кртс. Лекция 1 по дисциплине Капитальный и текущий ремонт скважин. Капитальный и текущий ремонт скважин содержание введение Раздел 1 Текущий ремонт скважин
 Скачать 0.64 Mb.
|
|
КАПИТАЛЬНЫЙ И ТЕКУЩИЙ РЕМОНТ СКВАЖИН СОДЕРЖАНИЕ Введение Раздел 1 Текущий ремонт скважин 1.1 Подготовка скважин к ремонту 1.1.1 Устьевое оборудование при эксплуатации скважин 1.1.2 Устьевое оборудование при эксплуатации ЭЦН 1.1.3 Райберовка насосно-компрессорных труб 1.1.4 Демонтаж и монтаж гидроприводных установок 1.2 Спускоподъемные операции 1.3 Особенности текущего ремонта скважины, эксплуатируемой УШГН 1.3.1 Подъем штанг и НКТ 1.3.2 Монтажно-демонтажные работы на устье 1.3.3 Применение принудительных сливных устройств 1.4 Ремонт скважин, оборудованных ЭЦН 1.5 Солеобразование в скважинах и методы борьбы 1.5.1 Характер и структура отложений 1.5.2 Причины и условия образования солевых отложений 1.5.3 Влияние отложений на работу скважины и насосного оборудования 1.5.4 Определение зон отложения солей 1.5.5 Методы предотвращения солевых отложений Список используемой литературы ВВЕДЕНИЕ Нефтяные и газовые скважины при эксплуатации осложняются под действием сопут- ствующих процессов (отложения парафина и смолистых веществ в лифтовых колоннах, накопление на забое песчаных пробок и т.д.). С течением времени элементы конструкции сква- жин и погружное оборудование изнашиваются и требуют либо ремонта, либо замены. Часто в эксплуатационных скважинах происходят аварии (обрыв штанг или насосно-компрессорных труб, прихват погружных насосов, повреждение или разгерметизация обсадной колонны и др.). Для их ликвидации необходимо проводить специальные подземные аварийные работы. Комплекс работ, требующих спускоподъемных операций, глубинных воздействий на элементы конструкции скважины, извлечения из скважины различных предметов и загрязня- ющих веществ, специальных обработок призабойной зоны, называют подземным ремонтом скважин. Условно подземный ремонт скважин, в зависимости от сложности и видов работ, под- разделяют на текущий и капитальный. Классификация операций, выполняемых при подзем- ном ремонте, представлена в таблице 1. Капитальный ремонт скважин (КРС)— это комплекс работ, связанных с восстанов- лением работоспособности призабойной зоны. К капитальному ремонту относят сложные работы в скважинах, связанные с ликвида- цией аварий с обсадной колонной (поломка, смятие), с изоляцией появившихся вод, с перехо- дом на другой продуктивный горизонт, с ликвидацией аварий с трубами, штангами, с гидрав- лическим разрывом пласта, с забуриванием второго ствола в эксплуатационной скважине. В зависимости от объема работ, их характера и степени сложности капитальные ре- монты скважин подразделяют на две категории: 1) при глубине скважин до 1500 м; 2) при глубине скважин более 1500 м и наиболее сложные и трудоемкие работы всех видов. Необходимость проведения КРС обосновывается следующими факторами: 1) требованиями технологии рациональной разработки месторождения, залежи, пласта; 2) возможностью получения дополнительной нефти или сохранения добычи нефти при улучшении технико-экономических показателей; 3) несоответствием конструкции скважины условиям эксплуатации и разработки ме- сторождения, требованиями охраны недр и окружающей среды; 4) несоответствием дебита нефти, содержания воды; 5) возможностью повышения продуктивности скважин за счет увеличения проницае- мости пласта в призабойной зоне пласта (ПЗП); 6) возникновением аварийных ситуаций со скважинным оборудованием. Таблица 1 — Классификация операций, выполняемых при подземном ремонте Текущий ремонт Капитальный ремонт а) предупредительный ремонт: — смена фонтанного или газлифтного обо- рудования; — смена скважинного насоса; — смена клапанов или плунжера; —удаление пробок; — очистка труб и штанг от парафина; — очистка защитных приспособлений насоса а) работы в стволе: — ликвидация аварий обсадной ко- лонны; — изоляция проявившихся вод; — ликвидация заколонных перетоков; — извлечение упавшего или прихвачен- ного оборудования инструмента; — переход на другой горизонт; — забуривание второго стола б) вынужденный ремонт: — ликвидация обрывов и отворот штанг; — смена вышедшего из строя оборудова- ния для подъема жидкости; — повторный ремонт б) воздействие на фильтр и призабой- ную зону пласта: — перфорирование; — крепление призабойной зоны; — термическая обработка фильтра и призабойной зоны; — кислотная обработка; — гидравлический разрыв пласта в) технологические работы: — переход на другой способ эксплуатации; — замена насоса на другой тип или диа- метр; — спуск защитных приспособлений —изменение глубины подвески насоса; — смена штанг на другой диаметр Текущий ремонт скважин (ТРС)— это комплекс работ по восстановлению работо- способности скважинного и устьевого оборудования. К текущему ремонту скважин относятся следующие работы: смена насоса или его де- талей, ликвидация обрыва или отвинчивания насосных штанг, промывка насоса, прогрев подъ- емных труб для очистки их от парафина, смена насосно-компрессорных труб и штанг, ликви- дация утечек в подъемных трубах, очистка скважин от песчаных пробок, проверка рабочих муфт и пусковых приспособлений, изменение глубины погружения подъемных труб в жид- кость, спуск и замена пакера, обработка забоя химическими реагентами. Основа плана ТРС — плановые величины межремонтного периода работы скважин- ного оборудования, геолого-технические мероприятия по выполнению заданий по добыче нефти, осуществляемые путем оптимизации технологических режимов работы скважин, плана ввода скважин после бурения и освоения. Работа скважин характеризуется межремонтным периодом (МРП) — продолжительно- стью эксплуатации скважин между двумя последовательно проводимыми текущими ремон- тами скважин. Традиционно на нефтяных и газовых промыслах текущий подземный ремонт называют просто подземным ремонтом, т. к. его проводит бригада подземного ремонта скважин. Как правило, для выполнения капитального ремонта требуется специальное оборудо- вание: буровой станок, буровые насосы и цементировочные агрегаты, бурильные трубы, по- гружные двигатели, долота и т. д., а сами работы проводятся специализированными брига- дами. Раздел 1 ТЕКУЩИЙ РЕМОНТ СКВАЖИН Текущий ремонт скважин— комплекс работ по проверке, частичной или полной за- мене подземного оборудования, очистке его, стенок скважин и забоев от различных отложе- ний (песка, парафина, солей, продуктов коррозии), а также по осуществлению в скважинах геолого-технических и других мероприятий по восстановлению и повышению их дебитов. Цель текущего ремонта скважин — устранение различных неполадок и нарушений в режиме их работы и в работе подземного оборудования, а также подготовка к опробованию и освоению новых скважин различного назначения, полученных после бурения или капиталь- ного ремонта. Основной объем работ при текущем ремонте скважин связан со спускоподъемными операциями, т.е. со спуском и подъемом подземного оборудования, а также различных инстру- ментов и приспособлений. Текущий ремонт скважин подразделяют на предупредительный, вынужденный и тех- нологические работы. Планово-предупредительный (профилактический)— ремонт скважин, запланиро- ванный заблаговременно, предусмотренный соответствующими графиками. В результате профилактического ремонта предупреждаются различные отклонения от установленного технологического режима эксплуатации скважин, снижение их дебитов и пол- ное прекращение подачи жидкости, вызываемые износом и другими неполадками в работе подземного оборудования и самой скважины. Вынужденный— ремонт скважин, вызванный непредвиденным резким ухудшением установленного технологического режима их эксплуатации или внезапной остановкой по раз- личным причинам (прекращение подачи электроэнергии, разрыв выкидной линии, коллектора и т.д.). Характерной особенностью подземного ремонта является то, что при различных его назначениях могут выполняться одни и те же операции. Например, при изменении глубины подвески ШСН и при гидроразрыве выполняют спускоподъемные операции и т. п. Независимо от целей подземного ремонта одинаковые по своему содержанию операции, входящие в него, требуют использования одних и тех же специализированных машин, и инструментов. При подземном ремонте выполняются следующие операции: — транспортные — доставка к скважине необходимого оборудования и инструмента; — подготовительные — установка оборудования на площадке у скважины, и подго- товка его к работе; — спускоподъемные — извлечение или спуск в скважину оборудования; — собственно операции ремонта; — заключительные — свертывание комплекса оборудования и подготовка его к транс- портировке. Предупредительный ремонт в зависимости от способа эксплуатации скважины вклю- чает следующие операции. При фонтанной или компрессорной эксплуатации: — спуск или подъем колонн труб; — замену отдельных изношенных или имеющих дефекты труб; — установку или замену пакеров, якорей, газлифтных клапанов, клапанов-отсекателей; — очистку внутренней полости труб от песка, парафина, солей или продуктов коррозии (с подъемом и без подъема труб на поверхность); — промывку пробок. При эксплуатации ШСН или ЭЦН: — к перечисленным операциям добавляют спуск или подъем насоса, проверку его со- стояния, замену новым; — проверку и замену клапанных узлов; — проверку, очистку или замену защитных приспособлений насоса; — спуск, подъем или замену подземного оборудования скважин, оборудованных ЭЦН; — установку или замену клапанов-отсекателей. Вынужденный ремонт проводят для устранения внезапно появившихся отказов или де- фектов в работе оборудования: — ликвидация обрывов или отвинчивания колонны насосных штанг; — расхаживание заклиненного плунжера; — расхаживание прихваченных труб. При текущих ремонтах целесообразно совмещать несколько операций; например, при замене ШСН целесообразно очистить поднятые трубы от песка или парафина, осмотреть и отбраковать дефектные штанги и трубы и т. п. К технологическим работам относятся: — изменение глубины подвески рядов труб или их диаметров при фонтанной, или газ- лифтной эксплуатации; — изменение глубины подвески насоса; — замена насоса на другой. 1.1 Подготовка скважин к ремонту Скважину считают подготовленной для подземного ремонта, если создана возмож- ность проведения всех необходимых операций при условии соблюдения безопасности рабо- чего персонала, исключения загрязнения окружающей среды и потерь нефти. Подготовка скважины состоит из двух основных частей: собственно, подготовки сква- жины к проведению планируемых работ и подготовки используемого при этом оборудования. К первой группе относятся работы, связанные с глушением скважины и предупрежде- нием ее фонтанирования или каких-либо проявлений в процессе проведения работ. Ко второй — установка или ремонт мостков, проверка якорей, установка передвижного агрегата подзем- ного ремонта либо приведение в порядок стационарной вышки (ремонт полов и мостков, про- верка состояния кронблока и мачты, смазка шкивов, оснастка талевой системы, установка от- тяжного ролика), подвешивание ролика к поясу вышки при работе на скважинах, оборудован- ных ЭЦН, расстановка оборудования на площадке. Помимо этого, к подготовительным работам относят: доставку к скважине труб, насос- ных штанг, каната, талевого блока, подъемного крюка, укладку труб и штанг в стеллажи, рай- беровку труб, крепление муфт на трубах, работы, связанные с исследованием состояния сква- жины. Необходимость подготовки скважин, эксплуатирующихся механизированными спосо- бами, обусловлена возможностью ее проявления при подземном ремонте, причем вероятность самоизлива скважины тем выше, чем больше депрессия создавалась на забое в процессе ее эксплуатации. Это объясняется следующим образом. Большинство месторождений разраба- тывают с поддержанием пластового давления. При высокой обводненности и работе скважин в режиме форсированных отборов перепады между пластовым и забойным давлением весьма велики. Если после остановки такой скважины не заглушить ее, то через сравнительно неболь- шой промежуток времени давление восстановится и статический уровень жидкости подни- мется настолько, что начнется самоизлив скважины. Для фонтанирующих скважин глушение обязательно, поскольку в противном случае начнется ее открытое фонтанирование. Для эксплуатационных скважин подготовка их к ремонту может быть выполнена не- сколькими способами: 1) наиболее рационально перекрытие клапана-отсекателя, установленного выше пер- форационных отверстий эксплуатационной колонны. Для этого необходима предварительная установка клапана-отсекателя, позволяющего проводить ремонт без глушения скважины; 2) промывка скважины в сочетании с глушением; 3) оснащение устья скважины оборудованием, позволяющим проводить работы под давлением. Глушение скважины заключается в замене жидкости в скважине, состоящей из нефти, газа и воды, на задавочную жидкость с плотностью, обеспечивающей создание необходимого противодавления на пласт. Для удаления из скважины пластовой жидкости с малым удельным весом применяют прямую и обратную циркуляцию жидкости. При прямой технологическую жидкость закачи- вают по колонне насосно-компрессорных труб, а вытесняемая пластовая жидкость движется по кольцевому каналу между НКТ и эксплуатационной колонной. При обратной циркуляции технологическую жидкость закачивают в кольцевое пространство, а вытесняемая пластовая жидкость движется по НКТ. Промывка с прямой и обратной циркуляцией обеспечивает гарантированное замещение столба пластовой жидкости лишь до глубины спуска насоса или НКТ. Для замещения всего объема жидкости поступают следующим образом: при обратной промывке после появления технологической жидкости на устье скважины, что определяется по периодическим отборам проб из контрольного вентиля, центральную задвижку закрывают, а закачку технологической жидкости не прекращают. При условии повышения давления закачиваемой технологической жидкости по сравнению с пластовым столб жидкости, располагающийся ниже колонны про- мывочных труб или НКТ, будет задавлен обратно в пласт. В качестве технологической жидкости при подземном ремонте обычно используют: — сточную воду, получаемую в процессе промысловой подготовки продукции нефтя- ных скважин, плотностью 1080–1120 кг/м 3 ; — высокоминерализованную пластовую воду плотностью 1180–1230 кг/м 3 ; — специальные утяжеленные растворы плотностью до 1450кг/м 3 После завершения промывки и задавливания скважины вокруг нее размещают и мон- тируют оборудование для выполнения подземного ремонта. В зависимости от способа эксплу- атации, особенностей конструкции оборудования, спущенного в скважину, целей подземного ремонта состав и размещение оборудования могут быть различными. Общим для большинства работ (рис.1.1) является наличие у скважины приемных мостков со стеллажами для насосно- компрессорных труб и штанг, якорей для соединения со страховочными оттяжками, площадки для подъемника. При ремонте скважины, оборудованной УЭЦН, размещение оборудования несколько иное (рисунок 1.2). Порядок выполнения подготовительных работ следующий: 1) установка передвижных мостков у устья скважины (в тех случаях, когда отсутствуют стационарные); 2) проверка якорей для крепления оттяжек; 3) устройство площадки для опоры домкрата вышки и агрегата; 4) установка агрегата у устья скважины; 5) установка вышки в вертикальное положение, выдвижение ее секции вверх; 6) центровка мачты и натяжение оттяжек; 7) установка настила рабочей площадки. 1 —площадка для установки агрегата; 2 —устье скважины; 3—рабочая площадка; 4—станок-качалка; 5 —направляющий желоб для выведения НКТ;6—стеллаж для НКТ или штанг; 7—зона установки дополнительных стеллажей; 8—дополнительная площадка для укладки устьевой арматуры Рисунок 1.1 — Схема размещения оборудования при спускоподъемных операциях 1—якорь; 2— страховочные оттяжки; 3 —приемные мостки; 4,5— стеллажи для труб; 6 — рабочая площадка; 11 — кабеленаматыватель; 12 — культбудка; 13 — осветительная установка; 14 —станция управления ЭЦН и автотрансформатор Рисунок 1.2 — Схема размещения оборудования у устья ремонтируемой скважины с ЭЦН После размещения и монтажа оборудования бригада приступает к монтажу приспособ- лений для спускоподъемных операций: устанавливают инструментальный столик, монтируют штанговый или трубные механические ключи, если они используются при ремонте, и т. п. Указывать общий для подземных ремонтов всех видов перечень работ не представля- ется целесообразным, поскольку он определяется не только целью ремонта, применяемыми инструментами и механизмами, но и традициями выполнения этих операций, существующими в нефтегазодобывающем управлении или объединениях. Перед ремонтом скважины, эксплуатируемой ЭЦН, рядом с ней в поле зрения тракто- риста устанавливают кабеленаматыватель и пульт управления им. Ось барабана должна быть перпендикулярна к линии, соединяющей его середину с осью скважины. Кабель должен сбе- гать с верхней части барабана и через подвесной ролик направляться к устью скважины. У устья скважины располагают инструмент для спускоподъёмных работ, вспомогатель- ное оборудование. Проведению спускоподъемных операций, расхаживанию труб и всех операций, связан- ных с применением или извлечением внутрискважинного оборудования, предшествует раз- борка устьевой арматуры. Фонтанную арматуру разбирают следующим образом: вначале отсоединяют боковые фланцы, снимают буферный и вместо него устанавливают подъемный патрубок. После отвин- чивания болтов, крепящих тройник к центровой задвижке, элеватор подводят под муфту подъ- емного патрубка и осторожно поднимают арматуру вверх. 1.1.1 Устьевое оборудование при эксплуатации скважин После установки балансира в крайнем верхнем положении на устьевом штоке закреп- ляют штанговый зажим, отсоединяют канатную подвеску от штока и опускают колонну штанг до тех пор, пока штанговый зажим не сядет на крышку устьевого сальника. После этого, за- хватив нижний конец балансира канатным штропом, поднимают головку и плавно уклады- вают ее тыльной частью на верхнюю полку балансира, где она находится в течение всего ре- монта. Новые станки-качалки имеют поворотные головки, которые сначала приподнимают с помощью талевой системы, а затем вручную с помощью вспомогательного канатика оттяги- вают влево или вправо. После разъединения устьевого штока и поворота головки балансира разбирают устье- вое оборудование. Если устье оборудовано сальником несамоуплотняющейся конструкции, сначала отсоединяют выкидную линию, поднимают устьевой шток и освобождают его от за- жима, отодвигают сальник от верхней муфты устьевого фланца и поднимают колонну штанг вместе с сальником до выхода очередной штанговой муфты. Под муфту устанавливают штан- говый элеватор, который опирается на торец муфты НКТ. После этого штанговую муфту плавно сажают на элеватор и отвинчивают устьевой шток вместе с висящим на нем сальником. Для того чтобы последний не мешал отвинчивать резьбовое соединение перед подъемом усть- евого штока, его привязывают канатом малого диаметра к штанговому зажиму. Отсоединенный устьевой шток вместе с сальником укладывают на мостки, после чего скважина готова к подъему штанг и труб. При использовании самоуплотняющихся сальников разборка устья упрощается, по- скольку отпадает необходимость в разборке бокового отвода. |