Установка для текущего капитального ремонта скважин

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

Особенности текущего и капитального ремонта нефтяных скважин

Длительная эксплуатация нефтяных или газовых скважин приводит к тому, что периодически их требуется ремонтировать. При ремонте может потребоваться замена НКТ или спуско-подъемного оборудования, прочистка обвалившихся элементов ствола, промывка и ряд других процедур. Чаще всего работы проводятся под землей, и их классифицируют на текущий и капитальный ремонт скважин. В первом случае они проводятся в плановом порядке: они могут касаться очистки всего ствола или отдельных элементов, внесения изменений в режим функционирования и т.д. Капитальный ремонт подразумевает масштабную замену оборудования, устранение серьезных неисправностей, углубление или расширение ствола, а также вторичное бурение.

Для текущего и капитального ремонта нефтяной скважины используется профессиональное оборудование, а перед ремонтом необходимо подготовить к спуско-подъемным работам, провести исследование ствола и забоя, а также прилегающих пластов на предмет давления, наличия инородных предметов, воды и другие параметры. При ремонте, вне зависимости от того, текущий он или капитальный, важно соблюдать технику безопасности, а также природоохранные нормативы.

Особенности ремонта

Подготовительный этап перед текущим или капитальным ремонтом скважины должен включать в себя работы, которые обеспечивают безопасность дальнейших действий и позволяют без помех провести последующую прочистку или замену агрегатов. Прежде всего при необходимости скважина должна быть заглушена, а затем на объект перемещается бригада по обслуживанию и ремонту вместе с оборудованием. Среди работ на подготовительном этапе перед текущим или капитальным ремонтом выделяют следующие действия:

• Сбор документации: схемы строительства скважины, схемы оборудования, параметров извлекаемого вещества, особенности эксплуатации и т.д.
• Проверка и восстановление функциональности подъемного оборудования; если его потребуется заменить, чаще всего нужно демонтировать его. Тем не менее, несложные поломки или очистка производится непосредственно на месте.
• Подбор инструментов, который осуществляется, исходя из параметров конкретной скважины, типа предстоящих ремонтных работ, конструкцией НКТ.
• Промывка ствола, перед чем необходимо установить, что газ и нефть не выделяются в процессе; демонтаж оборудования, расположенного в устье.
• Визуальная проверка состояния труб, установка колец в местах соединений. Спуск и поднятие труб осуществляется плавно, чтобы конструкция не была повреждена; извлеченные трубы укладываются на специально оборудованные стеллажи.

Если труба сделана из различных труб, соединенных между собой последовательно, то требуется зафиксировать показатели их длины и записать. Соединение производится посредством патрубков, которые были изготовлены для трубы в заводских условиях.

Текущий ремонт

В первом случае ремонт позволяет избежать таких рисков, как уменьшение объема ценных ресурсов, извлекаемых в процессе, разрушение ствола, обводнение, засорение и другие неприятные последствия. Периодичность проведения ремонтов напрямую зависит от параметров эксплуатации, и компания, которая занимается разработкой месторождений нефти, проводит профилактические работы регулярно. К запланированным текущим работам относятся следующие виды действий:

• Очистка от песчаных засоров при помощи промывания, механическим путем или специальной желонкой.
• Замена отдельных элементов насоса или всей насосной станции.
• Устранение неисправностей труб, а также их замена.
• Замена вышедших из строя штанг и опор.
• Изменения в параметрах опускания НКТ.
• Замена, текущий ремонт или очистка песчаного якоря.

Во втором случае исправлению подлежит внезапно произошедшая авария, вышедшее из строя оборудование, поврежденные в ходе ошибок в эксплуатации инструменты, трубы и т.д. Такие неисправности возникают непреднамеренно и вне графика, поэтому здесь необходима экстренная помощь специалистов.

Капитальный ремонт скважин

К действиям по капитальному ремонту скважин относятся такие манипуляции, как восстановление колонны, замена колец или их починка, работы над восстановлением функциональности забоя, исправление последствий крупных аварийных ситуаций (обрушение, засыпание), создание новых ответвлений или параллельно идущих стволов. К ним относят следующие виды действий:

• Изоляция определенных слоев, если того требует функциональность скважины.
• Отключение оборудования и его полное извлечение на поверхность с целью временного или постоянного прекращения эксплуатации месторождения.
• Капитальный ремонт ствола, создание второй колонны или починка труб НКТ на предмет герметичности.
• Воздействия с помощью химии или физических действий на пласты призабойной части.
• Ловильные работы.
• Уничтожение скважины, которое может быть инициировано из-за ее полной потери эффективности, сворачивания производства или иных причин.

При капитальном ремонте скважины достаточно часто приходится осуществлять ловильные манипуляции. Потребность в них появляется в случае, если в процессе эксплуатации подземные элементы оборудования обрываются и падают вниз; это не только приводит к повреждению ствола, но и не дает производить дальнейшую эксплуатацию скважины.

• Глушение скважины перед капитальными ремонтными работами.
• Спуск специального диагностического оборудования (печать), с помощью которого устанавливается характер обрыва и расположение неисправных элементов.
• Подбор приспособления, которое будет применено для ловильных работ. Среди таких предметов может быть труболовочное оборудование, крюки, колокола, овершоты или приспособления типа «паук».
• С помощью выбранного устройства, которое опускается в ствол скважины, осуществляется захват элемента, который был оторван. Извлечение не всегда помогает очистить ее, поэтому в комплексе с устройствами применяется гидравлическая техника.
• Если же извлечь оборудование невозможно (это происходит из-за его большого веса, расклинивания в стволе или сложности захвата), то приходится бурить новый ствол. Старую скважину при этом необходимо ликвидировать.

Разновидности ремонтных работ и современные методики

Подобные методы не могут целиком заменить применение НКТ, однако они уменьшают стоимость ремонта в ряде случаев. Их применение позволяет существенно облегчить процесс ремонта, а также снизить затраты по времени на него. Оптимально использование канатного и кабельного оборудования в сочетании с традиционными методами ремонта скважин.

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