Новое оборудование ремонт скважин

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

Новая технология ремонтных работ на скважинах

Традиционным методом ремонта скважин является ремонт с использованием насосно-компрессорных труб. В последнее время разработаны и нашли промышленное применение новые технологические приемы и технические средства ремонта.

1. Канатный метод.

2. Метод с использованием кабель-троса.

3. Метод сиспользованием гибких труб.

4. Шлангоканатный метод.

5. Шлангокабельный метод.

Канатный метод основан на использовании каната для спуска на забой скважины или к месту изоляции специальных желонок-контейнеров с различными тампонирующими материалами, химическими реагентами, а также для ведения взрывных работ, связанных с торпедированием, установкой так называемых взрывных пакеров, стреляющих тампонажных снарядов, а также доставки на забой различных механических желонок, для срабатывания которых необходима их опора на забой. Канатный метод работ не исчерпывает всех видов работ, необходимость в которых возникает при капитальном ремонте скважин. Поэтому его использование только частично упрощает и удешевляет ремонт.

Кабель-трос — это тот же канат, в который вмонтирован электрический кабель, для передачи спускаемому контейнеру электрических сигналов для управления его работой. Например, открытие клапана или подрыв взрывчатого вещества, выбрасывающего тампонирующее вещество. Кабель-трос также предназначен для спуска в скважину контейнеров с различными материалами массой до 200 кг.

Канатные и кабель-канатные операции производятся в заглушённой скважине с помощью лебедки, смонтированной на автомобильном шасси (аналогичной геофизической каротажной станции). Кроме того, существует агрегат на шасси автомобиля КрАЗ-255 с лебедкой, имеющей тяговое усилие на барабане в 15 кН. На шасси смонтированы бункер на 1,5 т цемента, смесительное устройство, дозировочный шнек, емкость для воды на 1 м 3 и насос для перекачки жидкости на давление до 1,0 МПа. На шасси агрегата укладываются 15 секций контейнеров диаметром 98 мм и длиной по 4 м. Все механизмы агрегата имеют привод от двигателя автомобиля.

Метод проведения ремонтных работ с использованием гибких труб заключается в том, что с большого барабана диаметром в несколько метров сматываются трубы и опускаются в скважину через специальное выпрямительное устройство, монтируемое на устье. Гибкие трубы диаметром до 25 мм изготавливаются из специальной гибкой стали и наматываются на барабан, устанавливаемый на трайлере.

На устье скважины устанавливается специальный механизм, принудительно заталкивающий трубы в скважину при одновременном их распрямлении. Скорость спуска и подъема труб 0,5 м/с. Это существенно упрощает спуско-подъемные операции, заменяя их непрерывным наматыванием или разматыванием сплошной гибкой колонны трубы. Спущенные в скважину трубы могут использоваться для закачки жидкостей с малыми расходами, как, например, кислотных растворов, промывки скважины от глинистого раствора, закачки газа или воздуха, промывки песчаных пробок и при гидроразрыве пласта, а также для привода маломощного турбобура. Такие трубы могут спускаться через насосно-компрессорные трубы в фонтанных, газлифтных и нагнетательных скважинах без их подъема. Это особенно важно, если башмак спущенных НК.Т оборудован пакером.

Метод ремонта скважин, основанный на использовании шлангоканата, аналогичен предыдущему, но вместо гибких стальных труб в данном случае используется гибкий шланг со стальной оплеткой, придающий шлангу необходимую прочность на разрыв от действия силы тяжести внутреннего и внешнего давлений. В настоящее время уже созданы конструкции шлангоканата с диаметром до 60 мм с разрывной нагрузкой до 350 кН, рассчитанные на внутреннее рабочее давление до 20 МПа.

Шлангоканат наматывается на барабан лебедки необходимой емкости, причем внутренний его конец имеет внешний вывод, через который возможна прокачка жидкости даже в процессе вращения барабана. Шлангоканат подается к устью и заталкивается в скважину цепным тяговым агрегатом, называемым рольгангом. На спускаемом конце шлангокабеля может быть укреплен гидравлический забойный двигатель-турбобур для разбуривания цементных стаканов, песчаных пробок и других операций. Через шлангоканат прокачивается та или иная технологическая жидкость в зависимости от вида ремонтных работ на скважине, например, кислотный раствор, ПАВ или цементный раствор.

В стальную оплетку шлангоканата может быть вмонтирован один или несколько изолированных токонесущих проводов для передачи электрических сигналов забойным аппаратом или приема от них сигналов на поверхности. Такой шлангоканат становится шлангокабелем, который расширяет возможности его использования при ремонте скважины. Использование шлангокабеля в результате исключения операций по свинчиванию и развинчиванию труб во много раз сокращает время на спуско-подъемные операции, избавляет обслуживающий персонал от тяжелого физического труда и обеспечивает большую безопасность работ по ремонту.

Ликвидация скважин

Скважины, дальнейшее использование которых признано нецелесообразным, ликвидируются. Причины ликвидации скважины могут быть следующие.

1. Сложная авария и доказанная техническая невозможность ее устранения, а также невозможность использования скважины для других целей, например, для возврата на вышележащий или нижележащий горизонты или использования ее в качестве наблюдательной или нагнетательной.

2. Полное отсутствие нефтенасыщенности вскрытых данной скважиной горизонтов и невозможности ее использования для других целей (углубление, возврат или использование в качестве поглощающей для закачки сточных вод).

3. Полное обводнение законтурной водой и отсутствие в ее разрезе объектов для возврата.

4. Нахождение скважины в районе предполагаемой застройки жилых массивов, сооружения водохранилища или в результате стихийных бедствий (землетрясения, оползни).

Неликвидированные скважины могут быть причиной внутри-пластовых перетоков, загрязнения источников питьевой воды, что с точки зрения охраны недр и окружающей среды недопустимо. Материалы по ликвидации скважин оформляются в соответствии с существующими положениями и согласуются с органами государственного горно-технического надзора. Объем и характер работ по ликвидации скважины зависит от ее назначения, конструкции, крепления и состояния ствола.

Работы по ликвидации скважин, в которые спущены только технические колонны, заключаются в следующем. В интервалах со слабыми нефтяными и газовыми пластами или пластами, оказавшимися в данной скважине непродуктивными, устанавливают цементные мосты. Над кровлей самого верхнего вскрытого пласта цементный мост поднимают на высоту не менее 50 м. Ствол скважины полностью заполняют глинистым раствором, позволяющим создать давление на забой, превышающее пластовое.

Если в разрезе скважины не обнаружены напорные минерализованные или сероводородные воды, допускается вырезка и извлечение технических колонн, при этом в башмаке последней остающейся в скважине колонны устанавливают цементный мост высотой 50 м. Устье ликвидируемой скважины оборудуют репером. В колонну на глубину 2 м опускают обрезок трубы с деревянной пробкой и заливают сверху цементом. Над устьем устанавливают цементную тумбу размером 1 х 1 х 1 м. Иногда ствол скважины заполняют сухой глиной. Работы по ликвидации скважин выполняются бригадой капитального ремонта.

Основная литература 2 [стр. 177-185].

1. Какие приспособления относятся к защитным.

2. Как производится проверка, очистка и замена защитных приспособлений.

3. Чем осложняются ремонтные работы на морских скважинах.

4. Какие новые технологии ремонтных работ Вы знаете.

5. В каких случаях производится ликвидация скважин.

Источник

Основные причины ремонта скважин на воду и как их устранить

Гидротехнические сооружения рано или поздно приходят в негодность. Происходит это по нескольким причинам – обрыв насоса или заклинивание его в обсадной трубе, перекос вертикальной магистрали из-за проблем в монтаже, заиливание дна. Если вода начала поступать с перебоями или вовсе пропала, возникает необходимость осмотра и ремонта скважины. В зависимости от причины поломки и типа источника формируется цена на текущий и капитальный ремонт скважин.

Как определить причину поломки

Если вода из скважины изменила цвет или появился неприятный запах, значит пора проводить ремонт. О неполадках свидетельствует также поломка погружного насоса – это бывает при работе на сухом ходу, если не установлен датчик защиты. Водоносный слой может изменить глубину, и оборудование перестанет работать.

Если неправильно подобран страховочный трос, удерживающий насос на определенной глубине, агрегат может оборваться и упасть на дно. Последнее, что заметят хозяева скважины – поток грязной воды из крана. Несколько минут оборудование еще будет работать, засасывая грязь со дна скважины. Затем корпус забьется илом и насос отключится. При этом достать его будет трудно, потому что из-за вибраций он зароется в песок. В таком случае придется вызывать профессионалов со специальными приспособлениями типа фрезера-паука.

Самая безобидная причина – некорректная работа насоса из-за скачков напряжения. Чтобы убедиться в отсутствии поломок скважины, нужно выключить оборудование, достать его, прочистить и установить стабилизатор. Иногда плохая подача воды связана с изменением дебита.

Появление грязи в воде – свидетельство износа или трещины в обсадной трубе. Металл со временем ржавеет, а пластик может лопнуть из-за низких температур. Через трещину в воду попадает песок или глина.

По времени между включением и отключением насоса можно определить, что скважина заилилась. Наполняется она дольше после откачки, оборудование работает не в полную силу, поэтому времени забирает больше.

Можно попытаться провести ремонт скважины на воду своими руками. Это возможно, если объем работ небольшой, например, необходимо просто промыть источник. При этом нужно учитывать, где он расположен – есть ли возможность направить воду в огород или она будет выливаться на обустроенную территорию.

Основные виды неисправностей и соответствующий ремонт

Если между стенкой скважины и насосом попал трос или другой предмет, оборудование может застрять

При некоторых серьезных поломках необходимо ремонтировать старую скважину или бурить новую. Даже если цены существенно не отличаются, хозяева предпочитают ремонт, так как на строительство нового источника воды нужно заново оформлять документацию. То же самое происходит, если вода уходит глубже – нужно углублять старый источник либо обустраивать новый. Многие решают бурить скважину-иглу – она обходится намного дешевле, а в случае поломки можно сделать другую.

Восстановить работоспособность источника после непрофессионального вмешательства бывает сложно или невозможно, поэтому нужно хорошо оценить свои возможности и навыки, прежде чем начинать диагностировать поломку.

Порядок действий практически всегда одинаковый:

1. Определить качество работы насосного оборудования и водораспределительных установок. Если при подключении прибора к обычному шлангу напор остается хороший, значит дело не в скважине и не в насосе. Если напор слабый, нужно осмотреть источник.
2. Попробовать поставить другой насос. Если подача воды улучшилась, нужно ремонтировать или менять свой агрегат.
3. Если замена насоса не помогла, значит проблема в скважине – ее ремонтируют, меняют обсадную трубу или промывают.

Проверять необходимо все по порядку, не исключая ни один узел. Для осмотра целостности трубы, к примеру, необходимы специальные инструменты – камера, с помощью которой осматривают стенки. В таких случаях лучше вызвать бригаду рабочих, которые регулярно занимаются ремонтом скважин.

Нужно быть осторожными в отношении качества воды. Гнилостный запах обычно свидетельствует о бактериальном заражении. Возможно, в источник попали сточные воды из септика. Для этого делают анализ в лаборатории. Химический запах или вкус жидкости говорит о попадании вредных веществ через оголовок или подземные воды. Употреблять такую воду нельзя до тех пор, пока санстанция не выдаст заключение.

Ремонт при обрыве троса

Использование некачественных материалов приводит к тому, что под воздействием влаги металлические изделия ржавеют. При обрыве троса и падении насоса в скважину его первым делом необходимо достать. Если удается зацепить прибор крюком, то в дальнейшем его прочищают и заново устанавливают в скважину.

Проблема может возникнуть, если обсадная труба очень узкая и электрический кабель попал между корпусом прибора и стенкой. В таком случае применяют тяжелый предмет, привязанный к веревке, чтобы протолкнуть насос вниз и натянуть кабель. Обычно стараются скреплять все тросы хомутами на этапе монтажа, чтобы ни один из них не провисал.

Во время монтажа или ремонта в источник может упасть какой-либо инструмент. Если он сделан из металла, поможет магнит на веревке. В остальных случаях используют фрезер, но при этом инструмент или корпус насоса будет неминуемо поврежден, после чего придется покупать новый насос.

Промывание при заиливании

Способ промывки скважины

Заиливание происходит, если скважина эксплуатируется нерегулярно. Этой проблеме подвержены дачные источники, которые задействуют только летом.

Фильтр находится в самом низу, но он не способен уловить мелкие частицы грязи или песка. Рано или поздно водоносная часть оказывается полностью заполненной и производительность скважины снижается.

Применяют следующие методы очистки:

Прокачивают скважину специальным насосом, который может удалять даже мелкие камни. Воду сливают в огород или в ассенизаторную машину, если территорию не желательно заливать.

Для продувания вниз опускают трубы, по которым подается воздух. Он поднимает со дна всю грязь, а насос выкачивает ее наружу.

Промывают источник с помощью сильного напора воды, подающейся снаружи внутрь. В этом случае слой ила смывается со своего места и выкачивается. Для этих целей лучше применять более мощные насосные установки, которые способны всасывать грязь и крупные частицы мусора.

Иногда используют желонку – трубу, с помощью которой можно вычерпать песок на дне и поднять его на поверхность. Когда песок попал в трубу при опускании ее вниз, срабатывает клапан, препятствующий высыпанию грунта обратно в скважину. С помощью желонки можно также углубить источник.

Замена фильтров

Замена фильтра считается одной из самых сложных работ по ремонту скважин. Фильтрующий элемент может находиться очень глубоко, в зависимости от типа источника. Чтобы добраться до него, нужно демонтировать всю обсадную трубу. В этом случае есть риск, что вся подземная часть обрушится и придется вызывать бурильщиков для восстановления источника воды.

После установки нового фильтра трубу опускают обратно. Иногда происходят ситуации с повреждением стенок трубы, если она выполнена из пластика. Любые неосторожные действия могут повлечь за собой необходимость замены обсадки.

Ремонт или замена обсадной трубы

Если внутри возникла трещина или произошло искривление шахты, старую трубу необходимо извлечь одним из способов, которые применяют профессиональные рабочие:

• Извлечение натяжкой. С помощью специальных механизмов торец трубы захватывается и извлекается. Если возникает натяжение, которое превышает предел пластичности материала, он лопается и далее нужно захватывать оставшуюся внизу часть.
• Натяжение тела трубопровода. Вниз опускается механизм, который цепляется за нижний край. Повторная установка извлеченной трубы невозможна.
• Раскачивание. Перед этим грунт вокруг трубы увлажняется, а вниз опускают вибрационный насос, чтобы он поработал некоторое время, воздействуя на стенки, чтобы грунт отстал и разрыхлился. Далее трубу легко достают методом натяжения. Иногда возможно повторное использование.
• Отвинчивание. Потребуется буровое оборудование, которое закрепляется внутри скважины, затем делается несколько поворотов по часовой стрелке, и труба извлекается.

Ремонтно-изоляционные работы в скважинах проводятся только на предприятиях по добыче нефти и газа. В источниках питьевой воды такие виды работ не используются из-за сложности и дороговизны ремонтного оборудования.

Когда обращаться к профессионалам

Помощи профессионалов требуют особо сложные случаи – замена обсадки и фильтра. В любой из этих ситуаций необходимо демонтировать скважинную трубу. Мероприятия требуют привлечения тяжелой строительной техники. При этом цены на подземный ремонт скважин не сопоставимы с качеством работы, которую проделывают специалисты.

Самостоятельное выполнение таких действий может повлечь за собой капитальный ремонт или необходимость бурить новую скважину. Поэтому лучше доверить все от начала до конца профессиональной бригаде, которая дает гарантию.

Стоимость формируется исходя из нескольких параметров – глубина источника, причина поломки, необходимость задействовать специальные машины. Учитывается возможный расход средств на новые материалы, если при ремонте происходит их повреждение. Бурение с нуля новой скважины вдобавок занимает время, потому что приходится получать разрешение на проведение строительных работ.

Источник