Оборудование для капитального ремонта скважин
В прежние времена по окончании бурения и заканчивания скважины деррик часто оставляли на своем месте над скважиной для подъема и спуска оборудования во время ремонта. В настоящее время капитальный ремонт осуществляет обслуживающая компания с помощью эксплуатационной установки, которая может представлять собой как крупную конструкцию для капитального ремонта скважин, так и небольшую подъемную установку.
Установка для капитального ремонта скважины по внешнему виду похожа на буровую. Она может производить бурение с помощью ремонтной колонны, состоящей из бурильных или насосно-компрессорных труб, по которым циркулирует буровой раствор (на водной или углеводородной основе) либо воздушная или азотная пена. Установка для подземного ремонта скважин (подъемная установка) состоит из подъемного оборудования, смонтированного на грузовике (см. рис. 23.1) или трейлере. Там же установлена лебедка, которая приводится в действие двигателем грузовика. Как и буровая установка, конструкция содержит кронблок, талевый блок и подъемную линию.
Подъемная линия может представлять собой талевый канат — стальной плетеный провод, но может быть и гладкой, состоящей из сплошного стального троса. На талевом блоке имеются элеваторы, предназначенные для захвата свечей труб и насосных штанг. Для соединения и разъединения труб (как насосных штанг, так и насосно-компрессорной колонны) применяются гидравлические клиновые захваты и ключи. Для вращения ремонтной колонны используются вертлюг и вращающаяся головка ведущей бурильной трубы малого размера.
Существует два типа ремонтных мачтовых вышек: трубные и уголковые. Трубная мачта состоит из стальных труб, которые могут как поворачиваться, так и подниматься или опускаться с помощью системы проволочных тросов в процессе установки и демонтажа ремонтного оборудования. Они могут быть одно- и двухстоечными в зависимости от числа труб. При работе с одностоечной установкой извлеченные из скважины насосно-компрессорные колонны или насосные штанги требуется уложить на землю, в то время как на двухстоечной установке устроен специальный балкон либо одновременно вертикальный стеллаж и подвеска для труб и платформа для насосно-компрессорной колонны. На балконе обычно стоит человек, направляющий насосно-компрессорные трубы или насосные штанги в металлические захваты. Вверху вышки располагается вертикальный стеллаж или подвеска для одновременного захвата трех насосных штанг. Платформа для насосно-компрессорной колонны находится ниже (см. рис. 23.2).
Уголковая вышка состоит из элементов уголковой стали, она может выдвигаться, на ней также расположен либо балкон, либо вертикальный стеллаж и платформа для насосно-компрессорной колонны. Мачты закрепляют с помощью расходящихся проволочных растяжек, зафиксированных на поверхности земли.
Установку по ремонту скважин обслуживает бригада из трех-четырех человек, в том числе оператор, верховой рабочий, а также один или двое работающих внизу. В отличие от буровой установки, работа на ремонтных установках продолжается только в дневное время суток.
Самоходная установка — это автомобиль, на котором смонтирована двигательно-спуско-подъемно-мачтовая система. Подъемный канат приводится в действие с помощью одного или двух дизельных двигателей. В отличие от обычной ремонтной установки, эти же двигатели работают при движении самоходной установки по шоссе. Для поворота и подъема вышки используют гидравлические насосы. В некоторых случаях вышка находится сзади самоходной установки, в остальных случаях она располагается ближе к кабине водителя для лучшего обзора. Для стабилизации установки на неровной поверхности служат гидравлические выравнивающие домкраты.
Установка с использованием непрерывной колонны (см. рис. 23.3) — предназначена для ремонта скважины, на ней труба для подъема и спуска оборудования намотана на барабан, закрепленный на автомобиле. Непрерывная насосно-компрессорная колонна представляет собой гибкуюстальную трубу диаметром обычно около 1,25 дюйм. (3 см) и длиной до 19 тыс. фут. (6000 м). Она разматывается с барабана, захватывается фрикционными колодками и проходит через затвор, направляющий ее в скважину.
Использование катушечной установки позволяет сократить время, затрачиваемое на спуск и подъем, по сравнению с обычной установкой с прямыми свечами насосно-компрессорных труб, которые требуется развинчивать или свинчивать через каждые 30 фут. (10 м). Так как насосно-компрессорную колонну опускают в скважину через устьевое оборудование, поддерживающие необходимое давление гибкие трубы также можно применять на скважинах с высоким давлением. Бурить можно гибкой трубой большего диаметра. Однако гибкие трубы не могут вращаться, поэтому для управления буровым долотом используется забойный турбинный двигатель.
Существует технология подземного ремонта скважин с помощью малогабаритного и легкого инструмента, который спускают по насосно-компрессорной колонне. Облегченная установка для труб малого диаметра предназначена для спуска в скважину насосно-компрессорной колонны диаметром 0,25—1 дюйм. (2—2,5 см).
Разработана также специальная установка для подачи труб в скважину с высоким давлением на устье, которая используется для капитального ремонта таких скважин. Они оснащены однонаправленными клиньями для захвата и транспортировки труб в скважину или из нее, при этом задействуется один из двух противовыбросовых превенторов либо головка с резиновой прокладкой. Обычно трубы опускают в скважину с помощью блоков и канатной или гидравлической энергии.
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
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
