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
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ТЕКУЩЕГО И КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА СКВАЖИН
На рис. III. 1 приведена схема классификации машин, оборудования, механизмов, сооружений и инструментов, составляющих современный комплекс технических средств для текущего ремонта нефтяных, газовых и нагнетательных скважин. По этой схеме группы оборудования подразделены на подгруппы, без дифференциации их на типы и типоразмеры оборудования.
На рис. III.2 показана схема классификации машин, оборудования, механизмов, сооружений и инструмента для капитального ремонта скважин, необходимых для выполнения групп операций. Здесь техника также подразделена лишь на подгруппы, без дифференциации на отдельные типы оборудования. Видно, что и это оборудование так же, как и оборудование для текущего ремонта скважин, в основном не универсально, а специализировано для выполнения строго определенных операций. Более того, такое оборудование применяют только в одной отрасли промышленности — нефтегазодобывающей.
Главное отличие техники капитального ремонта скважин от техники текущего ремонта заключается в широком использовании комплекса бурового оборудования.
Классификация оборудования по назначению показывает, что по номенклатуре оно отличается большим числом подгрупп и разнообразием. Технологическая специфика обоих процессов превратила их к настоящему времени в сложную и многообразную область техники, сформировавшуюся в самостоятельные службы текущего и капитального ремонтов скважин.
В состав комплекса оборудования входят: вышка с рабочей площадкой и мостками; талевая система; подъемная лебедка или установка (агрегат); насосная установка; ротор; вертлюг; противовыбросовое оборудование; устьевой и подземный инструмент.
В зависимости от вида и сложности производимого ремонта, аварийных ситуаций, возникающих в процессе ремонта скважин, оборудование может поставляться отдельными комплектами или узлами (например, в виде подъемника, вышки или мачты, элементов талевой системы и т. д.), частично укомплектованными (лебедка, вышка, талевая система в комплекте, роторная установка с индивидуальным приводом, насосная установка и т. д.) и полностью укомплектованными механизмами, позволяющими осуществлять весь цикл ремонта скважин.
 |
Вышки и мачты
Вышки и мачты — стационарные или передвижные сооружения (телескопические, транспортируемые на подъемных установках), предназначенные для подвески талевой системы, поддержания на весу колонны труб или штанг при ремонтных работах, проводимых на скважине.
Вышки и мачты различают по грузоподъемности, высоте и конструкции. По системе опор и передачи на фундамент основной нагрузки, а также по степени разборности и методу сборки вышки подразделены на два типа: башенные и мачтовые. А-образные вышки секционные мачтового типа по сравнению с вышками башенного типа обладают меньшей металлоемкостью при равной грузоподъемности, более удобны для размещения на рабочей площадке подъемного и вспомогательного оборудования.
Мачты используют в качестве подъемного сооружения при ремонте неглубоких скважин. Подразделены они на стационарные и передвижные. Конструктивное их исполнение зависит от максимально действующей на нее нагрузки.
Передвижные мачты предназначены для ремонта скважин, не имеющих стационарных вышек и мачт. Применя-
гот их на участках безвышечной эксплуатации скважин с большим межремонтным периодом их работы и при наличии заранее подготовленных площадок и подъездных путей. В восточных нефтяных районах Советского Союза наиболее распространена мачта ПТМТ-40 (передвижная телескопическая мачта трубная грузоподъемностью 400 кН), смонтированная на гусеничной тележке «Восток» и перевозимая с помощью трактора-подъемника. Мачта состоит из двух секций, для подъема которых и выдвижения верхней секции используют лебедку подъемника.
Рабочая площадка у устья скважины, оборудованная стационарной вышкой, должна иметь размеры не менее 4X6 м, мачтой-—3X4 м. При работе с использованием самоходных подъемных установок размеры площадок составляют 4X12, м. Высота площадки от поверхности земли в зависимости от высоты устья и наличия противовыбросозого оборудования может быть от одного до четырех метров.
Площадки сооружают из бутобетона с деревянным настилом толщиной не менее 70 мм с уклоном четырех сторон к а устью, равным 0,03°, а со стороны мостков — 0,015° для обеспечения стока жидкости. Высота фланца эксплуатационной колонны над уровнем рабочей площадки должна быть не менее
Приемные мостки и стеллажи, сооружаемые у вышки или мачты на уровне рабочей площадки с наклоном от ног вышки, служат для укладки труб при спуско-подъемных операциях. Конструкция их в зависимости от применяемого материала бывает различной.
В последнее время в ряде нефтяных районов применяют переносные приемные мостки, выполненные в виде металлической пространственной фермы, перевозимой волоком (на полозьях) с помощью трактора.
Эксплуатация вышек и мачт. Вышки и мачты периодически осматривают: после их сборки и подъема; до и после транспортирования в собранном виде; перед производством сложных работ (ловильных, расхаживание прихваченного инструмента, спуск обсадной колонны и т. п.); после сильного ветра (на открытой местности свыше 8 баллов и в лесистой — 10 баллов) и открытых нефтегазопроявлений.
При осмотрах вышки (мачты) особое внимание следует обращать на прямолинейность ног и зазоры в стыках труб, состояние фундаментов (деформацию, трещины, коррозию и другие дефекты); состояние сварных швов, диагональных тяг, балконов, лестниц, ограждений и оттяжек. Так как во время ремонтных работ вышка подвергается воздействию различных нагрузок и вибрациям, необходимо следить за тем, чтобы болтовые соединения на всех узлах были надежно затянуты и укреплены контргайками.
Выявленные дефекты необходимо немедленно устранять.
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