Особенности текущего и капитального ремонта нефтяных скважин
Длительная эксплуатация нефтяных или газовых скважин приводит к тому, что периодически их требуется ремонтировать. При ремонте может потребоваться замена НКТ или спуско-подъемного оборудования, прочистка обвалившихся элементов ствола, промывка и ряд других процедур. Чаще всего работы проводятся под землей, и их классифицируют на текущий и капитальный ремонт скважин. В первом случае они проводятся в плановом порядке: они могут касаться очистки всего ствола или отдельных элементов, внесения изменений в режим функционирования и т.д. Капитальный ремонт подразумевает масштабную замену оборудования, устранение серьезных неисправностей, углубление или расширение ствола, а также вторичное бурение.
Для текущего и капитального ремонта нефтяной скважины используется профессиональное оборудование, а перед ремонтом необходимо подготовить к спуско-подъемным работам, провести исследование ствола и забоя, а также прилегающих пластов на предмет давления, наличия инородных предметов, воды и другие параметры. При ремонте, вне зависимости от того, текущий он или капитальный, важно соблюдать технику безопасности, а также природоохранные нормативы.
Особенности ремонта
Подготовительный этап перед текущим или капитальным ремонтом скважины должен включать в себя работы, которые обеспечивают безопасность дальнейших действий и позволяют без помех провести последующую прочистку или замену агрегатов. Прежде всего при необходимости скважина должна быть заглушена, а затем на объект перемещается бригада по обслуживанию и ремонту вместе с оборудованием. Среди работ на подготовительном этапе перед текущим или капитальным ремонтом выделяют следующие действия:
- Сбор документации: схемы строительства скважины, схемы оборудования, параметров извлекаемого вещества, особенности эксплуатации и т.д.
- Проверка и восстановление функциональности подъемного оборудования; если его потребуется заменить, чаще всего нужно демонтировать его. Тем не менее, несложные поломки или очистка производится непосредственно на месте.
- Подбор инструментов, который осуществляется, исходя из параметров конкретной скважины, типа предстоящих ремонтных работ, конструкцией НКТ.
- Промывка ствола, перед чем необходимо установить, что газ и нефть не выделяются в процессе; демонтаж оборудования, расположенного в устье.
- Визуальная проверка состояния труб, установка колец в местах соединений. Спуск и поднятие труб осуществляется плавно, чтобы конструкция не была повреждена; извлеченные трубы укладываются на специально оборудованные стеллажи.
Если труба сделана из различных труб, соединенных между собой последовательно, то требуется зафиксировать показатели их длины и записать. Соединение производится посредством патрубков, которые были изготовлены для трубы в заводских условиях.
Текущий ремонт
В первом случае ремонт позволяет избежать таких рисков, как уменьшение объема ценных ресурсов, извлекаемых в процессе, разрушение ствола, обводнение, засорение и другие неприятные последствия. Периодичность проведения ремонтов напрямую зависит от параметров эксплуатации, и компания, которая занимается разработкой месторождений нефти, проводит профилактические работы регулярно. К запланированным текущим работам относятся следующие виды действий:
- Очистка от песчаных засоров при помощи промывания, механическим путем или специальной желонкой.
- Замена отдельных элементов насоса или всей насосной станции.
- Устранение неисправностей труб, а также их замена.
- Замена вышедших из строя штанг и опор.
- Изменения в параметрах опускания НКТ.
- Замена, текущий ремонт или очистка песчаного якоря.
Во втором случае исправлению подлежит внезапно произошедшая авария, вышедшее из строя оборудование, поврежденные в ходе ошибок в эксплуатации инструменты, трубы и т.д. Такие неисправности возникают непреднамеренно и вне графика, поэтому здесь необходима экстренная помощь специалистов.
Капитальный ремонт скважин
К действиям по капитальному ремонту скважин относятся такие манипуляции, как восстановление колонны, замена колец или их починка, работы над восстановлением функциональности забоя, исправление последствий крупных аварийных ситуаций (обрушение, засыпание), создание новых ответвлений или параллельно идущих стволов. К ним относят следующие виды действий:
- Изоляция определенных слоев, если того требует функциональность скважины.
- Отключение оборудования и его полное извлечение на поверхность с целью временного или постоянного прекращения эксплуатации месторождения.
- Капитальный ремонт ствола, создание второй колонны или починка труб НКТ на предмет герметичности.
- Воздействия с помощью химии или физических действий на пласты призабойной части.
- Ловильные работы.
- Уничтожение скважины, которое может быть инициировано из-за ее полной потери эффективности, сворачивания производства или иных причин.
При капитальном ремонте скважины достаточно часто приходится осуществлять ловильные манипуляции. Потребность в них появляется в случае, если в процессе эксплуатации подземные элементы оборудования обрываются и падают вниз; это не только приводит к повреждению ствола, но и не дает производить дальнейшую эксплуатацию скважины.
- Глушение скважины перед капитальными ремонтными работами.
- Спуск специального диагностического оборудования (печать), с помощью которого устанавливается характер обрыва и расположение неисправных элементов.
- Подбор приспособления, которое будет применено для ловильных работ. Среди таких предметов может быть труболовочное оборудование, крюки, колокола, овершоты или приспособления типа «паук».
- С помощью выбранного устройства, которое опускается в ствол скважины, осуществляется захват элемента, который был оторван. Извлечение не всегда помогает очистить ее, поэтому в комплексе с устройствами применяется гидравлическая техника.
- Если же извлечь оборудование невозможно (это происходит из-за его большого веса, расклинивания в стволе или сложности захвата), то приходится бурить новый ствол. Старую скважину при этом необходимо ликвидировать.
Разновидности ремонтных работ и современные методики
Подобные методы не могут целиком заменить применение НКТ, однако они уменьшают стоимость ремонта в ряде случаев. Их применение позволяет существенно облегчить процесс ремонта, а также снизить затраты по времени на него. Оптимально использование канатного и кабельного оборудования в сочетании с традиционными методами ремонта скважин.
Источник
ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕН ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ СКВАЖИНЕ
3.1 Подъёмный агрегат
При капитальном ремонте скважины используется подъемный агрегат. В нашем случае это агрегат грузоподъёмностью 80 тонн- ИДЕЛЬ-80 (рис. 2).
Рисунок 2 ИДЕЛЬ-80
Агрегат ИДЕЛЬ-80 предназначен для капитального ремонта нефтяных и газовых скважин в районах с умереным и холодным климатом при температуре окружающего воздуха от минус 45°С до плюс 50°С, категория размещения 1 по ГОСТ 15150.
Агрегат позволяет производить следующие операции:
· передвижение по дорогам всех категории;
· монтаж и демонтаж скважинного оборудования;
· спускоподъемные операции с насосно-компрессорными и бурильными трубами;
· механизированное свинчивание и развинчивание колонны НКТ и бурильных труб;
· постановку цементных мостов в скважинах через манифольд вышки;
· разбуривание песчаных пробок, цементных мостов, вырезание окон в обсадной колонне ротором;
· ловильные и другие виды работ по ликвидации аварий;
· промывку скважин через манифольд вышки;
· освоение скважин после завершения буровых работ.
В качестве противовыбросового оборудования используем ППШР-2ФТ-152х21 (рис. 3).
Рисунок 3 ППШР-2ФТ-152х21
Превентор плшечно-шибертный с раздельным расположение плашек и шибера ППШР-2ФТ-152х21 предназначен для герметизации устья нефтяных и газовых скважин с целью предотвращения газонефтеводопроявлений (ГНВП) при выполнении текущего и капитального ремонта скважин, а так же при проведении перфорационных, взрывных и других геофизических работ на скважинах.
| Наименование параметра | Значение |
| Условный проход, мм | |
| Давление рабочее, Мпа | |
| Условный диаметр уплотняемых НКТ | 60-114 |
| Допустимая нагрузка на плашки от веса колонны, кН | |
| Полное число оборотов штурвала до закрытия: плашек шибера | |
| Привод плашек | Винтовой, ручной от штурвала с возможностью дистанционного управления |
| Габаритные размеры,мм, длина ширина высота | |
| Масса полная,кг, |
3.3 Ключ гидравлический
Для свинчивания и развинчивания НКТ и бурильных труб применяется гидравлический ключ ГКШ-1200 (рис. 4).
Рисунок 4 ГКШ-1200
Гидравлический ключ ГКШ-1200МК предназначен для быстрого, безопасного, точного свинчивания и развинчивания бурильных, насосно-компрессорных труб (далее НКТ) с наружными диаметром Ø50 мм (1.99″), Ø60 мм (2.3/8″), Ø73 мм (2.7/8″), Ø89 мм (3.1/2″), Ø95 мм (3.3/4″), Ø108 мм (4.1/4″), Ø114 мм (4.1/2″). Вид климатического исполнения УХЛ1 по ГОСТ 15150, температура окружающего воздуха -40 до 50°С.
3.4 Ключи трубные
Для свинчивания НКТ так же применяются ручные трубные ключи типа КОТ и КТГУ.
Ключи трубные одношарнирные типа КОТ (рис. 5), предназначены для свинчивания-развинчивания труб и муфт труб путем захватывания их за тело или муфту автоматизированным или ручным способом при ремонте скважин. Применяются для работы в умеренном и холодном макроклиматических районах по ГОСТ 16350-80.
Рисунок 5 Ключ трубный КОТ
Ключ трубный типа КОТ состоит из челюсти, шарнирно соединенной с рукояткой при помощи пальца, застопоренного к рукоятке специальным болтом. В челюсти и рукоятке в пазах типа«ласточкин хвост» устанавливаются соответственно плашка и сухарь с зубчатыми насечками на рабочей поверхности. От продольного перемещения и выпадения из пазов плашка и сухарь удерживаются специальными стопорными болтами. Пружина кручения, закрепленная одним концом в прорези на пальце рукоятки, другим концом к челюсти, обеспечивает автоматический зажим трубы между плашкой челюсти и сухарем рукоятки и удерживает ключ от выпадения на вертикальной трубе.
Ключ трубный КТГУ-60 (рис. 6) предназначен для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений насосно-компрессорных труб (НКТ 60 мм) механизированным способом и вручную при подземном ремонте скважин, для использования в умеренном и холодном макроклиматических районах по ГОСТ 16350-80.
Ключ трубный для НКТ КТГУ-60 состоит из челюсти, шарнирно соединенной со створкой и рукояткой при помощи пальцев, застопоренных шплинтами. В створку вставлена пружина, надетая на направляющую, которая обеспечивает автоматический зажим трубы между челюстью и створкой. Поворот створки ограничивается уступом, выполненным на челюсти. На створке и челюсти ключа в канавках типа «ласточкин хвост» установлены два сухаря. Сухари ключа КТГУ-М от выпадения крепятся пружинными фиксаторами (хомутиками).
Основные спуско-подъемные операции, кроме ловильных, производятся на насосно-компрессионных трубах (рис. 7).
Насосно-компрессионные трубы на одном конце имеют муфту, на другом ниппельном конце резьбу, путем подъёма и свинчивания труб производится спуск оборудования в скважину. Резьбы НКТ калибруются при каждом спуско-подъеме, 10% от общего количества труб и так же последние 15 спускаемых труб. Резьбы труб при каждом спуске смазываются специальной герметизирующей смазкой.
Основные характеристики НКТ и резьбы
3.6 Превентор штанговый
Для герметизации устья скважины при спуско-подъемных операциях с насосными штангами используется ППМ (рис 8).
Превентор плашечныймалогабаритный ППМ-62х21 предназначен для герметизации устья нефтедобывающих скважин оснащенных насосными комплектами с приводом через насосные штанги при любых видах ремонтов скважин.
Применяются два вида элеваторов. Основным при спуско-подъёмных операциях является ЭТА-60 БН (рис 9).
Рисунок 9 ЭТА-60БН
Элеватор предназначен для захвата под муфту или замок и удержания на весу колонны труб с условным диаметром от 33 до 89 мм.по ГОСТ 633-80 и ГОСТ 631-75 в процессе спускоподъемных операции (СПО) при освоении и текущем ремонте нефтяных и газовых скважин. Элеватор может быть использован как при механическом свинчивании и развинчивании труб, так и при ручном с применением спайдера. Наличие сменных захватов Ø 33, 33В, 48, 48В, 60, 60В, 73, 73В, 89 позволяет одним элеватором производить спускоподъемные операции.
Условия эксплуатации в умеренном и холодном макроклиматических районах по ГОСТ 16350-80. Диапазон рабочих температур от — 45С0 до + 40С0.
Так же в работе применяются элеваторы типа ЭХЛ (рис 10).
Двухштропные элеваторы типа ЭХЛ предназначены для захвата и удержания на весу насосно-компрессорных труб в процессе спускоподъемных операций при текущем и капитальном ремонтах эксплуатационных скважин в условиях умеренного и холодного климата макроклиматических районов по ГОСТ 16350-80.
Основное отличие ЭХЛ от ЭТА это способ захвата и принцип работы, ЭХЛ в отличии от ЭТА, подбирается под размер трубы полностью, в то время как в ЭТА достаточно лишь сменить челюсть.
Источник
Капитальный ремонт скважин
Капитальный ремонт скважин – комплекс работ, связанный с восстановлением ее работоспособности
Капитальный ремонт скважин (Workover)- повторное проникновение в законченную скважину для проведения очистных и восстановительных работ.
Комплекс работ КРС включает восстановление работоспособности эксплуатационных колонн, цементного кольца, призабойной зоны пласта, ликвидация аварий, спуск и подъем оборудования для раздельной эксплуатации и закачки.
Это последовательность работ, направленных на восстановление цементного кольца, обсадочных колон, призабойной зоны.
В зависимости от объема работ, их характера и степени сложности капитальные ремонты подразделяются на 2 категории сложности:
Ремонты при глубине скважины до 1500 метров
Ремонты в скважинах свыше 1500 метров
Ко 2 й категории также относят независимо от глубины скважины, все виды наиболее сложных и трудоемких работ, связанных с ликвидацией аварий и осложнений, исправлением смятий или заменой участков поврежденных обсадных колонн, проведением гидроразрыва пласта; работы в скважинах с сильными нефтегазопрявлениями; ремонты в наклонно-направленных скважинах; все виды ремонтно-изоляционных работ; все необходимые технологические неоднократные цементные заливки.
Единицей ремонтных работ является скважино-ремонт.
Это комплекс подготовительных, основных и заключительных работ, выполняемых на скважине от ее приема в ремонт до ввода в эксплуатацию.
Необходимость проведения работ по КРС основывается факторами:
Требованиями технологии рациональной разработки месторождения, залежи, пласта.
Возможностью получения дополнительной нефти при улучшении технико-экономических показателей.
Несоответствием конструкции скважины условиям эксплуатации и разработки месторождения.
Несоответствием дебета нефти, содержанием воды в продукции скважины и их изменений параметрам продуктивного пласта в нефтяных добывающих скважинах; приемистости, давления нагнетания в водонагнетаемых скважинах.
Возможностью повышения продуктивности скважин за счет увеличения проницаемости пласта в призабойной зоне.
Возникновением аварийных ситуаций, связанных со скважинным оборудованием, исследовательской аппаратурой и приборами.
Подготовка скважин к капитальному ремонту включает глушение скважину и закрытие устья.
Источник