Оборуд-е для технологических операций включает оборудование наземное и спускаемое в скв-ну.
К наземному оборудованию относят оборуд-ние, выполняющее технологические операции с дневной поверхности:
- агрегаты для транспортирования, приготовления и нагнетания в скв-ну технологических жидкостей, манифодьды и трубопроводы для их обвязки и соединения со скв-ной,
- установки для производства пара и нагрева нефти и пластов,
- агрегаты и приборы для исследования и обследования скв-н перед выполнением ремонта,
- прочее оборудование, устанавливаемое на устье скв-ны для выполнения технологических операций,
- специальное оборудование и механизмы, участвующие в технологическом процессе и дислоцированные вне территории скв-ны.
Агрегат для нагнетания технологических ж-тей представляет собой транспортную базу, на платформе кот-й смонтированы 1, 2 и более насоса. Агрегат укомплектован всасывающими и нагнетат-ми линиями, системой управл-я и контроля. Приводом нас-в явл-ся тяговой дв-ль или установленная на платформе силовая установка. В комплект м.б. включены компрессор, мерные емкости, смесительные у-ва и т.п. Транспортной базой служат автомобили и тракторы.
Для транспортирования ж-тей предназначены установленные на шасси автомобиля цистерны (автоцистерны), укомплектованные приспособлениями для подачи ж-ти к передвижным насосным и смесительным установкам.
Блок манифольдов предназначен для обвязки неск-х насосных установок м/у собой и с устьевым оборуд-ем при нагнетании ж-ти в скв-ну под высоким давл-м. Все оборуд-е смонтировано на шасси автомобиля и включает высоконапорный и приемо-раздаточный кол-ры, комплект всасывающих и нагнетат-х линий, подъемную стрелу.
Для транспортирования сыпучих мат-лов предназначены цистерны, оборудованные мех-мами их загрузки и разгрузки, представляющие компрессоры и шнековые у-ва. Для получения смесей сыпучих материалов и приготовления растворов предназначены специальные агрегаты – смесители.
Процесс ремонта также обеспечивается спец-ми механизированными складами д/приема, отпуска и хранения сыпучих и жидких мат-лов, установками для приготовления технологич-х ж-тей и смесей, установками для забора пластовой воды и нефти.
Оборуд-е, спускаемое в скв-ну:
- у-ва для разобщения и герметизации отдельных интервалов скв-ны и удержания инструментов от перемещения.
- инструменты, применяемые для ликвидации аварий,
- инструменты для разрушения и изменения формы колонны или скв-ны,
-забойные дв-ли для вращения скв-нных инструментов,
- мех-мы и приспособления для разрушения и очистки скв от образовавшихся пробок и отложений на обсадных и подъемных трубах,
- трубы технологических колонн.
Этап собственно ремонта включает и процесс извлечения из скв-ны подземного эксплуатационного оборуд-ния для замены, ревизии или подготовки к необходимым технологиям ремонта.
Подавляющее большинство текущих и капитальных ремонтов связано с производством спуска и подъема колонны труб (СПО), поэтому эти операции являются частью структуры собственно ремонта и фактически определяют общую его продолжительность.
Глушение скв-ны заключается в замене ж-ти в скв-не на ж-ть, плотность которой обеспечивает создание необходимого противодавл-я на эксплуатируемый продуктивный пласт.
Более рациональным способом подготовки скв-н к подземному ремонту по сравнению с глушением могут быть: а) использ-е клапанов - отсекателей, устанавливаемых в скв-х выше перфорационных отверстий в эксплуатационной колонне и в НКТ, б) оснащение устья скв-ны специальным оборудованием, позволяющим производить спускоподъемные операции при избыточном давлении в скв-не.
Независимо от способа подготовки скв-ны к ПРС, при проведении ТРС и КРС устье скв-ны д.б. оснащено противовыбросовым оборудованием. После его установки, производится испытание скв-ны на максимально ожидаемое давл-е, но не выше давл-я испытания эксплуатационной колонны. Скв должна быть обеспечена запасом ж-ти соответствующей плотности в количестве не менее двух объемов скв-ны. Перед разборкой устьевой арматуры давл-е в подъемной колонне и межколонном пространстве должно быть снижено до атмосферного. Скв-ну, оборудованную клапаном - отсекателем, где не предусмотрено предварительное глушение, необходимо остановить, стравить давл-е до атмосферного и выдержать в течение не менее трех часов. Разборка устьевой арматуры производится после визуально установленного прекращения выделения газа из скв-ны и проверки постоянства уровня ж-ти в ней.
3. освоение скв-ны после ремонта. Освоение скв-ны заключается в обеспечении условий для притока флюидов из эксплуатационного объекта к ее забою после ремонта.
В завис-ти от вида и цели ремонта, способов эксплуатации, величин пластовых давл-й, комплектации наземного и внутрискв-нного оборуд-я, систем и особенностей разработки месторождений перечень и кол-во операций на всех этапах ремонта, а также их характер могут видоизменяться. Так, на скв-нах укомплектованных соответствующим оборудованием или с низкими Рпл нет необх-сти создания репрессии на продуктивные объекты. Некоторые ремонтные операции можно выполнить без спуска и подъема труб, есть виды ремонта, выполняемые проведением одной операцией спуска и подъема, при других – требуется несколько таких операций. Иногда СПО явл-ся целью ремонта, н-р, для изменения глубины башмака (подвески) подъемных труб.
Эфф-ть работы фонда и критерий оценки ПРС взаимосвязаны и оценив-ся пок-лями:
-объем недобора (потери) нефти, вызванного ожиданием и выполнением ТРС и КРС,
-дополнительная добыча нефти от МУН (мероприятий по увеличению нефтеотдачи).
Работу скв-ны и внутрискв-нного оборуд-я оценивают пок-лями коэф-т эксплуатации, Кэ, межремонтный период, МРП,
МРП хар-т надежность работы скв и ее основного оборуд-ния, эфф-ть работы насосных скв-н, а также кач-во ПРС. Показатель “МРП” можно относить как к скв-не в целом, так и к основному глубинному оборуд-ю.
МРП может учитываться для отдельно взятой скв-ны, по всем скв-нам действующего фонда данного сп-ба экспл-ции и по всем скв-нам объекта или структурного подразделения.
По отношению к отдельной скв-не – это средняя продолжительность непрерывной работы скв-ны в сутках между двумя ремонтами.
По отношению к группе скв-н, имеющих разл-ю продолжит-ть работы м/у ремонтами, МРП опред=ся как отношение суммы продолжительности работы всех скв-н Т к сумме числа ремонтов по каждой скв-не m
МРП = T / m
При наличии периодически эксплуатируемых скв-н в состав суммарного времени эксплуатации включают и время накопления ж-ти (как технологического процесса).
Относительная длит-ть работы скв-ны оценивается коэф-том эксплуатации Кэ кот-й представляет собой отношение суммарного времени работы скв-ны Т в сутках к общему календарному времени Tк за определенный (анализируемый) период (месяц, квартал, год).
Кэ = Т/Тк
По отношению к группе скв-н, им-щих различную длит-ть работы, коэф-т эксплуатации опред-ся как сумма времени работы всей группы скв-н к их календарному времени.
Многие предприятия вместо МРП используют показатель «средняя наработка на отказ (СНО)», отражающий полную продолжит-ть наработки объекта с момента его ввода в работоспособное состояние до отказа или с момента его восстановления до следующего отказа. Для скв-нного оборудования отказом считается любая неисправность, вызвавшая его полную или частичную замену на работоспособный комплект.
Разл-е сп-бы добычи (фонтанный, газлифтный, насосный) харак-ся различным Кэ, т.к. зависит от сложности и надежности оборуд-ния, систем разработки и режимов эксплуатации. Более высокий коэф-т Кэ при фонтанном сп-бе добычи, наиболее низкий при эксплуатации штанговыми насосами. Оборудование насосных скв-н состоит из ряда последовательных соединительных элементов и отказ одного из них вызывает остановку всей системы, и вероятность ее безотказной работы уменьшается с увеличением числа соединительных элементов.
Технические и технологические усл-я эксплуатации скв-н, такие как поступление песка, обводнение, отложение солей и парафина, образование гидратов, наличие в продукции скв-ны веществ, способствующих коррозии (сероводород, высокая минерализация пластовых вод) отрицательно влияют на Кэ.
Увеличение МРП способствует росту Кэ.
Работа служб подземного ремонта хар-ся показателями:
- коэф-т повторного ремонта,
- коэф-т сменности (использования подъемников),
-время ожидания ремонтов,
- число ремонтов на 100 скв-н действующего фонда,
-число неучтенных ремонтов,
- стоимость одного ремонта,
-доля непроизводительного времени и доля подготовительно- заключительных работ в общем, балансе времени ПРС.
7. Основные направления совершенствования технических средств, оперирующих с технологическими колоннами.
Технические ср-ва различают для операций с прерывными колоннами и непрерывными.
Снижение трудоемкости и ускорение СПО с прерывными колоннами достигается оснащением традиционных грузоподъемных агрегатов эфф-ными ср-вами механизации и автоматизации, использ-е установок с новыми принципами вертикального передвижения груза.
В установках с гидравлическим подъемником в кач-ве основного спускоподъемного агрегата использованы гидравлические цилиндры большой высоты (вместо традиционной талевой системы), перемещающие траверсы с прикрепленным грузом. Вышку заменяет опорная конструкция для гидравлических цилиндров.
СПО с непрерывными колоннами выполняют колтюбинговыми установками.
СПО заключаются в разматывании и наматывании на барабан большого диаметра, размещенный на площадке установки, сплошной колонны гибких труб КГТ. КГТ изготавливают из стальной полосы особых свойств, (минимальный предел прочности 540 МПа, текучести 390 МПа, относительное удлинение 22%) на трубосварочном агрегате токами высокой частоты. Непосредственно в линии стана колонну термически обрабатывают, охлаждают и наматывают на барабан. Диаметры КГТ от 19 до 114мм.
В процессе работы трубы подвергаются растяжению от собственного веса, знакопеременному изгибу при наматывании и разматывании, внутреннему давл-ю и воздействию агрессивных сред.
Осн-ми узлами установки явл-ся барабан д/наматывания труб, транспортер с направляющей дугой д/подачи труб к устью скв-ны, устьевое оборуд-е, обеспечивающее герметичность внутр-ей полости скв, силовой привод и система управл-я.
Транспортер или инжектор обеспеч-т передачу усилия от КГТ к наземному оборуд-ю и наоборот, создает условия для принудительного перемещения труб вниз. Передача усилия должна обеспечиваться силами трения, действующих на гладких поверхностях деталей.
Подавать в трубы технологическую ж-ть при вращении барабана позволяет вертлюг, установленный на оси барабана и соед-ный с внешним неподвижным концом гибкой колонны.
КГТ спускают в ОК, в лифтовые колонны фонтанных, газлифтных и НС. На спускаемом конце гибкой колонны м.б. укреплен необходимый инструмент или приспособление для выполнения определенных технологических операций. Ряд преимуществ имеет технология ремонта гибкими трубами по межтрубному простр-ву м/у ЭК и лифтовой колонной без подъема ГНО и без глушения скв-ны.
8. Развитие технологий ремонта без использования труб.
Ряд технологических операций, связ-х с доставкой в заданный интервал скв-ны соответствующих мех-мов и мат-лов можно выполнять без технологич-х колонн. Для доставки используют канат (трос, проволоку) или кабель.
СПО канатно-кабельных устройств производятся с пом-ю геофизич-х подъемников или спец-х агрегатов, имеющих лебедку с барабаном для наматывания и разматывания тягового органа. Привод барабана лебедки осуществляется от дв-ля автомобиля.
| Схема выполнения ремонта канатно-кабельными методами 1 – у-во, спускаемое на кабеле или канате, 2 – тяговый орган, 3 – ствол скв, 4 – несущий ролик, 5 – талевая система, 6 – направляющий ролик, 7 – лебедка, 8 – подъемный агрегат. |
Подъемный агрегат служит для спуска, подъема и управления работой скв-нного оборуд-я, на нем располагаются приборы регистрации измеряемых пар-ров. Комплектуется устьевым оборуд-ем, набором инструментов, мех-мов и приспособлений, спускаемых на тяговом органе для выполнения в скв-не опред-х технологич-х операций.
Канатный метод предусматривает привод спущенных в скв-ну устройств за счет их упора на забой или заранее установленное твердое препятствие, что ограничивает его возможности.
Кабельный метод обеспечивает управление работой спущенного в скв-ну у-ва передаваемым по кабелю эл-ким сигналом. Это позволяет выполнить технологическую операцию в «висячем» положении, что расширяет диапазон его применения.
9. Техника и технология подъема технологических колонн под давл-ем.
Подъем под давл-ем лифтовых колонн требует соответствующего состава оборуд-ния и четкой последоват-ти операций.
АФ д.б. специальной конструкции с подвеской поднимаемой колонны в трубной головке муфтового типа с герметизацией межтрубного простр-ва, т.к. их разъединение и крепление производится без разгерметизации устья.
Подвеска муфтового типа позволяет соединить подъемный патрубок с колонной для ее извлечения ч/з превенторы и устьевое герметизирующее оборуд-е. На устье монтируется один над другим несколько превенторов для пропуска всех элементов колонны разных диаметров.
Если устье скв оборудовано стандартной АФ (с резьбовой подвеской колонны в трубной головке), возможность извлечения труб под давл-м исключается.
Последовательность операций подъема колонны под давл-ем (см приложение)
а) установка в подъемной колонне с пом-ю канатной техники обратного клапана (отсекающего у-ва) для предотвращения доступа в нее пластовой ж-ти,
б) вывод головы подъемной колонны за пределы устьевого герметизирующего оборуд-я присоединением к ней специального патрубка и установка на нем доп-го герметизирующего у-ва,
в) разгрузка соединения колонны с устьевым оборуд-ем от усилий, обусловленных весом колонны или давл-ем в скв,
г) отсоединение колонны от устьевого оборуд-я,
д) извлечение колонны и перекрытие скв-ны после подъема последней трубы.