Классификация операций подземного ремонта

Классификация видов ремонтов и операций, проводимых в скважинах

Подземный ремонт скважин подразделяется на текущий и капитальный (рис. .5.1.)

Рис. 5.1. Классификация операций подземного ремонта:

1 — транспортные операции; 2 — подготовительные операции; 3 — спуско-подъемные операции; 4 — тартание и др.; 5 — депарафинизация; б- чистка пробок; 7-закачка теплоносителя; 8 — закачка кислоты; 9 — закачка специальной жидкости; 10- заливка цемента; 11 — цементирование ствола; 12— разбуривание

К текущему относятся работы, связанные с ремонтом извлекаемого подземного оборудования: колонны штанг, труб, насоса и т. д. Капитальный ремонт скважин включает сложные работы, связанные с ремонтом обсадной колонны и воздействием на пласт. Все операции, составляющие процесс подземного капитального ремонта скважин, выполняются при помощи подъемников, вышек или мачт, специализированного оборудования для очистки труб, промывки скважин, обработки призабойной зоны пласта, инструментов для выполнения ручных операций, а также средств механизации.

Все процессы подземного ремонта обязательно включают в себя транспортные, спуско-подъемные и заключительные операции. В балансе времени примерно 80 % приходится на указанные операции и 20 % на остальные. Таким образом, совершенно разные по назначению нефтепромысловые процессы имеют много общего по составляющим операциям.

Дата добавления: 2015-09-11 ; просмотров: 2400 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Классификация операций, выполняемых при подземном ремонте скважин

Тема 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ПОДЗЕМНОМ РЕМОНТЕ СКВАЖИН. ПОДГОТОВКА СКВАЖИН К РЕМОНТУ.

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

Классификация операций, выполняемых при подземном ремонте скважин

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

Межремонтным периодомработы скважины (МРП) называют продолжительность ее эксплуатации на установленном режиме (в сутках) от предыдущего до следующего ремонта.

МРП различают на:

Плановый МРП каждой скважины проектируют, исходя из запланированного числа планово-предупредительных ремонтов, с учетом средней продолжительности (в часах) каждого вида ремонта.

Фактический МРП исчисляется исходя из фактических ремонтов данной скважины. Отношения фактически отработанного скважиной времени календарному называется коэффициентом эксплуатации.

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.

ПРС условно можно разделить на:

Рисунок 1—Классификация операций подземного ремонта: 1 — транспортные операции; 2 — подготовительные операции; 3 — спускоподъемные операции; 4 — тартание и др.; 5 — депарафинизация; 6 — чистка пробок; 7 — закачка теплоносителя; 8 — закачка кислоты; 9 — закачка специальной жидкости; 10 — заливка цемента; 11 — цементирование ствола; 12 — разбуривание

1. Текущий ремонт скважин (ТРС) — комплекс работ направленных:

· на восстановление работоспособности скважинного и устьевого оборудования,

· на изменение режима эксплуатации скважины,

· на очистку скважинного оборудования, стенок скважины и забоя от различных отложений (парафина, гидратных пробок, солей, продуктов коррозии).

· на геолого-технические и другие мероприятия в скважинах по восстановлению и повышению их нефтеотдачи.

Цель текущего ремонта – устранение различных неполадок и нарушений в режиме эксплуатации скважин и подземного оборудования, подготовка к освоению новых скважин после бурения и КРС.

К основным работам при ТРС относятся:

· спуско-подъемные операции (СПО),

· монтаж и демонтаж устьевого оборудования.

ТРС подразделяют на:

а) планово-предупредительный (или профилактический)

б) восстановительный (аварийный)

в) технологические работы.

Планово-предупредительный ремонт (ППР) 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. ППР 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 по разным причинам (пробкообразование, забивание труб парафином, солями, обрыв штанг, труб, отказ насоса, пропуск клапана при газлифтной добыче и др.)

2. Капитальным ремонтом скважин (КРС) называется комплекс работ:

1) связанных с восстановлением работоспособности:

· призабойной зоны (ПЗП),

2) ликвидацией сложных аварий,

3) спуском и подъемом оборудования при раздельной эксплуатации и закачке.

В настоящее время около 90 % всех ремонтов выполняется на скважинах с ШСНУ и 5 % — с УЭЦН.

При КРС проводятся следующие операции:

а) транспортные — доставка оборудования на скважину;

б) подготовительные — подготовка к ремонту.

в) спускоподъемные (СПО) — подъем и спуск нефтяного оборудования;

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

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

Источник

Вопрос 5.1. Классификация видов ремонта и операций в скважинах

Цикл эксплуатации нефтяной скважины состоит из следующих последовательно выполняемых процессов:

а) отбор пластовой жидкости, т. е. эксплуатация скважин;

б) поддерживание технологического режима эксплуатации сква­жин — подземный и капитальный ремонты, гидравлический разрыв, промывка, кислотная обработка призабойной зоны и т. д.

Подземный ремонт скважин подразделяется на текущий и капи­тальный. К текущему относятся работы, связанные с ремонтом из­влекаемого подземного оборудования: колонны штанг, труб, насоса и т. д. Капитальный ремонт скважин включает сложные работы, свя­занные с ремонтом обсадной колонны и воздействием на пласт.

Все операции, составляющие процесс подземного и капитально­го ремонта скважин, выполняются при помощи подъемников, вышек или мачт, специализированного оборудования для очистки труб, про­мывки скважин, обработки призабойной зоны пласта, инструментов для выполнения ручных операций, а также средств механизации.

Все процессы подземного ремонта (рис.5.1.) обязательно включа­ют в себя транспортные, спускоподъемные и заключительные опера­ции. В балансе времени примерно 80 % приходится на указанные опе­рации и 20 % на остальные.

Таким образом, совершенно разные по назначению нефтепромыс­ловые процессы имеют много общего по составляющим операциям.

Источник

КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИЙ, ВЫПОЛНЯЕМЫХ ПРИ ПОДЗЕМНОМ РЕМОНТЕ СКВАЖИН

Характерной особенностью подземного ремонта является то, что при различных его назначениях могут выполняться одни и те же операции. Например, при изменении глубины подвески ШСН и при гидроразрыве выполняют спуско-подъемные операции и т. п. Независимо от целей подземного ремонта одинаковые по своему содержанию операции, входящие в него, требуют использования одних и тех же специализированных машин и инструментов.

При подземном ремонте выполняются следующие операции:

транспортные — доставка к скважине необходимого оборудова­ния и инструмента;

подготовительные — установка оборудования на площадке скважины и подготовка его к работе;

спуско-подъемные — извлечение или спуск в скважину оборудования;

собственно операции ремонта;

заключительные — свертывание комплекса оборудования и под готовка его к транспортировке.

Подразделение операций при подземном ремонте достаточно условно. В ряде случаев операции, собственно подземного ремонта занимают очень мало времени по сравнению со всеми осталь­ными, например смена цилиндра трубного скважинного насоса. Иногда спуско-подъемные операции являются целью ремонта

например при изменении глубины спуска колонны подъемных труб.

Подземный ремонт скважин включает в себя текущий и капи­тальный ремонты, а текущий, в свою очередь, подразделяется на предупредительный, вынужденный и технологические работы.

Предупредительный ремонт в зависимости от спосо­ба эксплуатации скважины включает следующие операции.

При фонтанной или компрессорной эксплуатации;

спуск или подъем колонн труб;

замену отдельных изношенных или имеющих дефекты труб;

установку или замену пакеров, якорей, газлифтных клапанов, клапанов-отсекателей;

очистку внутренней полости труб от песка, парафина, солей или продуктов коррозии (с подъемом и без подъема труб на поверх­ность)

При эксплуатации ШСН или ЭЦН:

спуск или подъем насоса, проверку его состояния, замену но­вым:

проверку и замену клапанных узлов;

проверку, очистку или замену защитных приспособлений насо­са;

спуск, подъем или замену подземного оборудонании скважин, оборудованных ЭЦН

установку или замену клапанов-отсекателей.

Вынужденный ремонт проводят для устранения внезапно появившихся отказов или дефектов в работе оборудования:

ликвидация обрывов или отвинчивания колонны насосных штанг;

расхаживание заклиненного плунжера;

расхаживание прихваченных труб.

При текущих ремонтах целесообразно совмещать несколько операций, например, при замене ШСН целесообразно очистить поднятые трубы от песка или парафина, осмотреть и отбраковать дефектные штанги и трубы и т. п.

К технологическим работам относятся:

изменение глубины подвески рядов труб или их диаметров при фонтанной или газлифтной эксплуатации;

изменение глубины подвески насоса;

замена насоса на другой.

Необходимо отметить, что такое деление операций на перечис­ленные группы достаточно условно, но оно приводится здесь для облегчения понимания назначения и целей всего многообразия работ, проводимых со скважиной и оборудованием, спущенным в нее.

Например, образование пробок или отложений парафина может вызвать. вынужденный ремонт, если наблюдение за работой сква­жины пелось плохо и появление пробки привело к прекращению

подачи, или предупредительный — при постоянном наблюдении за работой скважин.

Капитальный ремонт скважин включает в себя опера­ции, связанные с ремонтом собственно скважины и воздействием на призабойную зону и пласт. Кроме того, обычно к ним относят сложные вынужденные операции текущего ремонта, например извлечение оборванных штанг и труб.

Помимо обследования скважин и уточнения номенклатуры предстоящих к выполнению операций капитальный ремонт вклю­чает:

ремонтно-исправительные работы (герметизация устья, исправ­ление и замена поврежденной части колонны, перекрытие дефек­тов в колонне, установка и разбуривание цементных пробок),

крепление пород призабойной зоны,

переход на другой продуктивный горизонт,

зарезку и бурение второго ствола,

К капитальному ремонту могут быть также отнесены и рабо­ты, связанные с воздействием на призабойную зону и пласты:

гидравлический разрыв пласта;

тепловое воздействие на призабойную зону.

Схема, иллюстрирующая перечисленные виды ремонтов и вхо­дящие в них операции, приведена на рис. IV. 1.

Рассмотрение технологии подземных ремонтов показывает, что спуск-подъем штанг или труб присутствует практически во всех случаях. Исследования показывают, что на эти процессы уходит 70—90.% всего времени, затрачиваемого на подземный ремонт.

Работа по сокращению времени и трудоемкости спуско-подъ-емных операций ведется в двух направлениях:

создание машин и механизмов для ускорения и облегчения тру­да бригад подземного ремонта в сочетании с совершенствованием технологии выполнения операций;

разработка оборудования, исключающего вообще или значи­тельно сокращающего отдельные операции спуска-подъема.

В качестве примера первого направления можно привести соз­дание автомата АПР-2 (автомат Молчанова) с комплексом инст­рументов, в качестве второго — эксплуатацию скважин с помощью вставных насосов (исключающих необходимость подъема труб при смене насоса) или использование гибких штанг, при подъеме и спуске которых исключается разборка колонны и т. п.

Что касается остальных операций, выполняемых при подземном ремонте, то анализ показывает, что они механизированы в значи­тельно большей степени и длительность их проведения обуслов­лена не физическими возможностями людей, выполняющих эти операции, а технологией проведения операций и техническими ха­рактеристиками оборудования.

ПОДГОТОВКА СКВАЖИН К РЕМОНТУ

Скважину (эксплуатационную или нагнетательную) считают подготовленной для подземного ремонта, если создана возмож­ность проведения всех необходимых операций при условии соблю­дения безопасности рабочего персонала, исключения загрязнения окружающей среды и потерь нефти.

Подготовка скважины состоит из двух основных частей: собст­венно подготовки скважины к проведению планируемых работ и: подготовки используемого при этом оборудования.

К первой группе относятся работы, связанные с глушением скважины и предупреждением ее фонтанирования или каких-либо» проявлений в процессе проведения работ. Ко второй — установка или ремонт мостков, проверка якорей, установка передвижного агрегата подземного ремонта либо приведение в порядок стацио­нарной вышки (ремонт полов и мостков, проверка состояния кронблока и мачты, смазка шкивов, оснастка талевой системы, уста­новка оттяжного ролика), подвешиваение ролика к поясу вышки при работе на скважинах, оборудованных ЭЦН, расстановка обо­рудования на площадке.

Помимо этого, к подготовительным работам относят: доставку к скважине труб, насосных штанг, каната, талевого блока, подъ­емного крюка, укладку труб и штанг в стеллажи, райберовку труб, крепление муфт на трубах, работы, связанные с исследованием состояния скважины (определение уровня жидкости, места распо­ложения пробки, глубины забоя и т. п.). Необходимость подготов­ки скважин, эксплуатирующихся механизированными способами, обусловлена возможностью ее проявления при подземном ремонте,. причем вероятность самоизлива скважины тем выше, чем большая депрессия создавалась на забое в процессе ее эксплуатации. Это объясняется следующим образом. Большинство месторождений раз­рабатывают с поддержанием пластового давления. При высокой обводненности и работе скважин в режиме форсированных отбо­ров перепады между пластовым и забойным давлением весьма ве­лики. Если после остановки такой скважины не заглушить ее, то« через сравнительно небольшой промежуток времени давление вос­становится и статический уровень жидкости поднимется настоль­ко, что начнется самоизлив скважины.

Для фонтанирующих скважин глушение обязательно, пос­кольку в противном случае начнется ее открытое фонтаниро­вание.

Для эксплуатационных скважин подготовка их к ремонту мо­жет быть выполнена несколькими способами.

1. Наиболее рационально перекрытие клапана-отсекателя, установленного выше перфорационных отверстий эксплуатационной колонны. Для этого необходима предварительная установка клапана-отсекателя, позволяющего проводить ремонт без глушении скважины.

2. Промывка скважины в сочетании с глушением.

3. Оснащение устья скважины оборудованием, позволяющим проводить работы под давлением.

Глушение скважины заключается в замене жидкости в скважи­не, состоящей из нефти, газа и воды, на задавочную жидкость с плотностью, обеспечивающей создание необходимого противодав­ления на пласт.

Для удаления из скважины пластовой жидкости с малым удель­ным весом применяют прямую и обратную циркуляцию жидкости. При прямой технологическую жидкость закачивают по колонне на-сосно-компрессорных труб, а вытесняемая пластовая жидкость дви­жется по кольцевому каналу между НКТ и эксплуатационной ко­лонной. При обратной циркуляции технологическую жидкость за­качивают в кольцевое пространство, а вытесняемая пластовая жид­кость движется по НКТ.

Промывка с прямой и обратной циркуляцией обеспечивает га­рантированное замещение столба пластовой жидкости лишь до глубины спуска насоса или НКТ. Для замещения всего объема жидкости поступают следующим образом: при обратной промывке после появления технологической жидкости на устье скважины, что определяется по периодическим отборам проб из контрольно­го вентиля, центральную задвижку закрывают, а закачку техноло­гической жидкости не прекращают.

При условии повышения давления закачиваемой технологиче­ской жидкости по сравнению с пластовым столб жидкости, распо­лагающийся ниже колонны промывочных труб или НКТ, будет за­давлен обратно в пласт.

Гарантировать полное замещение всего столба пластовой жид­кости на технологическую при промывке нельзя, поэтому плот­ность пластовой жидкости выбирают такой, чтобы противодавле­ние на пласт превышало пластовое давление на 5—10 %. Соотно­шение противодавления и пластового давления называют коэффи­циентом запаса.

В качестве технологической жидкости при подземном ремонте обычно используют:

сточную воду, получаемую в процессе промысловой подготов­ки продукции нефтяных скважин, плотностью 1080-—1120 кг/м 3 ,

высокоминерализованную пластовую воду плотностью 1180— 1230 кг/м 3 ,

специальные утяжеленные растворы плотностью до 1450 кг/м 3 .

После завершения промывки и задавливания скважины (в тех случаях, когда это необходимо) вокруг нее размещают и монти­руют оборудование для выполнения подземного ремонта.

В зависимости от способа эксплуатации, особенностей конст­рукции оборудования, спущенного в скважину, целей подземного ремонта состав и размещение оборудования могут быть различны­ми. Общим для большинства работ (рис. 1У.2) является наличие у скважины приемных мостков со стеллажами для насосно-комп-рессорных труб и штанг (при эксплуатации скважины ШСН), яко­рей для соединения со страховочными оттяжками, площадки для

121

подъемника. При ремонте сква-жины, оборудованной УЭЦН, размещение оборудования не­сколько иное (рис. IV.3).

Порядок выполнения подгото­вительных работ следующий.

1. Установка передвижных
мостков у устья скважины в тех
случаях, когда отсутствуют ста-
ционарные.

2. Проверка якорей для креп­ления оттяжек.

3. Устройство площадки для
опоры домкрата вышки и агре­гата.

4. Установка агрегата у устья
скважины.

5. Установка вышки в верти­кальное положение, выдвижение
ее секции вверх.

6. Центровка мачты и натя­жение оттяжек.

7. Установка настила рабо­чей площадки.

Рассмотрим более подробно выполняемые операции при мон­таже агрегата Азинмаш-37А, В них участвуют оператор, помощ­ник оператора, машинист подъ­емного агрегата и тракторист ходового трактора.

По сигналу оператора тракто­рист подгоняет ходовой трактор
к передвижным мосткам, .опера-
гор зацепляет их к фаркопфу и
наблюдает за точной установкой
мостков у устья. Вместе с помощником он отцепляет мостки после их установки.

Оператор вместе с трактористом проверяет качество крепления якорей. Для этого тракторист последовательно подводит трактор к каждой петле, оператор цепляет петлю якоря за фаркопф и да­ет сигнал на натяжку якоря. После проверки на усилие 45 кН трактор переезжает к следующему якорю.

В это время помощник наблюдает за подгонкой агрегата к ус­тью скважины со стороны, противоположной мосткам. Не доез­жая 10 м до устья, агрегат останавливается, оператор с помощ­ником разматывают оттяжки и растаскивают их в стороны. Затем они подготавливают площадку под брусья и подъемный агрегат, укладывают брусья под домкраты агрегата.

Рис. IV.З. Схема размещения оборудования у устья ремонтируемой скважины с ЭЦН:

1 — якорь; 2 — страховочные оттяжки; 3 — приемные мостки; 4,5 — стеллажи для труб; б—рабочая площадка; 7— скважина; 8 — выкидная линия; 9 — площадка для подъемни­ка; 10 — силовые оттяжки; 11 — кабеленаматыватель; 12 — культбудка, 13 — осветитель­ная установка; 14 — станция управления ЭЦН и автотрансформатор

Машинист, руководствуясь сигналами оператора, стоящего на мостках, подгоняет агрегат к устью скважины таким образом, что­бы продольная ось агрегата совпадала с осью устья скважины. Одновременно с этим помощник следит за движением агрегата и, когда расстояние между плоскостью ног задней опоры мачты и устьем скважины составляет 1,5 м, дает сигнал на прекращение движения.

Машинист затормаживает агрегат, ставит его на ручной тормоз, присоединяет заземление к кондуктору и вынимает выносной пульт управления.

Оператор с помощником устанавливают ноги задней опоры мачты в нижнее положение. Для этого вытаскивают пальцы, фик­сирующие их в верхнем положении, и после опускания ног их ус­танавливают в отверстие, соответствующее нижнему положению.

После этого вращением винтовых домкратов прижимают опорные плиты ног к фундаменту, устанавливают боковые откидные опо­ры, после чего разносят стяжные винты к якорям и цепляют их за петли.

После проверки исправности узлов подъема и работы упоров верхней секции вышки машинист заполняет маслом полость гид­равлических домкратов для подъема мачты. По сигналу оператора, находящегося в 15—20 м от агрегата, машинист, работая за вы­носным пультом управления, начинает подъем до тех пор, пока мачта не сядет в гнезда задней опоры.

Оператор с помощником прикрепляют нижнюю секцию мачты к задней опоре и открепляют верхнюю секцию от нижней. Маши­нист по сигналу оператора начинает выдвижение секции вышки до появления светового сигнала на пульте, после чего опускает ее вниз, сажая на упоры.

При подъеме оператор с помощником наблюдают за подъемом секции и оттяжкой канатов. После выдвижения секции вышки они растаскивают оттяжки и зацепляют их за стяжные винты, ранее прикрепленные к петлям якорей.

Центрируют мачту вращением винтовых домкратов таким об­разом, чтобы ось вращения спущенного крюка совпадала с осью скважины. После центровки оператор с помощником натягивают оттяжки мачты винтами. Затем устанавливают и настилают рабо­чую площадку.

После размещения и монтажа оборудования бригада присту­пает к монтажу приспособлений для спуско-подъемочных опера­ций: устанавливают инструментальный столик, монтируют, если они используются при ремонте, штанговый или трубные механи­ческие ключи и т. п.

Указывать общий для подземных ремонтов всех видов перечень работ не представляется целесообразным, поскольку он опреде­ляется не только целью ремонта, применяемыми инструментами и механизмами, но и традициями выполнения этих операций, су­ществующими в НГДУ или объединениях.

Перед ремонтом скважины, эксплуатируемой Э11Н, рядом с ней в поле зрения тракториста устанавливают кабеленаматыва-тель и пульт управления им. Ось барабана должна быть перпен­дикулярна к линии, соединяющей его середину с осью скважины. Кабель должен сбегать с верхней части барабана и через подвес­ной ролик направляться к устью скважины.

У устья скважины располагают инструмент для спуско-подъ-емных работ, вспомогательное оборудование.

Проведению спуско-подъемных операций, расхаживанию труб и всех операций, связанных с применением или извлечением внут-рискважинного оборудования, предшествует разборка устьевой ар­матуры.

Фонтанную арматуру разбирают следующим образом: вначале отсоединяют боковые фланцы, снимают буферный и вместо него устанавливают подъемный патрубок. После отвинчивания болтов,

крепящих тройник к центровой задвижке, элеватор подводят под муфту подъемного патрубка и осторожно поднимают арматуру вверх.

Источник