и развинчивании труб, так и при ручном с применением спайдера. Наличие сменных захватов позволяет одним элеватором производить спуско-подъемные операции с трубами нескольких типоразмеров:
– при ремонте скважин, оборудованных установками ШГН, используются штанговые элеваторы грузоподъемностью 5, 10, 15 и 20 т;
– спайдеры отечественного производства и зарубежных фирм Oil Country и Cavins грузоподъемностью от 50 до 136 т – для труб диаметром от 60 до 114 мм.
Гидравлические ключи
Для обеспечения быстрого и безопасного свинчивания и развинчивания муфтовых и замковых соединений труб диаметром от 60 мм до 114 мм при выполнении СПО бригады по текущему и капитальному ремонту скважин ОАО «Сургутнефтегаз» используют подвесные гидравлические ключи фирмы Oil Country моделей 45000 (бригады ТРС) и 56801 (бригады КРС) и фирмы Eckel (только бригады КРС) моделей 4 1/2″ UHT и 5 1/2″ Hydra Shift (VS).
Принцип действия гидравлического ключа заключается в передаче гидравлической энергии к гидравлическому мотору, при этом гидравлическая энергия преобразовывается в ротационную механическую мощность, которая приводит в действие зубчатую передачу ключа. Источником гидравлической энергии является гидравлическая система подъемного агрегата. Перед проведением СПО ключ подвешивается к элементам мачты подъемного агрегата. В процессе проведения СПО ключ, с открытой предохранительной заслонкой, подводится к зафиксированной (разгруженной) на спайдере подвеске труб, затем предохранительная заслонка закрывается. Челюсти и втулки (головки) ключа захватывают ниппельную или замковую часть верхней трубы; стопорное устройство при этом захватывает и удерживает от проворота муфту или замковую часть нижней трубы, закрепленной в спайдере. При перемещении рукояток управления ключа в определенное положение обеспечивается автоматическое свинчивание или развинчивание резьбовых соединений подвески труб с необходимыми параметрами крутящего момента (крутящий момент ключа устанавливается предварительно для каждого типоразмера труб вручную).
Ловильный инструмент
Особое место в капитальном ремонте скважин занимают работы по ликвидации аварий с подземным оборудованием (КР-3). Для выполнения этих задач используются различный по назначению и принципу действия ловильный инструмент.
Колокола ловильные
Колокола относятся к ловильному инструменту врезного типа. Предназначены для извлечения оставшейся в скважине колонны бурильных или насосно-компрессорных труб путем захвата их за наружную поверхность.
По конструкции они подразделяются на сквозные и несквозные. Сквозные колокола обеспечивают возможность пропуска сквозь корпус колокола сломанного или безмуфтового конца трубы с последующим захватом путем нарезания резьбы на наружной поверхности замков и муфты.
Аналогичны по принципу действия овершоты отечественного и зарубежного производства, отличие – принцип захвата (использование спирального или цангового захвата за тело аварийного оборудования).
Метчики
Метчики относятся к ловильным инструментам нарезного типа. Предназначены для извлечения из скважины оборвавшихся или отвернувшихся бурильных, насосно-компрессорных и обсадных труб. Метчики, вводимые в трубу и врезающиеся в ее тело, называются универсальными. К ним относятся метчики типов МЭУ, МБУ. Метчики, ввинчиваемые в имеющуюся резьбу муфты трубы или трубного замка, называются специальными. К ним относятся метчики МЭС, МСЗ.
Рис. 21. Метчики
Труболовки.
Труболовками называют ловильный инструмент для извлечения из скважины труб и других объектов цилиндрической формы, имеющий захватные устройства клинового типа. Они подразделяются по виду захвата на внутренние и наружные, по возможности освобождения от захваченного объекта – на освобождающиеся и неосвобождающиеся, по конструкции захватного устройства – на цанговые, спиральные, плашечные, комбинированные.
Рис. 22. Виды труболовок:1 – труболовки наружные; 2 – труболовки внутренние.
Рис. 23. Виды фрезеров:1 – фрезер пилотный ФП; 2 – фрезер магнитный ФМ;3 – фрезер-райбер типа ФРЛ; 4 – фрезер типа ФЗ
Фрезеры
Фрезеры являются инструментами для разрушения труб и различных предметов в скважине, придания им формы, удобной для захвата ловильным инструментом, выпрямления смятых обсадных труб и вырезания «окна» при забуривании бокового ствола. По конструкции фрезеры можно подразделить на кольцевые, цилиндрические, ступенчатые, конусные, с направляющим устройством, с захватным устройством, с выдвижными режущими органами и др. По материалу армирования режущих элементов фрезеры бывают армированные твердосплавными пластинами и армированные композиционными сплавами.
Источник
Агрегаты, установки и инструмент для капитального ремонта, освоения и промывки скважин
«Оборудование для добычи НиГ»
Агрегаты, установки и инструмент для капитального ремонта, освоения и промывки скважин
В промысловой практике к капитальному ремонту скважин организационно относятся не только процессы и операции собственно капитального ремонта, но и целый ряд других процессов и операций. В частности, сложные ловильные операции, разрушение и подъем на поверхность оборудования, находящегося в скважине и не поддающегося извлечению обычными приемами, забуривание второго ствола, добуривание скважины для перехода на эксплуатацию нижнего горизонта, изоляция подошвенных вод и другие работы в призабойной зоне пласта, промывка и освоение скважин.
Оборудование для капитального ремонта, освоения и промывки скважин выполняется, в большинстве случаев, в агрегатированном исполнении на транспортных базах, обычно, самоходных на колесном реже на гусеничном ходу. Агрегаты эти на практике принято называть собственно агрегатами для капитального ремонта, для освоения и для промывки скважин. Агрегаты комплектуются инструментом, номенклатура которого зависит от их названия.
1. Агрегаты для капитального ремонта и освоения скважин
Рекомендуемые файлы
Агрегаты для капитального ремонта скважин представляют собой подъемник, по схеме аналогичный подъемнику для текущего ремонта, дополненный технологическим оборудованием для бурения, т.е. ротором, вертлюгом, манифольдом, промывочным насосом, системой приготовления и очистки бурового раствора. В большинстве случаев это оборудование агрегатировано на колесной транспортной базе, реже в зависимости от содержания операций капитального ремонта, используется группами отдельных узлов.
Агрегаты освоения скважин представляют собой подъемник, аналогичный подъемнику для капитального ремонта, дополненный технологическим оборудованием для освоения скважин после бурения или ремонта. Поэтому схемы и конструкция большей части узлов, машин, оборудования и механизмов, соответствующих агрегатов для капитального ремонта и освоения скважин аналогичны.
Кинематические схемы силового привода подъемных агрегатов для капремонта и освоения , в агрегатах наиболее совершенной конструкции унифицированы с агрегатами подземного ремонта. Эти схемы лишь дополнены передачами на ротор, промывочный насос, компрессорное оборудование и генератор, а в отдельных случаях и на специальное оборудование. В агрегатах большой грузоподъемности (более 30-50 т) привод подъемника осуществляется от дополнительной силовой установки, состоящей из одного — двух двигателей , обычно спаренных с ходовым двигателем транспортной базы.
«Азинмашем» разработан агрегат КОРО-80 для выполнения капитального ремонта скважин.
Кинематическая схема агрегата КОРО-80:
1 — редуктор вспомогательного привода; 2 — вспомогательный привод; 3 — коробка отбора мощности; 4 — лебедка; 5 — вал барабанный; 6 — трансмиссионный вал; 7 — раздаточная коробка; 8 — электромагнитная муфта; 9— редуктор; 10 —ротор; 11 — коробка привода ротора; 12 —катушка: 13 — барабан выдвижения вышки; 14 — насос; 15 — редуктор; 16 — раздаточная коробка транспортера; 17 — гидротрансформатор, /, III, IV, VI, VIII— карданные валы; II, V, X —опоры; VII, VIII, I X — цепные передачи
Он предназначен для спуско-подъемных операций с бурильными и насосно-компрессорными трубами, разбуривания цементных мостов и стаканов, для ловильных работ, для нагнетания в скважины растворов и жидкостей, для исследования скважины в процессе капремонта. Агрегат может быть использован для освоения и подземного ремонта глубоких скважин. В качестве транспортной базы используется четырехосный тягач МАЗ 537. Агрегат имеет лебедку для глубинных исследований скважин, гидрораспределитель труб, гидропривод для механических трубных ключей и других средств механизации, оснащен электростанцией. Агрегат комплектуется ротором, вертлюгом. Промывочный насос с мерным баком манифольдом смонтирован в отдельном транспортном блоке – прицепе, мощность которому передается от агрегата карданным валом. Агрегат рассчитан на выполнение спуско-подъемных операций с установкой труб в вертикальное положение.
Грузоподъемность 80 т. Мощность 440 кВт. Высота вышки 28 м. Масса 54 т.
Агрегат А-50 конструкции «Гипронефтемаша» предназначен для спуско-подъемных операций с бурильными НКТ, для разбуривания цементных мостов и стаканов, фрезерования и райбирования, для ловильных работ, для нагнетания в скважину жидкости, для тартальных работ, свабирования и освоения скважин.
1 — компрессор; 2 — трансмиссия; 3 — гидроподъемник; 4 — талевая система; 5 — двухбарабанная лебедка; 6 — вышка; 7 — пульт; 8 — ротор
Т.о. агрегат может использоваться при капитальном ремонте и освоении скважин. Агрегат имеет двухбарабанную лебедку, компрессорную установку, промывочный насос, смонтированный на отдельной транспортной базе и соединенный с трансмиссией агрегата карданным валом, а также ротор с гидравлическим приводом и встроенным в него автоматическим спайдером и механическим трубным ключом. Агрегат рассчитан на спуско-подъемные операции с укладкой труб на мостки. В качестве транспортной базы использован автомобиль КРАЗ-257. Грузоподъемность 50 т. Мощность привода 155 кВт. Высота вышки 22 м. Масса 30 т.
Подъемники для капитального ремонта и освоения скважин, которые применяются в настоящее время, выполняются по двум главным схемам: по схеме для встраивания в самоходные агрегаты и по схеме, рассчитанной на использование в сочетании с разными вышками, талевыми системами и другим оборудованием. Подъемники последнего типа применяются на морских промыслах и на кустах скважин в условиях Севера. Подъемники, встраиваемые в самоходные агрегаты для капитального ремонта и освоению скважин, по конструктивной схеме аналогичны подъемникам для текущего ремонта и буровым установкам небольшой грузоподъемности.
Эксплуатация нефтяных месторождений с коллекторами из рыхлых несцементированных пород, особенно песчаников приводит к вымыванию пластовой жидкостью из породы частиц песка, глины и образованию в стволе скважины песчаной пробки. При перекрытии фильтра скважины пробкой приток жидкости уменьшается и может вообще прекратиться. В связи с этим возникает необходимость удаления из скважины песчаных пробок. Промывка песчаных пробок выполняется с помощью промывочного агрегата, нагнетающего в скважину жидкость, которая размывает пробки, выносит на поверхность песок до полной ликвидации пробки. В качестве промывочной жидкости используются вода, нефть и глинистый раствор. В качестве труб при промывке песчаных пробок применяют НКТ.
Промывка выполняется прямым, обратным и комбинированным способами. При прямой промывке промывочная жидкость нагнетается насосом по манифольду через вертлюг и колонну НКТ, а поднимается по затрубному пространству в приемный чан. Ее используют при прочной, плотной пробке.
При обратной промывке, жидкость нагнетается через манифольд и тройник с герметизатором, уплотняющим НКТ, в затрубное пространство и размывая пробку, поднимается по НКТ до тройника манифольда, а по нему в приемные емкости.
Комбинированный способ применяется при возможности фонтанирования. Агрегаты для промывки песчаных пробок представляют собой транспортную базу, в качестве которой используются колесные или гусеничные машины, на которых смонтирован промывочный насос, емкость и средства контроля и управления процессом промывки. Агрегаты несут на себе манифольд, необходимый для обвязки скважины, насоса и емкостей во время промывки. Промывочный насос агрегата приводится в действие от ходового двигателя, через коробку отбора мощности и коробку передач, позволяющую менять режим работы насоса.
3. Инструмент для капитального ремонта и освоения скважин
Для рассматриваемых процессов применяется несколько групп инструментов:
· Спуско-подъемный – трубные элеваторы, штропы, спайдеры, механические, машинные и ручные ключи. Эта группа нами рассматривалась.
· Буровой – буровые долота, бурильные трубы, УБТ, ведущая труба. Эта группа инструмента рассматривается в курсах бурового оборудования.
· Ловильный, фрезерный, используемый при капитальном ремонте скважин.
К последней группе инструмента относится большая группа инструмента и приспособлений следующих назначений:
Фиксаторы – предназначены для определения зоны расположения муфтового соединения эксплуатационной колонны скважины и обеспечения заливки цементным раствором стакана или моста на заданном расстоянии от муфтового соединения.
Фиксатор положения муфтового соединения эксплуатационной колонны
1 – центрирующая пружина; 2 – установочный винт; 3 – корпус; 4 – консольная пружина; 5 – защелки; 6 – поршень; 7 – ловушки
10 — Потенциал действия — лекция, которая пользуется популярностью у тех, кто читал эту лекцию.
Для разрушения не поддающихся извлечению из скважины, прихваченных или не прихваченных инструмента, труб, пакеров применяются фрезы, спускаемые на бурильных трубах, врадщаемых ротором с одновременной подачей раствора.
Фрезеры для работы в 146-мм эксплуатационной колонне:
а — для кольцевого офрезерования неприхваченных верхних концов НКТ; б —для сплошного фрезерования прихваченных пакеров, муфт, хвостовиков
Для залавливания и последующего подъема на поверхность штанг, труб, насосов и т.д. служит группа инструментов называемых ловителями и труболовками.
Основным требованием, предъявляемым ко всем видам инструментов, является надежность захвата и удержания трубы или штанги. Это требование выполняется за счет соответствующей конструкции и исполнения устройства.
Источник