РГР 14 Азиз. Контрольная работа по дисциплинемеждисциплинарному курсумодулю Оборудование для подземного
 Скачать 486.79 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» Высшая школа энергетики нефти, и газа КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Архангельск 2020 ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ  ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 4 1СВЕДЕНИЯ О РЕМОНТЕ СКВАЖИН 5 1.1 Ремонт скважин и его виды 5 1.2 Капитальный ремонт скважин 6 1.4 Текущий ремонт скважин 7 2 РАСЧЁТ ВЫБОР ПОДЪЕМНОГО АГРЕГАТА 10 2.1 Технические характеристика МБУ-100 12 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 18 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 19 ВВЕДЕНИЕДлительная эксплуатация нефтяных или газовых скважин приводит к тому, что периодически их требуется ремонтировать. При ремонте может потребоваться замена НКТ или СПО, прочистка обвалившихся элементов ствола, промывка и ряд других процедур. 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. Капитальный ремонт скважин (КРС) – комплекс работ, связанных с восстановлением работоспособности обсадных колонн, цементного кольца, призабойных зон; ликвидацией аварий; спуском или подъемом оборудования при раздельной эксплуатации и закачке различных агентов в пласт; изоляцией одних и приобщением других горизонтов; исследованием скважины, ее ликвидацией. СВЕДЕНИЯ О РЕМОНТЕ СКВАЖИН1.1 Ремонт скважин и его видыДлительная 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 в свою очередь 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. 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. 1.2 Капитальный ремонт скважинКапитальный ремонт скважин (КРС) – комплекс работ, связанных с восстановлением работоспособности обсадных колонн, цементного кольца, призабойных зон; ликвидацией аварий; спуском или подъемом оборудования при раздельной эксплуатации и закачке различных агентов в пласт; изоляцией одних и приобщением других горизонтов; исследованием скважины, ее ликвидацией представлен на рисунке 1.  Рисунок 1 - Капитальный ремонт скважин В зависимости от объема работ, их характера и степени сложности капитальные ремонты подразделяются на 2 категории сложности: - ремонты при глубине скважины до 1500 метров; - ремонты в скважинах свыше 1500 метров. Ко второй категории также относят независимо от глубины скважины, все виды наиболее сложных и трудоемких работ, связанных с ликвидацией аварий и осложнений, исправлением смятий или заменой участков поврежденных обсадных колонн, проведением гидроразрыва пласта; работы в скважинах с сильными нефтегазопрявлениями; ремонты в наклонно-направленных скважинах; все виды ремонтно-изоляционных работ; все необходимые технологические неоднократные цементные заливки. Необходимость проведения работ по КРС основывается факторами: - требованиями технологии рациональной разработки месторождения, залежи, пласта; - возможностью получения дополнительной нефти при улучшении технико-экономических показателей; - несоответствием конструкции скважины условиям эксплуатации и разработки месторождения; - несоответствием дебета нефти, содержанием воды в продукции скважины и их изменений параметрам продуктивного пласта в нефтяных добывающих скважинах; приемистости, давления нагнетания в водонагнетаемых скважинах; - возможностью повышения продуктивности скважин за счет увеличения проницаемости пласта в призабойной зоне; - возникновением аварийных ситуаций, связанных со скважинным оборудованием, исследовательской аппаратурой и приборами. Подготовка скважин к капитальному ремонту включает глушение скважины и закрытие устья. 1.4 Текущий ремонт скважинТекущий ремонт скважин (ТРС) – комплекс работ, направленных на восстановление работоспособности скважинного и устьевого оборудования и работ по изменению режима работы и эксплуатации скважины, а также по очистке колонн и забоя от АСПО. Текущий ремонт бывает: - планово-предупредительный (профилактический) - ремонт скважин, запланированный заранее, предусмотренный месячными и декадными графиками; - восстановительный - ремонт, вызванный непредвиденным резким ухудшением установленного режима работы скважины или внезапной остановки по различным причинам. В первом случае ремонт позволяет избежать таких рисков, как уменьшение объема ценных ресурсов, извлекаемых в процессе, разрушение ствола, обводнение, засорение и другие неприятные последствия. 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. Также к текущему ремонту можно отнести следующие работы: - ремонт скважин, оборудованных штанговыми скважинными насосами, в т.ч. смена насоса, устранение обрыва и отвинчивания штанг; - ремонт скважин, оборудованных УЭЦН, в т.ч. смена насоса; - ремонт скважин по очистке забоя и подъемной колонны от парафина, гидратов, солей и песчаных пробок; - консервация и расконсервация скважин; - ремонт газлифтных скважин; - ремонт фонтанных скважин; - ремонт газовых скважин; скважин, связанный с негерметичностью НКТ; - опытные работы по испытанию новых видов НКТ, штанг, насосов, ЭЦН и т.д. От качества и своевременного проведения текущего ремонта во многом зависит продолжительность работы скважины на заданном технологическом режиме. 2 РАСЧЁТ ВЫБОР ПОДЪЕМНОГО АГРЕГАТАВыбор необходимого наземного сооружения, оборудования и инструмента для КРС проводят исходя из категории и разновидности предстоящего текущего и капитального ремонта. Основным критерием для подбора подъемного агрегата является грузоподъемность. В процессе ремонтных работ на вышку (мачту) действуют вертикальные и горизонтальные нагрузки. Выбор производится по вертикальным нагрузкам, для чего определяют вертикальное значение, которое может выдержать вышка (мачта) в процессе ремонта скважины. Максимальная вертикальная нагрузка, действующая на вышку агрегата, находится по формуле  где  – максимальная нагрузка, действующая на крюк, кН; и  – натяжение ходового и неподвижного концов талевого каната, кН; – вес талевой системы, кН;Максимальная нагрузка на крюк при подъеме колонны НКТ с забоя скважины с учетом искривления скважины и облегчения веса труб, погруженных в раствор глушения, определяется по формуле  где  – угол искривления скважины от вертикали, 0, °; – коэффициент трения, =0,25; – вес колонны бурильных труб, погруженных в жидкость, кН; где  – плотность раствора глушения, = 1100 кг/м3; – плотность материала труб, = 7850 кг/м3;G – вес колонны НКТ в воздухе, кН;  где  – длина колонны НКТ, L =  м; – вес одного метра НКТ, = 0,181 кН; – вес замкового соединения, = 0,05 кН; – средняя длина НКТ, = 10,5 м; = 452,77 кН = 388,46 кН = 389,29 кНВес талевой системы определяется по формуле  где  – вес кронблока, = 7,64 кН; – вес талевого блока, = 5,17 кН; – вес крюка, = 2,69 кН; = 7,64 + 5,17 + 2,69 = 15,5 кННатяжение ходового конца талевого каната определяется по формуле  где  - кпд талевой системы, = 0,97 = 117,84 кННатяжение неподвижного конца талевого каната определяется по формуле   = 28,62 кН = 551,25 кН551,25 кН = 56,19 тонн Число рабочих струн оснастки талевой системы определим по формуле  где – нагрузка на крюке; – наибольшее тяговое усилие на набегающем конце талевого каната; . – к.п.д. талевой системы. 3,4  4Агрегат должен иметь оснастку 4х5. По данным расчётам выбора агрегата ссылаясь на справочник мастера КРС, был подобран в качестве подъемного агрегата мобильный буровой комплекс БУ2000/125. 2.1 Технические характеристика МБУ-100 Рисунок 2 – МБУ-100 Буровая установка МБУ 100 предназначена для бурения ротором и забойными двигателями эксплуатационных и разведочных скважин, ремонта и восстановления нефтяных и газовых скважин в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом при температуре окружающего воздуха от минус 45 до плюс 45°С. Категория размещения 1 по ГОСТ 15150-69. Глубина бурения скважин – 2200 м (при бурении колонной 28 кг/м). Условная глубина скважин при ремонте и освоении – 5000 метров (НКТ 14 кг/м). Установка состоит из следующих основных блоков: - подъемный блок на шасси повышенной проходимости БАЗ-69096, МЗКТ-7004-011. - мобильный блок бурового основания и приемный мост смонтирован на трехосном прицепе модель ОЗТП-84703В. Таблица 1 – Технические характеристики:
Исходя из диаметра НКТ (73 мм), подбираем ключ ГКШ-1200 с гидравлическим приводом применяемый для подземного и капитального ремонта скважин, предназначенный для свинчивания и развинчивания бурильных труб, а так же НКТ с наружными диаметрами: 60, 73, 89, 102, 114 мм. Технические характеристики приведены в таблице 2. Таблица 2 – Технические характеристики ГКШ-1200
Исходя из привода ключа (гидравлический) и диаметра НКТ (73 мм), подбираем одноштропный элеватор ЭТА-80 (рисунок 3). Также приведены технические характеристики данного элеватора в таблице 3.  Рисунок 3 – Элеватор ЭТА-80 Таблица 3 – Технические характеристика элеваторов ЭТА  ЗАКЛЮЧЕНИЕПо данным расчётам выбора агрегата ссылаясь на справочник мастера КРС, был подобран в качестве подъемного агрегата мобильный буровой комплекс МБУ-100. (подъёмная установка для освоения и ремонта скважин) категория «средней тяжести» на базе шасси БАЗ-69096 с грузоподъёмностью 100 т. Также был подобран ключ ГКШ-1200 с гидравлическим приводом и элеватор ЭТА-80. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ1 Справочник мастера КРС по сложным работам: учебное пособие [Текст]/ Ю. В. Ваганов, А. В. Кустышев, В. А. Долгушин, Д. А. Кустышев, Е. В. Паникаровский, В. В. Дмитрук. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2016. – 285 с. 2 Расчеты при капитальном ремонте скважин: Учебное пособие для вузов. - . [Текст] Зозуля Г.П., Шенбергер В.М., Карнаухов М.Л. и др Тюмень: ТюмГНГУ, 2003. – 188 с. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||