Помощник бурильщика КРС. Основы нефтепромысловой геологии. Понятие о нефтяном месторождении
 Скачать 381.5 Kb.
|
 Полированы Шток Сальник Балансир Головка балансира Шатун Электродвигатель через клиноременную передачу и редуктор обеспечивает передачу крутящего момента на кривошип с шатуном , который через траверсу соединен с балансиром , в результате балансир обеспечивает возвратно-поступательное движение колонны штанг . Самая верхняя штанга называется полированным штоком и ее рабочая ( полированная ) поверхность , сопрягаемая с сальником на устье , обеспечивает герметичность устьевой арматуры. типоразмеров и конструкций станков- качалок Обозначаются они следующим образом , например , 2,1 — максимальная длина хода , 2500 - крутящий Промышленность выпускает большое количество грузоподъемностью на головке балансира от 10 до 200 тонн . СКб-2,1-2500 ( СК-станоккачалка, 6-нагрузка (тонн) момент ( кгм ). Устьевое оборудование предназначено для герметизации устья скважины , подвески насосно-компрессорных труб, отвода добываемых жидкостей и газов в выкидные линии . Непосредственно подъем на поверхность нефти осуществляет штанговый скважинный насос ШСН . Конструкции ШСН позволяют добывать нефть с обводненностью до 99 % . (Следует отметить , что шсн оборудованы приблизительно около 60 - 66 % всех механизированных скважин , однако доля добываемой ими нефти лежит в пределах 16 - 18 %.) С технической точки зрения , ШСН представляет собой обычную систему «цилиндр - поршень» , главное отличие здесь в том , что поршень полый и снабжен нагнетательным клапаном, цилиндр имеет всасывающий клапан . На практике существует множество конструкций и типоразмеров насосов , отличающихся размерами , количеством и устройством клапанов , допускаемыми размерами и зазорами в системе плунжер- цилиндр ( до сотых долей мм ) и т.д. Насос устанавливают на конце НКТ , внутри них же совершают возвратно-поступательное движение штанги , по ним же происходит и подъем нефти на поверхность . Особое отличие в конструкции ШСН — подразделение их на вставные и невставные(трубные ) . Цилиндр трубных насосов опускают в скважину на насосно-компрессорных трубах, затем на штангах опускают плунжер ( вместе с нагнетательным и всасывающим клапанами). Вставные насосы опускаются и монтируются в сборе с цилиндром и фиксируются на конце НКТ замковой опорой . Ниже приведены в упрощенной форме их схемы: Вставной НСВ Невставной (трубный) НСН   Штанги НКТ Плунжер Нагнет клапан Цилиндр Всасыв клапан Замковая опора
Как видно из рисунков и табличных данных , а также исходя из конструкции, можно определить достоинства и недостатки вставных и трубных насосов : при одинаковых типоразмерах НКТ плунжер трубного насоса имеет больший диаметр , а следовательно и большую производительность за одно поступательное движение . Однако , при необходимости ремонта цилиндра трубного насоса приходится извлекать на поверхность и всю колонну насосно-компрессорных труб . Тогда как вставной насос в этом случае извлекается полностью в сборе на штангах , для этого просто создают определенный натяг штанг , в результате чего насос освобождается из замковой опоры. 6 . Погружные электроцентробежные насосные установки ( УЭЦН ). 3   1 — устьевая арматура, 2 — барабан для навивки кабеля 3 - трансформатор и станция управления с автоматикой 4- насосно-компрессорные трубы с поясками для кре пления кабеля (здесь не показаны). 5 - трехжильный бронированный кабель 6 - многоступенчатый центробежный насос 7 - приемная сетка насоса 8 - звено гидрозащиты ( протектор) 9 - маслозаполненный электродвигатель . Установки погружные электроцентробежные отличаются относительной простотой конструкции , обслуживания и имеют большой межремонтный период работы ( в 3-4 раза превышающий МРП штанговых насосов ). Производительность ЭЦН лежит обычно в пределах 20 - 2000 куб. метров в сутки , напор от нескольких метров до 3000 метров . УЭЦН имеют невысокую металлоемкость ,широкий диапазон рабочих характеристик и достаточно высокий КПД . Обозначаются следующим образом : УЭЦН - 5 - 40 - 950, где первая цифра - наружный диаметр (5-92 мм, 5А- 103 мм ,6-114 мм ), 40 - подача в кубометрах в сутки (измеренная по воде ), 950 - напор в метрах, кроме этого могут быть дополнительные буквенные обозначения, И - износостойкое исполнение, М - модернизированный вариант и т.д. Наземные сооружения , агрегаты и оборудование . 1. Подъемные установки и агрегаты. К основному оборудованию , с помощью которого , производят спуско-подъемные операции , относят подъемные установки и агрегаты на самоходных шасси . В состав их оборудования входят лебедка , телескопическая вышка, талевая система, роторы, вертлюги, промывочные насосы и дополнительные механизмы и инструменты. В самоходных установках и подъемниках для привода лебедки и других вспомагательных механизмов , как правило, используют двигатель самой транспортной базы . Передача вращения осуществляется от механизма отбора мощности , через трансмиссию и коробку скоростей на барабан лебедки , при вращении которого наматывается или разматывается канат . Выбор установки , комплекса оборудования и инструмента зависит от глубины ремонтируемой скважины, характера и степени сложности работ. Подъемная установка УПТ — 32 предназначена для проведения спуско-подъемных работ в процессе текущего и капитального ремонта. Установка смонтирована на базе трактора Т- 130МГ-1. Состоит из однобарабанной лебедки , вышки с талевой системой , задней и передней опор вышки и кабины машиниста-тракториста . Привод лебедки от двигателя трактора , ограничитель подъема крюка винтовой конструкции , тормозная система с формованными колодками. Техническая характеристика УПТ-32 : Грузоподъемность, т32 Мощность привода, кВт 118 Высота вышки до оси кронблока, м 18 Скорость подъема, м/с Наименьшая 0,28 Наибольшая 1,34 мм 10050x2700x4135 22 688 Габаритные размеры Масса, кг Агрегат А-50У предназначен для спуско-подъемных работ при ремонте скважин глубиной до 3500 метров с укладкой труб на мостки , разбуривания цементных пробок в колоннах диаметром 141 — 168 мм , промывки и тартальных работ. Базируется на шасси Краз - 257. Агрегат состоит из трансмиссии , двухбарабанной лебедки , телескопической вышки , талевой системы , ротора с гидроприводом .компрессора , гидродомкратов подъема вышки и системы управления агрегатом и лебедкой . Грузоподъемность агрегата при оснастке талевой системы 3x4 приведена в таблице :
Максимальное натяжение каната 100 кН , тартального каната 73 кН , диаметр талевого каната 25 мм , тартального - 13 мм. Телескопическая вышка в рабочем положении имеет угол наклона 6 градусов , высота до оси четырехроликового кронблока 22 400 мм. Управление механизмами агрегата , оснащенного ограничителем подъема крюкоблока , пневматическое от компрессора М — 155 — 2 . Охлаждение барабанов тормоза воздушное . Максимальная частота вращения ротора 70 об/мин, мощность гидропривода 44 кВт. Промывочный насос 9МГР смонтирован на двухосном прицепе 2ПН-2 , макс. Давление насоса 160 атмосфер, подача 6,1 л/с. Габариты А-50 : 12460x2650x4160, масса - 22 400 кг. Агрегат АЗИНМАШ — 37 максимальной грузоподьемностью 32 тонны , смонтирован на базе КрАЗ — 2556 , предназначен для ремонта скважин глубиной до 2900 метров. Агрегат комплектуется автоматом АПР-2ВБ или АПР — П1 при работе с НКТ и АШК — Т при использовании штанг. Оснастка талевой системы 3x2 .Диаметр талевого каната 21,5 мм. Высота вышки до оси кронблока - 18 метров. Высота подъема крюка—12 метров. Ряд нефтедобывающих компаний используют подъемные установки импортного производства типа «Cardwell» и «Сирег» на базе агрегатов Caterpillar , особенно в районах Крайнего Севера . Они отличаются повышенной грузоподъемностью до 100 — 120 тонн , по оснащению и возможностям близки к буровым установкам. Отличительная особенность - работа двухтрубными свечами , что значительно ускоряет спуско-подьемные операции . В этом случае один из помощников бурильщика выполняет роль верхового рабочего на специальной площадке на высоте 17 метров, укладывая в лотки верхние концы труб. Отличительная особенность - работа двухтрубными свечами , что значительно ускоряет спуско-подьемные операции . В этом случае один из помощников бурильщика выполняет роль верхового рабочего на специальной площадке на высоте 17 метров, укладывая в лотки верхние концы труб. 2. Талевая система , роторы, вертлюги.  Крючок для кабеля: 1 - присоединительная резьба к бурильным трубам , 2 - "ловильная" резьба , ( под присоединительной находится резьба для различных центрирующих воронок, на эскизах не показана).Метчик предназначен для подъема отвинтившихся или упавших труб путем внедрения внутрь трубы и врезания ловильной резьбой в тело трубы , с последующим подъемом . Колокол отличается тем , что нарезает резьбу и захватывает трубы по наружней поверхности . Труболовка ( освобождающаяся или неосвобождающаяся ) имеет наклонную ( одну или несколько ) лыску по которой свободно перемещается плашка . Труболовку опускают внутрь трубы, при ходе вверх плашка заклинивает в теле трубы , что дает возможность поднимать трубы . Кроме указанных классических типов ловильных инструментов существует обширный ряд универсальных штанголовителей , наружных труболовок и т.д. При смятии или разрыве концов поднимаемых труб их выравнивают и оправляют различными магнитными , конусными фрезерами и райберами предварительно изучив свинцовыми печатями. При подъеме колонны труб прихваченных внизу песчаной пробкой в ряде случаев применяют расхаживание труб. Расхаживание — попеременная натяжка и посадка труб ( ведется строго с применением гидравлического индикатора веса). Во избежание обрыва труб при такой операции допускается натяжка колонны с усилием меньшим на 60 — 70 % от разрывного усилия для данного типоразмера труб.Расхаживание проводят равномерно с натяжкой 0,3 - 0,5 м за один прием , при этом периодически оставляют трубы внатяутом состоянии. Если после 2-3 натяжек удается приподнимать трубы за каждый прием , то это указывает на возможность дальнейшего подъема колонны . В противном случае расхаживание прекращают . При этом пользуются , в зависимости от конструкции подъемного оборудования , различными методами промывки песчаной пробки внутри труб и в затрубном пространстве , в тяжелых случаях сочетают промывку с поочередным отвинчиванием труб. . Автомат для подземного ремонта АПР - 2 ВБ. Автомат АПР — 2 ВБ предназначен для механизации операций по свинчиванию и развинчиванию и автоматизации операций по захвату, удержания колонны на весу , освобождению и центрированию колонны НКТ при ремонте скважин . Состоит из блока вращателя инерционного электропривода и клиньевых подвесок для труб. Блок вращателя представляет собой корпус спайдера с червячным редуктором и водилом , передающим вращающее усилие трубному ключу . Редуктор защищен кожухом , образующим масляную ванну . Корпус автомата , в который вставляют клиновую подвеску с тремя шарнирно подвешенными клиньями , крепится к центратору болтами . Клинья рассчитаны на НКТ с диаметрами 60 , 73 , 89 мм . Клиньевую подвеску соответствующего размера вставляют в автомат во время работы . Инерционный электропривод выполнен во взрывобезопасном исполнении , питается от промысловой сети напряжением 380 В . Инерционное устройство позволяет регулировать крутящий момент на водиле автомата путем установки соответствующих сменных маховиков. Управление приводом осуществляется посредством магнитного пускателя и кнопочного поста управления . Автомат комплектуется элеваторами типа ЭТА, трубными ключами КТГУ, КТДУ. 5. Пакеры и якори. Покеры - специальные устройства , предназначенные для разобщения отдельных участков ствола скважины, разобщения пластов и изоляции подъемной колонны труб от воздействия среды при эксплуатации и ремонтно-восстановителъных работах . Пакеры широко применяются при проведении многих технологических операций : гидравлический разрыв пласта , кислотная обработка , изоляционные работы и т.д. В зависимости от направления действующих усилий различают следующие виды пакеров : ПВ - перепад давления направлен вверх, ПН - вниз , ПД - и вниз и вверх . По способу посадки и освобождения : Г - гидравлический , М - механический , ГМ — гидромеханический . Кроме того в маркировке пакера указывают наружный диаметр в мм и максимальное рабочее давление ( воспринимаемое пакером ) . Например ПД - ЯГ - 136 - 500К2 : это якорь который держит перепад давлений в любом направлении , оснащен якорем ( Я ) , диаметром 136 мм, рассчитанный на давление до 500 атмосфер , в сероводородостойком исполнении (К2 ) . Якори - устройства , предназначенные для закрепления колонны труб за стенку эксплуатационной колонны с целью предотвращения перемещения скважинного оборудования под действием нагрузки .Якори применяют преимущественно с пакерами типа ПВ, ПН. 6. Насосно-компрессорные трубы и штанги НКТ служат для извлечения жидкости и газа из скважин , нагнетания воды , сжатого воздуха или газа и производства различных видов работ по текущему и капитальному ремонту скважин . Изготавливают НКТ двух типов : с гладкими и высаженными наружу концами , на которых нарезают наружную резьбу , а на один конец навинчивают соединительную муфту. На расстоянии 40 — 60 см со стороны муфты на трубе выбивают клеймо, указывающее условный диаметр трубы , группу прочности стали , толщину стенки , знак завода-изготовителя , дату выпуска.
НКТ имеют также следующие модификации : безмуфтовые НКБ1 и муфтовые НКМ для условий , требующих герметичность в соединениях до 500 атмосфер , НКТ из алюминиевого сплава Д16-Т для работы в среде содержащей сероводород ( эти трубы благодаря небольшой массе и высокой удельной прочности позволяют создавать колонны в 2.5 раза длиннее по сравнению со стальными ) , НКТ с защитными покрытиями для предотвращения отложений в них парафина и солей , а также для защиты от коррозии ( покрывают лаками , жидким стеклом , эмалями, эпоксидными смолами ; их термостойкость от 100 до 600 градусов ) , переводники — ( продолжение НКТ и штанг ) небольшие патрубки с разной резьбой на концах для создания комбинированных колонн НКТ . Насосные штанги - стальные стержни круглого сечения , соединяемые между собой муфтами . Предназначены для передачи возвратно-поступательного движения от станка-качалки к плунжеру скважинных насосов, с их помощью производят и спуск-подъем вставных скважинных насосов .Штанга имеет резьбу и участок квадратного сечения для захвата ключом . Для повышения износоустойчивости , равнопрочное™ и коррозионной стойкости штанги подвергают термообработке. Сальниковый ( полированный ) шток - самая верхняя штанга в колонне , предназначена для обеспечения герметичности устья скважины при перемещениях внутри устеьевого сальника. При добыче парафинистых нефтей к штангам крепят хомутами металлические скребки из 3 мм листа стали. Для устранения изгиба нижней части колонны штанг при работе , особенно с насосами большого диаметра и производительности , низ колонны комплектуют тяжелыми трубчатыми штангами сплошного большого сечения. Массу утяжеленного низа выбирают с таким расчетом , чтобы самая верхняя штанга работала в режиме растяжения. 7. Цементировочный агрегат ЦА - 320М. Агрегат ЦА - 320 предназначен для приготовления , закачки и продавливания цементных и других растворов в скважину и за колонну и вымывания их излишков; промывки скважины через обсадные или насосно-компрессорные трубы и ее глушения , обработки призабойной зоны , закачки растворов радиоактивных изотопов, кислотной обработки скважин ( модификация ЗЦА - 400 А и при гидравлическом разрыве пласта ). Насосная установка смонтирована на базе автомобиля КрАЗ -257 . Имеет в своем составе два мерных бака для контроля расхода воды при приготовлении цементных и других растворов общей емкостью 6,4 кубических метра , водоподающий насос Ш ( подача 13 литров/ с при давлении до 15 атмосфер ) с отдельным двигателем типа ГАЗ-51А , цементировочный насос 9Т ( с подачей от 3 до 23 л/с и давлением от 320 до 40 атмосфер ) и систему манифольдов ( трубопроводов ) для обвязки с устьем и смесительными агрегатами. Водоподаюший насос предназначен для нагнетания воды из мерных баков к цементосмесительному агрегату , непосредственно закачку готового раствора производит поршневой насос 9Т , привод которого осуществляется от силового агрегата автомобиля . 8. Насосный агрегат 4- АН - 700 . Агрегат 4 - АН - 700 и его аналоги ( 2АН-500, ЗАН-500 ) предназначены для закачки жидкости разрыва, песчаножидкостной смеси и продавочной жидкости в пласт под большим давлением при гидравлическом разрыве пласта. Насосная установка монтируется на шасси автомобиля КрАЗ — 275 Б1А и состоит из силовой установки 9УС-800 , представляющей из себя дизель мощностью 500 л.с. ( так называемый танковый двигатель ) , коробки передач, трехплунжерного насоса 4Р-700, манифольда и системы управления . Диаметр плунжера насоса 120 мм , развиваемое давление 500 атмосфер при подаче 9 л/с на первой скорости , и 207 атмосфер при максимальной подаче 22 л/с на 4 скорости. Технология текущего и капитального ремонта скважин . 1 . Виды текущего ремонта скважин и общий характер работ . Текущий ремонт скважин - комплекс работ по проверке , частичной или полной замене подземного оборудования , очистке его , стенок скважины и забоя от различных отложений , а также по осуществлению в скважинах геолого-технических мероприятий по восстановлению и повышению их добывных возможностей . Цель текущего ремонта — устранение различных неполадок и нарушений в режиме эксплуатации скважин и подземного оборудования , а также проведение работ по подготовке к опробованию и освоению новых скважин , полученных после бурения и капитального ремонта. Все работы по текущему ремонту скважин независимо от способа добычи нефти связаны со спуском и подъемом подземного оборудования ( трубы, штанги, их узлы и т.д.), а также инструментов и приспособлений . Поэтому к основным при текущем ремонте относят работы по СПО ( спуско-подъемным операциям ), монтажу и разборке устьевого оборудования . Планово-предупредительный - текущий ремонт скважин , запланированный заранее , предусмотренный месячными и декадными графиками.  Восстановительный - т. ремонт , вызванный непредвиденным резким ухудшением установленного режима работы скважины или внезапной остановки по различным причинам . Межремонтным периодом работы скважины ( МРП ) называют продолжительность эксплуатации скважины в сутках от предыдущего ремонта до следующегоВиды текущего ремонта скважин :
2. Виды капитального ремонта скважин и общий характер работ . Капитальный ремонт скважин - комплекс работ , связанный с восстановлением работоспособности обсадных колонн , цементного кольца , призабойной зоны , ликвидацией аварий , спуском и подъемом оборудования для раздельной эксплуатации пластов. Основные виды капитального ремонта :
3. Тампонажные материалы. Цементы и другие вяжущие вещества , применяемые при тампонировании скважин, называются тампонажными материалами. Тампонажный цемент - продукт состоящий из смеси вяжущих веществ ( портландцемента , шлака, извести , пластмасс и др. ) , минеральных ( кварцевый песок , асбест , глина и др. ) , или органических добавок , способных после затворения водой образовывать прочный цементный камень. В зависимости от жидкости затворения различают растворы водные, водонефтяные и нефтецементные. По времени начала схватывания :
Тампонажные материалы должны обладать замедленным началом схватывания , ускоренным твердением с высокой прочностью, низкой проницаемостью после твердения, большой текучестью и высокой плотностью. В зависимости от температурных условий применяют три класса цементов :
Водоцементным отношением называют отношение массового количества воды к массовому количеству сухого цемента ( В : Ц ). При цементировании скважин растворы имеют коэффициент в пределах 0,4 — 0,5 .Таким образом на 1т. Сухого цемента 400-500л воды. 3 . Спуско-подьемные операции. СПО трудоемки и на них приходится от 50 до 80 % затрачиваемого на ремонт времени. Поэтому механизация и автоматизация работ обязательны для ускорения ремонтных работ. Свинчивание и развинчивание НКТ выполняют автоматами АПР-2ВБ , АПР— ГП , мех. ключами КМУ-32 , КМУ-50, КМУ-ГП , для штанг применяют штанговые ключи АШК-Г, АШК-Т . Подъем НКТ . До подьема НКТ убеждаются по гидравлическому индикатору веса , что трубы не прихвачены, далее соблюдают следующие правила:
Спуск НКТ :
Спуск и подъем насосных штанг аналогичен , ввиду их легкости проводят на больших скоростях. Во избежания изгиба запрещается применение сдвоенных штанг при отсутствии специального оборудования. Штанги и трубы при укладке на мостки укладывают муфтовыми концами к устью , между рядами кладут деревянные проставки, равномерно распределенные по всей длине труб. 4. Ликвидация песчаных пробок в скважинах. При разработке пластов , сложенных рыхлыми , слабосцементированными породами ( особенно песчаниками ) часто разрушается скелет призабойной зоны пласта . В этом случае жидкости и газы увлекают из пласта в скважину некоторое ( иногда значительное ) количество песка . При недостаточной скорости восходящего потока песок откладывается на забое, перекрывая отверстия фильтра Иногда высота песчаной пробки достигает десятков и сотен метров , в ряде случаев с прихватом подземного оборудования и подъемных труб. Для возобновления нормальной работы скважины возникает необходимость в очистке забоя и ствола скважины от скопившегося песка. Ликвидацию песчаных пробок проводят промывкой скважины водой , газожидкостными смесями , продувкой сжатым воздухом , очисткой с помощью струйного насоса, желонкой или гидробурами. При прямой промывке воду нагнетают внутрь НКТ , вынос песка осуществляется через затрубное пространство. Для повышения эффективности на нижний конец НКТ крепят различные насадки , называемые мундштуками : со скошенным концом ( типа пера ) , с ссуженным концом ( типа карандаша и отверстием 12-37 мм ) и с фрезерами на концах. При обратной промывке вода нагнетается в затрубное пространство и поток поднимается на поверхность через полость НКТ. При малом диаметре труб обеспечивается высокая скорость восходящего потока. Очистка скважины пенами , сжатым воздухом производят в скважинах с небольшим уровнем жидкости , малым пластовым давлением и наличием рыхлых песчаных отложений. Очистка с помощью желонок ( специальных труб-сосудов диаметром 73-114 мм ) при простоте процесса ( спуск пустой желонки, резкое заполнение при сильном перепаде давлений при ее открытии , подъем на поверхность ) обладает и рядом недостатков : длительность процесса , риск протирания обсадной колонны , возможность обрыва тартального каната, загрязнение рабочего места и окружающей среды. В ряде случаев могут применяться различные типы гидробуров , спускаемые на канате , которые постепенно всасывают песчаножидкостную смесь при многократном упоре и подъеме относительно песчаной пробки , а также винтовые гидравлические забойные двигатели. 5. Исправление дефектов в колонне и разбуривание цементных пробок. К дефектам , которые можно исправить , относят смятие и слом обсадной колонны . Смятие оценивают по изменению внутреннего диаметра эксплуатационной колонны. Если смятие по длине равно одному - двум диаметрам обсадной колонны , в результате чего внутренний диаметр уменьшился до 85 % от номинального , то смятие считается незначительным, при длине от трех диаметров с уменьшением внутреннего диаметрадо80 %от номинала - значительным. Места смятий исправляют оправочными долотами , грушевидными и конусными фрезерами. Работы проводят инструментом диаметром на 4 — 5 мм большим смятого участка обсадной колонны . Инструмент опускают на нужную глубину и начинают вращение с помощью ротора. Частота вращений 40-80 об/мин. Осевую нагрузку выбирают в зависимости от диаметра обсадной колонны от 50 до 500 кг. Обработав смятый участок первым оправочным долотом , колонну бурильных труб поднимают и заменяют инструмент на следующий с диаметром большим на 5 мм предыдущего . По мере расширения используют несколько долот. Если при этом не получают положительного эффекта , место дефекта протирается , то участок фрезеруют до номинального диаметра обсадной колонны и дефект цементируют с установкой временного цементного моста . Затем цементный мост разбуривают роторным способом с применением пилообразных долот в комбинации с рейбером. Долото разбуривает цементую корку , а райбер центрирует долото и оправляет колонну . Используют также турбобуры и забойные винтовые двигатели Д-85 и аналогичные. 6 . Ремонтно- изоляционные работы. РИР - работы по перекрытию путей проникновения вод в скважину , отключению отдельных пластов и обводненных интервалов. РИР - одно из средств по реализации мероприятий по увеличению степени извлечения нефти из пласта, охране недр и окружающей среды. Тампонирование скважин проводят при необходимости :
7. Отключение отдельных обводненных интервалов пласта и отдельных пластов. При эксплуатации одной скважиной нескольких горизонтов ( одним объединенным фильтром ) возможно частичное или полное обводнениие продукции водами одного из горизонтов. При появлении воды в продукции скважин продолжение совместной эксплуатации нескольких объектов без изоляции пропластка , по которому поступает вода , недопустимо и тем более , если эксплуатируемые объекты имеют разные пластовые давления . В таких случаях должны быть проведены работы по их разобщению . Если вода поступает в скважину через нижнюю часть фильтра , то в колонне создают цементный стакан с учетом перекрытия водоносного пропластка. В этих целях в скважину опускают НКТ до забоя , промывают ее водой , а затем цементируют без воздействия давления. Если вода проникает в скважину через верхнюю часть фильтра , то ее изолируют цементированием под давлением закачиваемого цементного раствора через трубы . Для этого в нижнюю часть фильтра насыпают песок во избежание попадания в такую зону тампонажного раствора .Конец заливочных труб устанавливают несколько выше водоносного пропластка и цементируют под давлением с последующим разбуриванием и вымывом излишка раствора. По окончании работ испытывают колонну. Следует отметить , что при подобных операциях успешно используют нефтецементные и пеноцементные растворы. 8. Устранение аварий , допущенных в процессе эксплуатации и ремонта. При капитальном ремонте скважин наиболее сложными трудоемкими являются работы по ликвидации аварий и осложнений , возникающих в скважинах. В эксплуатационных и нагнетательных скважинах чаще всего происходят следующие виды аварий:
Перед началом работ по ликвидации аварии мастер по капитальному ремонту скважин должен иметь точные данные по схеме спущенного лифта , марке , числе и размерах труб и штанг, по диаметрам и глубинам их спуска, а также об ставшихся в скважине штанговых насосах, ЭЦН и защитных приспособлений .При ликвидации аварий , связанных с подъемом на поверхность упавших труб , насосов , штанг и другого оборудования применяют ловильные инструменты : метчики , колокола , труболовки , магнитные пикообразные фрезеры, крючки и удочки для подъема канатов и кабелей.   - присоединительная резьба к бурильным трубам , 2 - "ловильная" резьба , ( под присоединительной находится резьба для различных центрирующих воронок, на эскизах не показана). Метчик предназначен для подъема отвинтившихся или упавших труб путем внедрения внутрь трубы и врезания ловильной резьбой в тело трубы , с последующим подъемом . Колокол отличается тем , что нарезает резьбу и захватывает трубы по наружней поверхности . Труболовка ( освобождающаяся или неосвобождающаяеся ) имеет наклонную ( одну или несколько ) лыску по которой свободно перемещается плашка . Труболовку опускают внутрь трубы, при ходе вверх плашка заклинивает в теле трубы , что дает возможность поднимать трубы . Кроме указанных классических типов ловильных инструментов существует обширный ряд универсальных штанголовителей , наружных труболовок и т.д. При смятии или разрыве концов поднимаемых труб их выравнивают и оправляют различными магнитными , конусными фрезерами и райберами предварительно изучив свинцовыми печатями. При подъеме колонны труб прихваченных внизу песчаной пробкой в ряде случаев применяют расхаживание труб. Расхаживание — попеременная натяжка и посадка труб ( ведется строго с применением гидравлического индикатора веса). Во избежание обрыва труб при такой операции допускается натяжка колонны с усилием меньшим на 60 — 70 % от разрывного усилия для данного типоразмера труб. Расхаживание проводят равномерно с натяжкой 0,3 - 0,5 м за один прием , при этом периодически оставляют трубы в натянутом состоянии. Если после 2-3 натяжек удается приподнимать трубы за каждый прием , то это указывает на возможность дальнейшего подъема колонны . В противном случае расхаживание прекращают . При этом пользуются , в зависимости от конструкции подъемного оборудования , различными методами промывки песчаной пробки внутри труб и в затрубном пространстве , в тяжелых случаях сочетают промывку с поочередным отвинчиванием труб 9. Переход на другие горизонты и приобщение пластов . Переход скважины с одного объекта на эксплуатацию другого пласта ( горизонта , пропластка ) , залегающего выше или ниже , производят в связи с временным или полным прекращением разработки по ряду причин, если: • нет возможности осуществить изоляционные работы по прекращению дальнейшего притока посторонних ВОД,
Переход скважины на вышележащий горизонт осуществляют разобщением эксплуатируемого пласта от вновь выбранного путем создания монолитного цементного моста в колонне над оставляемым горизонтом. В зависимости от расстояния между старым и новым пластом , а также исходя из пластового давления в оставляемом горизонте цементирование проводят под давлением через отверстия фильтра или без давления . При благоприятных условиях забой просто утрамбовывают песком или глиной , а затем закрепляют выше цементным мостом. При переходе на нижележащий горизонт ( что встречается реже и обычно в тех случаях , когда соседние скважи-ны , с помощью которых должны были извлечь нефть из намеченного к переходу объекта, выбыли из эксплуатации по тем или иным причинам ) первоначально исследуют забой конусными печатями для установления исправности обсадной колонны и чистоты забоя . Затем оставляемый горизонт цементируют под давлением через отверстия фильтра.3атем цементный стакан и нижележащие горные породы разбуривают до намеченной глубины. На практике эту операцию приходится выполнять неоднократно с заливкой нескольких пластов и разбуриванием цементных стаканов. 10 . Зарезка и бурение второго ствола скважины . Зарезка и бурение второго ствола - метод восстановления скважин , ремонт которых известными способами технически невозможен или экономически нецелесообразен. Кроме того , метод позволяет восстанавливать скважины на тех участках , где по условиям и состоянию разработки пласта бурение новых скважин сложно или нерентабельно. Работы по зарезке и бурению второго ствола состоят из следующих этапов :
Методы увеличения и восстановления производительности скважин Призабойной зоной скважины (ПЗС) называют область пласта в интервале фильтра , примыкающую к скважине. Эта область подвержена наиболее интенсивному воздействию различных физических , механических , гидродинамических , химических процессов , связанных с извлечением нефти и газа на поверхность . Через ПЗС проходит весь объем продукции , извлекаемой из пласта за все время эксплуатации скважины. Вследствие радиального притока жидкости в этой зоне возникают максимальные градиенты давления ( перепад давления ) и максимальные скорости движения. Фильтрационные сопротивления здесь также максимальны , что приводит к наибольшим потерям пластовой энергии. От состояния ПЗС существенно зависит текущая и суммарная добыча нефти , дебиты добывающих скважин и приемистость нагнетательных скважин. Поэтому в процессе вскрытия пласта при бурении очень важно не ухудшить , а сохранить естественную проницаемость пород ПЗС . Однако нередко в процессе работ по заканчиванию скважин и в процессе эксплуатации проницаемость оказывается ухудшенной по сравнению с естественной. Это происходит в результате отложения в ПЗС глинистых частиц, смол , парафинов , асфальтенов , солей и т.д. В результате резко возрастают сопротивления фильтрации жидкости и газа, снижается дебит скважины .В таких случаях необходимо искусственное воздействие на ПЗС для повышения ее проницаемости и улучшения сообщаемости со скважиной. Методы воздействия на ПЗС можно разделить на три основные группы : химические , механические и тепловые. Химические методы применяют в тех случаях , когда проницаемость призабойной зоны ухудшена вследствие отложения веществ, которые можно растворить в различных химических реагентах ( например известняк в соляной кислоте). Пример — солянокислотная обработка, обработка поверхностно-активными веществами и т.д. Механические методы применяют в малопроницаемых твердых породах. К этому виду относится гидравлический разрыв пласта ( ГРП ), виброобработка ( путем создания в ПЗС серии гидравлических ударов ). Тепловые методы применяют в тех случаях, когда в ПЗС отложились вязкие углеводороды ( парафин , смолы ), а также при фильтрации вязких нефтей.К этому виду относят различные методы прогрева ПЗС ( обработка паром от полустационарных паровых установок, передвижных ППУ, нагрев электронагревателями и т.д.). 1. Солянокислотные обработки скважин. Кислотные обработки скважин предназначены для очистки забоев , ПЗС , НКТ от солевых , парафинисто-смолистых отложений ( термокислотная ) и продуктов коррозии при освоении скважин с целью их запуска и для увеличения проницаемости пород. При взаимодействии соляной кислоты и карбонатных пород происходят следующие реакции: Для известняков СаСОз + 2НС1 = СаСЬ + ШО + СО2. Для доломитов CaMg(CO3)2 + 4НС1 = CaCh + MgCte + 2ШО + 2СО2 . Продукты реакций в виде хлористых кальция и магния , как соли хорошо растворимые в воде , а также неотреагировавшаяся кислота легко вымываются из скважины после обработки, углекислый газ либо растворяется в воде , либо выделяется в виде свободного газа в зависимости от давления. Под воздействием кислоты в породах образуются каверны , пустоты ,каналы разъедания , вследствие чего увеличивается проницаемость пород , а следовательно и производительность скважин. Концентрация кислоты в водном растворе колеблется от 10 до 20 %. Объем затрачиваемой кислоты от 0,4 до 1,5 кубических метра на каждый метр толщины обрабатываемого пласта . К рабочему раствору кислоты добавляют ингибиторы ( для снижения воздействия кислоты на подземное оборудование ) , интенсификаторы ( ПАВ , способствующие лучшему вымыванию кислоты после завершения операции ) , стабилизаторы ( для удержания в растворенном состоянии побочных продуктов реакции при взаимодействии кислоты с железом , цементом , глинами и песчаниками и т.д. ). Различают несколько видов кислотных обработок:
2 Гидравлический разрыв пласта. Гидравлический разрыв пласта ( ГРП ) - процесс обработки призабойной зоны скважины с целью расширения и углубления естественных и образования новых трещин в породах призабойной зоны. Достигается это путем создания высоких давлений на забоях скважин закачкой в пласт вязких жидкостей при больших расходах, что обеспечивает быстрое повышение давления на забое . Когда давление превысит гидростатическое примерно в 1,5 — 2 раза, происходит разрыв и расслоение пласта, т.е. расширяются естественные и образуются новые протяженностью в десятки метров. Для сохранения трещин в раскрытом состоянии их заполняют песком , который вводят вместе с вязкой жидкостью. В дальнейшем эта жидкость извлекается из призабойной зоны в процессе эксплуатации скважины. Процесс ГРП состоит из следующих этапов :
В процессе нагнетания жидкости следят за показаниями давления и расхода жидкости , момент разрыва характеризуется резким увеличением расхода жидкости и падением забойного давления.Объем жидкости разрыва, по опытным данным , берут из расчета 4-6 куб.м на каждый метр толщины пласта (при условии , что пласт не более 20 метров , в противном случае объем жидкости увеличивают на 1 - 2 куб. м на каждые дополнительные 10 метров ). Для заполнения трещин используют кварцевый песок с размерами зерен 0,5 - 0,8 мм. Расход песка составляет от 8 до 20 тонн. |