Ремонт скважин, оборудованных газлифтными клапанами
Особенность ремонта компрессорных скважин, оборудованных газлифтными клапанами, обусловливается тем, что на расчетных глубинах в колонне НКТ устанавливают специальные скважинные камеры. До их спуска обследуют состояние колонны и забоя. При наличии пробки ее удаляют или промывают скважину. Нельзя спускать клапаны в скважины, колонны которых деформированы, имеют дефект или сильно корродированы.
В этих специальных эксцентричных камерах имеется газ-лифтный клапан. Клапан уплотняется с помощью верхних и нижних колец, изготовленных из нефтестойкой резины, и стопорной пружинной защелки. На внешней стороне камеры уплотнительными кольцами проделаны сквозные отверстия, через которые газ из межтрубного пространства проходит в карман, а затем через боковые отверстия в клапане — в насосно-компрессорные трубы. Эксцентричная камера изготовлена таким образом, что проходное сечение колонны труб и их соосность полностью сохраняются. В верхней части камеры (рис. IV.7) предусмотрена специальная направляющая втулка, ориентирующая инструмент (посадочный инструмент), на котором спускают клапан так, чтобы он при отклонении точно попадал в карман. При этом с помощью захватного пружинного устройства освобождается головка клапана после его посадки в карман. Посадочный инструмент, спускаемый в НКТ на стальной проволоке диаметром от 1,8 до 2,4 мм и имеющий шарнирные соединения, после ориентирования направляющей втулкой переламывается в этих соединениях с помощью пружинных устройств так, что продольная ось спускаемого клапана совпа-, дает с продольной осью посадочной камеры.
Клапаны извлекают также с помощью канатной техники. Для этого в скважину спускают экстрактор, который, попадая в эксцентричную камеру, после небольшого подъема ориентируется направляющей втулкой в плоскости посадочной камеры. Затем его звенья под действием пружин переламываются так, что становятся в положение перед ловильной головкой клапана. Захватное пружинное приспособление на конце экстрактора при посадке на ловильную головку клапана захватывает ее и при подъеме вырывает клапан из посадочной камеры.
Для замены и установки газлифтных клапанов без глушения или остановки скважины на устье монтируют оборудование ОУГ-80Х350, рассчитанное на давление 35 МПа. Это оборудование состоит из лубрикатора и превентора (рис. IV.8). На верхний фланец крестовины / газлифтной арматуры или буферной задвижки устанавливают малогабаритный перекрывающий ханизм — превентор 2 с ручным приводом, имеющий эластичные (резиновые) уплотняющие элементы, с помощью которых
 |
можно перекрыть скважину даже в том случае, когда в ней остается проволока. К превентору с помощью быстросъемных соединений крепят секции лубрикатора 3, на верхнем конце которого имеется сальник 6 для пропуска проволоки 8 или тонкого каната и ролик 7. Внизу арматуры предусмотрен натяжной шкив 9 через который канат направляется на барабан лебедки с механическим приводом. Параллельно лубрикатору крепится небольшая съемная мачта 4 с полиспастом 5 для облегчения поднятия и сборки лубрикатора и ввода в него необходимого инструмента или извлечения клапанов. Натяжной шкив связан механически с датчиком 10, преобразующим силу натяжения каната в электрические сигналы, передаваемые по кабелю 11 на индикаторное устройство. По натяжению каната можно судить о проводимых операциях на глубине. В связи с этим точности определения его натяжения и предотвращения обрыва придается особое значение. Приводим для барабана лебедки служит гидравлический двигатель.
Широко применяемая канатная техника не только облегчает производство текущего ремонта газлифтных скважин без подъема НКТ, но и значительно сокращает продолжительность ремонта, создает безопасные условия труда, стабилизирует добычу нефти и газа.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что называется текущим ремонтом скважин и какова его
цель?
2. Какие разновидности текущего ремонта скважин Вы
знаете?
3. Что понимают под межремонтным периодом работы сква
жины? Их виды.
4. Что такое коэффициент эксплуатации скважины?
5. Какие правила нужно соблюдать при подъеме НКТ?
6. Какие правила нужно соблюдать при спуске НКТ?
7. Как проводят спуск и подъем насосных штанг?
8. Как проводят смену трубного скважинного -насоса?
9. Как проводят смену вставного скважинного насоса?
10. Как устраняют обрыв или отвинчивание штанг?
П. В чем заключаются работы по устранению заклинивания плунжера?
12. Как проводят подготовку к спуску и спуск ЭЦН?
13. Как проводят смену ЭЦН?
14. Какую промывку называют прямой? Обратной?
15. Как проводится промывка скважин с применением про
мывочного устройства ПУ-1?
16. В каких случаях применяют для промывки скважин
Руйные насосы?
17. Как работает струйный насос?
Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам.
Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право.
ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
Источник
Документы
ГАЗЛИФТНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН
4.1. Область применения газлифтного способа добычи нефти
После прекращения фонтанирования из-за нехватки пластовой энергии переходят на механизированный способ эксплуатации скважин, при котором вводят дополнительную энергию извне (с поверхности). Одним из таких способов, при котором вводят энергию в виде сжатого газа, является газлифт.
Использование газлифтного способа эксплуатации скважин в общем виде определяется его преимуществами.
1. Возможность отбора больших объемов жидкости практически при всех диаметрах эксплуатационных колонн и форсированного отбора сильнообводненных скважин.
2. Эксплуатация скважин с большим газовым фактором, т.е. использование энергии пластового газа, в том числе и скважин с забойным давлением ниже давления насыщения.
3. Малое влияние профиля ствола скважины на эффективность работы газлифта, что особенно важно для наклонно направленных скважин, т.е. для условий морских месторождений и районов освоения Севера и Сибири.
4. Отсутствие влияния высоких давлений и температуры продукции скважин, а также наличия в ней мехпримесей (песка) на работу скважин.
5. Гибкость и сравнительная простота регулирования режима работы скважин по дебиту.
6. Простота обслуживания и ремонта газлифтных скважин и большой межремонтный период их работы при использовании современного оборудования.
7. Возможность применения одновременной раздельной эксплуатации, эффективной борьбы с коррозией, отложениями солей и парафина, а также простота исследования скважин.
Указанным преимуществам могут быть противопоставлены недостатки.
1. Большие начальные капитальные вложения в строительство компрессорных станций.
2. Сравнительно низкий коэффициент полезного действия (КПД) газлифтной системы.
3. Возможность образования стойких эмульсий в процессе подъема продукции скважин.
Исходя из указанного выше, газлифтный (компрессорный) способ эксплуатации скважин, в первую очередь, выгодно использовать на крупных месторождениях при наличии скважин с большими дебитами и высокими забойными давлениями после периода фонтанирования.
Далее он может быть применен в наклонно направленных скважинах и скважинах с большим содержанием мехпримесей в продукции, т.е. в условиях, когда за основу рациональной эксплуатации принимается межремонтный период (МРП) работы скважин.
При наличии вблизи газовых месторождений (или скважин) с достаточными запасами и необходимым давлением используют бескомпрессорный газлифт для добычи нефти.
Эта система может быть временной мерой — до окончания строительства компрессорной станции. В данном случае система газлифта остается практически одинаковой с компрессорным газлифтом и отличается только иным источником газа высокого давления.
Газлифтная эксплуатация может быть непрерывной или периодической. Периодический газлифт применяется на скважинах с дебитами до 40-60 т/сут или с низкими пластовыми давлениями. Высота подъема жидкости при газлифте зависит от возможного давления ввода газа и глубины погружения колонны НКТ под уровень жидкости.
В среднем диапазон применяемых значений давления ввода газа составляет 4,0-14,0 МПа. Диапазон производительности газлифтных скважин при непрерывном газлифте 602000 т/сут.
Технико-экономический анализ, проведенный при выборе способа эксплуатации, может определить приоритет использования газлифта в различных регионах страны с учетом местных условий. Так, большой МРП работы газлифтных скважин, сравнительная простота ремонта и возможность автоматизации предопределили создание больших газлифтных комплексов на Самотлорском, Федоровском, Правдинском месторождениях в Западной Сибири. Это дало возможность снизить необходимые трудовые ресурсы региона и создать необходимые инфраструктуры (жилье и т.д.) для рационального их использования.
4.2. Системы и конструкции газовых подъемников
Газлифт (эрлифт) — система, состоящая из эксплуатационной (обсадной) колонны труб и опущенных в нее НКТ, в которой подъем жидкости осуществляется с помощью сжатого газа (воздуха). Иногда эту систему называют газовый (воздушный) подъемник. Способ эксплуатации скважин при этом называется газлифтным.
По схеме подачи от вида источника рабочего агента — газа (воздуха) различают компрессорный и бескомпрессорный газлифт, а по схеме действия — непрерывный и периодический газлифт.
Схема работы газлифтного подъемника показана на рис. 4.1. В затрубное пространство нагнетают газ высокого давления, в результате чего уровень жидкости в нем будет понижаться, а в НКТ — повышаться. Когда уровень жидкости понизится до нижнего конца НКТ, сжатый газ начнет поступать в НКТ и перемешиваться с жидкостью. В результате плотность такой газожидкостной смеси становится ниже плотности жидкости, поступающей из пласта, а уровень в НКТ будет повышаться. Чем больше будет введено газа, тем меньше будет плотность смеси и тем на большую высоту она поднимется. При непрерывной подаче газа в скважину жидкость (смесь) поднимается до устья и изливается на поверхность, а из пласта постоянно поступает в скважину новая порция жидкости.
Дебит газлифтной скважины зависит от количества и давления нагнетания газа, глубины погружения НКТ в жидкость, их диаметра, вязкости жидкости и т.п.
Конструкции газлифтных подъемников определяются в зависимости от числа рядов насосно-компрессорных труб, спускаемых в скважину, и направления движения сжатого газа. По числу спускаемых рядов труб подъемники бывают одно- и двухрядными, а по направлению нагнетания газа — кольцевыми и центральными (см. рис. 4.1).
При однорядном подъемнике в скважину спускают один ряд НКТ. Сжатый газ нагнетается в кольцевое пространство между обсадной колонной и насосно-компрессорными трубами, а га-
ёЁЙ. 4.1. ёЁЙГА1ы „ШЁШТЫх ббЬиА1Шб,
зожидкостная смесь поднимается по НКТ, или газ нагнетается по насосно-компрессорным трубам, а газожидкостная смесь поднимается по кольцевому пространству. В первом случае имеем однорядный подъемник кольцевой системы (см. рис. 4.1, $), а во втором — однородный подъемник центральной системы (см. рис. 4.1, •).
При двухрядном подъемнике в скважину спускают два ряда концентрически расположенных труб. Если сжатый газ направляется в кольцевое пространство между двумя колоннами НКТ, а газожидкостная смесь поднимается по внутренним подъемным трубам, то такой подъемник называется двухрядным кольцевой системы (см. рис. 4.1, ,). Наружный ряд насоснокомпрессорных труб обычно спускают до фильтра скважины.
При двухрядном ступенчатом подъемнике кольцевой системы в скважину спускают два ряда насосно-компрессорных труб, один из которых (наружный ряд) ступенчатый; в верхней части — трубы большего диаметра, а в нижней — меньшего диаметра. Сжатый газ нагнетают в кольцевое пространство между внутренним и наружным рядами НКТ, а газожидкостная смесь поднимается по внутреннему ряду.
Если сжатый газ подается по внутренним НКТ, а газожидкостная смесь поднимается по кольцевому пространству между двумя рядами насосно-компрессорных труб, то такой подъемник называется двухрЕ^ным центральной системы (см. рис. 4.1, „).
Недостатком кольцевой системы является возможность абразивного износа соединительных труб колонн при наличии в продукции скважины механических примесей (песок). Кроме того, возможны отложения парафина и солей в затрубном пространстве, борьба с которыми в нем затруднительна.
Преимущество двухрядного подъемника перед однорядным в том, что его работа происходит более плавно и с более интенсивным выносом песка из скважины. Недостатком двухрядного подъемника является необходимость спуска двух рядов труб, что увеличивает металлоемкость процесса добычи. Поэтому в практике нефтедобывающих предприятий более широко распространен третий вариант кольцевой системы — полутора-рЁ^ный подъемник (см. рис. 4.1, fc), которйй имеет преимущества двухрядного при меньшей его стоимости.
4.3. Наземное оборудование газлифтных скважин
В состав оборудования для обслуживания и эксплуатации газлифтных скважин входят: оборудование устья скважин
ОУГ-80х35, инструмент ГК и установка ЛСГ1К-131А или ЛСГ-16А для проведения скважинных работ.
Оборудование устья ОУГ-80х35 предназначено для снятия и посадки газлифтного клапана в эксцентричной скважинной камере без глушения и последующего освоения скважины (рис.
4.2). Оно состоит из уплотнительного узла проволоки 1 с направляющими роликами, трехсекционного лубрикатора 2, манометра 3 с разделителем, плашечного превентора 4 с ручным управлением, натяжного ролика 5 с очистительным устройством, полиспаста 8, монтажной мачты 6 и стяжного ключа 7. Ниже указаны его характеристики.
Техническая характеристика ОУГ-80х35
Узел уплотнения проволоки (рис. 4.3) с направляющим роликом состоит из корпуса 2, внутри которого размещены резиновые уплотнители 3 с отверстием под проволоку 2,4 мм, поджимаемые сверху через нажимную втулку 4 гайкой 5. В корпусе под резиновыми уплотнителями расположена свободно перемещающаяся армированная металлом резиновая втулка 1, герметизирующая уплотнитель в случае обрыва проволоки. Данное устройство позволяет заменять резиновые уплотнители под давлением при их выходе из строя.
Секции лубрикатора длиной по 2,5 м, предназначенные для размещения в них газлифтных сильфонных клапанов, ударного инструмента и приборов, соединены между собой быстросборными соединениями с резиновыми уплотнительными кольцами.
Превентор плашечный (рис. 4.4) состоит из корпуса 1 с вертикальным проходным диаметром 76 мм, крышек 3, плашек
2, винтов 4 и перепускного клапана 5. В нижней части расположен фланец для присоединения со стволовой задвижкой ар-
Рис. 4.4. Превентор плашечный
матуры. Шпонка 6 препятствует проворачиванию плашки. На наружной поверхности плашки имеются каналы для перепуска давления за плашку, что облегчает ее перемещение и увеличивает прижатие плашек друг к другу при перекрытии устья или обжим проволоки. Для облегчения открытия превентора под давлением на боковой стенке корпуса установки имеется пер е-пускной клапан, который позволяет уравновесить давление под и над плашками. К нижнему натяжному ролику крепится индикатор, показывающий натяжение проволоки в процессе работы.
Оборудование ОУГ-80х35 монтируют с помощью мачты, которая устанавливается на одну из гаек фланцевого крепления арматуры.
В комплект инструмента ГК входит инструмент из комплекта КИГК, который состоит из трех наборов (рис. 4.5).
Первый стандартный набор включает инструменты, спускаемые в скважину при любых операциях по обслуживанию. С их помощью производят удары вверх и вниз, а также крепят проволоку. К этому набору относятся: устройство для закрепления проволоки УЗП, шарнир Ш16, грузовые штанги ШГр и 1ШГр, Яссы гидравлический ЯСГ и механический ЯСМ, яссы для сообщения набору инструментов, спускаемых в скважину, ударных импульсов: ЯСГ — для удара вверх и ЯСМ — вверх или вниз.
Второй набор — инструменты для установки в скважине и извлечения из нее клапанов всех видов с замками или фиксатором. К этому набору относятся: рычажный ОР и консольный ОК отклонители для посадки оборудования в скважинные камеры, инструмент для спуска газлифтных клапанов ИСК, цанговый инструмент ИЦ для извлечения скважинного оборудова-
Рис. 4.5. Комплект инструмента КИГК:
а — устройство закрепления проволоки УЗП; 6 — грузовая штанга ШГр; в -шарнир Ш16; „ — гидравлический ясс ЯСГ; д — механический ясс ЯСМ; е -рычажный отклонитель ОР; ж — инструмент для спуска газлифтных клапанов ИСК; з — цанговый инструмент ИЦ; и — выпрямитель проволоки ВОП; к -ловильный проволочный инструмент ИЛП; л — трубный шаблон ШТ; м -печать ПК; н — гидростатическая желонка ЖГС; о — парафинорезка ПФ; п -скребок парафина СП; р — приемный клапан КПП; с — правочный инструмент ИП
ния из камер, а также инструменты из комплекта КИГК и ИКПГ.
Третий набор — инструменты вспомогательного назначения, применяемые при подготовке скважин к эксплуатации, а также при ремонтных и исследовательских работах. К ним относятся: выпрямитель проволоки ВОП, ловильный проволочный инструмент ИЛП, трубный шаблон ШТ, печать, гидростатическая желонка ЖГС, скребок парафина СП, приемный клапан КПП, правочный инструмент ИП, ограничитель, шток, керн (рис. 4.6 и табл. 4.1).
Установка ЛСГ-16А, смонтированная на шасси автомобиля “Урал-375Е”, предназначена для смены управления скважинным оборудованием на глубинах до 5000 м с помощью
Т а б л и ц а 4.1
Техническая характеристика инструмента из комплекта КИГК
Наибольшая нагрузка на проволоку, кН
Присоединительная резьба инструментов (ГОСТ 13877-80), мм:
Источник