Кафедра «Машины и оборудование нефтяной и газовой промышленности»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ К.И.САТПАЕВА

 

 

Институт Нефти и газа

Кафедра «Машины и оборудование нефтяной и газовой промышленности»

 

 

 

Учебно-методический комплекс дисциплины студента

 

по дисциплине «Техника и технология капитального ремонта скважин на суше»

для специальности 050724 – «Технологические машины и оборудование»

 

Алматы 2009г

 

Учебно–методический комплекс по дисциплине «Техника и технология капитального ремонта скважин на суше» для студентов КазНТУ имени К.И.Сатпаева по специальности 050724 – Технологические машины и оборудование.

 

Составители Даурова Р.В., Саршаева Г.А., Имансакипова З.Б. Алматы: КазНТУ, 2009г. - 117 с.

Составители Даурова Рахима Вангаровна, ст.преподаватель кафедры «Машины и оборудование нефтяной и газовой промышленности»; Саршаева Гульбану Абдугалиевна, ст.преподаватель кафедры «Машины и оборудование нефтяной и газовой промышленности»; Имансакипова Земфира Бекетовна, ассистент кафедры «Машины и оборудование нефтяной и газовой промышленности».

 

Аннотация

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Техника и технология капитального ремонта скважин на суше» составлен согласно методическим указаниям по составлению учебно-методического комплекса дисциплины для студентов, обучающихся по кредитной системе, разработанным УМД КазНТУ. В него включены необходимые по положению материалы: учебная программа дисциплины – SYLLABUS и полное содержание активного раздаточного материала. Содержание учебно-методического комплекса дает студентам полное общее представление о промысловом оборудовании, методах подбора и расчета оборудования, позволит студентам в случаях необходимости самостоятельно изучить или углубить знания по отдельным темам, является необходимым дополнительным материалом при изучении и выполнений заданий, вынесенных на самостоятельную работу. Приведенный в последовательном порядке перечень тестовых вопросов для самоконтроля дает студенту возможность на любом этапе самостоятельно определить уровень своих знаний по дисциплине и сделать соответствующие выводы.

 

УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ – SILLABUS

1.1 Данные о преподавателе:

Преподаватели ведущие занятия Даурова Рахима Вангаровна ст.преподаватель кафедры МОНГП; Саршаева Гульбану Абдугалиевна ст.преподаватель кафедры МОНГП.

 

Контактная информация

Офис: кафедра «Машины и оборудование нефтяной и газовой промышленности»

Адрес: 480013, г.Алматы, ул.Сатпаева 22, ауд. 702 НК.

Телефон [phone]

 

Время пребывания на кафедре – по расписанию

 

 

1.2 Данные о дисциплине:

Название «Техника и технология капитального ремонта скважин на суше» (для специальности 050724 – Технологические машины и оборудование)

Количество кредитов 3

Место проведения – КазНТУ им. К.И.Сатпаева, ауд. 225 ГУК

 

Таблица 1

Выписка из учебного плана (для специальности 050724)

 

Курс	Семестр	Кредиты	Академических часов в неделю	Форма контроля
Лекции	Лабораторные занятия	СРС*	СРСП*	Всего
								экзамен У-устно

*Примечание:

Каждый кредит сопровождается двумя часами СРС.

СРСП составляет не более 50% от СРС.

 

1.3 Пререквизиты: математика, физика, электротехника, термодинамика и теплотехника, детали машин, теория машин и механизмов, сопротивление материалов, начертательная геометрия и инженерная графика, вычислительная техника и программирование.

 

1.4 Постреквизиты: технология и техника добычи нефти и газа; расчет, конструирование и САПР промыслового; расчет, конструирование и САПР бурового оборудования.

 

1.5 Цели и задачи дисциплины

1.5.1 Цель преподавания дисциплины.

Целью преподавания дисциплины является изучение вопросов, связанных с назначением агрегатов, Техника и технология капитального ремонта скважин на суше; условий эксплуатации и ремонта; основных требований, предъявляемых к ним; их принципы действия и устройства; основ их теории расчета, конструирования и эксплуатации.

Дисциплина является одной из основных в профессиональной подготовке специалистов.

1.5.2 Задачи изучения дисциплины

Задачей изучения дисциплины является формирование у студентов навыков выполнять расчет и элементарное конструирование, а также производить выбор оборудования и обладать навыками по эксплуатации.

1.5.3 Роль и значение дисциплины

Техника и технология капитального ремонта скважин на суше является одной из основных дисциплин по подготовке бакалавров по специальности «Технологические машины и оборудование». Она базируется на знании математики, физики, химии и механики (сопротивление материалов, теория машин и механизмов и детали машин).

1.5.4 Бакалавр, изучивший дисциплину должен

знать:

- принципы экономической эксплуатации современного оборудования капитального ремонта скважин;

- современные способы защиты окружающей среды при капитальном ремонте скважин;

- оборудование, применяемое при различных способах добычи нефти и газа;

- оборудование для осуществления процессов воздействия на пласт и его заполнители;

- оборудование для сбора и подготовки нефти и газа к транспортировке;

- оборудование для ремонтных работ на скважине.

уметь:

- владеть расчетными соотношениями основных параметров и навыками рационального использования оборудования капитального ремонта скважин;

- осуществлять кинематический расчет оборудования капитального ремонта скважин;

- уметь пользоваться диаграммами и характеристиками оборудования;

- выполнять элементарное конструирование;

- производить выбор оборудования капитального ремонта скважин.

иметь навыки:

- по эксплуатации оборудования капитального ремонта скважин;

- владение методами технического контроля в условиях действующего производства;

- владения расчетными соотношениями основных параметров и навыками эффективного использования оборудования капитального ремонта скважин;

- применения основных нормативных документов по эксплуатации оборудования капитального ремонта скважин;

- использование методов и приборов исследований.

быть компетентными:

- в области технологических процессов смежных производств;

- в выборе рациональных режимов эксплуатации оборудования капитального ремонта скважин;

- в области промышленного трудового законодательства и техники безопасности при эксплуатации оборудования капитального ремонта скважин.

 

Целью изучения дисциплины является изучение вопросов, связанных с назначением оборудования для капитального ремонта скважин, условий эксплуатации и ремонта, их принципы действия и устройство, основ их теорий расчета, конструирования и эксплуатации, а также осуществлять защиту окружающей среды от загрязнений.

 

 

Таблица 2

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература

1. Оборудование для добычи нефти и газа: Учеб.пособие в 2-х частях / В.И.Ивановский, В.И.Дарищев, А.А.Сабиров, В.С.Каштанов, С.С.Пекин. – М.; Нефть и газ, 2002.

1. Техника и технология капитального ремонта скважин: Учеб.пособие / А.Б.Сулейманов, К.А.Карапетов, А.С.Яшин. – М.; Недра, 1987.
2. Машины и оборудование для добычи нефти и газа: Учебник для вузов / Г.В.Молчанов, А.Г.Молчанов. – М.; Недра, 1984.
3. Технология и техника добычи нефти: Учебник для вузов /А.Х.Мирзаджанзаде, И.М.Аметов, А.М.Хасаев, В.И.Гусев. – М.; Недра, 1986.
4. Расчет и конструирование нефтепромыслового оборудования: Учеб.пособие / Л.Г.Чичеров,Г.В.Молчанов, А.М.Рабинович и др. – М.; Недра, 1987.
5. Оборудование и инструмент для ремонта скважин: Учеб.пособие / Е.И.Бухаленко, В.Е Бухаленко. – М.; Недра, 1991.
6. Проектирование вышечно-лебедочного блока буровой установки: Метод.указания в 3-х частях /Р.В.Даурова. – Алматы; КазНТУ, 2004.

 

Дополнительная литература

 

1. Амиров А.Д., Карапетов К.А., Лемберанский. Справочная книга по текущему и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин. – М.; Недра, 1979.
2. Кутепов А.И., Кателла С.А., Федотов И.Н. под редакц. Хоботько В.И. Справочник-каталог по оборудованию и инструменту для предупреждения и ликвидации фонтанов. – М.; Недра, 1981.
3. Шевцов В.Д. Борьба с выбросами при бурении скважин. – М.; Недра, 1977.
4. Гоинс У.К., Шеффилд Р. Предотвращение выбросов. – М.; Недра, 1987.
5. Соловьев Е.М. Заканчивание скважин. – М.; Недра, 1979.
6. Булатов А.И. Справочник по креплению нефтяных и газовых скважин. – М.; Недра, 1981.
7. Иогансен К.В. Спутник буровика. Справочник. – М.; Недра, 1990.
8. Гайворонский А.А., Цыбин А.А. Крепление скважин и разобщение пластов. – М.; Недра, 1981.
9. Крылов В.И. Изоляция поглащающих пластов в глубоких скважинах. – М.; Недра, 1980.

 

Контроль и оценка знаний

Контроль и оценка знаний по кредитной технологии обучения для всех курсов и по всем дисциплинам Казахского Национального технического университета имени К.И. Сатпаева применяется рейтинговый контроль знаний студентов.

Рейтинг каждой дисциплины, которая включена в рабочий учебный план специальности, оценивается по 100-% шкале независимо от итогового контроля.

Для дисциплины «Техника и технология капитального ремонта скважин на суше» устанавливаются, согласно рабочей программы, следующие виды контроля: текущий контроль (контрольные работы, семестровые работы). рубежный контроль (коллоквиум в тестовой форме) и итоговый контроль (экзамены в тестовой форме) (таб.3).

СОДЕРЖАНИЕ АКТИВНОГО РАЗДАТОЧНОГО МАТЕРИАЛА

2.1 Тематический план курса

 

№№ п/п	Наименование темы	Количество академических часов
Лекция	Лабораторные занятия	СРСП	СРС
№1	1. Текущий ремонт скважин
	1.1.Введение. Ремонт скважин. Классификация оборудования для ремонта скважин. Коэффициент эксплуатации скважин. Межремонтный период. Особенности оборудования и инструмента. Оборудование для спуско-подъемных операций. Оборудование для технологических операций.
	1.2.Стационарное оборудование. Транспортное оборудование. Стационарные вышки. Передвижные мачты. Рабочая площадка. Приемные мостки и стеллажи. Передвижные агрегаты для ремонта скважин. Комплект механизмов для ремонта. Эксплуатация установок и комплексов подъемного оборудования.
	1.3.Механизация процессов ремонта. Спуско-подъемное оборудование. Автоматический ключ. Универсальный ключ. Элеваторы, спайдеры, штропы, ключи.
	1.4. Ловильные инструменты. Фрезеры и райберы. Пакеры и якори. Инструменты для ловли и извлечения из скважин насосно-компрессорных труб. Инструменты для ловли и извлечения из скважин насосных штанг, тартального каната, каротажного кабеля, желонки и мелких предметов. Фрезеры. Пакеры и якори.
	1.5. Технология текущего ремонта скважин. Подготовка скважин к ремонту. Предупредительный ремонт. Вынужденный ремонт. Технологические работы. Подготовка скважин к ремонту.
	1.6.Подготовка к ремонту скважин при различных способах добычи. Устьевое оборудование. Райберовка НКТ. Подготовка к ремонту фонтанных и компрессорных скважин. Подготовка глубинонасосных скважин к ремонту. Устьевое оборудование при эксплуатации скважин ШСН, ЭЦН. Райберовка насосно-компрессорных труб.
	1.7. Демонтаж и монтаж гидроприводных установок. Особые работы, проводимые на скважине, оборудованной ШНС. Технология монтажа-демонтажа гидроприводной установки на устье скважины. Смена штангового насоса и изменение глубины подвески. Смена насоса. Изменение глубины подвески ШСН. Подъем труб с жидкостью. Ликвидация заклинивания плунжера.
№2	Капитальный ремонт скважин.
	2.1. Капитальный ремонт скважин. Ремонт скважин, эксплуатируемых фонтанно-компрессорным способом. Подготовка скважин к ремонту. Разборка и сборка фонтанно-компрессорной арматуры. Подъем, спуск и доспуск насосно-компрессорных труб. Замена насосно-компрессорных труб. Ремонт скважин, оборудованных газлифтными клапанами.
	2.2. Ремонт скважин, эксплуатируемых штанговыми скважинными насосами. Новая технология ремонтных работ на скважинах. Разборка и сборка станка-качалки и устьевого оборудования. Спуск и подъем НКТ и штанг. Подъем НКТ с жидкостью. Ликвидация обрыва или отвинчивания штанг. Ремонт скважин с вставными и невставными насосами. Замена посадочного гнезда.
	2.3. Ремонт скважин, эксплуатируемых электроцентробежными насосами. Новая технология ремонтных работ на скважинах. Проверка, очистка и замена защитных приспособлений. Особенности ремонта морских скважин. Новые технологические приемы и технические средства ремонта. Ликвидация скважин.
	2.4.Чистка и промывка песчаных и гидратных пробок. Удаление песчаных пробок желонками. Выбор оборудования и технологии очистки пробок. Простая желонка. Поршневая желонка. Автоматическая желонка. Технология удаления песчаных пробок с использованием желонок различного типа.
	2.5. Удаления песчаной пробки промывкой. 0020истка скважин аэрированной жидкостью. Термическая очистка труб от парафина. Скоростная прямая промывка. Обратная промывка скважин. Комбинированная промывка.Технология чистки скважин аэрированной жидкостью. Технология термической очистки труб от парафина.
	2.6. Гидравлический разрыв пласта. Виды гидроразрыва. Схема проведения гидравлического разрыва пласта. Простой гидроразрыв. Поинтервальный гидроразрыв. Селективный гироразрыв. Технология проведения гидроразрыва пласта.
	2.7. Схема обвязки наземного оборудования при гидроразрыве пласта. Насосные агрегаты. Пескосмесительные машины. Автоцистерны для транспортирования. Манифольд. Арматура устья. Пакеры. Якори.
	2.8. Гидропескоструйная перфорация. Технология проведения гидропескоструйной перфорации. Конструкция и работа перфоратора. Последовательность операций при гидропескоструйной перфорации.

 

 

Тема лекции 1

Тема лекции 2

Стационарное оборудование

При подземных ремонтах используют большое количество тяжелого и крупногабаритного оборудования, не имеющего собственной транспортной базы. При проведении операций оно стационарно устанавливается на площадке у скважины.

Стационарные вышки или мачты используют при текущем и капитальном ремонтах - на них устанавливают кронблок и подвешивают талевую систему для проведения СПО, к ним также крепят детали и узлы, необходимые для подземного ремонта.

При подземном ремонте используются:

стационарные эксплуатационные вышки, устанавливаемые над скважиной по окончании бурения скважины;

буровые вышки, оставляемые на время эксплуатации в тех случаях, когда скважина расположена в труднодоступных местах.

Стационарно/временно устанавливаются башенные вышки и А-образные мачты. Последние легче при той же грузоподъемности и более удобны для размещения на площадке и используемого при подземном ремонте оборудования.

Перед началом эксплуатации вышки или мачты при очередном подземном ремонте ее следует тщательно осмотреть, обратив особое внимание на прямолинейность элементов, состояние сварных швов, балконов, лестниц, ограждений и оттяжек, затяжку болтовых соединений. Фундамент опор вышки или мачты не должен иметь трещин или коррозии. Все выявленные дефекты следует устранить до начала эксплуатации сооружения.

Для укладки труб и штанг, а также другого длинномерного внутрискважинного оборудования при проведении СПО у вышки или мачты сооружают приемные мостки и стеллажи. Мостки могут быть стационарными, транспортироваться на полозьях с помощью тракторов, либо устанавливаться на колесном прицепе.

Вышка оснащается талевой системой для передачи усилия от ходового конца каната, наматываемого на барабан лебедки, к крюку. Она позволяет увеличить усилие на крюке в несколько раз в соответствии с кратностью оснастки - по сравнению с усилием, развиваемым на ходовом конце каната. Одновременно с этим во столько же раз уменьшается скорость перемещения крюка.

Вышки (ВЭТ22 х 50 - вышка эксплуатационная трубчатая, высотой 22 м, грузоподъемной силой 500 кН) изготавливаются из труб и устанавливаются на скважине вместо буровой вышки. Мачты - двуногие, также изготавливаемые из отработанных НКТ, высотой 15 и 22 м, грузоподъемной силой 150 и 250 кН. (МЭСН15 - 15 и МЭСН22 - 25) имеют опоры в виде трубчатых ферм, соединяемые вместе кронблоком в верхней части. Мачты оборудуются маршевыми лестницами, иногда устройствами для подвески штанг и площадкой для верхового рабочего. При установке на скважине мачты укрепляются растяжками. Стационарные вышки и мачты используются лишь 2 - 3 % календарного времени, поэтому их установка может быть оправдана только тогда, когда скважина слишком часто ремонтируется. В противном случае это приводит к неоправданным расходам металла и денежных ресурсов. Поэтому на промыслах используются передвижные мачты, передвижные агрегаты с телескопическими мачтами или складными вышками.

 

Транспортное оборудование

Передвижная мачта на колесном или гусеничном ходу (например, телескопическая мачта ПТМТ-40), широко применяемая на промыслах Башкирии и Татарии, монтируется над центром скважины и для устойчивости расчаливается в два яруса канатными оттяжками (рис.2.1). Секции мачты раздвигаются с помощью лебедки трактора. Высота мачты при выдвижении первой секции -15 м, грузоподъемная сила 400 кН, при выдвижении двух секций - 20 м и грузоподъемная сила 250 кН. При этих грузоподъемностях можно выполнять подавляющую часть работ по ремонту скважин.

 

 

Рис 2.1. Передвижная мачта для подземного ремонта в рабочем положении

В последнее время все большее применение находят самоходные агрегаты для текущего и
капитального ремонтов скважин. Так, например, самоходный агрегат А-50У, смонтированный
на шасси автомобиля КрАЗ-257, грузоподъемной силой 500 кН, предназначенный для
спуско-подъемных операций с насосно-компрессорными и бурильными трубами с укладкой их
на мостки перед скважиной, позволяет проводить освоение скважин, текущий и капитальный
ремонты, разбуривание цементных пробок в трубах диаметром 146 и 168 мм с промывкой
скважины, устанавливать арматуру устья, а также выполнять буровые работы. Агрегат А - 50У
(рис.2.2) состоит из двух барабанной лебедки с приводом от трансмиссии, раздвижной
вышки рамной конструкции с талевой системой, ротора с гидроприводом, насосного блока и
системы управления. Тяговый четырехтактный восьмицилиндровый дизель ЯМЗ-238

автомобиля мощностью 177 кВт при частоте вращения вала 2100 мин-¹

используется для привода подъемной лебедки, насосного агрегата, компрессора и других элементов установки. Грузоподъемная сила агрегата на крюке при оснастке талевой системы 4 х 3 при работе на первой скорости составляет 500 кН, на второй - 345 кН, на третьей-126 кН и на четвертой - 75 кН. Высота вышки от уровня земли до оси кронблока 22,4 м. На двухосном колесном прицепе установлен промывочный насос 9МГР-61, развивающий наибольшее давление 16 МПа при подаче 6,1 л/с и давление 6 МПа при наибольшей подаче 10 л/с. Насос приводится в действие с помощью карданного вала от двигателя автомобиля. Масса насосного блока с прицепом 4,1 т. Масса всего агрегата 31 т.

На агрегате имеется ограничитель подъема крюка, автоматически отключающий лебедку при затаскивании талевого блока. Вышка агрегата - двухсекционная телескопическая, поднимаемая в рабочее положение гидродомкратами и опирающаяся на опорные винтовые домкраты. Верхняя секция вышки выдвигается при помощи талевой системы и фиксируется на механически управляемых упорах. Вышка для работы расчаливается четырьмя оттяжками к якорям, зарытым в землю, и двумя - к передней части автомобиля. Агрегат устанавливается у скважины на специальную бетонированную площадку, как и все передвижные агрегаты, предназначенные для ремонта

Рис. 2.2. Агрегат А-50У для ремонта скважины

1 - передняя опора, 2 - промежуточная опора, 3 - компрессор, 4 - трансмиссия, 5 -

промежуточный вал, 6 - гидродомкрат для подъема вышки, 7 - талевая система, 8 -

ограничитель подъема талевого блока, 9 - лебедка, 10 - вышка, 11 - пульт управле ния, 12 -

опорные домкраты, 13 - ротор

скважин. Управление всеми механизмами агрегата при установке вышки в рабочее положение, как и при спуско-подъемных операциях, осуществляется с открытого пульта управления, расположенного на раме агрегата у задней опоры вышки, слева по ходу автомобиля.

Другим типичным представителем самоходных агрегатов для подземного ремонта скважин может служить агрегат «Бакинец» (рис. 2.3), предназначенный для спуско-подъемных операций с укладкой труб и штанг на мостки. Агрегат смонтирован на гусеничном тракторе Т-100МЗ. Он имеет коробку передач, однобарабаннную лебедку, телескопическую вышку с талевой системой, кулисный механизм подъема вышки, систему управления агрегатом и другие вспомогательные механизмы. Агрегат имеет собственную систему освещения для работы в ночное время с питанием от электрооборудования трактора. Вышка высотой 17,4 м поднимается в рабочее положение кулисным механизмом с винтовым приводом. Верхняя секция выдвигается с помощью талевой системы. В рабочем положении вышка расчаливается шестью оттяжками к якорным петлям, врытым в землю. Всеми механизмами агрегата управляет машинист из кабины трактора. Агрегат «Бакинец-ЗМ» имеет максимальную грузоподъемную силу 370 кН при семиструнной оснастке талевой системы и 320 кН при шестиструнной оснастке на первой скорости подъема крюка, равной соответственно 0,17 и 0,15 м/с. На высшей (четвертой) скорости подъема крюка, равной 0,7 и 0,6 м/с, грузоподъемная сила снижается до 76 и 89 кН при шестиструнной и семиструнной оснастке талевой системы, соответственно. Тяговый двигатель -четырехцилиндро-вый дизель Д-108 мощностью 66 кВт при частоте вращения вала 1070 мин-'. Масса агрегата 20 т.

Кроме названных, существуют другие самоходные агрегаты, как например, «Азинмаш 37А» грузоподъемной силой 280 кН с 18-метровой телескопической вышкой, смонтированной на трехосном автомобиле КрАЗ-255Б высокой проходимости, или «Азинмаш 43А» грузоподъемной силой 280 кН также с 18-метровой телескопической вышкой, смонтированной на гидрофицированном гусеничном тракторе Т-ЮОМБТС мощностью 75 кВт. Этот агрегат оснащен автоматом ДПР-2ВБ для свинчивания и развинчивания НКТ с электроинерционным приводом и переключателем. Разработан также тяжелый самоходный комплекс оборудования КОРО-80 на четырехосном автомобиле-тягаче МАЗ-537 высокой проходимости. Комплекс включает самоходную подъемную установку УПА-80 с телескопической вышкой грузоподъемной силой до 1000 кН и высотой 28 м, насосный, блок, смонтированный на двухосном прицепе, передвижные приемные мостки на колесном ходу с рабочей площадкой и инструментальной тележкой. Мощность двигателя установки - 386 кВт. Масса комплекса оборудования КОРО - 80 - 69,5 т.

Рис. 2.3 Агрегат "Бакинец":

1 - опоры мачты; 2 - пульт управления; 3 - барабан лебедки;

4 - кулисный механизм для подъема мачты; 5 - опоры мачты в рабочем положении;

6 - талевый блок и кронблок; 7 - верхнее звено раздвижной мачты

В комплект механизмов для ремонта входят:

промывочные вертлюги грузоподъемной силой до 600 кН для промывки скважины через подвешенные на крюке трубы при одновременном их вращении с помощью ротора; облегченные талевые блоки грузоподъемной силой от 150 до 500 кН с количеством шкивов до четырех;

эксплуатационные облегченные крюки КрЭ грузоподъемной силой от 125 до 500 кН, допускающие свободное вращение рога крюка относительно его серьги и снабженные амортизационной пружиной.

 

Основная литература 1 [стр.557-567], 3 [стр.345-349].

Контрольные вопросы:

1. Какие виды подъемных сооружений Вы знаете.
2. Для чего предназначены вышки и мачты и каковы основные правила их эксплуатации.
3. Какие подъемные установки и агрегаты применяют для производства спуско-подъемных операций при текущем и капитальном ремонте скважин.
4. В каких случаях применяются стационарные вышки.
5. От чего зависит выбор транспортной базы агрегата.

 

 

Тема лекции 3

Тема лекции № 4

Ловильные инструменты. Фрезеры и райберы.

Труболовка внутренняя освобождающаяся ТВОК-114X168 предназначена для извлечения целиком или по частям колонн НКТ диаметром 114 мм из эксплуатационной колонн диаметром 168 мм.

Труболовка наружная освобождающаяся 1ТНО-89-168 для извлечения аварийной колонны труб целиком или по частям захватывает трубу за ее наружную поверхность или за поверхность муфты в эксплуатационных колоннах диаметром 168 мм.

Для извлечения аварийных штанг и труб малого диаметра предназначен

комбинированный ловитель ЛКШ-114. Он позволяет захватить за тело или муфту штангу диаметром от 12 до 22 мм или за тело безмуфтовую трубу с гладкими концами диаметром 48мм.

Для извлечения из скважины неприхваченных труб, скважинных штанговых насосов и других предметов применяют овершоты, состоящие из цилиндрического корпуса, внутри которого размещается кольцо с тремя пружинами лепестками, направленными вверх.

Овершот спускают на трубах, накрывают им аварийный объект- пружинные лепестки при этом отгибаются и свободно пропускают его внутрь корпуса. После начала подъема овершота пружинные лепестки скользят по наружной поверхности аварийного объекта, пока не упрутся в какой-либо выступ или не попадут в канавку, после чего начинается их совместный подъем.

 

Рис. 4.1 Рис. 4.2 Рис.4.3

Универсальный эксплуатационный Несквозной колокол Труболовка неосвобо-

метчик ждающая

Рис. 4.4 Внутренняя освобождающаяся труба

Рис.4.4 Внутреннаяя освобождающаяся труба

 

Рис. 4.5 Наружная освобождающая труболовка Рис. 4.6 Комбинированный ловитель

Райберы и фрезеры

 

Райберы и фрезеры служат для механической обработки металлических предметов в обсаженных скважинах для придания им геометрической формы, позволяющей использовать ловильный инструмент для их захвата.

Для обработки внутренней поверхности верхнего поврежденного конца оставшихся в скважине труб применяют рейбер - инструмент, рабочая часть которого имеет цилиндрический, переходящий в конический участок с зубьями на поверхности и центральное сквозное отверстие для подачи промывочной жидкости. Райбер и фрезер присоединяют к бурильным трубам с помощью резьбы.

Для выравнивания и очистки кольцевого пространства вокруг колонны прихваченных труб применяют режуще-истирающие фрезеры ФК, а для сплошного фрезирования -фрезеры ФЗ. Помимо них применяются колонные конусные фрезеры для очистки внутренней поверхности эксплуатационной колонны или для обработки ее суженного участка.

Печать предназначена для определения положения и состояния верхнего конца аварийного объекта, находящегося в скважине. Эту информацию получают, анализируя деформацию пластичной оболочки печати после ее извлечения из скважины.

Печати предназначены для работы в колоннах обсадных труб с условными диаметрами

114, 140, 146, 168 мм.

 

 

 

Рис. 4.7 Фрезер

 

Основная литература: 1 [стр. 719-773], 2 [стр. 151-168].

Контрольные вопросы:

1. Назначение и классификация труболовок.
2. Назначение и конструктивные особенности колоколов.
3. Назначение и технические характеристики метчиков.
4. Назначение и технические характеристики фрезеров.
5. Назначение и состав комплекса очистки скважин типа КОС.
6. Назначение печатей.
7. Назначение и техническая характеристика желонки очистной ремонтной ЖОР.

 

Тема лекции 5.

Оборудование для ремонта скважин под давлением. Технология текущего ремонта скважин. Подготовка скважин к ремонту.

Подготовка скважин к ремонту.

Скважину (эксплуатационную или нагнетательную) считают подготовленной для подземного ремонта, если создана возможность проведения всех необходимых операций при условии соблюдения безопасности рабочего персонала, исключения загрязнения окружающий среды и потерь нефти.

Подготовка скважины состоит из двух составных частей:

Собственно подготовки скважины к проведению планируемых работ и подготовки используемого при этом оборудования.

К первой группе относятся работы, связанные с глушением скважины и предупреждением ее фонтанирования или каких-либо проявлений в процессе проведения работ. Ко второй -установка или ремонт мостков, проверка якорей, установка передвижного агрегата подземного ремонта либо приведение в порядок стационарной вышки (ремонт полов и мостков, проверка состояния кронблока и мачты, смазка шкивов, оснастка талевой системы, установка оттяжного ролика), подвешивание ролика к поясу вышки при работе на скважинах, оборудованных ЭЦН, расстановка оборудования на площадке.

Помимо этого к подготовительным работам относят: доставку к скважине труб, насосных штанг, каната, талевого блока, подъемного крюка, укладку труб и штанг в стеллажи, райберовку труб, крепление муфт на трубах, работы связанные с исследованием состояния скважины (определение уровня жидкости, места расположения пробки, глубины забоя и т.п.).Необходимость подготовки скважин, эксплуатирующихся механизированными способами, обусловлена возможностью ее проявления при подземном ремонте, причем вероятность самоизлива скважины тем выше, чем большая депрессия создавалась на забое в процессе ее эксплуатации. Это объясняется следующим образом. Большинство месторождений разрабатывают с поддержанием пластового давления. При высокой обводненности и работе скважин в режиме форсированных отборов перепады между пластовым и забойным давлением весьма велики. Если после остановки такой скважины не заглушить ее, то через сравнительно небольшой промежуток времени давление восстановится и статический уровень жидкости поднимется настолько, что начнется самоизлив скважины.

Для фонтанирующих скважин глушение обязательно, поскольку в противном случае начнется ее открытое фонтанирование.

Для эксплуатационных скважин подготовка их к ремонту может быть выполнена несколькими способами.

1. Наиболее рационально перекрытие клапана-отсекателя, установленного выше перфорационных отверстий эксплуатационной колонны. Для этого необходима предварительная установка клапана-отсекателя, позволяющего проводить ремонт без глушения скважины.

2. Промывка скважины в сочетании с глушением.

3. Оснащение устья скважины оборудованием, позволяющим проводить работы под давлением.

 

 

Рис. 5.4 Схема размещения обору­дования при спуско-подъемных опе­рациях:

1 – площадка для установки агрегата подземного ремонта; 2 – устье скважины; 3 – рабочая площадка; 4 – станок-качалка; 5 – направляющий желоб для выведения НКТ; 6 – стеллаж для НКТ или штанг; 7 – зона установки дополнительных стеллажей; 8 – дополнительная площадка для укладки устьевой арматуры.

 

После завершения промывки и задавливания скважины (в тех случаях когда это необходимо) вокруг нее размещают и монтируют оборудование для выполнения подземного ремонта.

В зависимости от способа эксплуатации, особенностей конструкции, особенностей конструкции оборудования, спущенного в скважину, целей подземного ремонта состав и I размещение оборудования могут быть различными. Общим для большинства работ является наличие у скважины приемных мостков со стеллажами для насосно-компрессорных труб и штанг (при эксплуатации скважин ШСН), якорей для соединения со страховочными оттяжками, площадки для подъемника. При ремонте скважины, оборудованной УЭЦН, размещение оборудования несколько иное.

Основная литература 1 [стр.659-667], 3 [стр.371-377].

Контрольные вопросы:

1. Технология проведения ремонта скважин под давлением.

2. Какая техника применяется при ремонте скважин под давлением.

3. Особенности грузоподъемного механизма при ремонте скважин под давлением.

4. Схема выполнения спуско-подъемных операций с колонной труб на скважине под давлением.

5. Технология текущего ремонта скважин.

6. На какие виды ремонтов делится текущий ремонт.

7. В каких случаях проводят вынужденный ремонт.

 

Тема лекции 6

Подготовка к ремонту скважин при различных способах добычи. Устьевое оборудование. Райберовка насосно-компрессорных труб.

Подготовка к ремонту фонтанных и компрессорных скважин

Подлежащие ремонту фонтанные и компрессорные скважины с возможными фонтанными проявлениями во избежание выбросов при спуско-подъемных операциях должны быть предварительно заглушены.

До начала ремонтных работ скважины должны быть оборудованы стояком, вертлюгом и шлангом, а на стеллажах уложено необходимое число труб соответствующих типоразмеров.

Кроме того, необходимо иметь кольцевые прокладки, изготовленные из малоуглеродистой стали, клингерита или свинца, исправные болты и шпильки, патронные ключи соответствующего размера и инструмент с медной облицовкой для безопасности сборки арматуры (в случае работы в газовой среде).

Перед разборкой арматуры «спокойной» (без фонтанных проявлений) компрессорной скважины необходимо прекратить подачу сжатого газа (воздуха) в скважину необходимо прекратить подачу сжатого газа (воздуха) в скважину, затем постепенно выпустить газ (воздух) из кольцевого пространства, т.е. снизить давление в нем. После этого приступают к разборке арматуры: отвинчивают болты арматуры у штуцерных патрубков на выкидах и у нижнего фланца елки, с помощью специального приспособления снимают арматуру с устья скважины и отводят в угол вышки (чтобы она не мешала работе бригады), оставляя подвешенной на канате в период ремонта скважин.