Схема установки для подземного ремонта скважины

СХЕМА УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОДЗЕМНОГО РЕМОНТА СКВАЖИН.

Все подземные и капитальные ремонты скважин, а также операции по обработке призабойных зон сопровождаются спуском в скважину и подъемом из нее труб, штанг, различных инструментов. Поэтому над устьем скважины на время проведения ремонтных работ должны быть установлены по-дъемное сооружение (вышки или мачты) соответствующей высоты и подъемный механизм (меха-низированные лебедки, смонтированные на тракторах или автомобилях). На нефтяных и газовых промыслах широко распространены подъемные агрегаты для подземного ремонта скважин, в кото-рых вышка и лебедка размещены на одной транспортной базе – тракторе или автомобиле.

Схема оснащения вышки или мачты для проведения спускоподъемных операций с трубами, штангами и различными инструментами приведена на рис. 14. Аналогично оснащаются и перед-вижные агрегаты, имеющие собственную мачту или вышку.

Вышка оснащается обычным полиспастом или талевой системой с крюком, на котором при помощи специальных приспособлений подвешивается поднимаемый груз (трубы, штанги). Непод-вижные ролики полиспаста, собранные в один узел, называемый кронблоком, устанавливаются на

верхней площадке вышки. Обычно все ролики кронблока свободно насажены на один вал, укре-пленный на массивной раме. В кронблоке может быть от трех до пяти роликов в зависимости от тре-буемой грузоподъемности талевой системы.

Подвижные ролики талевой системы также собраны в один узел, называемый талевым блоком. Здесь также все ролики свободно насажены на одном валу.

Талевый блок висит на стальном канате, который поочередно пропускается через ролики кронблока и талевого блока и обратно в том же порядке. Неподвижный конец каната закреплен у ос-нования вышки, а подвижный конец прикреплен к барабану лебедки.

Во избежание опрокидывания вышки при подъеме или спуске колоны труб подвижный конец каната перед закреплением его у барабана лебедки в большинстве случаев пропускается через от-тяжной ролик, укрепленный у основания вышки, как это показано на рис.14. Таким образом, талевый блок, крюк и подвешенные на нем трубы висят на нескольких канатах (струнах). Число струн сос-тавляет от 2 до 8; в соответствии с этим нагрузка на рабочий конец каната и на лебедку в 2—8 раз меньше веса груза на крюке.

При вращении барабана лебедки канат навивается на барабан и происходит подъем труб. Спуск производится под действием веса труб.

При работе с легкими инструментами ( желонки при чистке пробок, укороченные колонны

насосных штанг и т. п.) канат от барабана лебедки перекидывают через один ролик на кронблоке не-посредственно к подвешиваемому инструменту или крюку. В этом случае система работает без при-менения талей. При работах, связанных с вращением колонны труб (например, при разбуривании це-мента), над устьем скважины, как и при бурении, устанавливают ротор.

Эксплуатационные вышки обычно изготовляют из отработанных бурильных и насосно-компрес-сорных труб высотой 24 и 28м, грузоподъемностью 50 и 75 т. Нижнее основание имеет размеры 8х8 м, верхняя площадка — 2х2 м.

Мачты имеют высоту15 и 22 м с соответствующей грузоподъемностью 15 и 25 т. Мачта уста-навливается над устьем скважины с небольшим углом наклона и укрепляется оттяжками.

С целью более рационального использования подъемных сооружений и механизмов применя-ют передвижные мачты, а также подъемники, несущие собственную мачту.

Рис. 24 Схема установки для подземного ремонта скважин:

1 – тракторный подъёмник; 2 – стальной канат; 3 – оттяжной ролик; 4 – НКТ; 5 – элеватор; 6– штропы; 7 – крюк; 8 – талевый блок; 9 – вышка; 10 – кронблок; 11 – мостики; 12 – упор для трактора.

Передвижные мачты устанавливают на тележках и транспортируют от скважины к скважине трактором. Они изготовляются из обсадных труб двуногими, телескопическими.

В подъемниках, несущих собственную мачту, транспортной базой служат трактора и автомо-били. Такие подъемники имеют грузоподъемность от 16 до 80 т.

Необходимым оборудованием для всех видов подземного ремонта скважин явля-ется грузоподъем­ное сооружение — вышка, которая устанавливается на площад­ке над усть-ем скважины. Вышки могут устанавливаться стацио­нарно или входят в комплект агрегата подземного ремонта скважин и монтируются над устьем скважины только при ее ремонте.

Источник

ОБЩАЯ СХЕМА ПРОВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНОГО РЕМОНТА СКВАЖИНЫ

Все работы по подземному текущему и капитальному ремонту сопровождаются спуском в скважину и подъемом из нее труб,штанг и различных инструментов. Поэтому над устьем скважины должно быть установлено подъемное сооружение.

Такими сооружениями являются вышки или мачты. Кроме этого, у скважины необходимо иметь подъемный механизм. В качестве та­кого механизма применяются тракторные или автомобильные подъ­емники, которые представляют собой механизированные лебедки, смонтированные на тракторе или автомобиле.

Схема оснащения вышки или мачты для подъема и спуска труб, штанг и различных инструментов при-подземном ремонте скважины представлена на рис. 167.

Вышка оснащается обычным полиспастом или талевой системой с крюком, на котором при помощи специальных приспособлений подвешивается поднимаемый груз (трубы, штанги). Неподвижные ролики полистаста, собранные в один узел, называемый крон-блоком, устанавливаются на верхней площадке вышки. Обычно все ролики кронблока свободно насажены на один вал, укрепленный на массивной раме. В кронблоке может быть от трех до пяти роликов в зависимости от требуемой грузоподъемности талевой системы.

Подвижные ролики талевой системы также собраны в один узел, называемый талевым блоком. Здесь также все ролики сво­бодно насажены на одном валу.

Талевый блок висит на стальном канате, который поочередно пропускается через ролик кронблока, ролик талевого блока и обратно в том же порядке. Неподвижный конец каната заякорен у основания вышки, а подвижный конец прикреплен к барабану лебедки.

Во избежание опрокидывания вышки при подъеме или спуске колонны труб подвижный конец каната перед закреплением его у барабана лебедки в большинстве случаев пропускается через оттяж­ной ролик, укрепленный у основания вышки, как это показано на рис. 167.

Таким образом, талевый блок, крюк и подвешенные на нем трубы висят на нескольких канатах, или, как иначе говорят, на струнах. Число струн обычно равняется от 2 до 10; в соответствии с этим 338

нагрузка на рабочий конец каната и на лебедку в 2—10 раз меньше силы тяжести груза, висящего на крюке.

При вращении барабана лебедки канат наматывается на барабан и происходит подъем труб. Спуск производится под действием силы тяжести труб.

Трубы и штанги при подъеме из скважины обычно укладывают на мостки и стеллажи, сооружаемые наклонно у вышки или мачты.

Рис. 167. Схема оборудования вышки для подземного ремонта

1 — тракторный подъемник; 2 —>• стальной канат; з — оттяжной ролик;

4 — труба; 5 — элеватор; б — штропы; 7 — крюк; В — талевый блок; 9 —

вышка; 10 — кронблок; 11 — мостки; 12 — упор для трактора.

В ряде районов (Баку, Грозный) спуско-подъемные операции с трубами и штангами иногда проводят по технологии, предусматри­вающей размещение труб в вертикальном положении внутри фонаря вышки и подвеску штанг в специальной люстре. Эта технология, известная под шифром МСПД (механизация спуско-подъемных работ при добыче нефти), предусматривает совмещение свинчивания и раз­винчивания труб и штанг с подъемом или спуском талевого блока с порожним элеватором. В результате достигается высокая произво­дительность труда при сокращении сроков подземного ремонта.

При спуске или подъеме желонки при очистке скважины от пробки, поршня при поршневании, насосных штанг, спускаемых на небольшую глубину, и т. п. канат от барабана лебедки пропускают через оттяжной ролик и перекидывают через один верхний ролик на кронблоке. Часто в этом случае оттяжной ролик не применяют вообще.

1 кгс/см 2 «=. 10 8 Па, 1 см 3 = Ю’ 6 м 3 , 1 см 2 = 10″ 4 м 2 , из (25) полу­чим следующее соотношение:

где () — объемный расход газа при среднем давлении р по длине образца.

При малых длинах испытуемых образцов среднее давление по длине образца может быть принято

где р 1 и р г — соответственно давление газа на входе в образец и на выходе из него. Полагая, что процесс расширения газа при фильтрации через образец происходит изотермически, и используя закон Бойля— Мариотта, получим

(23)

где (?0 — расход газа при атмосферном давлении ро. Тогда формула для определения проницаемости пород по газу запишется в виде:

(24)

В Международной системе единиц величины, входящие в формулы проницаемости (20) и (24), имеют размерности: [Ь] = м; [Р] = м 2 ; [ 3 /с; [р] = Па; [ц] = Па-с. При Ь = 1 м, Р = 1 м 2 , 3 /с, р = 1 Па и ц, = 1 Па-с получим значение коэффициента проницаемости 1с = 1 м 2 . Действи­тельно, подставив единицы измерения соответствующих величин в формулу (20), найдем

Таким образом, в системе СИ за единицу проницаемости в 1 м 2 принимается проницаемость такой пористой среды, при фильтрации через образец которой площадью 1 м 2 и длиной 1 м при перепаде давления 1 Па, расход жидкости вязкостью 1 Па-с составляет 1 м 3 /с.

Физический смысл размерности и (площадь) заключается в том, что проницаемость как бы характеризует величину сечения каналов пористой среды, по которым в основном происходит фильтрация.

Единица проницаемости 1 м 2 велика и неудобна для практиче­ских расчетов. Поэтому в промысловом деле для оценки проницае­мости обычно пользуются практической единицей — дарси (д), которая в 10 12 раз меньше, чем проницаемость в 1 м 2 (1 д — про­ницаемость такой пористой среды, при фильтрации через образец которой площадью 1 см а и длиной 1 см при перепаде давления 1 кгс/см 2 расход жидкости вязкостью 1 спз составляет 1 см 3 /с). Величина, равная 0,001 д, называется миллидарси. Учитывая, что

Проницаемость естественных нефтяных коллекторов может изме­няться в очень широких пределах даже по одному и тому же пласту. Приток нефти и газа в пластах наблюдается даже при незначительной проницаемости пород (в пределах 10—20 мд и ниже) при наличии высоких перепадов давлений.

Большая часть нефтеносных и газоносных пластов имеет прони­цаемость от 100 до 2000 мд. Глинистые породы имеют проницаемость в тысячные и десятитысячные доли миллидарси, поэтому они прак­тически непроницаемы.

Характерной особенностью продуктивных пород нефтяных и газовых месторождений является то, что проницаемость их по го­ризонтали (параллельно напластованию) больше проницаемости этих же пород в направлении, перпендикулярном напластованию. Это объясняется большей уплотненностью пород перпендикулярно напластованию.

При эксплуатации нефтяных и газовых месторождений в пористой среде движутся нефть, газ, вода или нефте-, водогазовые смеси. В зависимости от того, что движется в пористой среде и каков ха­рактер движения, проницаемость одной и той же среды может быть различной. Поэтому для характеристики проницаемости нефтесо-держащих пород введены понятия абсолютной, фазовой (эффектив­ной) и относительной проницаемости.

Абсолютной проницаемостью называется про­ницаемость пористой среды при движении в ней лишь одной какой-либо фазы (газа или однородной жидкости). Абсолютной проницае­мостью принято считать проницаемость пород, определенную по газу (азоту).

Фазовой (эффективной) проницаемостью называется проницаемость породы для данных газа или жидкости при содержании в породе многофазных систем. Фазовая проницае­мость зависит от физических свойств породы и степени насыщен­ности ее жидкостью или газом.

Относительной проницаемостью пористой среды называется отношение фазовой проницаемости этой среды к абсолютной ее проницаемости.

При эксплуатации нефтяных и газовых месторождений чаще всего в породе присутствуют и движутся две и три фазы одновре­менно. В этих условиях проницаемость породы для одной какой-либо фазы всегда меньше ее абсолютной проницаемости.

Исследования показывают, что эффективная и относительные проницаемости для различных фаз находятся в тесной зависимости от нефте-, газо- и водонасыщенности норового пространства породы и физико-химических свойств жидкостей.

При промывке песчаных пробок и обработках призабойных зон, связанных с закачкой в скважину жидкостей, у скважины кроме подъемника устанавливают также насосные агрегаты.

При работах, связанных с вращением колонны труб (например, при разбуривании цемента), над устьем скважины, как и при буре­нии, устанавливают ротор.

Источник

Подъемники для подземного ремонта. Назначение. Принципиальные схемы стационарных, передвижных и самоходных нефтепромысловых подъемников для подземного ремонта скважин.

Подземный ремонт скважин связан с подъемом из скважины и спуском оборудования, инструмента, различных приборов, а также с закачкой в скважину технологических жидкостей.

Для этого применяются следующие способы ремонта:

· с помощью скважинного трубопровода, собираемого из отдельных труб;

· с помощью скважинного трубопровода из гибких труб, наматываемых на барабан;

· с использованием канатной техники или на кабеле.

Для доставки технологических жидкостей используются скважинные трубопроводы, межтрубное (если скважинных трубопроводов несколько) и затрубное пространство.

Подземный ремонт может проводиться при открытом и закрытом или герметизированном устье.

В первом случае скважину необходимо останавливать путем ее глушения и замещения внутрискважинной жидкости на безопасную жидкость с целью снижения ее агрессивного воздействия на бригаду подземного ремонта и окружающую среду. Глушение скважины, как правило, существенно ухудшает состояние призабойной зоны скважины и может привести к снижению ее дебита.

Во втором случае ремонт производится без глушения скважины, что не приводит к снижению ее дебита после ремонта, улучшает условия работы бригады подземного ремонта и снижает вероятность загрязнения окружающей среды. Но при этом требуется сложное дорогостоящее оборудование, включающее устьевые превенторы и уплотнение устья, способное обеспечивать герметичный пропуск труб с муфтами. Кроме того, в отличие от ремонта при открытом устье, где спуск оборудования происходит под его собственным весом, в этом случае необходимо использование специальных устройств на устье, обеспечивающих создание осевой нагрузки на трубы для проталкивания колонны в скважину при больших давлениях на нем.

Рисунок 9.1 Схема установки с гибкими трубами для подземного ремонта скважин:

1 — циркуляционный переводник; 2 — гибкие НКТ; 3 — колонная головка; 4 -дроссель; 5 — отводная линия; 6 — циркуляционный тройник с дросселем противодавления и задвижкой; 7 — четырехплашечный превентор; 8 — сальниковая коробка; 9 — индикатор веса; 10 — инжекторная головка для подачи и извлечения колонны гибких труб; 11 — выпрямляющее устройство; 12 — подъемный кран инжектора; 13 — барабан с гибким НКТ; 14 — кабина управления; 15 — энергетический блок

Рисунок 9.2 Размещение оборудования при подземном ремонте скважины:

1 — тракторный подъемник; 2 — канат, 3 — упор для трактора; 4 — мостки; 5 -оттяжной ролик; 6 — труба; 7 — элеватор; 8 — штропы; 9 — крюк; 10— талевый блок; 11 — вышка; 12 — кронблок обходим быстрый спуск приборов при герметизированном устье.

С использованием азотных технологий, т.е. мобильных азотных установок для генерации азота и его применения для различных технологических процессов освоения и ремонта скважин, получили широкое распространение установки с трубами. Азот позволяет обеспечить безопасное ведение работ. Наибольшее распространение получил подземный ремонт при открытом устье с собиранием колонны НКТ и штанг из отдельных труб и штанг соответственно.

Спуск и подъем различного подземного оборудования и инструмента при подземном ремонте осуществляют с помощью подъемной лебедки или подъемной установки, называемой агрегатом для подземного ремонта скважин.

Подъемная лебедка предназначена для работы в сочетании со стационарными вышками, установленными над устьем скважины (рис. 9.2). На верху вышки монтируется кронблок 12, оснащенный талевым канатом с талевым блоком 10. На талевом блоке 10 подвешивается крюк 9, на котором с помощью штропов 8 и элеватора 3 крепится колонна насосно-компрессорных труб 6 или штанг. Стальной талевый канат 2 от лебедки трактора-подъемника 1 пропускается через оттяжной ролик 5, расположенный внизу вышки 11, через ролики кронблока 12 и талевого блока 10 и обратно в том же порядке. Неподвижный конец каната прикрепляется у основания вышки, а подвижный к барабану лебедки. Оттяжной ролик 5 предупреждает опрокидывание вышки при подъеме или спуске колонны труб.

Оборудование для подземного ремонта предусматривает наличие на скважине постоянной эксплуатационной вышки, что не совсем удобно. Поэтому в настоящее время большее распространение получили подъемные агрегаты, на которых смонтированы мачта и все необходимое оборудование для проведения спускоподъемных работ. Подобные работы могут осуществляться как с укладкой труб на мостки, так и с их установкой в вертикальное положение. Последнее обычно предусматривает применение верхового рабочего и более предпочтительнее, так как при этом не происходит износ ниппельных концов труб, что позволяет применять трубы типа НКМ и других, аналогичных этому, у которых уплотнение соединений выполнено за счет специальных проточек на концах или за счет применения различных уплотнительных колец, например, из тефлона. Общий вид агрегата с вертикальной установкой труб представлен на рис. 9.3.

Если подъемная установка большой грузоподъемности снабжена дополнительным оборудованием, позволяющим существенно повысить ее функциональные возможности, например, проводить буровые работы, т.е. если в ее состав входят насосный блок, блок очистки и подготовки бурового раствора, передвижные мостки с рабочей площадкой, то такая установка является комплексом подъемного оборудования.

Рисунок 9.3 Агрегат А-50У:

1 — передняя опора; 2 -промежуточная опора; 3 -компрессор; 4 — трансмиссия; 5 — промежуточный вал; 6 — гидроцилиндр подъема вышки; 7 — ограничитель подъема крюкоблока; 8 — талевая система; 9 -лебедка; 10 — вышка; 11 -пульт управления; 12 — опорные домкраты; 13 – ротор грузоподъемностью 32 т имеет вышку, аналогичную используемой в АзИНМАШе-37.

Агрегат “Бакинец-3М” с тяговым усилием 78 кН смонтирован на тракторе Т-100МЗ, состоит из подъемной лебедки, телескопической вышки, кронблока, талевого блока с трехрогим крюком, механизма подъема вышки и коробки передач.

Для капитального ремонта используется самоходная установка УПТ1-50 грузоподъемностью 50 т на базе трактора Т-130.1Г-1. Для этих же целей применяется агрегат А-50У на базе автомобиля КрАЗ. Он предназначен для ремонта скважин глубиной до 3500 м с укладкой труб на мостки, а также для разбуривания цементной пробки в колоннах диаметром 140— 168 мм, промывки и тартальных работ. Входящий в состав агрегата промывочный насос 9МГр смонтирован на двухосном автоприцепе 2ПН-2. Давление насоса 16 МПа при подаче 6,1 л/с. При давлении 6 МПа подача составляет около 10 л/с.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Источник