Подземный и капитальный ремонт скважин. Виды ремонта, техника и инструмент
Неотъемлемой частью процесса поддержания стабильного уровня нефтедобычи является проведение подземного ремонта скважин. Подземный ремонт скважин подразделяется на текущий и капитальный:
• текущий ремонт обеспечивает замену или ревизию подземного и устьевого оборудования скважин с помощью подъемного агрегата;
• капитальный ремонт предусматривает реализацию комплекса геолого-технических мероприятий, направленных на повышение нефтеотдачи пласта и устранение аварий подземного оборудования, произошедших в процессе эксплуатации скважин.
Текущий ремонт скважин – комплекс работ, направленных на восстановление работоспособности скважинного и устьевого оборудования, и работ по изменению режима эксплуатации скважин, а также по очистке подъемной колонны и забоя от парафино-смолистых отложений, солей и песчаных пробок бригадой ТРС.
Текущий ремонт скважин обеспечивает замену или ревизию подземного и устьевого оборудования скважин с помощью подъемного агрегата. ТРС подразделяют на планово-предупредительный и восстановительный.
Планово-предупредительный ТРС – ремонт, проводимый с целью профилактического осмотра, выявления и устранения отдельных нарушений в работе скважины, пока не заявивших о себе.
Восстановительный ТРС – проводимый с целью устранения отказа глубинно-насосного оборудования.
К категории ТРС относятся:
• оснащение скважин глубинно-насосным оборудованием при вводе в эксплуатацию;
• перевод скважин на другой способ эксплуатации;
• оптимизация режима эксплуатации заменой типоразмера насоса и глубины спуска;
• ремонт скважин, оборудованных ШГН, ЭЦН;
• ремонт фонтанных и газлифтных скважин;
• очистка, промывка забоя скважин.
По характеру и последовательности проведения операций ТРС подразделяют на комплексы подготовительных, основных и заключительных работ.
К комплексу подготовительных относятся следующие работы:
• прием скважины из эксплуатации;
• передислокация ремонтного оборудования;
• планировка территории рабочей зоны;
• монтаж подъемной установки;
• демонтаж устьевого оборудования.
Основными работами при производстве ТРС считаются:
• спуск и подъем скважинного оборудования;
• шаблонировка эксплуатационной колонны скважины;
• очистка забоя, промывка скважины;
• работы по ловле оборвавшихся, отвернувшихся штанг;
• ревизия лифта НКТ, штанг (при необходимости – замена);
• внедрение, извлечение клапанов-отсекателей и пакеров;
• работы по ремонту оборудования устья скважины;
• проведение некоторых видов исследовательских работ.
Комплекс заключительных работ включает себя:
• сборку устьевой эксплуатационной арматуры;
• очистку арматуры, ремонтного оборудования и инструмента от накопленных отложений;
• пуск и освоение скважины;
• демонтаж комплекса оборудования;
• очистку и планировку территории рабочей зоны;
• сдачу скважины в эксплуатацию.
Работа бригад ТРС (текущего ремонта скважин) планируется еженедельно с составлением плана-графика движения бригад. Текущий ремонт скважин производится под руководством мастера текущего ремонта скважин по плану, утвержденному начальниками цехов ПРС (ПКРС) и ЦДНГ или уполномоченными на это лицами приказами по НГДУ.
При текущем ремонте скважин I категории и эксплуатирующих пласты АС4-8 план утверждается главным инженером и главным геологом НГДУ.
Все скважины, включаемые в план-график текущего ремонта, рассматриваются заместителем главного инженера по технологии, главным технологом и заместителем ЦПРС на основании предоставленных ЦДНГ планов-заказов на производство ТРС.
В плане-заказе, составленном ведущим технологом и ведущим геологом ЦДНГ, должно быть отражено:
• наличие резервного объема задавочной жидкости, соответствующего удельного веса исходя из категории по опасности НГП, конкретных геологических и других условий; вид противовыбросового оборудования;
• газовый фактор скважины;
• пластовое давление и дата его замера, который производится не реже 1 раза в 3 месяца;
• информация о ранее проведенных исследованиях;
• наличие подземного оборудования;
• цель и последовательность выполняемых работ.
Ремонт скважин II и III категорий согласовывается с начальником ЦПРС и утверждается начальником ЦДНГ.
Капитальный ремонт скважин – комплекс работ, связанных с восстановлением работоспособности обсадных колонн, цементного кольца, призабойной зоны, с ликвидацией аварий, спуском и подъемом оборудования при раздельной эксплуатации и закачке.
Скважино-операцией ремонтных работ по повышению нефтеотдачи пластов является комплекс работ в скважине по введению в пласт агентов, инициирующих протекание в недрах пласта физических, химических или биологических процессов, направленных на повышение коэффициента конечного нефтевытеснения на данном участке залежи.
Единицей ремонтных работперечисленных направлений (ремонт, скважино-операция) является комплекс подготовительных, основных и заключительных работ, проведенных бригадами текущего, капитального ремонта скважин или звеном по интенсификации, от передачи им скважины заказчиком до окончания работ, предусмотренных планом и принимаемых по акту.
Если после окончания работ скважина не отработала 48 часов гарантированного срока или не вышла на установленный режим в связи с некачественным проведением работ запланированного комплекса по вине бригады КРС или звена по интенсификации, то независимо от того, какая бригада будет осуществлять дополнительные работы на скважине, считать их продолжением выполненных работ без оформления на них второго ремонта или скважино-операции.
КРС обладает большой напряженностью, сложностью, требует использования разнофункциональной техники, оборудования и инструмента.
К категории КРС относятся:
• работы по устранению негерметичности эксплуатационной колонны;
• устранение аварий, допущенных в процессе эксплуатации или ремонта;
• переход на другие горизонты и приобщение пластов;
• комплекс подземных работ, связанных с бурением, в т.ч. забуривание боковых стволов;
• все виды воздействия на ПЗП с целью увеличения притока нефти;
• исследования и перевод скважин по другому назначению.
Работа бригад КРС (капитального ремонта скважин) планируется ежемесячно с составлением плана-графика движения бригад.
Все скважины, включаемые в план-график капитального ремонта, рассматриваются геологической службой нефтегазодобывающего управления, геологами ЦДНГ и ведущим геологом ЦКРС на основании предоставленных заказов на производство КРС. В заказе, составленном старшим геологом ЦДНГ, должна быть отражена геолого-техническая характеристика скважины и, дополнительно:
• газовый фактор скважины;
• пластовые давления и дата их замера (замер должен производиться не реже 1 раза в 3 месяца);
• информация о ранее проведенных геофизических и гидродинамических исследованиях.
Капитальный ремонт скважин производится под руководством мастера бригады КРС в соответствии с планом, составленным ЦКРС и утвержденным главным инженером и заместителем начальника по геологии НГДУ.
При выполнении КРС бригадой УПНПиКРС (УКРСиПНП) план работ согласовывают главный инженер и главный геолог НГДУ, утверждают главный инженер и главный геолог УПНПиКРС (УКРСиПНП). В плане работ обязательно должно быть отражено:
• наличие резервного объема задавочной жидкости соответствующего удельного веса до окончания ремонтных работ исходя из категории по опасности НГП, конкретных геологических и других условий;
• вид противовыбросового оборудования;
• газовый фактор скважины;
• информация о ранее проведенных исследованиях;
• наличие подземного оборудования;
• цель ремонта, порядок проведения работ и ответственные за их выполнение.
Источник
Ремонт скважин
Понятие о подземном ремонте.Текущий и капитальный
При эксплуатации скважин любого назначения (нефтяных, газовых, наблюдательных и т.д.) необходимо периодически их ремонтировать. Время ремонтных работ на скважинах, а так же технологический простой скважин по тем или иным причинам учитываются через коэффициент эксплуатации действующего фонда скважин, т.е. отношение времени фактической эксплуатации скважин к общему календарному времени за месяц, год, квартал. Более половины непроизводительного времени при эксплуатации скважин занимают подземные ремонты.
Подземный ремонт скважин в зависимости от виды и сложности работ условно делятся на текущий и капитальный ремонт скважин. К текущему подземному ремонту относятся: замена насосов, замена труб НКТ и штанг, изменение их подвески, очистка скважин от песчаных пробок, не сложные ловильные работы в колонне НКТ.
Бригады по подземному ремонту организуются на каждом нефтегазодобывающем предприятие (НГДП).
Собственно, к капитальному ремонту скважин относятся более сложные работы, связанные с ликвидацией аварий с подземным оборудованием (ловля и извлечение оборванных, прихваченных труб НКТ, смена, ревизия пакеров и клапанов-отсекателей и т.д.), исправление повреждений эксплуатационных колонн, изоляция притока пластовых вод установкой цементных мостов, переход на другой эксплутационный объект. Этим занимаются специализированные бригады по капитальному ремонту. Эти же бригады выполняют все операции по обработки призабойной зоны пласта (гидроразрыв, пескоструйная перфорация, нефтяные и кислотные ванны, виброочистка и т.д.).
В зависимости от категории и разновидности предстоящего текущего и капитального ремонта скважин применяют соответствующее оборудование и инструмент. Это и вышечные сооружения с рабочей площадкой и мостками, талевая система, подъёмные лебёдки или установки (агрегаты), насосные установки, роторы, вертлюги, противовыбросовое оборудование, различный устьевой и подземный инструмент.
Вышки и мачты – стационарные или передвижные сооружения, предназначенные для подвески талевой системы.
К основному оборудованию, с помощью которого проводят спускоподъёмные операции, относят подъёмные лебёдки, монтируемые на самоходной транспортной базе – автомобиле или тракторе. Лебёдка может монтироваться совместно с вышкой, талевой системой и другим оборудованием. В этом случае оборудование в целом называется подъёмной установкой, а при более полной комплектации (насосом, ротором, вертлюгом и др.) – комплексом подъёмного оборудования. Если на тракторе устанавливается только лебёдка – подъёмник.
Например, подъёмный агрегат А-50У предназначен для проведения спуско-подъёмных операций с укладкой труб на мостки при освоении и ремонте скважин, а также для разбуривания цементного стакана, промывки скважин с целью удаления песчаных пробок и производства других видов работ.
Для нагнетания различных жидкостей в скважину при промывке её от песчаных пробок, цементировании, гидроразрыве и других работах применяют передвижные насосные установки. Например АзИНМАШ – 30А, АзИНМАШ – 35, АзИНМАШ – 35А. Основные узлы: насос, манифольд и мерный бак.
Элеватор – предназначен для захвата и удержания в подвешенном состоянии колонн бурильных, насосно-компрессорных и обсадных труб при спуско-подъёмных операциях.
Спайдер – предназначен для удержания на весу колонны обсадных труб при спуске их в скважину.
Для свинчивания и развинчивания труб и штанг используются ключи различных конструкций и типоразмеров: ключи машинные для бурильных труб, ключи машинные для обсадных труб, цепные ключи, шарнирные ключи, штанговые ключи, автомат АПР-2ВБ – механизирует процесс свинчивания и развинчивания НКТ.
Рис. 3.6 Агрегат А-50У:
1—передняя опора; 2—промежуточная опора; 3—компрессор;
4—трансмиссия; 5 — промежуточный вал; 6 — гидроцилиндр подъема вышки;
7 — ограничитель подъема крюкоблока; 5—талевая система; 9—лебедка 10—вышка;
11—пульт управления; 12—опорные домкраты; 13 — ротор.
Рис. 3.7. Насосная установка УНЦ1-160х50К (АэИНМАШ-З0А) с цистерной:
1—автошасси КрАЗ-257Б1А; 2—коробка отбора мощности; 3—приемный трубопровод; 4—редуктор; 5—цистерна; 6—вспомогательный трубопровод;
7—ящик для инструментов; 8—трубопровод для подвода воды из промысловой сети
Ротор – предназначен для вращения колонны бурильных труб при выполнении различных работ по капитальному ремонту скважин, поддержания колонны бурильных труб в процессе спуско – подъёмных операций, для свинчивания и развинчивания бурильных труб во время подъёма инструмента.
Вертлюг – соединительное звено между талевой системой и буровым инструментом, подвешенным к вращающейся части вертлюга. Он обеспечивает свободное вращение инструмента и подачу промывочной жидкости через колонну труб к забою.
При цементировании скважин применяют цементировочные агрегаты ЦА, цементосмесительные машины и др.
С помощью ЦА производят следующие работы: приготовление цементного раствора, закачку его в заливочные трубы, вытеснение из труб, продавливание за колонну и в пласт, удаление излишков цементного раствора из скважины, промывку её при бурении и глушении, опрессовку оборудования и эксплуатационной колонны и др.
Для ловильных работ применяют различный инструмент: труболовки, ловители, колокола, метчики, «удочки», канаторезки. По принципу захвата можно выделить три типа: плашечные, нарезные, комбинированные.
Для герметизации устья нефтяных и газовых скважин при капитальном ремонте с целью предупреждения выбросов и открытых фонтанов используется противовыбросовое оборудование. Состоит из стволовой части, манифольда и гидравлического управления. Стволовая часть может включать в себя плашечные и (или) универсальные превентора.
Источник
Особенности текущего и капитального ремонта скважин
Практика использования скважин в качестве источника автономного водоснабжения широко распространена в пределах нашей страны. Обустройство скважины достаточно затратно, однако в процессе эксплуатации она полностью себя окупает, при этом качество воды с артезианского источника и жидкости, подающейся по коммунальному водопроводу, несравнимо.
В процессе использования источника возникает необходимость осуществлять текущий и капитальный ремонт скважин, о которых мы поговорим в данной статье. В публикации рассмотрены разновидности ремонтных работ, приведен обзор требуемого оборудования и даны рекомендации по восстановлению скважин своими руками.
1 Причины ремонта и способы их диагностики
С любой скважиной — на песок либо на известняк (артезианской), в процессе эксплуатации случаются практически идентичные неисправности. В зависимости от типа источника отличается лишь его долговечность и, как следствие, интенсивность протекания определенных деструктивных процессов.
Так, эксплуатационный ресурс глубинных артезианских скважин может достигать 50 лет, а источники пробуренные на песчаный водоносный горизонт служат в лучшем случае 10 лет. Такая разница объясняется заиливаем, которое и является основной причиной выхода скважин из строя.
Под заиливанием подразумевается попадание в перфорации фильтрующего участка обсадной трубы грунта, который забивает отверстия и не дает воде поступать внутрь колонны. Источник на песок заиливается гораздо быстрее, чем артезианская скважина, фильтрационная секция которой расположена в пласте твердого известняка.
Грязная вода из заилившейся скважины
Помимо заиливания причины ремонта могут быть следующие:
- изменение уровня водоносных горизонтов, из-за которых в источнику пропадает вода, что приводит к необходимости углубления скважины;
- поломка и деформация отдельных участков обсадной колонны из-за давления грунтовых масс;
- обрыв глубинных насосов.
Также не стоит сбрасывать со счетов возможные ошибки, допущенные при проектировании и бурении источника. Основными факторами, свидетельствующими о необходимости выполнять обслуживание либо ремонт, являются снижение уровня воды, ее мутность и наличие в составе сторонних примесей.
Чтобы выявить конкретные причины неисправности в идеале нужно выполнять диагностику скважины. Данная услуга предоставляется профильными организациями, при этом ее стоимость достаточно большая — цены начинаются от 10 тыс. рублей и зависят от глубины водозаборной конструкции. Диагностика включает проведение гидродинамических испытаний источника и геофизический анализ близлежащей территории.
Забитый отложениями участок обсадной трубы
Однако существует более доступный вариант диагностики с применением зонда — видеокамеры, опускаемой внутрь обсадной колонны, которая выводит картинку на монитор и позволяет определить целостность обсадных труб, герметичность колонны и увидеть состояний фильтрующей секции.
Как при эксплуатации скважин на воду, так и при использовании добывающих нефтяных и газовых шурфов, могут проводиться 2 вида восстановительных работ — текущий и капительный ремонт скважин. Рассмотрим каждый из них подробнее.
к меню ↑
1.1 Текущий ремонт скважин
В зависимости от восстанавливаемого участка текущий ремонт скважин может быть подземным либо наземным. Наземные ремонтные работы ориентированы на исправление дефектов оборудования и насосных агрегатов, расположенных в устье скважины, восстановление трубопроводов, регулирующей аппаратуры, гидроаккумуляторов.
Подземный ремонт направлен на работу с оборудованием, размещенным внутри обсадной колонны, помимо этого он включает ряд мероприятий по восстановлению целостности самой обсадной трубы, повышению дебита источника либо его дополнительное разбуривание с целью перехода на более глубокий водоносный слой. В группу текущих ремонтных работ также входит продувка скважины и чистка ее фильтра от заиливания, однако данные мероприятия можно в равной степени классифицировать как аварийные.
Текущий ремонт скважин своими руками всегда состоит из следующих этапов:
- к источнику доставляется необходимое оборудование;
- выполняется подготовка скважины к ремонту;
- проводятся чистка обсадной колонны и ликвидация небольших повреждений, по мере необходимости — замена износившегося оборудования;
- используемые для ремонта агрегаты демонтируются и подготавливаются к обратной транспортировке.
Желонка для очистки скважины
Чистка источника от ила в простейшем варианте выполняется с помощью желонки, представляющей собой металлическую трубу длиной 1-2 м, на нижнем торце которой расположено входное отверстие, перекрытое шаровым затвором. Желонка на тросе опускается внутрь обсадной колонны и внутрь трубы попадет песок скопившийся в фильтре песок, далее затвор перекрывает нижний торец трубы и конструкция поднимается на поверхность, очищается и процесс выполняется повторно.
Если очистка желонкой не принесла результатов и поступление воды не восстановилось, что возможно в случае плотного закупоривания перфораций фильтра песком, необходима продувка скважины. Для продувки потребуется приобрести специальное оборудование — эрлифт (компрессор), способный осуществлять подачу воздуха под давлением 10-15 атмосфер.
Суть метода заключается в том, что внутрь обсадной колонны опускается шланг, через который эрлифт закачивает воздух, при этом устье колонны перекрывается герметичной крышкой. Повышение давления приводит к тому, что поток воздуха очищает фильтрационную секцию, выдавливая все загрязнения из ее перфораций.
Схема промывки скважины
Однако реанимация непродуктивных скважин с помощью продувки имеет ряд ограничений. Она может выполняться только для источников на песок, глубина которых не превышает 40 метров — ремонт артезианских скважин производится с помощью промывки (методы отличаются лишь тем, что при промывке под высоким давлением подается вода). Также продувка может привести к повреждению фильтра скважины, который является неремонтопригодным. В таком случае потребуется бурение нового источника.
Приспособление для изъятия шлангов и тросов
Отдельно отметим аварийные ситуации, возникающие по причине обрыва погружных насосов и другого оборудования. Для извлечения сторонних предметов используется специальная подъемная техника. Если упавшая конструкция металлическая — применяются магнитные подъемники, при падении шлангов, тросов и прочих гибких изделий — специальные паукообразные захваты.
Серьезную проблему может представлять обрыв оборудования в артезианские скважины, глубина которых может превышать 100 метров. В таком случае извлечение выполняется с помощью ловильного инструмента укомплектованного камерами, выводящими картинку из колонны на экран оператора.
к меню ↑
1.2 Технология капитального ремонта скважин на воду (видео)
2 Капитальный ремонт скважин
В перечень мероприятий, выполняемых при капитальном ремонте, входят исключительно подземные работы. Капитальный ремонт скважин, как правило, связан с восстановлением дебита источника в случаях, когда чистка его фильтрационной секции не принесла требуемых результатов.
Реанимация скважин в таком случае возможна за счет поршневания и обустройства вокруг фильтра цементного моста, отделяющего обсадную колонну от окружающего ее песка. Непосредственно ремонтные работы могут быть связаны с восстановлением разгерметезированной обсадной колонны, в которую через трещины попадают всевозможные загрязнения. Заделка повреждений выполняется посредством цементации затрубного пространства.
В случаях, когда отсутствие воды в источнике связано с понижением уровня водоносной слоя, практикуется углубление скважины, для которого необходимо привлечение бурового оборудования. Секция обсадной колонны, смонтированная после углубления, всегда уже ее основной части, так как дополнительную часть трубы опускается на забой внутри старой колонны.
Учитывайте, что капитальный ремонт скважины может требовать привлечения серьезных материальных затрат, но при этом никаких 100% гарантий на восстановление источником работоспособности вам не даст ни один подрядчик. Поэтому в некоторых случаях будет рациональным бурение на участке новой скважины.
Источник