Отчет о прохождении ознакомительной (учебной) практики в НГДУ «СН»

КР-13-30              промывка забоя водозаборных или артезианских скважин

КР-13-40              прочие

2.3 ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ

ПРИ ТЕКУЩЕМ И КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ СКВАЖИН

Подъемные агрегаты

Самоходный агрегат А-50, А-60 на шасси автомобиля КрАЗ-257.

Азинмаш 37А, АР-32/40, АПРС-40, А-2/32.

Подъемные агрегаты импортного производства фирмы «Купер» и «Кардвелл», предназ­наченные для спускоподъемных операций с бурильными трубами свечами с установкой их за «палец» люльки верхового рабочего.

Оборудование и инструмент, применяемые дня спускоподъемных операций

Основным оборудованием для проведения спускоподъемных операций наряду с подъем­ными агрегатами являются гидравлические ключи фирмы «Ойл Кантри» модели 4500 и 5600 и фирмы «Эккель», предназначенные для быстрого и безопасного свинчивания и развинчи­вания муфтовых соединений труб и штанг диаметром от 16мм до 114,3мм, а также ключи КПТ производства «Ижнефтемаш».

Принцип действия гидравлического ключа заключается в передаче гидравлической энер­гии к ручному дроссельному клапану и гидравлическому мотору, при этом гидравлическая энергия преобразовывается в ротационную механическую мощность, которая приводит в действие зубчатую передачу ключа. Ключ подвешивается к мачте и подводится к НКТ. Челю­сти ключа автоматически захватывают НКТ, и предохранительная заслонка закрывается. Управление дросселя в переднем положении (на себя) обеспечивает автоматическое свин­чивание НКТ в соответствии с необходимыми параметрами, указанными на манометре кру­тящего момента. Источником гидравлической энергии является гидравлическая система подъемного агрегата, а гидравлической средой — масло ВМГЗ.

К рабочим характеристикам ключа «Ойл Кантри» модели 4500 относятся:

максимальное число оборотов в минуту — 105;

рабочее число оборотов в минуту — 93;

максимальный крутящий момент свинчивания — 11000 Н • м. К рабочим характеристикам ключа «Эккель» относятся:

максимальное число оборотов в минуту — 110;

максимальный крутящий момент свинчивания — 13558 Н • м.

Ловильные инструменты

Особое место в капитальном ремонте скважин занимают работы по ликвидации аварий с подземным оборудованием (КР-3). Для выполнения этих задач используется следующий ловильный инструмент:

- колокола ловильные.

Относятся к ловильному инструменту врезного типа. Предназначены для извлечения ос­тавшейся в скважине колонны бурильных или насосно-компрессорныхтруб путем захвата их за наружную поверхность. По конструкции они подразделяются на сквозные и несквозные. Сквозные колокола обеспечивают возможность пропуска сквозь корпус колокола сломанно­го или безмуфтового конца трубы с последующим захватом путем нарезания резьбы на наружной поверхности замков и муфты; - метчики. Относятся к ловильным инструментам нарезного типа. Предназначены для извлечения из скважины оборвавшихся или отвернувшихся бурильных, насосно-компрессорных и обсадных труб. Метчики, вводимые в трубу и врезающиеся в ее тело, называются универсальными. К ним относятся метчики типов МЭУ, МБУ. Метчики, ввинчиваемые в имеющуюся резьбу муфты трубы или трубного замка, называются специальными. К ним относятся метчики МЭС, МСЗ;

- труболовки.

Труболовками называют ловильный инструмент для извлечения из скважины труб и дру­гих объектов цилиндрической формы, имеющий захватные устройства клинового типа. Они подразделяются по виду захвата на внутренние и наружные, по возможности освобождения от захваченного объекта на освобождающиеся и неосвобождающиеся, по конструкции зах­ватного устройства на цанговые, втулочные, плашечные, комбинированные;

- фрезеры.

Фрезеры являются инструментами для разрушения труб и различных предметов в сква­жине, придания им формы, удобной для захвата ловильным инструментом, выпрямления смятых обсадных труб и зарезки второго ствола. По конструкции фрезеры можно подразде­лить на кольцевые, цилиндрические, ступенчатые, конусные, с направляющим устройством, с захватным устройством, с выдвижными режущими органами и др. По материалу армиро­вания режущих элементов фрезеры бывают армированные твердосплавными пластинами и армированные композиционными сплавами;

- механические, гидравлические яссы.

Яссы — это инструменты, предназначенные для создания ударов и вибраций, используются в основном для освобождения прихваченных в скважине труб и заклиненного оборудования.

Механические яссы предназначены для ликвидации заклинившего оборудования и инст­румента небольшой длины ударами вверх.

Гидравлические яссы предназначены для создания ударных нагрузок, направленных вверх и вниз с целью освобождения прихваченных труб или заклиненных инструментов и оборудования.

- пакеры

Пакеры предназначены для герметичного разобщения одной части ствола от другой, уплотнения труб и различного оборудования при эксплуатации и ремонте скважин. В про­цессе капитального ремонта скважин используются извлекаемые пакеры, предназначенные для опрессовки и определения негерметичных участков эксплуатационной колонны, выпол­нения операций по воздействию на призабойную зону пласта (ОПЗ, ГРП, ГПП), освоению скважин струйными насосами типа УГИС-6. По способу посадки пакеры подразделяются на механические, гидравлические, взрывного действия.

2.5 ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ И ЛИКВИДАЦИЯ ГНВП ПРИ РЕМОНТЕ СКВАЖИН

Основными причинами ГНВП являются:

- использование жидкости глушения и жидкости долива, не отвечающих параметрам,
- указанным в плане работ;

- ведение СПО без долива скважины;

- глушение скважины перед началом работ неполным объемом или отдельными порциями;

- уменьшение удельного веса жидкости на скважинах при длительных остановках за счет поступления газа из пласта.

Условия, при которых любое НГП может перейти в открытый фонтан, следующие:

- несоответствие конструкции скважин геологическим условиям вскрытия пласта;

- нарушение технологии эксплуатации, освоения и ремонта скважин;

- износ или повреждение обсадных колонн, на которых установлено запорное оборудо­вание;

- отсутствие необходимого запаса жидкости долива при текущем и капитальном ремон­тах скважин;

- отсутствие устьевого герметизатора, штангового или трубного превенторов;

- неисправность запорного оборудования;

- несогласованность действий работающих;

- низкая производственная и технологическая дисциплина работающего.

2.6. Освоение скважин

Последнее мероприятие перед сдачей скважины в эксплуатацию – вызов притока жидкости из пласта.

Часто скважины осваиваются при помощи сжатого воздуха (или газа). При этом в межтрубное пространство компрессором нагнетается сжатый воздух, вытесняющий жидкость в насосно-компрессорные трубы. В этом случае трубы спускают не до фильтра, а только до глубины, с которой давлением, создаваемым компрессором, можно продавить жидкость. Жидкость в трубах газируется, плотность ее уменьшается, уровень смеси газа и жидкости повышается до выкида и наступает выброс. При дальнейшем нагнетании газа или воздуха в межтрубное пространство плотность жидкости в трубах еще больше уменьшается, что влечет за собой снижение давления на забой и поступление нефти из пласта в скважину.

Главный недостаток этого способа освоения скважины – большое и быстрое снижение уровня жидкости в скважине, вызывающее усиленный приток жидкости из пласта, что ведет к образованию мощных песчаных пробок, прихвату насосно-компрессорных труб и т.д.

При освоении скважин поршневанием в спущенные до фильтра насосно-компрессорные трубы спускают на стальном канате поршень или, как его иначе называют, сваб, имеющий клапан, открывающийся вверх. Поршень свободно погружается в жидкость, при подъеме же его наверх клапан закрывается, и весь столб жидкости, находящейся над поршнем, выносится на поверхность.

При непрерывном поршневании уровень жидкости, заполняющей скважину, будет постепенно понижаться. В конце концов, пластовое давление превысит давление столба жидкости в скважине, и пласт начнет работать. Вызов притока на фонтанных скважинах должен производиться при собранной фонтанной арматуре.

Освоение скважин, вскрывших пласт с низким давлением, начинают с промывки забоя водным раствором специальных химических реагентов или нефтью. Не рекомендуется промывать забой чистой технической водой, так как в этом случае вода чрезвычайно вредно действует на коллектор и затрудняет получение притока. Затем приступают к возбуждению пласта тартанием при помощи желонки. Это длинное узкое ведро с клапаном в днище, которое спускают в скважину на стальном канате. Многократным спуском желонки скважину очищают от грязи, и столб жидкости в ней постепенно замещается нефтью, поступающей из пласта. После выполнения предприятием, ведущим бурения, плана работ по испытанию эксплуатационной скважины на приток, независимо от полученных результатов, скважина передается промыслу для эксплуатации или для проведения дополнительных работ по ее освоению. Передача оформляется соответствующим актом.

3 МЕТОДЫ ДОБЫЧИ НЕФТИ И ГАЗА

3.1 Установление заданного режима работы скважин

Выбор заданного режима происходит на основании  диаграммы. Принимается, что динамический уровень у приема насоса, устьевое (буферное) давление равно нулю, а коэффициент подачи насоса равен 0,75.

В зависимости от сочетаний длины хода и диаметра насоса, нагружение преобразующего механизма и редуктора может не достигать максимальных значений одновременно.

Диаграммы построены исходя из ограничений по допустимой для привода величины нагрузки на сальниковый шток или крутящего момента редуктора.

Подбор режима эксплуатации по диаграмме носит предварительный характер. Режим эксплуатации впоследствии должен быть уточнен по данным замеров подачи и динамометрирования.

3.2 Фонтанный способ добычи нефти и газа

Когда давление, под которым находится нефть в пласте, достаточно велико, нефть самопроизвольно поднимается на поверхность по стволу скважины. Такой способ подъема нефти получил название фонтанного. Оборудование фонтанной скважины: подземное и наземное.

Подземное оборудование включает в себя насосно-компрессорные трубы (НКТ).

К наземному оборудованию относится фонтанная арматура состоящая из трубной головки, фонтанной елки с запорными и регулирующими устройствами.

Работы по обслуживанию фонтанной скважины включают:

- наблюдение за работой скважины и оборудования;

- регулирование работы скважины;

- производство исследования скважины;

- производство текущего ремонта оборудования;

- проведение тех или иных мероприятий по восстановлению нормальной работы скважины при е нарушении (очистка лифта от АСПО, мелкий ремонт оборудования и т.д.);

- производство подземного ремонта на скважине.

Очистка подъемного лифта скважины от отложений АСПО производится с помощью скребков конструкции ЦБПО БНО, спускаемых в скважины с передвижных лебедок.

3.3 Эксплуатация нефтяных скважин штанговыми насосами

Эксплуатация скважин глубинными насосами

Электродвигатель через клиноременную передачу и редуктор придает двум массивным кривошипам, расположенным с двух сторон редуктора, круговое движение. Кривошипно-шатунный механизм в целом превращает круговое движение в возвратно-поступательное движение балансира, который качается на опорной оси, укрепленной на стойке. Балансир сообщает возвратно-поступательное движение штангам и через них плунжеру ШСН.

При ходе плунжера вверх нагнетательный клапан под действием жидкости закрывается и вся жидкость, находящаяся над плунжером, поднимается вверх на высоту, равную длине хода плунжера. В это время скважинная жидкость через всасывающий клапан заполняет цилиндр насоса.

При ходе плунжера вниз всасывающий клапан закрывается, жидкость под плунжером сжимается, и открывается нагнетательный клапан. В цилиндр погружаются штанги, связанные с плунжером. Таким образом, ШСН - поршневой насос одинарного действия, а в целом комплекс из насоса и штанг - двойного действия.

Жидкость из НКТ вытесняется через тройник в нефтесборный трубопровод.

Типоразмеры и виды насосов

Известны различные конструкции ШСН. Рассмотрим конструктивные особенности тех насосов, которые выпускают отечественные предприятия для нормальных и осложненных условий эксплуатации. Они обеспечивают подачу от 5,5 до 400 м³/сут при глубине подвески насоса до 3500 м. По  способу крепления к колонне НКТ различают вставные (НСВ) и невставные (НСН) скважинные насосы.

Вставной насос в собранном виде спускается внутрь НКТ на штангах. Крепление (посадка и уплотнение) НСВ происходит на замковой опоре, которая предварительно спускается на НКТ. Насос извлекается из скважины при подъеме только колонны штанг. Поэтому НСВ целесообразно применять в скважинах с небольшим дебитом при больших глубинах спуска.

Коническая поверхность кольца служит опорой для конуса насоса. Конус насоса и опорное кольцо не позволяют откачиваемой жидкости возвращаться в скважину. Они изготавливаются из нержавеющей стали марки 30Х13 и тщательно обрабатываются. Пружинный насос, выполненный в виде усеченного конуса, в нижней части имеет шесть разрезов.

Насос НСВ1 включает цилиндр, плунжер, замок, нагнетательный, всасывающий и противопесочный клапаны. Всасывающий клапан ввернут в нижний конец цилиндра, а нагнетательный – плунжера. Для повышения надежности и долговечности насоса эти клапаны выполнены сдвоенными парами «седло–шарик». Вверху плунжера имеется шток с переводником под штанги. Замок и противопесочный клапан размещены в верхней части цилиндра.

Насос НСВ2 в отличие от насоса НСВ1 имеет замок в нижней части цилиндра. Насос сажается на замковую опору нижним концом. Это освобождает цилиндр насоса от циклической растягивающей нагрузки и позволяет значительно увеличить глубину подвески насосов. Если максимальная глубина спуска насосов НСВ1 не превышает 2500 м, то для насосов НСВ2 она составляет 2500–3000 м.

Цилиндр невставного (трубного) скважинного насоса присоединяется к колонне НКТ и вместе с ней спускается в скважину. Плунжер НСН вводится через НКТ в цилиндр вместе с подвешенным к нему всасывающем клапаном на насосных штангах. Чтобы не повредить плунжер при спуске, его диаметр принимают меньшим внутреннего диаметра НКТ примерно на 6 мм. Применение НСН целесообразно в скважинах с большим дебитом, небольшой глубиной спуска и большим межремонтным периодом. Для смены насоса (цилиндра) необходимо извлекать штанги и трубы.