1. Характеристика объектов скважины и причины, вызывающие необходимость их ремонта в процессе эксплуатации. Конструкции эксплуатационных колонн и возможная их оснастка
 Скачать 414.61 Kb.
|
|
1.Характеристика объектов скважины и причины, вызывающие необходимость их ремонта в процессе эксплуатации. Конструкции эксплуатационных колонн и возможная их оснастка. Эксп-ая. скв-на. пред-т собой направл-й цил-й ствол в з. коре, в кот-ый спущены колонны. сталь-х труб, а пр-во м/у кол-ми и стенками ствола запол-ны цем-м, что обесп-ет его надежное крепл-е и разобщение пл-в. Эксп. кол-на , являющ-ся каналом, соед-им эксп. объект с днев. пов-ю, имеет с ним гидродин-е сообщ-е, кот. может осущ-ся ч/з спец. отв-я в крепи ствола или по всей пов-ти в интервале экспл. объекта. В ЭК размещ. внутрискв. об-е, предназн-е для реал-ции технол-х проц-в подъема или нагн-я жид. и газа. На уст. скв-ны уст-но эксп. об-е, соотв-е технол-му процессу. Осн. треб-я к эксп. скв. за период эксп-ии до ее физии. ликв-и след-е: - опт. дебит (прием-ть) без потерь прод-ии; - отсут-е поступления в прод. скв-ы постор-х флю-в; - отсут-е утечек из скв; - работа скв. оборуд-я в заданном режиме. В проц-се эксп. в скв. могут возн-ть различ. осл-я и авар-е ситуац., явл-ся прич. значи-х откл-й от ее экспл. возможн-й вплоть до ост-ки и перевода в фонд бездейст-х. Для восст-я эксп-х хар-к скв-ны треб. пров-е рем. работ. Объектом восст-я и ремонта м.б.: - ПЗП или скв; - скв, как техн-е соор-е (ствол скв, крепл-й обс. трубами и цем-м); - внут. полость ЭК (канал, соед-й эксп. пласт с дневной пов-ю); - устье скв. (устьевое экспл-е об-е и арм-ра). Причины, выз-е необходимость ремонта -указх объ-в и виды вып-х работ различные. ПЗП наз-ют примык-ю к стволу скв. в интервале гидрав-о сообщ-я часть экспл-го объекта. При вскрытии прод-го объекта бур-ем эта величина может опред-ся глуб-й проникн-я в пласт фильтрата бур. раст-ра, в кот. коэфф-т прон-ти меньше, чем в пласте в ест. усл-х. В процессе эксп-и подраз-ся активно работ-я зона, подверг-ся возд-ю депрессии. Понятие ПЗС более широкое. В нее входит вся толщина прод. пласта и соприкас-ся интервалы, связ. с формир-ем констр-и забоя и планир-ми технологиями возд-я на эксп. объект. В призаб. зоне – крепление неуст-х пород экспл. пласта, расширение и создание новых фильт-х каналов, и освоб-е действ-х от загр-я, предотвр-е или огр-е пост-я воды в экспл. объект и т.д. В СКВ. как техн-м соор-и – восст-е герм-ти и проход-ти колонны, ликвидация путей движ-я пласт-х вод и газа за кол-ой и т.п. Внутри эксп. колонны – освоб-е канала от авар-х объектов и пробок (скв-го об-я и инстр-та, песка, отл-й солей и пар-на, мет-х сальников, гидратов и пр.), установка и замена скв. обор-я и присп-й. На устье скв. – ремонт и замена уст. обор-я, герм-я его соед-й с обс. кол-ми. Выбор технологии ремонта и возд-я на приз. зону опр-ся геолог-м стр-ем, св-ми пласт. флюидов и рядом др. факт-в, с учетом вариантов и технологий вскр-я 2.Виды и характер ремонтов скважин, критерии оценки. Назначение видов ремонта, классификация. Изменение структуры и значения ремонтов в процессе разработки месторождений. Критерии оценки качества ремонта. Тек. рем. скв. — комплекс работ по проверке, част-й или полной замене подз-го обор-я, очистке его, стенок скв. и забоев от различных отложений (песка, пар-на, солей, прод-в корр-ии), а также по осущ-ю в скважинах геолого-техн-х и др. мер-й по восст-ю и пов-ю их дебитов. Цель ТРС — устр-е разл-х неполадок и нарушений в режиме их работы и в работе подз-го об-я, а также подготовка к опробованию и освоению новых скв-н различного назн-я (разв-х, эксп-х, нагн-х и др.), пол-х после бурения или кап-го ремонта. Основной объем работ при текущем ремонте скважин связан со СПО, т. е. со спуском и подъемом подз. об-я (труб, штанг, насосов, их узлов и деталей), а также разл-х инст-в и присп-й. ТРС подразделяют на планово-предупредительный (профилактический) и восстановительный. Планово-пред-й (профилакт-й) — ремонт скв-н, заплан-й заблаг-но, пред-ый соотв-ми графиками (декадными, месячными и т. д.). В результате проф-го ремонта предупр-ся разл-е -я от уст-го техн-го режима экс-ии скв-н, сниж-е их дебитов и полное прекр-е подачи жид-ти, выз-е износом и др. неполадками в работе подз-го об-я и самой скв-ны. Восстановительный – ремонт скв, вызв-й непредв-м резким ухудш-м уст-го технол-го режима их эксп-ии или внезапной ост-ой по разл-ым причинам (прекр-е подачи э.эн-и, разрыв вык-ой линии, кол-а и т. д.). Капитальным ремонтом скважин (КРС) называется комплекс работ, связ-х с восст-ем работосп-ти обс-х колонн, цем-го кольца, призаб-й зоны, ликв-ей сложных аварий, спуском и подъемом обор-я при разд-ой эксп-ии и закачке. Основной вид работ при капитальном ремонте – цем-е скважин, кот-е пров-т при изол-х работах (I и II категории), при возврате и углублении (III категория) и при ликвидации скважин (IV категория). Ликвидация аварий (V категория) представляет собой в основном ловильные работы (извлечение из скважины насосно-компрессорных труб, прихваченных песком или цементом; насосных штанг, скважинных насосов, газовых якорей, фильтров, стальных канатов, очистка скважин от посторонних предметов). Прочие ремонтно-исправительные работы (VI категория) в основном направлены на устранение повреждений обсадных колонн (смятие, сломы, исправление фильтров), изменение конструкции скважин (спуск дополнительной колонны или забуривание второго ствола), борьбу с пробкообразованием, вырезку или исправление обрезов колонн и др. Критерии оценки ремонтов Одним из кол-х пок-й тех-эк-й деят-ти нефтегазодоб-го предпр-я явл-ся коэфф-т экспл-ии Кэ, хар-й долю вр-ни, в теч-е кот-й доб-я система вып-ет свои функции Т, от всего кал-го времени за анал-ый период Тк, например, год: Отн-е факт-ки отр-го времени к кал-му (выр-х соотв-но в скважинно-месяцах, отр-х и числ-ся), наз-ся коэфф-ом эксп-ии. При высокой орг-ии пр-ва этот коэфф-т достигает 0,95—0,98, а по фонт-му способу добычи нефти — 0,99—1,0. Так как эксп-я скв. осущ-ся разл-ми спос-ми. Коэф-т эксп-и хар-ет время всех простоев доб-й сис-ы и, являясь интегральным показателем, не позволяет дифференцировать причины простоя. Несмотря на то, что коэф-т эксп-ии хар-ет эфф-ть исп-я фонда скважин во времени, он не дает полного предст-я о причинах ремонтов и не позволяет выявить наиболее слабые элементы доб-й системы, чтобы проводить целенапр-ю работу с фондом скв-н. Существенно более информативными показ-ми явл-ся: - для назем. и подзем-го об-я—наработка на отказ То; - для пласта и скв-ы — межрем-й период работы скв. МРП В наст-е время эти показ-ли не раздел-ся, а исп-ся единый показатель МРП скважин, опр-й как отн-е времени работы доб-й системы (скв-ны) к кол-ву ее ремонтов за анализ-й период, например, за год: МРП =  где Тр — время работы скв-ны в анализ-ый период, т.е. то время, в течение кот. скв-на дает прод-ю; n — количество ремонтов за анализируемый период времени. МРП — прод-ть эксп-ии скважины (в сутках) от пред. до след. ремонта. Хотя этот пок-ль явл-ся осн-ым пок-ем харак-им работу скважины, он не вскрывает осн-х причин ремонтов и не позв-ет предприятию обоснованно планировать орг-ю деят-ть рем-х подр-й. Время работы техн-й системы м/у двумя ремонтами любого из ее элементов наз-ся наработкой на отказ — То. При этом опр-е элементы техн-ой системы при ремонте (замене) не требуют остановки скв-ны. С целью выявления наиболее слабых эл-в техн-ой системы учет наработки на отказ следует вести поэлементно (например, колонна штанг, клапаны глубинного насоса, канатная подвеска и т.п. при эксп-ии скважин установками СШН). 3.Основные технологические операции и их техническое обеспечение. Технологический цикл ПРС можно расчленить на 3 этапа: 1. подготовительные работы. этап состоит из двух частей, выполняемых независимо друг от друга: а) подготовка скв-ны к проведению ремонта, б) подготовка оборудования и инструмента для ремонта. Скв-ну считают подготовленной к ремонту, если создана возможность проведения в ней всех необходимых технологических операций, при соблюдении охраны труда, исключении загрязнения окружающей природной среды и потерь продукции скв-ны. Ко второй группе подготовительных работ относят: - транспортные – доставка на скв-ну наземного и подземного оборудования, механизмов, инструмента и пр; - подготовительные – монтаж оборудования и развертывание агрегатов на площадке у скв-ны, подготовка его к работе, dvобвязка, опробование; - заключительные – свертывание комплекса оборудования и подготовка к транспорту, рекультивация и пр. К этой группе подготовительных работ можно отнести исследование и обследование скв-н перед ремонтом: опред-ние уровня ж-ти, глубины забоя, места расположения оставшегося в скв-не инструмента, оборудования, песчаных пробок, исследование притока и пр. Подразделение операций при подземном ремонте достаточно условно. 2. собственно ремонт. заключается в доставке к заданной зоне ствола скв-ны необходимого оборудования, инструмента, приборов, технологических материалов (реагентов) и выполнения определенных технических манипуляций, соответствующих цели ремонта. Доставка осуществляется: с помощью специально спускаемой колонны труб, на кабеле или канате, путем нагнетания жидких материалов по колонне эксплуатационной, лифтовой (НКТ) или межтрубному пространству. Все многообразие машин, агрегатов и мех-мов, используемых при собственно ремонте скв-н предназначены для выполнения двух основных групп операций: 1. СПО. 2. технологических. СПО заключ-ся в извлечении и спуске лифтовых (подъемных) колонн в эксплуатационных скв-х и технологических колонн, посредством кот-х выпол-ся ремонтные работы. Для их выполнения создано большое кол-во машин, инструментов и средств механизации. Комплект для СПО прерывных колонн составляет: - оборудование грузоподъемное, инструменты и механизмы для отворота и заворота труб, их захвата и удержания на весу, средства механизации спускоподъемных операций. Грузоподъемное оборуд-ие имеет вышку или мачту, оснащ. талевой системой и лебедку. Талевая система включает неподв. кронблок, установл. на верху вышки (мачты) и подвижный талевый блок, ч/з шкивы которых пропущен талевый канат. К талевому блоку присоединяется крюк, к которому подвешивается колонна труб или штанг. Вышки – конструкции, имеющие не менее трех опор, воспринимающих полезную нагрузку, а мачты – конструкции с двумя опорами. Если при ремонтных работах необходима промывка, к подъемному крюку подвешивают вертлюг, к которому подсоединена колонна труб. К инструментам для свинчивания и отворота труб и штанг, захвата и удержания их на весу относят трубные и штанговые элеваторы, спайдеры, ключи, штропы. Элеватор – инструмент для захвата и удержания на весу труб (трубный) или штанг (штанговый) в процессе СПО. Элеватор надевается на трубу (штангу) под муфту, к крюку подвешивается посредством штропов. По конструкции и схеме нагружения различают балочные (двухштропные) и стержневые (одноштропные). Спайдер – предназначен для удержания колонны захваченной за тело трубы при помощи клиновой подвески путем ее перемещения по наклонной поверхности корпуса. Конструкция клинового захвата самозажимная. Элеватор – спайдер предназначен для захвата и удержания на весу безмуфтовых труб. Штропы служат для подвески элеваторов к крюку талевой системы. Ключи различных конструкций и размеров используют для свинчивания и отвинчивания труб при СПО. Для механизации спускоподъемных операций с НКТ используют автоматы и механические ключи Противовыбросовое оборудование устанавливается на устье с целью предотвращения проникновения в атмосферу газа или ж-ти находящихся в скв-не в полости НКТ и межтрубного пространства. Комплектуется герметизаторами и превенторами. Грузоподъемность характеризует способность вышек и мачт воспринимать нагрузки, возникающие в процессе ремонта скважин. Максимальная грузоподъемность Qmax = k Q Q – номинальная грузоподъемность, k – коэффициент перегрузки. Максимальная вертикальная нагрузка на вышку (мачту) , кН Р = Ркр + Рх + Рм + Ртс Ркр – максимальная нагрузка на крюке. Рх и Рм – натяжение на концах каната, Ртс – нагрузка, создаваемая талевой системой. Нагрузка на крюке не должна превышать величину параметра «Допустимая нагрузка на крюке» от расчетной массы бурильной (0.6) и обсадной (0.9) колонны. Вертлюг обеспечивает поддержание на весу и свободное вращение колонны труб с одновременной подачей внутрь нее промывочной жидкости к забою скважины. Состоит из двух групп узлов – не вращающихся, которые связаны с подъемным крюком и вращающихся соединенных с колонной труб. Для соединения вертлюга с жесткими нагнетательными линиями используют гибкие рукава (шланги), через который поступает промывочная жидкость от насоса. Оборуд-е для технологических операций включает оборудование наземное и спускаемое в скв-ну. К наземному оборудованию относят оборуд-ние, выполняющее технологические операции с дневной поверхности: агрегаты для транспортирования, приготовления и нагнетания в скв-ну технологических жидкостей, манифодьды и трубопроводы для их обвязки и соединения со скв-ной; установки для производства пара и нагрева нефти и пластов; агрегаты и приборы для исследования и обследования скв-н перед выполнением ремонта; прочее оборудование, устанавливаемое на устье скв-ны для выполнения технологических операций, Оборуд-е, спускаемое в скв-ну: -у-ва для разобщения и герметизации отдельных интервалов скв-ны и удержания инструментов от перемещении; инструменты, применяемые для ликвидации аварий, инструменты для разрушения и изменения формы колонны или скв-ны; забойные дв-ли для вращения скв-нных инструментов; мех-мы и приспособления для разрушения и очистки скв от образовавшихся пробок и отложений на обсадных и подъемных трубах; трубы технологических колонн. 4.Технологический цикл подземного ремонта и назначение каждого его этапа. Технологическое обеспечение подготовительных работ. Подготовительные работы для организации выполнения ремонта скважин. Монтажные работы, ПЗР. Характерной особенностью подземных ремонтов явл-ся то, что независимо от их назначения, продолжительности и сложности, в больш-ве случаев выполняются одни и те же технические операции с использ-ем одних и тех же специальных машин и инструментов. Технологический цикл ПРС можно расчленить на 3 этапа: 1. подготовительные работы. этап состоит из двух частей, выполняемых независимо друг от друга: а) подготовка скв-ны к проведению ремонта, б) подготовка оборудования и инструмента для ремонта. Скв-ну считают подготовленной к ремонту, если создана возможность проведения в ней всех необходимых технологических операций, при соблюдении охраны труда, исключении загрязнения окружающей природной среды и потерь продукции скв-ны. Такие условия могут быть обеспечены созданием репрессии на эксплуатируемый объект или использ-ем специальных технических устройств и технологий, предупреждающих возможные проявления пластовых флюидов в процессе ремонта. Ко второй группе подготовительных работ относят: - транспортные – доставка на скв-ну наземного и подземного оборудования, механизмов, инструмента и пр. - подготовительные – монтаж оборудования и развертывание агрегатов на площадке у скв-ны, подготовка его к работе, обвязка, опробование. - заключительные – свертывание комплекса оборудования и подготовка к транспорту, рекультивация и пр. К этой группе подготовительных работ можно отнести исследование и обследование скв-н перед ремонтом: опред-ние уровня ж-ти, глубины забоя, места расположения оставшегося в скв-не инструмента, оборудования, песчаных пробок, исследование притока и пр. Подразделение операций при подземном ремонте достаточно условно. 2. собственно ремонт. заключается в доставке к заданной зоне ствола скв-ны необходимого оборудования, инструмента, приборов, технологических материалов (реагентов) и выполнения определенных технических манипуляций, соответствующих цели ремонта. Доставка осуществляется: - с помощью специально спускаемой колонны труб, - на кабеле или канате, - путем нагнетания жидких материалов по колонне эксплуатационной, лифтовой (НКТ) или межтрубному пространству. я Скважину (эксплутационную или нагнетательную) считают подготовленной для капитального ремонта, если создана возможность проведения всех необходимых операций при условии соблюдения безопасности рабочего персонала, исключения загрязнения окружающей среды и потерь нефти .Подготовка скважины состоит из двух основных частей: собственно подготовки скважины к проведению планируемых работ и подготовки используемого при этомоборудования. К первой группе относятся работы, связанные с глушением скважины и предупреждением ее фонтанирования или каких – либо проявлений в процессе проведения работ. Ко второй – установка или ремонт мостков, проверка якорей, установка передвижного агрегата подземного ремонта либо приведение в порядок стационарной вышки (ремонт полов и мостков, проверка состояния кронблока и мачты, смазка шкивов, оснастка талевой системы, установка оттяжного ролика), подвешивание ролика к поясу вышки при работе на скважинах, оборудованных УЭЦН, расстановкаоборудования на площадке. Помимо этого, к подготовительным работам относят: доставку к скважине труб, насосных штанг, каната, талевого блока, подъемного крюка, укладку труб и штанг в стеллажи, райберовку труб, крепление муфт на трубах. 5.Оборудование и механизмы для спускоподъемных операций и действующие нагрузки. Наземное и скважинное оборудование для обеспечения технологических операций. К основному оборудованию, с помощью которого проводят спускоподъемные операции, относят подъемные лебедки, монтируемые на самоходной транспортной базе-автомобиле или тракторе. Грузоподъемное оборуд-ие имеет вышку или мачту, оснащ. талевой системой и лебедку. Талевая система включает неподв. кронблок, установл. на верху вышки (мачты) и подвижный талевый блок, ч/з шкивы которых пропущен талевый канат. К талевому блоку присоединяется крюк, к которому подвешивается колонна труб или штанг. Вышки – конструкции, имеющие не менее трех опор, воспринимающих полезную нагрузку, а мачты – конструкции с двумя опорами. Если при ремонтных работах необходима промывка, к подъемному крюку подвешивают вертлюг, к которому подсоединена колонна труб. К инструментам для свинчивания и отворота труб и штанг, захвата и удержания их на весу относят трубные и штанговые элеваторы, спайдеры, ключи, штропы. Элеватор – инструмент для захвата и удержания на весу труб (трубный) или штанг (штанговый) в процессе СПО. Элеватор надевается на трубу (штангу) под муфту, к крюку подвешивается посредством штропов. По конструкции и схеме нагружения различают балочные (двухштропные) и стержневые (одноштропные). Спайдер – предназначен для удержания колонны захваченной за тело трубы при помощи клиновой подвески путем ее перемещения по наклонной поверхности корпуса. Конструкция клинового захвата самозажимная. Элеватор – спайдер предназначен для захвата и удержания на весу безмуфтовых труб. Штропы служат для подвески элеваторов к крюку талевой системы. Ключи различных конструкций и размеров используют для свинчивания и отвинчивания труб при СПО. Для механизации спускоподъемных операций с НКТ используют автоматы и механические ключи Противовыбросовое оборудование устанавливается на устье с целью предотвращения проникновения в атмосферу газа или ж-ти находящихся в скв-не в полости НКТ и межтрубного пространства. Комплектуется герметизаторами и превенторами. Грузоподъемность характеризует способность вышек и мачт воспринимать нагрузки, возникающие в процессе ремонта скважин. Максимальная грузоподъемность Qmax = k Q Q – номинальная грузоподъемность, k – коэффициент перегрузки. Максимальная вертикальная нагрузка на вышку (мачту) , кН Р = Ркр + Рх + Рм + Ртс Ркр – максимальная нагрузка на крюке. Рх и Рм – натяжение на концах каната, Ртс – нагрузка, создаваемая талевой системой. Нагрузка на крюке не должна превышать величину параметра «Допустимая нагрузка на крюке» от расчетной массы бурильной (0.6) и обсадной (0.9) колонны. |