Маликов- диплом. Техника и технология проведения работ по освобождению стволов скважин, оборудованных установками электроцентробежных насосов, от посторонних предметов на ЮжноСургутском месторождении

• Название: Техника и технология проведения работ по освобождению стволов скважин, оборудованных установками электроцентробежных насосов, от посторонних предметов на ЮжноСургутском месторождении
• Дата: 29.01.2022
• Размер: 426.33 Kb.
• Имя файла: Маликов- диплом.docx
• Тип: Реферат; #345402
• страница: 4 из 6

2.6 Выбор подъемного агрегата для СПО

Исходные данные

Глубина скважина, L = 2 840 м.;

Диаметр бурильной трубы, d_вн = 102 мм.;

Толщина стенки, h = 10 мм.;

Плотность турового раствора, = 1,26 кг/м³;

Вес крюка q_кр = 72,4 кг;

Вес кронблока, q_кб = 390 кг;

Вес талевого блока, q_тб = 288 кг.

Ход решения:

1. 
   Максимальная вертикальная нагрузка, действующая на вышку:
   

(1)

где, - максимальная нагрузка, действующая на крюк, кН;

- натяжение ходового конца талевого каната, кН;

- натяжение неподвижного конца талевого каната, кН;

- вес талевой системы, кН.

2. 
   Общий вес бурильной колонны, спускаемой в скважину:
   

(2)

где, - вес 1 м гладкой части бурильной трубы, Н;

- вес замков соединения бурильной трубы, Н;

L – длина бурильной колонны, = 2 840м;

- средняя длина бурильной трубы, = 8 м;

= 22,4 кг = 224 Н;

= 70 + 40 = 110 Н (масса муфты + масса высокого конца.)

3. 
   Статическая нагрузка, действующая на крюк, с учетом облегчения веса бурильной трубы в буровом растворе:
   

(3)

где, К – коэффициент, учитывающий затяжки и прихват бурильной колонны, = 1,25;

- плотность бурового раствора;

- плотность металла = 7,85 г/см³.

4. 
   Вес талевой системы:
   

(4)

5. 
   Число рабочих струн оснастки талевой системы:
   

(5)

где, - наибольшее тяговое усилие на набегающем конце талевого каната на I скорости, = 85 кН;

– КПД талевой системы, = 0,82.



Выбираем оснастку 5х6.

6. 
   Допустимая глубина спуска бурильной колонны:
   

(6)

где, β – коэффициент, учитывающий трение в подшипниках шнеков и талевом канате о шкивы, = 1,04:

- вес 1 м бурильной трубы с учетом высадки концов и веса замков, = 334 Н.

7. 
   Натяжение ходового и неподвижного концов талевого каната:
   

(7)

где, - общий вес подвижной части талевой системы (талевого блока и крюка), кН;

8. 
   Разрывное усилие талевого каната:
   

(8)

где, К – коэффициент запаса прочности = 3.

9. 
   Максимальная вертикальная нагрузка, действующая на вышку:
   

(9)

Выбираем талевый канат с учетом расчетного разрывного усилия:

Талевый канат d = 22,5 мм., маркировочной группой по временному сопротивлению разрыва 1800 МПа, имеет разрывное усилие 272,5 кН, что соответствует.

10. 
    Число труб, которые следует поднимать на каждой скорости:
    

На I скорости:

(10)

На II скорости:



На III скорости:



На IV скорости:



Вывод: для проведения ремонтных работ в скважине глубиной 2 840м нужно выбрать:

1. 
   Подъемный агрегат – А 60/80; мощность привода 294 кВт;
   
2. 
   Оснастку талевой системы 5х6;
   
3. 
   Талевый канат d = 22,5 мм, маркировочной группой 1800 МПа;
   
4. 
   Количество труб, поднимаемых на I,II,III,IV скоростях соответственно: 443, 261, 158 и 92 трубы.
   

2.7 Технология проведения ловильных работ в скважинах, оборудованных электроцентробежными насосами
Ловильные работы в скважинах – один из наиболее трудоемких видов капитального ремонта. В процессе эксплуатации скважин, проведения различных работ по текущему ремонту, воздействию на призабойную зону пласта могут происходить неполадки, связанные с разрушением, прихватом, обрывом части внутрискважинного оборудования, которая не может быть извлечена на поверхность обычными методами.

Наиболее часто встречаются следующие работы:

• 
  ловля оборвавшихся глубинных насосов или якорей;
  
• 
  ловля агрегата ЭЦН вместе с кабелем или без него;
  
• 
  ловля кабеля и перфоратора;
  
• 
  извлечение насосно-компрессорных труб, прихваченных песчаными или цементными пробками.
  

Перед проведением ловильных работ необходимо определить характер аварии и выбрать технологию проведения работ.

Выбор технологии ремонта и технических средств для его проведения, зависит от того, насколько правильно установлен характер повреждений оборудования или колонны, или насколько верно установлена причина снижения производительности скважины. Обследование включает в себя определение глубины забоя, уровня жидкости,

состояния эксплуатационной колонны, характер аварии и размещения в скважине оборудования, величины коэффициента продуктивности и других параметров, характеризующих забой и скважину.

Состояние колонны и характер оборвавшейся части оборудования устанавливается печатями, представляющими собой свинцовый или алюминиевый стакан, спускаемый на трубах в скважину. При соприкосновении с предметом, находящимся в скважине, на мягкой поверхности печати остается отпечаток, по которому судят о характере обрыва.

Получили применение гидравлические печати с резиновым копирующим элементом и скважинные фотоаппараты. Целесообразно рассмотреть результаты исследований в динамике. Особенно это касается выбора способа воздействия на забой или пласт. Чем обстоятельнее будет информация, тем успешнее будет ремонт.

Исследование проводится известными способами, представляющими к настоящему времени широкий выбор: термометрия, дебитометрия, гамма (ГК) – и нейтронный каротаж (НГК) и другие.

После завершения исследований непосредственно на скважине выдаются заключения о:

·    интервалах негерметичности обсадной колонны,

·    глубине установки оборудования, НКТ,

·    положения забоя,

·    динамического и статичес­кого уровней,

·    интервале прихвата труб 

·    привязке замеряемых параметров к разрезу,

·    герметичности за­боя

·    глубине находящихся в скважине предметов

По окончании исследований и на основании полученных данных происходит проектирование ловильных работ:

- по отпечатку на печати определяют характер аварии и необходимое оборудование;
- на основании данных о глубине аварии и информации об эксплуатационных трубах, происходит расчет и подбор подъёмного агрегата;

- на основании данных по скважине происходит расчет глушения: объём и плотность жидкости глушения;

- планировка территории вокруг скважины для расстановки оборудования;

- выбор ПВО для монтажа;

- составление плана работ, по полученным и расчетным данным;

План работ при проведении ловильных работ:

1. Подготовка скважины к ремонту, отключение ЭЦН

2. Расстановка оборудования – расставляется оборудование необходимое для проведения глушения скважины

3. Остановка работы скважины и её глушение заранее подготовленной жидкостью глушения

4. Передислокация на куст бригады КРС для проведения ловильных работ

5. Монтаж подъёмного агрегата, подъем  мачты подъемного агрегата, монтаж рабочей площадки, монтаж приемных мостков

6. Монтаж противовыбросового оборудования

7. Извлечение НКТ из скважины

8. Выполнение ловильных работ
2.8 Извлечение погружного насоса
Аварии с этими насосами происходят большей частью при СПО. Сравнительно реже возможен прихват насоса песчаной пробкой.

В скважине могут остаться:

а) насос с протектором и электродвигателем с гидрозащитой;

б) насос с протектором, электродвигателем с гидрозащитой и кабелем;

в) НКТ, насос с протектором, электродвигателем с гидрозащитой с кабелем или без кабеля;

г) металлические хомуты, которыми крепят кабель к трубам при спуске насоса в скважину.

Если в скважине оставлен насос с трубами, кабелем и хомутами, то трубы до насоса извлекают отвинчиванием, а кабель так же, как тартальный канат или кабель от перфоратора.

Трубы, кабель и хомуты поднимают поочередно. Кабель и хомуты извлекают магнитными фрезерами, а насос с трубами – расхаживанием колонны после подъема кабеля и хомутов.

Технология извлечения погружного электронасоса несколько отличается от технологии извлечения скважинных штанговых насосов. Следует учитывать, что вследствие зазора между наружным диаметром насоса и внутренним диаметром эксплуатационной колонны (168 и 146 мм) не всегда возможен спуск ловильного инструмента в кольцевое пространство и захват за наружную поверхность насоса. Поэтому на бурильных трубах с правым направлением резьбы спускают наружную труболовку или колокол и захватывают за верхнюю часть ловильной головки насоса. Нельзя пользоваться трубами с левым направлением резьбы, так как при вращении возможно отвинчивание насоса от протектора и двигателя, что значительно осложнит последующие работы.
2.9 Извлечение погружного электродвигателя
Причиной падения на забой УЭЦН в процессе работы является обрыв насосно-компрессорных труб в одном из резьбовых соединений в результате их неудовлетворительной выбраковки. При этом возможны следующие варианты соотношений длин оборванных труб и кабеля:

• 
  обрыв насосно-компрессорных труб в верхней части при обрыве кабеля в нижней части;
  
• 
  обрыв насосно-компрессорных труб в верхней части при обрыве кабеля выше места обрыва колонны;
  
• 
  обрыв насосно-компрессорных труб в нижней части с обрывом кабеля в верхней част и падение его на трубы с образованием сальника;
  
• 
  обрыв насосно-компрессорных труб в нижней части при обрыве кабеля
  

с образованием сальника в нижней части колонны при этом хомуты, крепившие оторванный кабель к колонне, отрываются в эксплуатационной колонне.

Как и во всех остальных случаях, работу по извлечению оборудования начинают с определения точного положения места обрыва и расположения верхнего конца труб относительно устья скважины.

При аварии с расположением насосно-компрессорных труб и кабеля по первому варианту в скважину спускают на бурильных трубах наружную труболовку, которую сажают на верхний конец извлекаемых труб.

Поднимают колонну на поверхность до появления кабеля медленно без рывков во избежание образования сальников из кабеля при прохождении им стыков эксплуатационной колонны.

После появления кабеля его наматывают на барабан, и процесс подъема идет так же, как при обычном подъеме ЭЦН. Особое место внимание при этом следует уделять контролю за показаниями индикатора веса: увеличение нагрузки свидетельствует о заклинивании хомутов, упавших на насос.

При аварии с расположением кабеля по второму варианту сначала пытаются с помощью крюка поднять его. Если это не удалось, то в скважину опускают фрезу и срезают кабель до муфты, после чего проводят работы по описанной выше технологии.

Наиболее трудоемки и сложными являются два оставшихся случая. Для их устранения необходимо сначала ликвидировать сальники из кабеля, для чего используют пауки с внутренними зубьями или удочки. Её спускают на колонне бурильных труб вместе с воронкой, центрирующей ее, и после посадки на сальник захватывает петли кабеля и поднимает его наверх.

При образовании сальника ниже места разрушения труб спускают труболовку, отвинчивают трубы, находящиеся выше или рядом с сальником, и поднимают их на поверхность. После этого работы ведут так же, как в предыдущем случае.

При заклинивании агрегата в процессе подъема колонны в результате попадания в зазор между ним и эксплуатационной колонной посторонних предметов колонну расхаживают в сочетании с обратной промывкой
2.10 Извлечение насосно-компрессорных труб

Для ловли труб применяют:

–         труболовки,

–         овершоты,

–         колокола,

–         метчики.

Труболовки (внутренние и наружные, неосвобождающиеся и освобождающиеся) выпускаются нескольких размеров в зависимости от диаметра извлекаемых труб. Труболовки изготовляют в двух исполнениях: упирающиеся в торец захватываемой колонны и заводимые внутрь захватываемой колонны с резьбами левого направления. Они могут извлекать колонны как целиком, так и по частям. По заказу потребителя труболовки могут быть изготовлены и с резьбами правого направления.

Труболовку спускают в скважину на бурильных трубах и НКТ и останавливают на 3-5 м выше конца оставшихся в скважине труб. Затем создают циркуляцию промывочной жидкости и продолжают спуск инструмента при медленном его вращении вправо или влево. Когда труболовку введут в извлекаемую трубу, вращение инструмента и прокачку жидкости прекращают и медленно натягивают колонну труб, расхаживая ее при необходимости. Если трубы не поддаются расхаживанию, освобождающуюся труболовку можно освободить и поднять.

Для ловли сломанных НКТ, верхняя часть которых представляет собой голый конец с сорванной муфтой, применяют колокола. Колокол представляет собой стальной кованый патрубок специальной формы, имеющий на верхнем конце резьбу под муфту бурильного замка или насосно-компрессорных трубы, на которой он спускается в скважину.

На внутренней поверхности в нижней части колокола имеется конусная расточка, на которой нарезана ловильная резьба и сделано четыре-пять продольных канавок для выхода стружки при врезании колокола в тело трубы.

Для ловли труб за муфту используется овершот.
Внутри овершота расположено несколько плоских пружин. Извлекаемая труба при спуске инструмента, входя в овершот, раздвигает пружины и проходит дальше, а пружины захватывают трубу под муфту только в тех случаях, когда трубы не прихвачены, так как при больших натяжках пружины могут сломаться и остаться в скважине.

Метчики относятся к группе инструментов, вводимых внутрь извлекаемых предметов. Корпус метчика выполнен в виде усеченного конуса, верхний конец которого имеет внутреннюю замковую резьбу для соединения с колонной бурильных или НКТ, а нижний – ловильную резьбу с продольными канавками для выхода стружки при врезании в аварийный объект.