Ремонт скважин, эксплуатируемых центробежными насосами. Новая технология ремонтных работ на скважинах

 

Подготовка скважин к спуску в них погружного агрегата заключается в предварительной проверке состояния эксплуатационной колонны (от устья до глубины, превышающую глубину спуска агрегата на 100-150 м) и забоя специальным шаблонно, диаметр которого должен быть на 4 мм больше максимального наружного диаметра погружного агрегата и длиной не менее 2 м. При этом следует избегать спуска шаблона в фильтровую часть.

Наземное оборудование состоит из электрооборудования и устьевых коммуникаций.

К наземному электрооборудованию относятся: линия электропередач (при фидерной системе электропитания), станция управления, трансформатор и кабель, подводящий электроэнергию к погружному электродвигателю.

К устьевому оборудованию относятся: механизированный барабан для свивки и навивки кабеля, подвесной ролик, устьевой пьедестал для СПО, планшайба и устьевая арматура.

Подготовительные работы перед спуском ЭЦН заключаются в подготовке рабочего места, оборудования мостков для укладки на них погружной установки, монтаже подвесного ролика ко второму поясу вышки; подготовке всех вспомогательных приспособлений и инструментов для соединения отдельных частей погружного агрегата и крепления кабеля к агрегату и насосным трубам.

Подвесной ролик служит для направления кабеля к устью скважины, облегчения операций по спуску и подъему и недопущения перегибов кабеля. Механизированный кабельный барабан устанавливают в 15-17 м от устья скважины в поле зрения тракториста. Ось барабана должна быть перпендикулярной к линии, соединяющей центры барабана и устья скважины. Кабель, спускаемый в скважину, должен сбегать с верхней части барабана.

Погружной агрегат доставляют на ремонтируемую скважину на агрегате АТЭ-6М в разобранном виде.

Работы по спуску погружного агрегата в скважину выполняют в следующем порядке: двигатель соединяют с гидрозащитой и насосом на устье скважины в такой последовательности. Надевают монтажный хомут на компенсатор, поднимают его с мостков и спускают в скважину до посадки хомута на фланец эксплуатационной колонны. Затем снимают крышку компенсатора, надевают хомут на двигатель, приподнимают его над устьем скважины и снимают нижнюю транспортировочную крышку. Далее соединяют двигатель с компенсатором, вывинчивают пробку и открывают на 3-4 оборота

Перепускной клапан двигателя. Затем вновь завинчивают пробку и снимают хомут с компенсатора, спускают двигатель в скважину до посадки хомута на фланец эксплуатационной колонны. После этого снимают крышку кабельного ввода двигателя, промывают контакты сухим

трансформаторным маслом и замеряют сопротивление изоляции двигателя и кабеля. Оно должно быть не менее 10 кОм.

После осуществления всех этих мероприятий вывинчивают пробку двигателя, в отверстие ввинчивают штуцер маслонасоса и прокачивают масло до перелива его через отверстие в колодке кабельного ввода, соединяют муфту кабеля с колодкой токоввода двигателя и устанавливают на место крышку. Затем испытывают на герметичность кабельный ввод и фланцевое соединение двигателя с компенсатором при давлении масла 10 кгс\см2 в течении 5 минут. При опрессовке перепускной клапан компенсатора должен быть открыт.

Далее с двигателя снимают верхнюю крышку, проверяют вращение вала шлицевым ключом (вал должен проворачиваться без заедания), надевают хомут на протектор и поднимают его над устьем скважины. Затем проверяют вращение вала протектора, а также посадку шлицевой муфты на валы протектора и двигателя и соединяют двигатель с протектором. Вывинчивают пробку протектора и через клапан в головке двигателя закачивают трансформаторное масло до появления его в отверстии под пробкой, ввинчивают манометр в отверстие под пробку и фланцевое соединение протектора с двигателем испытывают на герметичность при давлении 2кгс/см2 в течении 10 минут. Затем давление снижают до атмосферного и манометр вывинчивают.

После осуществления всех контрольных работ верхнюю крышку протектора снимают, приподнимают насос над устьем скважины и снимают крышку насоса, проверяют вращение вала насоса и протектора и посадку шлицевой муфты и соединяют насос с протектором.

Далее погружной агрегат поднимают над устьем скважины, вывинчивают пробку из компенсатора, открывают перепускной клапан компенсатора и вновь ввинчивают пробку. Затем кратковременно включают двигатель для определений правильности направления вращения вала. После этого погружной агрегат соединяют с первой трубой, под которой монтируют спускной клапан. Спуск НКТ с погружным агрегатом не отличается от спуска труб при обычном ремонте скважин. Разница заключается в том, что одновременно и параллельно с НКТ спускают кабель, который крепят к трубам с помощью металлических хомутов с пряжкой. При этом необходимо следить за тем, чтобы кабель не закручивался вокруг труб, что может вызвать осложнения. Во время спуска труб необходимо проверять состояние изоляции кабеля. Скорость спуска погружного агрегата не должна превышать 0,25 м/с. После спуска ЭЦН собирают устьевое оборудование. Если при этом необходимо регулировать дебит скважины, то на устье устанавливают штуцер соответствующего диаметра.

Подъем и демонтаж погружного агрегата проводится в обратном порядке. Остальные ремонтные работы в скважинах, оборудованных ЭЦН (например чистка и промывка песчаных пробок, удаление парафинистых, солевых и других отложений и т.д.), существенно от таковых при обычном текущем ремонте не отличаются.

Прежде, чем приступить к работам по подъему агрегата из скважины, необходимо выключить установку и блок «рубильник-предохранитель». Затем отсоединяют кабель, питающий электродвигатель от станции управления и проверяют сопротивление изоляции Системы кабель-двигатель. При необходимости глушат скважину и после этого демонтируют устьевую арматуру, сливают жидкость из колонны НКТ через спускной клапан, установленный над насосом. Отверстие в спускном клапане вскрывают при помощи металлического стержня диаметром 35 мм и длиной 650 мм, сбрасываемого в трубу с поверхности. При ударе стержня о штуцер последний в месте надреза обламывается, и, таким образом, открывается отверстие в спускном клапане. В результате жидкость из труб перетекает в эксплуатационную колонну. После удаления жидкости из насосных труб в муфту верхней из них, подвешенной на планшайбе, ввинчивают подъемный патрубок длиной 0,5-1,0 м, имеющий на одном конце резьбу, а на другом - муфту для захвата элеватором. Затем разбирают уплотнение кабеля в планшайбе на колонной головке, устанавливают пьедестал на фланец эксплуатационной колонны, поднимают насосные трубы с кабелем. Погружной агрегат поднимают со скоростью не более 0,25 м/с.

По мере подъема труб кабель освобождают от хомутов, не допуская падения их в скважину. По мере подъема кабель навинчивается на барабан. При этом необходимо следить за тем, чтобы он навивался равномерно и не касался земли.

Во время СПО проводить какие-либо работы с кабелем запрещается. Не допускаются резкие перегибы кабеля и удары по его броне. Кабель из скважины должен поступать на верхнюю часть барабана. После подъема агрегата снимают защитные кожухи (защитные хомуты) плоского кабеля. Под головкой нижней секции насоса устанавливают хомут, агрегат спускают до места посадки хомута на фланец эксплуатационной колонны и верхнюю секцию насоса отсоединяют от нижней. После проверки вращения вала верхнюю секцию закрывают защитной крышкой и укладывают на мостки.

В процессе демонтажа узлы агрегата (насос, протектор, двигатель, компенсатор и муфту кабеля) закрывают крышками.

Кроме обычных ЭЦН и ЭЦНИ, в последнее время широко применяют электронасосы для беструбной эксплуатации скважин; для совместно-раздельной их эксплуатации, для добычи воды из одних пластов и закачки в другие, а также в системе поддержания пластового давления.

Применяют также и винтовые электронасосы, которые внешне от обычных ЭЦН не отличаются. В этом случае нефть из скважин на поверхность подается не центробежным, а винтовым (одновинтовым) насосом. В таких насосах применяют четырехполюсные сихронные электродвигатели с частотой вращения вала 1500 об/мин, а в обычных ЭЦН - двухполюсные электродвигатели с частотой вращения вала 3000 об/мин.

ЭЦН можно применять в глубоких, наклонно-направленных, число нефтяных и сильно обводненных скважинах при небольшом содержании механических примесей, а также при добыче йодобромистых вод, для дренажа нагнетательных скважин, извлечения остаточных кислотных растворов после обработки скважин и т.д.