Ответы на экзамен П и КРС. Все ответы на П и КРС. Характеристика объектов скважины и причины, вызывающие необходимость их ремонта в процессе эксплуатации
 Скачать 0.74 Mb.
|
|
39.Основные аспекты безаварийного проведения работ при проведении работ по очистке ствола скважин от отложений После остановки скважины и извлечения из нее колонны насосно-компрессорных труб и скважинного оборудования ее необходимо исследовать для того, чтобы определить глубину верхней кромки песчаной пробки и на основании этого установить ее высоту, уточнить диаметры эксплуатационной колонны и хвостовика, если он имеется. На основании полученных замеров, данных о физических свойствах пласта и величины пластового давления определяется способ промывки скважины. Если возможны фонтанные проявления скважины, песчаные пробки необходимо промывать комбинированным способом, т. е. размывать песчаную пробку прямым способом, а вымывать обратным. Комбинированный способ промывки следует также применять при наличии плотных песчаных пробок, размыв которых невозможен обратной промывкой. Во всех остальных случаях промывать песчаную пробку следует обратным способом. После выбора способа промывки скважины уточняются соответствующая этому способу схема обвязки устья скважины, длина колонны промывочных труб с учетом глубины промывки пробки. В качестве промывочных применяются насосно-компрессорные трубы. Д ля обеспечения свободного прохода в стволе скважины промывочных труб их диаметр в зависимости от диаметра эксплуата- ционной колонны не должен превышать величин, указанных в табл. 23. Таблица 23 Условный диаметр эксплуатационной колонны труб и хвоста, мм Условный диаметр промывочных труб, мм гладких с высаженными концами. Длина всех подготовленных к спуску промывочных труб должна быть замерена, чтобы не допустить ошибку при определении общей длины колонны труб при ее спуске в скважину. Должны быть тщательно проверены состояние устья скважины, исправность наземных сооружений, подъемного и промывочного агрегатов, ав то цистерн, а также подобраны соответствующий инструмент, приспособления и материалы. Прямая промывка. При прямой промывке промывочная жидкость нагнетается через спущенную в скважину колонну промывочных труб. Размы тая пробка вместе с жидкостью выносится из скважины по кольцевому пространству между эксплуатационной колонной и колонной промывочных труб. Помере вымывания пробки добавляют промывочные трубы, которые постепенно и осторожно опускают, приближая конец труб к верхней кромке пробки. При спуске промывочные трубы держат все время навесу. Малейшая неосторожность при подаче труб может привести к перекрытию конца трубы и повышению давления на выкиде насоса. При резком повышении давления и снижении нагрузки, нужно, не прекращ ая прокачки жидкости, приподнять колонну до восстановления нормального давления и затем вести промывку с замедленным опусканием труб. Если же конец их забьется песком так, что давление насоса будет недостаточным для освобождения труб от песка, колонну промывочных труб необходимо поднять на поверхность и после очистки их снова спустить и продолжить промывку до полного освобождения скважины от пробки. Д ля лучшего разрыхления пробки на конец промывочной колонны труб навинчивают специальные наконечники, одновременно увеличивающие разрывающее действие струи жидкости (рис. 34). Мундштук представляет собой короткий патрубок со срезанным косо концом («перо») или с закругленным концом в виде конуса («карандаш») с отверстием диаметром от 12 до 37 мм. Ф реза представляет собой патрубок с зубьями на его торце. Рис. 34. Наконечники для колонны промывочных труб: а — фрезер-мундштук; б — фреза; в — «карандаш»; г — косорезаная труба («перо») Промывочная жидкость от промывочного агрегата по нагнетательной трубе поступает к стояку, установленному у ноги вышки, затем по гибкому промывочному шлангу и через промывочный вертлюг нагнетается в скважину (рис. 35, а, б). При промывке корпус вертлюга опирается на элеватор, благодаря чему вертлюг разгружается от веса колонны промывочных труб. Промывку ведут до тех пор, пока вертлюг не опустится до тройника на устье скважины. В этом положении прокачка ж идкости продолжается до тех пор, пока весь промытый песок не будет вынесен из скважины. Д ля ускорения процесса промывки и лучшего выноса песка жидкость подают на высоких скоростях промывочного агрегата. Выходящая из скважины жидкость направляется в амбар или в специальную емкость. Для скважин, на которых во время промывки может произойти выброс или фонтанирование, применяют специальное противовыбросовое приспособление и обвязку устья скважины. Благодаря этому можно предотвратить открытое фонтанирование и глушить скважину нагнетанием в нее жидкости повышенной плотности. К недостаткам прямой промывки относится малая скорость восходящей струи жидкости, вследствие чего размытый песок медленно поднимается по стволу скважины. При больших диаметрах эксплуатационной колонны скорость потока настолько низка, что она может не обеспечить выноса крупных зерен песка. Поэтому для улучшения промывки скважины требуется подача большого количества жидкости и, как следствие, создание повышенного давления на выкиде промывочного насоса. Перед каждым наращиванием нового колена промывочных труб требуется дополнительная промывка до чистой воды во избе ж ание прихвата труб осаждаю щ имся в кольцевом пространстве песком, который находится во взвешенном состоянии. Это сильно удлиняет процесс промывки. Инструменты для очистки ствола скважины скребок гидромеханический СГМ, СКМ скребок механический. Скребок колонный механический представляет собой неразъёмный трубчатый корпус со сквозным отверстием для промывки, на верхнем и нижнем концах выполнены муфтовая и ниппельная присоединительные резьбы. В продольных пазах корпуса установлены, с возможностью радиального перемещения, шесть лезвий плашечного типа с износостойкой закаленной поверхностью режущих кромок (твёрдость ограничить твёрдостью колонны очищаемых труб). Усилия, прижимающие лезвия к поверхности очищаемой трубы, создаются за счёт действия сжатых пружин. В пазах корпуса лезвия удерживаются разрезным кольцом, закреплённым четырьмя винтами. Лезвия располагаются на корпусе в два яруса, по три штуки в каждом, обеспечивая очистку ста процентов периметра внутренней поверхности трубы. Очистка колонны производится в процессе спуска скребка в скважину на бурильных или насосно-компрессорных трубах, при этом лезвия, скользящие по очищаемой поверхности, срезают неровности и загрязнения. Скребок спускается в скважину на насосно-компрессорных или бурильных трубах. Очистка производится по всей длине колонны или на определенных ее интервалах. Очистка осуществляется возвратно-поступательным перемещением инструмента (рабочий ход вниз) и должна сопровождаться непрерывной или периодической циркуляцией промывочной жидкости. Скребок (скрепер) гидромеханический универсальный СГМ предназначен для удаления коррозии, глинистой корки, цементной оболочки, парафинистых отложений с внутренних стенок обсадных труб. Т.е. cкребок (скрепер) гидромеханический универсальный СГМ предназначен для очистки внутренних стенок обсадных труб от различных отложений и следов перфорации, т.е. предназначены для качественной очистки внутренней поверхности обсадных колонн перед запрессовкой пластырей и установкой пакеров, а также для проработки интервалов перфорации и участков с загрязненными стенками колонн после разбуривания цементных мостов. Принцип работы: Под давлением промывочной жидкости, закачиваемой в трубы, поршень воздействует через пружину на лезвия, выдвигая и прижимая их к очищаемой поверхности, обеспечивая плотный контакт. При этом лезвия, скользя по очищаемой поверхности, срезают неровности и загрязнения. Возвратное движение лезвий обеспечивается пружиной. Очистка колонны производится в процессе спуска скрепера в скважину на бурильных или насосно-компрессорных трубах с последующим подниманием, опусканием и вращением инструмента. Преимущества: По сравнению с универсальными механическими скребками серии СК скребки гидромеханические СГМ отличаются повышенной эффективностью за счёт надёжного прижима ножей, выдвигаемых поршнями под действием перепада давления промывочной жидкости. 40. Современные методы предупреждения и удаления из труб отложений парафина, солей, продуктов коррозии, гидратов. Песчаные пробки. Подъем нефти от забоя скв-ны до устья сопровождается непрерывным изменением температуры и давл-я, что способствует выпадению из нефти твердых фракций углеводородов (от С16Н34 до С64Н130). Наиболее интенсивно АСПО откладывается на внутренней поверхности насосно-компрессорных труб (НКТ). Выбор методов устранения осложнений определяется конкретными факторами, связанными с составом и образованием осадков. Если не принимать профилактических мер, может произойти полная закупорка труб и прекращение движения ж-ти по ним. М-ды предупреждения и профилактического удаления из труб АСПО: Тепловой м-д заключ-ся в создании в скв-не t-ного поля, превышающего по величине t-ру плавления парафина – прогревание паром, промывка скв-ны горячей нефтью, нефтепродуктами, горячей водой. Нагрев скв-ны производится также электрическими методами с использ-ем специальных электронагревателей. Паром трубы прогревают с помощью паровой передвижной установки (ППУ), смонтированной на автомашине. Пар от паровой установки подается в межтрубное простр-во и выходит ч/з подъемные трубы, прогревая их. Расплавленный парафин выносится струей нефти на поверхность. В фонтанных и газлифтных скв-нах применяют и комбинированный способ – переключение из кольцевой схемы промывки на центральную. Возможен прогрев и поднятых труб на поверхность, при этом их укладывают на мостках с уклоном. Для прогрева труб горячей нефтью или керосином, кроме ППУ требуется емкость и насос. Ж-ть нагревают до температуры 90 - 95 0С и нагнетают в межтрубное пространство. Для нагрева и нагнетания нефти используют спец-е агрегаты. Оборуд-е смонтировано на шасси автомобиля высокой проходимости. Химич-е м-ды - промывка скв ингибиторами, хим-ми реагентами. Являются комплексными, т.к. их влияние распространяется одновременно и на другие факторы. В кач-ве химич-х реагентов применяют разл-е ПАВ, газолин, дистиллят, жидкие продукты пиролиза, многие виды импортных реагентов. Использ-е спец-х покрытий из смол, стекла, эмали. Наиболее современные – тонкопленочные полимерные покрытия. В таких трубах выпадающие частицы парафина слабо удерживаются на стенках и легко смываются движущимся потоком. В рез-те предельных нагрузок покрытия разрушаются. Эмалевые и эпоксидные покрытия выдерживают более высокие нагрузки при растяжении, сжатии и ударах по сравнению со стеклянными. Обработка потока скв-ной ж-ти магнитным полем. Его воздействие заключается в ув-нии центров кристаллизации, что приводит к ум-ю средних объемов кристаллов АСПО и сниж-ю скорости адсорбции на стенках труб. Магнитные у-ва обычно представляют собой мощный постоянный магнит на металлокерамической основе, выполненный в виде, кот-й монтир-ся в колонну НКТ на глубине, где происходит начало накопления отложений.( Микробиологический м-д. М-д основан на жизнедеят-ти в УВ-й среде окисляющих углеводород бактерий, в рез-те чего происх-т биодеградация парафиновых соединений нефти с выделением, в основном, растворимых в воде продуктов, таких как органические кислоты, спирты, альдегиды, перекиси и т. п, обладающих поверхностной активностью и способствующих интенсивному отмыванию АСПО с пов-ти внутрискв-нного оборуд-я. Мех-кая очистка производится при помощи скребков, соскабливающих со стенок скв-ны различного вида отложения и осадки. Отложения солей. Причины: а) хим-кая несовместимость вод (например, щелочных с жесткими), поступающих в скв из разл-х горизонтов или пропластков, б) перенасыщенность водно-солевых систем при изменении термодинамических условий При эксплуатации сильно обводненных скв-н отложение солей может происходить в пласте, скв-не, ТП-х, оборудовании установок подготовки нефти. Предотвратить выпадение солей возможно соответствующей подготовкой воды, используемой для заводнения. В скв-нах оборудованных УЭЦН соли откладываются на поверхности погружного электродвигателя (ПЭД), на рабочих органах насоса, на токоведущем кабеле. Для удаления солевых отложений с рабочих органов ЭЦН используют кислотные обработки по схеме обратной промывки. М-д предотвращ-я выпадения солей в трубах – применение ингибиторов комплексного воздействия (соли, парафин и прочие осадки). Воздействуют на р-ры магнитными силовыми полями и ультразвуком с пом-ю ультразвуковых генераторов. Используют защитные покрытия на внутренних поверхностях труб. Для предотвращения отложений в нефтесборных трубопроводах рекомендуется установка у устья специальных гипсосборников. Удаление отлож-й солей: 1. При хим-м м-де удаления осадки гипса преобразовывают в водорастворимую соль сульфата натрия (калия) и осадки карбоната или гидроксида кальция. В качестве преобразовывающих реагентов используют карбонат и биокарбонат натрия или калия, а также гидроксиды щелочных металлов. Реагент вводят в интервал отложений (осадок солей), а затем проводят обработку р-ром соляной к-ты (СКО) и промывают водой. 2. В случае, когда солевые отложения оказ-ся сильно сцементированными, а толщина слоя отложений соли настолько велики, что спуск труб в скв-ну не возможен, удаление пробки производят бурением долотом. При бурении возможно падение обломков солевых отложений на забой скв-ны и образование солевых пробок, которые необходимо очистить промывкой или другими методами. М-ды, связанные с промывками скв-ны, дают результаты только при наличии циркуляции, т.е. отсутствия поглощения ж-ти пластом. В случае поглощении необходимо предварительно изолировать фильтровую часть.Проводят с помощью дозаторов.(на поверхности, на приеме насоса). Металлические сальники образуются вследствие коррозии, продукты кот-й, попадая в скв-ну, засоряют межтрубное простр-во, образуя сальники, кот-е состоят из окиси железа – до 95 %, - известковой пыли и песка. Для ум-я коррозии покрывают внутр-ю пов-ть труб лаком, стеклом, эмалью, примен-т ингибиторы коррозии, а удаляют сальники бурением, размыванием, мех-кой очисткой. Гидраты УВ-в. В пл-х усл-х газ насыщен парами воды. Отбор флюидов из пласта и подъем к устью сопровождается пониж-ем их температуры и давл-я. Пары воды конденсируются и , взаимодействуя с компонентами газа, образуют твердые кристаллич-е вещ-ва - гидраты. Ствол скв-ны очищают от отложений гидратов закачкой большого объема антигидратного ингибитора непосредственно на пробку гидрата с выдержкой для ее разложения и с последующей продувкой в атмосферу. Инструменты, предназначенные для мех-коей очистки внутр-й пов-ти ОК от АСПО и осадков сложного состава, глинистых и цементных корок, заусениц, наплывов, ржавчины и др.- скребки и ерши. Обеспечена возможность промывки. Одновременно используют в качестве шаблона. Очищают стенки скв-ны осевым и вращат-м движ-ем. Песчаные пробки – предупреждение образования, способы удаления. Песчаные пробки. В процессе эксплуатации скв-н, продуктивные пласты кот-х сложены песками и слабосцементированными песчаниками, вместе с ж-тью и газом в скв-ну проникает песок. Если скорость недостаточна для подъема песчинок, то они осаждаются на забое, скапливаются, образуя пробку. Песчаная пробка может образов-ся в стволе скв, в подъемных трубах. Пробки чаще всего состоят из сплошного столба песка, отложившегося на забое скв-ны (забойные пробки). Пробки, отложившиеся на некоторой высоте, состоящие из перемежающихся столбов песка, нефти и газа наз-ся патронными. Они могут образ-ся и в подъемных трубах, и в ЭК, чаще у устья скв-ны. Пробки м.б. рыхлыми и плотными. Пробка, находящаяся в колонне труб длительное время, может уплотняться, ликвидировать ее достаточно сложно, толщина пробок иногда достигает нескольких 10-ков и даже сотен метров. В случае полного прекращения подачи пластовой ж-ти образовавшейся песчаной пробкой, давл-е под пробкой увел-ся и при очистке ее толщина может расти. Такие пробки наз-т ползучими. Образовавшаяся в скв или трубах пробка м.б. причиной прихвата колонны труб, обрыва труб и штанг, заклинивания оборуд-я и его износа. методы борьбы: 1. предотвращение поступления песка в скв-ну, 2. обеспечение выноса песка с забоя на пов-ть и приспособление оборуд-ния к работе в скв-х с проявлениями песка, 3. удаление (ликвидация) песчаных пробок. 1. Предотвращение поступления песка в скв-ну - уменьшением дебита. Критический дебит, при кот-м поступление песка миним-е: Qкр = 3,14 D h m Vкр , м3/сут D – внутр-й диаметр скв, м. h - толщина вскрытой части пласта, м. m – пористость. Vкр - критическая скорость фильтрационного потока, м/сут. В условиях слабо сцементированных пород при таких режимах эксплуатация скв может оказаться нерентабельной. Во избежание сниж-я дебита применяют забойные фильтры или породу в зоне забоя закрепляют. Различают фильтры трубные и гравийные Трубные фильтры изготавливают из обсадных труб соответствующего диаметра. Их спускают в скв-ну на ОК или с помощью НКТ внутрь ОК. (с круглыми отверстиями, со щелевыми отверстиями, проволочные, кнопочные, кольцевые фильтры) Гравийные фильтры - два трубных фильтра со щелевидными отверстиями, вставленные один в другой. Кольцевое простр-во м/у ними заполняют гравием. Гравийные фильтры м.б. созданы на поверх-ти и в скв-не – намывом слоя гравия за стенки перфорированной трубы. Крепление пород ПЗ - связывание частиц м/у собой различными вяжущими вещ-вами – цементным р-ром, р-ром цементно-песчаной смеси. Сущность метода - нагнетание крепящих вещ-в ч/з колонну труб в зону забоя. Раствор, заполняя пустоты в породе и затвердевая, связывает частицы песка в прочную и устойчивую к размыву массу при фильтрации.Но прониц-ть при этом сниж-ся. 2. Вынос частиц песка на пов-ть отмечается при соблюдении нерав-ва wж / wсв > 2 – 2,5 ж – скорость восходящего потока ж-ти, wсв - скорость свободного осаждения песчинки. В скв-х с выносом песка эксплуатируемых штанговыми насосами применяют различные защитные приспособления - песочные якоря, фильтры, а также специальные насосы, предупреждающие преждевременный износ пары плунжер-цилиндр и клапанов. 3. Удаляют песчаные пробки промывкой скв-ны разл-ми жидкостями, газожидкостными смесями, очисткой с помощью струйного насоса, желонок или гидробуров. |