Лекция ТТДНГ. ЛЕК РУС (1). Конспект лекций по дисциплине Технология и техника добычи нефти и газа Образовательная программа 6В07203 Нефтегазовое дело
 Скачать 3.34 Mb.
|
Лекция № 10. Агрегаты для текущего ремонта скважин и внутрискважинных работАгрегаты для текущего ремонта скважин можно разделить на две группы: агрегаты для капитального ремонта при открытом устье скважин, т.е. скважин, фонтанирование которых во время ремонта невозможно из-за наличия клапанов отсекателей; и агрегаты для ремонта скважин под давлением, когда устье скважины герметизировано из-за возможности фонтанирования. Аналогично и агрегаты для внутрискважинных работ также составляют две группы оборудования. К первой относятся рассчитанные на обычные условия, а ко второй – для работ под давлением. Текущий ремонт скважин, связанный со сменой спущенного в скважину оборудования, т.е. фонтанных и газлифтных подъемников, насосов, с работами по удалению парафина и т.д. состоит прежде всего из спуско-подъемных операций. Именно этим объясняется то, что агрегаты для подземного ремонта скважин представляют собой по существу агрегаты для подъема и спуска колонн труб, штанг, токонесущего кабеля. Именно эти агрегаты составляют основу парка агрегатов для подземного ремонта. Чистка пробок, депарафинизация осуществляются другими спецагрегатами. Самым массовым по частоте применения является спуско-подъемный агрегат для работы с открытым устьем скважин. СПО под давлением выполняются реже, поэтому и агрегатов такого назначения меньше. Это объясняется тем, что из-за сложности операций под давлением скважины глушатся и ремонтируются как обычные. При наличии же агрегатов, позволяющих выполнять СПО под давлением, процесса глушения можно избежать. Этим и объясняется необходимость выполнения работ под давлением и потребность в соответствующих СП агрегатах. Спуско-плдъемные агрегаты для текущего ремонта скважин при открытом устье Этот вид оборудования представляет собой комплекс из агрегатированных на транспортной базе подъемника, вышки, устройств для аккумулирования труб, штанг, кабеля, устройств механизации СПО. Такой комплекс, как правило, самоходный и называется «агрегат для текущего ремонта скважин». Для спуска-подъема труб и штанг используются агрегаты с подъемниками двух типов: лебедочные и безлебедочные. Последние вместо лебедки имеют подъемный цилиндр, соединенный с крюком. Для обеспечения большой транспортной маневренности и улучшения транспортабельности агрегаты монтируются на вездеходном шасси. Масса оборудования для текущего ремонта скважин в агрегатах средней грузоподъемности составляет 10-15 т. Существуют агрегаты для выполнения СПО не однотрубками, а свечами. Это существенно сокращает трудоемкость операций, ускоряет их. Недостаток – резкое увеличение массы агрегатируемого оборудования, ухудшает условия работы верхового рабочего. Другой вид агрегатов имеет вышку, рассчитанную на подъем одной трубы и штанги, которые укладываются на стеллажи. Вышка может быть выполнена из трубы, что значительно облегчает агрегат. Агрегаты всех типов насыщены машинами и механизмами, а управление и привод их узлов обычно гидрофицирован. Конструкция агрегатов на колесном и гусеничном ходу регламентируется стандартами, главным из параметров которых является грузоподъемность. Освоено производство агрегатов грузоподъемностью от 16 до 50т на колесном и гусеничном ходу. Наиболее распространен агрегат «Азинмаш-37» грузоподъемность 32 т на шасси Краз 255Б масса 20 т. В результате научно-исследовательских работ создано два агрегата облегченного типа. Один лебедочный АКМ-28 и второй безлебедочный, гидроприводной АРГ-28. За счет принципиально новых решений кинематической схемы и узлов, большего уровня механизации масса АКМ-28 составляет 5 т и позволяет разместить его на автомобиле Урал-375. Появление гибких труб и штанг, сделали необходимым создание специального оборудования, однако большие габариты барабана и ухудшение транспортабельности агрегата, нерешаемость вопросов стыковки оборвавшихся труб и штанг сдерживают внедрение спуско-подъемных агрегатов этого типа. Спуско-подъемные агрегаты для текущего ремонта и освоения скважин под давлением Необходимость подземного ремонта и освоения скважины, когда она способна фонтанировать, обусловила создание оборудования для спуска в скважину или подъема из нее колонны труб, или для ее ремонта под давлением. Для осуществления такого процесса возникла необходимость создания во-первых, устройств для герметизации устья, способных при этом пропускать без утечки газа или жидкости спускаемые или поднимаемые трубы, и, во-вторых, устройство для спуска и для подъема колонн труб. Главным требованием к оборудованию для ремонта скважин под давлением является его надежность. Это оборудование представляет собой комплексы агрегатов самоходных или буксируемых. Оборудование полностью гидрофицировано. Расположено оборудование следующим образом: превенторы и подъемники монтируются на устье скважины, грузовая платформа силовой агрегат – рядом на площадке. Главными узлами гидроподъемника являются спайдеры, вращатель, герметизаторы, подъемник. Работы в скважине под давлением выполняются как через колонну НКТ, так и с подъемом ее. Подъемник в агрегате для ремонта скважин под давлением выполняется в зависимости от типа труб. При работе с обычными трубами их поднимают и спускают с перехватом колонны клиньями подвижных и неподвижных спайдеров. Подъемник приводится в действие гидроприводом, работающим от ДВС. Подача очередных труб к подъемнику при спуске колонны в скважину осуществляется с помощью агрегатированного с ним крана, а их свинчивание-развинчивание с помощью гидроприводного трубного ключа. Агрегаты для подземного ремонта скважин под давлением комплектуются необходимым технологическим оборудованием (роторы, насосы и т. д.). При спуске или подъеме труб необходима четкая синхронизация взаимодействия собственно подъемника, спайдеров, превенторов, механического трубного ключа, вспомогательных подъемников, что достигается за счет гидропривода. По существу все оборудование, составляющее агрегаты для текущего ремонта скважины под давлением с герметизированным устьем, построено на гидроприводе, машинах и механизмах, используемых в нефтегазопромысловом и буровом оборудовании. Агрегаты и оборудование для внутрискваженных с канатной техникой В настоящее время эксплуатация скважин сопровождается выполнением большого числа различных работ внутри скважины, со спущенного в нее оборудования. Эти работы, связанные с измерениями параметров пласта, сменой элементов подъемника, с подземным ремонтом скважины, сменой клапанов-отсекателей выполнялись с помощью спускаемых или поднимаемых колонн НКТ. В последние годы эти работы начали выполнять без подъема НКТ, а с помощью канатов, кабеля или проволок, пропускаемых через устьевое оборудование скважины и оснащенных специальными устройствами– инструментом, взаимодействующим с внутрискважинным оборудованием и позволяющим управлять им, захватывать его, извлекать или спускать в скважину, осуществлять ряд работ внутри скважины, вплоть до ее чистки, химической обработки без подъема труб и без помощи колонн НКТ. Для выполнения этих работ сформировалась самостоятельная группа канатного оборудования. Оборудование это состоит из собственно каната, кабеля и проволоки большой длины, оснащенного различными монтажными устройствами, из оборудования устья скважины для пропускания каната в скважину и из подъемного агрегата, спускающего в скважину канат и управляющего им. В большинстве случаев внутрискважинные работы выполняются под давлением, что обуславливает необходимость герметизации каната в зоне входа его в скважину и исключение возможности утечки пластовой жидкости и газа. В канатной технике используются высокопрочные канаты из проволок, изготовленных из легированной стали. Из аналогичных марок стали изготавливается и проволока для работ, связанных с исследованием скважин. Обязательным условием является отсутствие повреждений и стыков на всей длине проволоки до соединительной головки, приспособления которым заканчивается канат или проволока. Соединительная головка - промежуточное звено между канатом и устройствами, подвешенными на нем для захвата внутрискважинного оборудования, которые называются инструментом. Конструкция головки должна обеспечивать надежное крепление всей проволоки или каната. В качестве инструмента используется большое количество устройств различного назначения, которые можно разбить на три главные группы: инструмент ударного действия – яссы, а также устройства для управления циркуляционными клапанами и разъеденителями колонн труб; захватный, фиксирующий и направляющий инструмент, к которому относятся захваты, ловители, посадочные устройства, замки; шаблоны, печати, скребки, желонки. Комплекс инструмента, наиболее часто применяемого при канатных работах, состоит из грузовой штанги, шарнира, гидравлического ясса, механического ясса, посадочного инструмента, замка, переводника, уравнительного клапана и внутрискважинного оборудования. В комплекс инструмента входят устройства, позволяющие открывать или закрывать циркуляционные клапаны внутрискважинного оборудования и управлять разъединителем колонны. Яссы предназначены для создания осевой ударной нагрузки. Устьевая часть оборудования для пропуска в скважину устройств, подвешенных на проволоке или канате, монтируется на время работ на верхней части фонтанной арматуры. Она состоит из: шкивов, герметизатора, лубрикатора, состоящего из нескольких секций труб, а также превентора. Обеспечить герметизацию устья при движущемся канате весьма сложно и для этого используются два принципа герметизации: уплотнение гидродинамической смазкой за счет перепада давлений, возникающего в зазоре между направляющей втулкой и канатом и уплотнение гидростатической смазкой, когда поверхности трения разделяются смазкой, нагнетаемой в зазор между направляющей втулкой и канатом. Конструирование, изготовление и монтаж герметизаторов является сложным и ответственным процессом. Плашечные превенторы имеют ручное или гидравлическое управление, имеют небольшие габариты и обеспечивают герметизацию пропускаемых устройств малого диаметра (проволоки). Комплект устьевого оборудования рассчитан на оперативное выполнение его монтажа или демонтажа на устье скважины и транспортировку вместе с агрегатом-подъемником. Лебедки, привод, органы управления им, средства контроля и измерений агрегатируются на транспортных базах. Для этого используются автомобили высокой проходимости, на которых обеспечены условия нормальной работы агрегатируемого оборудования. Для удовлетворения требований и специфики работ, лебедки обеспечиваются только гидравлическим приводом. Привод силового насоса гидросистемы осуществляется от двигателя автомобиля. Подъемные агрегаты отличаются лебедками (проволочными, канатными, кабельными), грузоподъемностью, числом барабанов лебедки. Агрегаты выпускаются антикоррозионном исполнении для морских условий и крайнего Севера, для транспортировки на автомобилях, вертолетах, прицепах и т.д. |