ывывыв. Реферат Савело. Исследование фонтанных скважин очень важная часть промыслового исследования скважин. Исследование фонтанных скважин весьма ответственный, многоплановый, непростой процесс,
 Скачать 393.23 Kb.
|
|
ВВЕДЕНИЕ Фонтанный способ эксплуатации нефтяной скважины возможен лишь при высоком пластовом давлении. Оборудование фонтанной скважины обычно состоит из арматуры устья и колонны насосно-компрессорных труб (НКТ). Колонна НКТ в некоторых случаях оснащается приемной воронкой, иногда клапанами-отсекателями или седлами для установки вставных клапанов- отсекателей. Исследование фонтанных скважин - очень важная часть промыслового исследования скважин. Исследование фонтанных скважин - весьма ответственный, многоплановый, непростой процесс, требующий применения современного оборудования и наличия у специалистов глубинных знаний в соответствующих областях науки и техники и большого опыта работы. Промысловые исследования скважин проводятся на добывающих и нагнетательных скважинах эксплуатационного фонда. В процессе таких исследований решаются следующие задачи: технологический контроль работы скважины; контроль над выработкой пластов при вытеснении нефти или газа; оценка состояния продукции скважины в стволе работающей скважины; технический контроль состояния скважины. Задачей исследования фонтанной скважины является установление оптимального режима ее работы, т.е. режима, позволяющего получать большее количество нефти при минимальных затратах на добычу. При этом получают зависимости дебитов нефти, от депрессии, определяют коэффициент продуктивности. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 2 21.02.01 Цели и виды исследования скважин Основная цель исследования залежей и скважин - получение информации о них для подсчета запасов нефти и газа, проектирования, анализа, регулирования разработки залежей и эксплуатации скважин. Исследование начинается сразу же после открытия залежей и продолжается в течение всей «жизни» месторождения, т. е. осуществляется в процессе бурения и эксплуатации скважин, обеспечивающих непосредственный доступ в залежь. Исследования можно подразделить на первичные, текущие и специальные. Первичные исследования проводят на стадии разведки и опытной эксплуатации месторождения. Задача их заключается в получении исходных данных, необходимых для подсчета запасов и проектирования разработки. Текущие исследования осуществляют в процессе разработки. Их задача состоит в получении сведений для уточнения параметров пласта, принятия решений о регулировании процесса разработки, проектирования и оптимизации технологических режимов работы скважин и др. Специальные исследования вызваны специфическими условиями разработки залежи и эксплуатации скважин (внедрение внутрипластового горения и т. д.). Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 3 21.02.01 ..3 Составные части комплекса оборудования и их назначение Рассмотрим состав и назначение составных частей комплекса оборудования, как в наибольшей степени отвечающего требованиям, предъявляемым к оборудованию для исследования скважин. Комплекс оборудования (в соответствии с рисунком 1.5). состоит из следующих составных частей: передвижного подъёмного агрегата; устьевого оборудования; скважинного оборудования; средств контроля; системы управления сальником. 1 - первичный блок контроля технологических параметров; 2 - система управления сальником; 3 - вторичный блок контроля технологических параметров; 4 - комплект устьевого и скважинного оборудования; 5 - указатель глубины; 6 - превентор Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 4 21.02.01 В качестве передвижного подъёмного агрегата используется агрегат для подземного и капитального ремонта скважин без полиспастной системы. В состав устьевого оборудования входит -устьевой сальник; - лубрикатор; - корпус датчика сигнализации входа сваба в лубрикатор; - быстроразъемное соединение ниппель-гайка; - превентор плашечный. Устьевой сальник герметизирует подвижный тяговый элемент (стальной канат) при выполнении рабочих операций. Управление уплотнительным элементом сальника осуществляется подачей давления в полость А или Б. При наличии между уплотнителем и канатом или корпусом утечек они собираются в полости В и отводятся через штуцер 14. , 2 - корпус; 3 - тяговый орган; 4 - уплотнитель;5 - поршень; 6 - толкатель; 7 - направляющие; 8 - втулка; 9 - кольца стопорные; 10, 11, 14, - штуцер; 12 - манжета; 13 - прокладка. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 5 21.02.01 Рисунок 1.7. Сальник Лубрикатор с датчиком сигнализации подхода сваба в соответствии с рисунком 1.8. обеспечивают возможность извлечения (спуска) скважинного оборудования из подъемного лифта без разгерметизации скважины. При подходе скважинного оборудования к лубрикатору, в процессе его извлечения из подъемного лифта, срабатывает концевой выключатель 6 и привод лебедки отключается. [13] Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 6 21.02.01 1 - лубрикатор; 2 - муфта; 3 - ниппель; 4 - гайка 5 - корпус; 6 - выключатель; 7 - кулачок; 8 - ось; 9 - флажок; 10, 11 - трубопроводы; 12 - кольцо 063-073-58; 13 - кольцо 009-013-025. Рисунок 1.8. Лубрикатор 1 - корпус; 2 - плашка; 3 - уплотнительный элемент; 4 - винт управляющий; 5 - рукоятка; 6 - перепускной клапан; 7 - хвостовик; 8 - шарик Рисунок 1.9. Плашечный превентор Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 7 21.02.01 Превентор (в соответствии с рисунком 1.9) необходим для герметизации устья при возникновении аварийных ситуаций: обрыве каната, неисправности устьевого оборудования комплекса при наличии избыточного давления на устье скважины. 1 - тяговый канат; 2 - корпус; 3 - сухарики; 4 - втулка; 5 - стопорное кольцо. Рисунок 1.10.Узел крепления каната Сваб обеспечивает перекрытие сечения подъемного лифта при ходе вверх и подъем жидкости (над свабом) из скважины. Узел крепления каната (в соответствии с рисунком 1.10). обеспечивает крепление скважинного оборудования к канату. В состав скважинного оборудования входят: сваб; узел крепления каната; грузы; Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 8 21.02.01 клапан всасывающий; ловитель (совмещенный с яссом); шаблон. 1 - мандрель; 2 - корзинка Рисунок 1.11. Сваб корзинчатый Грузы предназначены для обеспечения хода вниз в подъемном лифте сваба и ловителя. Всасывающий клапан выполнен съемным. Для обеспечения спуска по подъемному лифту глубинных приборов на забой скважины, закачки технологических агентов и т. д. клапан снимается с седла и извлекается из скважины. Ловитель (в соответствии с рисунком 1.12.) предназначен для съема с седла и извлечения из скважины всасывающего клапана. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 9 21.02.01 1 - захват; 2 - корпус; 3 - бобышка; 4 - шток; 5 - упор; 6 - втулка; 8 - гайка. Рисунок 1.12..Ловитель с ясом Шаблон служит для контроля проходного сечения насосно- компрессорных труб и устьевого оборудования перед спуском труб в скважину и обвязки устья скважины. [13] Контроль проходного сечения позволяет предотвратить застревание в процессе спуско-подъемных операций оборудования, спускаемого в подъемный лифт. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 10 21.02.01 1, 3 - корпус; 2 - крышка; 4, 14 - рычаг; 5 - шток; 6 - уплотнительный элемент; 7 - грундбукса; 8 - шарик; 9 - штуцер; 10 - гайка; 11 - тройник; 12 - манометр; 13 - винт Рисунок 1.15. Система управления сальником Указатель глубины, установленный в кабине оператора в соответствии с рисунком 1.5 и механически связанный с одним из роликов первичного блока контроля технологических параметров (в соответствии с рисунком 1.13), через который пропущен тяговый элемент, указывает положение скважинного оборудования в подъемном лифте при выполнении технологических операций. [13] Датчик натяжения каната (в соответствии с рисунком 1.14), связанный с подвижной опорой первичного блока контроля технологических параметров, указывает о нагрузке на тяговый элемент. Система управления сальником (в соответствии с рисунком 1.15), обеспечивает поджим уплотнительных элементов сальника из кабины оператора. Оборудование, входящее в комплекс, при соблюдении требований, изложенных в инструкции по его эксплуатации, и соблюдении требований к технологии, изложенных в настоящем руководстве, позволит безопасно проводить исследование скважин различных категорий. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 11 21.02.01 Устьевой лубрикатор для исследования скважин Лубрикаторы предназначены для обеспечения спуска и подъема скважинных приборов на кабеле или проволоке без разгерметизации устья скважины, а также для герметизации устья при проведении геофизических исследований в прострелочно-взрывных работ в действующих нефтяных и газовых скважинах. Их устанавливают на буферной задвижке фонтанной арматуры действующих скважин. Лубрикатор должен содержать снизу-вверх следующие основные функциональные элементы: переходник для соединения с буферной задвижкой; превентор для аварийного перекрытия скважины с кабелем; сигнализирующее устройство (ловушку) для индикации входа прибора в лубрикатор при подъеме и предотвращения падения прибора в скважину в случае его аварийного отрыва от кабеля в лубрикаторе; камеру для размещения прибора с грузами; уплотнительное устройство для герметизации кабеля (проволоки). Переходник должен быть оборудован фланцем, параметры и размеры которого соответствуют размерам фланца буферной задвижки фонтанной арматуры скважины. [27] плашек и многорядные - с двумя и более рядами плашек, размещенных в разных корпусах или в одном корпусе. Сигнализирующее устройство (ловушка) снабжено поворотной заслонкой с ручным или гидравлическим приводом для обеспечения Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 12 21.02.01 пропуска прибора в скважину при выходе его из лубрикатора. Заслонка автоматически пропускает прибор в лубрикатор при подъеме и затем перекрывает входное отверстие. Камера для размещения прибора с грузами состоит из секционных труб, свинчиваемых между собой с помощью накидных гаек с трапецеидальной резьбой. Длина набора секционных труб должна быть на 1 м больше длины спускаемого прибора и набора грузов, которые устанавливают над кабельным наконечником для преодоления выталкивающей силы, пропорциональной давлению в скважине и площади поперечного сечения кабеля. Уплотнительное устройство при работе с геофизическим кабелем представляет собой комбинацию уплотнителей нескольких типов. По принципу действия различают уплотнители: контактные - действующие за счет обжатия кабеля резиновой втулкой при помощи гидравлического цилиндра с гидроприводом; гидродинамические (газодинамические), в которых герметизация кабеля создается за счет гидродинамических (газодинамических) потерь и снижения давления на выходе из уплотнителя при протекании отводимого в систему флюида, заполняющего скважину, через зазоры между кабелем и калиброванным отверстием; гидростатические, в которых герметизация осуществляется подачей в зазор между кабелем и калиброванным отверстием уплотняющей смазки под давлением, превышающим устьевое, специальной станцией подачи смазки. [27] При работе с проволокой применяют только контактный уплотнитель. скважины. Поэтому они не являются взаимозаменяемыми. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 13 21.02.01 дренажный шланг. В процессе работы по мере износа уплотнительных элементов и появления повышенной течи через дренажный шланг производится подкручивание камер по резьбе. При этом уплотнительные элементы, деформируясь, устраняют появившиеся зазоры между ними и кабелем, и течь уменьшается. Если в процессе работы скважинная жидкость начинает выбрасываться наружу через уплотнительные элементы верхней камеры, то это свидетельствует о том, что либо чрезмерно изношены уплотнительные элементы, либо закупорены дренажные каналы или шланг. Сальниковое устройство предназначено для герметизации места ввода кабеля на лубрикаторе в процессе его спуска в скважину. На наружной поверхности камер выполнена резьба для их взаимного свинчивания и подсоединения к муфте лубрикатора. Для облегчения ввода кабеля в скважину через сальниковое устройство и уменьшения износа уплотнительных элементов броня кабеля тщательно очищается от песка, грязи, снега и смазывается (например, соляровым маслом). При нормальной работе сальникового устройства течь через верхние уплотнительные элементы отсутствует, а сила трения кабеля диаметром 12,3 мм при его вводе в скважину с давлением на буфере не более 2 МПа не превышает 0,25 - 0,35 кН. Сальниковое устройство присоединяется к лубрикатору посредством соединительной муфты. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 14 21.02.01 Устьевое оборудование К устьевому оборудованию, применяемому при растеплении скважин, относятся: верхний ролик, нижний ролик, штанга с серьгой и креплением опоры. В соответствии с рисунком 1.18 конструкция верхнего ролика, включающего в себя ступицу 5, к которой приварен диск ролика 6 с желобом для кабеля. Ступица 5 установлена на оси 4 на двух шарикоподшипниках 7. С торцов к ступице прикреплены болтами 9 крышки 8. Диаметр диска обычно составляет 320 мм. При работе ролик выточками, имеющимися на оси 4, устанавливается в пазы опоры 2. 1 -ролик; 2-опора; 3-штанга; 4-ось; 5-ступица ролика; 6-диск ролика; 7- подшибник; 8-крышка; 9-болт Рисунок 1.18. Верхний ролик с опорой Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 15 21.02.01 Конструкция нижнего ролика, (в соответствии с рисунком 1.19)., включает в себя ролик 1, смонтированный на оси 2, которая закреплена на щеках 3. Щеки ролика осью 4 шарнирно соединены с пятой 5 и упираются в ограничитель 6, который препятствует падению щек с роликом в нижнее положение. В качестве ролика обычно используется мерный ролик блок-баланса, применяемого при геофизических исследованиях скважин. Стандартные мерные ролики изготавливаются так, что за один оборот по его желобу проходит два метра бронированного кабеля. Для облегчения веса нижнего ролика при растеплении скважин взамен мерного ролика иногда устанавливают ролик меньшего диаметра, равного диаметру верхнего. На скважине нижний ролик крепится, в зависимости от типа фонтанной арматуры, к одному из ее фланцев: либо на нижний фланец планшайбы, либо на нижний фланец крестовины. Для этого одна из крепежных шпилек фланцевого соединения удаляется. После чего пята 5 нижнего ролика своим отверстием совмещается с отверстием фланца и крепится удлиненной шпилькой. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 16 21.02.01 1-ролик; 2-ось ролика;3-щека; 4-ось щеки; 5-пята; 6-ограничитель Рисунок 1.19. Нижний ролик Штанга предназначена для полного освобождения лубрикатора от воздействия на него сжимающей нагрузки, а также освобождения от большей части изгибающего момента, возникающих при выполнении спуска и подъема кабеля с нагревателем в скважине. Величина этих нагрузок в случае прихвата кабеля может достигать значительных величин. Штанга изготавливается из НКТ диаметром 73 мм такой длины, чтобы после ее монтажа на скважину верхний ролик находился на 250-300 мм выше сальникового устройства. Это обеспечивает более удобный ввод кабеля в скважину. Опора штанги и опора верхнего ролика имеют сварную конструкцию. Штанга соединена с опорой резьбовым соединением. Опора же верхнего ролика свободно садится своим глухим отверстием в нижней части на штангу. Кольца удерживающей серьги 12 соединены друг с другом стяжной муфтой, имеющей правую и левую резьбы. Этим обеспечивается возможность регулирования межосевого расстояния между лубрикатором и штангой для центрирования кабеля относительно сальникового устройства. 8. Перед установкой лубрикатора закрывается буферная задвижка 10, а продукция скважины эвакуируется в выкидные манифольды с задвижками Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 17 21.02.01 11. Центральная задвижка 12 открыта. После установки лубрикатора на фланце буферной задвижки и введения в него глубинного прибора заворачивается сальниковая крышка 5 с сальниковым узлом 4. Проволока 3 уплотняется в узле 4. Закрывается кран 9 и открывается задвижка 10. Манометр 8 регистрирует давление на устье скважины. После этого прибор спускают в колонну НКТ. В скважинах, эксплуатируемых насосным способом, спуск прибора осуществляют до выкида насоса, а в фонтанных и газлифтных - до забоя. Лубрикатор состоит из корпуса, трубы , корпуса сальника , двух роликов , закрепленных на кронштейнах. Через сальник пропускают проволоку, к которой подвешивается прибор. Грундбуксой и нажимной гайкой по мере появления пропусков среды подтягивают сальник. Вентиль служит для установки на нем манометра, регистрирующего давление в скважине, и при необходимости для снижения давления через разрядную пробку . Лубрикатор устанавливают на фонтанную арматуру в следующей последовательности. Закрывают верхнюю стволовую задвижку. Через разрядную пробку вентилем снижают давление. Отсоединяют верхний фланец с вентилем и манометром и устанавливают лубрикатор, в который предварительно вводят глубинный прибор. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 18 21.02.01 1 - ролик; 2 - кронштейн; 3 - проволока; 4 - сальниковый узел; 5 - сальниковая крышка; б - труба (собственно лубрикатор); 7 - глубинный прибор; 8 - манометр; 9 - сливной кран; 10 - буферная задвижка; 11 - задвижки выкидных манометров; 12- центральная задвижка. Рисунок 1.20. Схема лубрикатора Проволоку, на которой подвешен прибор, пропускают через сальник. Установленный на фонтанной арматуре лубрикатор опрессовывается, после чего при помощи лебедки, смонтированной на специальной машине, спускают глубинный прибор. Канатный инструмент - это набор инструментов и принадлежностей для различных операций, проводимых непосредственно в скважине и спускаемых в нее на проволоке или канате. инструмент для установки и извлечения клапанов всех видов, оснащенных замком (отклонитель для работ в скважинных камерах, спускной и подъемный инструмент и др.); Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 19 21.02.01 инструменты специального назначения (оправка, скребок, печать, ловильный инструмент, инструмент для открытия - закрытия циркуляционного клапана, желонка для песка и др.). Колонный инструмент и колонные скребки предназначены для очистки внутренней поверхности обсадных и эксплуатационных колонн от слоя бурового раствора, цементных корок, заусенцев, задиров, отложений солей, парафина и шлама перед спуксом пакеров или скважинного оборудования, а также для проведения ремонтных работ. Очистка производится с одновременной промывкой ствола скважины. Яссы представляют собой раздвижные устройства, которые приводятся в действие натяжением проволоки (каната). Их применяют вместе с грузовыми штангами, которые всегда устанавливают непосредственно над яссами. Яссы предназначены для создания динамических ударов. [5] [1] По мере перетекания жидкости объемы полости б над плунжером и полости в под плунжером меняются. Плавающий поршень 3 служит для выравнивания их. Вниз плунжер движется под действием веса грузовых штанг, при этом обратный клапан в плунжере открывается и жидкость из нижней полости цилиндра перетекает в верхнюю. Затем цикл работы ясса повторяется. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 21 21.02.01 На фланец верхней крестовины 1 газлифтной арматуры или на фланец буферной задвижки устанавливается малогабаритный перекрывающий механизм - превентор 2 с ручным приводом, имеющий эластичные (резиновые) уплотняющие элементы, с помощью которых можно перекрыть скважину даже в том случае, когда в ней остается проволока. На превентор с помощью быстросъемных соединений крепятся секции лубрикатора 3, на верхнем конце которого имеется сальник 4 для пропуска проволоки 5 или тонкого каната и ролик 6. Внизу арматуры укрепляется натяжной шкив 7, через который канатик направляется на барабан лебедки с механическим приводом. Параллельно лубрикатору крепится небольшая съемная мачта 8 с полиспастом 9 для облегчения поднятия и сборки лубрикатора и ввода в него необходимого инструмента или извлечения поднятых клапанов. Натяжной шкив связан механически с датчиком 10, преобразующим силу натяжения канатика в электрические сигналы, передаваемые по кабелю 11 на индикаторное устройство. Датчик показывает натяжение канатика и дает информацию о захвате и извлечении газлифтного клапана из посадочной камеры. Вообще при использовании канатной техники по натяжению канатика можно судить о проводимых операциях на глубине. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 22 21.02.01 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Исследование фонтанных скважин - очень важная часть промыслового исследования скважин. Исследование фонтанных скважин - весьма ответственный, многоплановый, непростой процесс, требующий применения современного оборудования и наличия у специалистов глубинных знаний в соответствующих областях науки и техники и большого опыта работы. Особенностью исследований и ремонтов скважин с помощью канатной техники, как известно, является то, что ремонтные работы проводятся без глушения скважины. В результате исключения операций по глушению скважин из цикла ремонтных работ не происходит ухудшения фильтрационных характеристик пласта, которое наблюдается при работе с помощью подъемных агрегатов. Исследование и ремонт скважин относится к опасным производственным объектам из-за высокой вероятности возникновения газопроявлений, фонтанов и пожаров на устье скважин. .Актуальным является и уменьшение металлоемкости оборудования, с сохранением ее прочностных характеристик, что приведет к уменьшению затрат. Все эти решения направлены на создание высококачественного, надежного, долговечного, безопасного и недорогого оборудования. Кроме этого сокращается продолжительность ремонтных работ за счет уменьшения времени на монтаж установки и противовыбросового оборудования и отсутствия работ по глушению скважин. За счет этого сокращается и время нахождения скважины в бездействии. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 23 21.02.01 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист -- 140448 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования» (по отраслям) Разраб. Богачевский Н. Провер. Рубан О.В. Реценз. Рубан О.В. Н. Контр. Утверд. Рубан О.В. Экономическое обоснование электроснабжения кустовых площадок нефтедобычи от ТП 35/6 08 «Б» - 62 Лит. Листов --- ГПОУ «УПТ» ТО Э-13-04 |