Ремонт эксплуатационных скважин

Спайдер предназначен для захвата, удержания на весу центрирования колонны НКТ или бурильных труб при СПО. Спайдер удерживает трубу на весу, захватывая ее с помощью клиновой подвески. Поэтому с ее помощью можно зафиксировать трубу при любом положении муфты. Во время работы спайдер устанавливают на устье скважины.

Спайдер АСГ-80 (рис. 3.6) состоит из корпуса , в котором располагаются клиновая подвеска, сменный центратор и механизм подъема клиньев. Колонная подвеска включает три | клина, рабочие поверхности которых снабжены плашками. С помощью петель клинья соединены с подпружиненной подвеской.

Спайдер обеспечивает постоянную высоту расположения муфты над клиньями и работает следующим образом. Перед посадкой труб на клинья подвеска под действием пружины занимает верхнее положение (рис. 3.7, а). Опускаясь, элеватор воздействует на клиновую подвеску, в



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.3.5 Штанговый элеватор ЭШН 1 - корпус; 2 - винт; 3 - шайба; 4 - шплинт; 5 - винт; 6 - вкладыш; 7 - втулка; 8 - штроп.

Рис. 3.6 Спайдер АСГ-80 1--вкладыш центратора; 2- корпус; 3 - корпус клина; 4 - плашка; 5 - подвеска; 6 -пружина; 7 -направляющая



Рис. 3.7 Схема работы спайдера а, б, в -- последовательные положения деталей спайдера при спуске труб; 1 - подвеска; 2 - клинья;3 - пружина; 4 - корпус.

Основная литература 1 [стр. 569-615], 3 [стр.309-345].

Контрольные вопросы:

Классификация и назначение ключей.

Конструктивные особенности автоматических ключей.

Классификация и назначение элеваторов.

Конструкции элеваторов.

Классификация и назначение штропов.

Классификация и назначение спайдеров.

Схема работы спайдера.

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 трубмалого 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



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:

Назначение и классификация труболовок.

Назначение и конструктивные особенности колоколов.

Назначение и технические характеристики метчиков.

Назначение и технические характеристики фрезеров.

Назначение и состав комплекса очистки скважин типа КОС.

Назначение печатей.

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.

Оборудование для ремонта скважин под давлением

Для ремонтов скважин под давлением разработаны техника и технология , обеспечивающие сохранение депрессии на пласт и исключение воздействия на него утяжеленных растворов. Подобные работы называются работами под давлением. При их проведении используется оборудование, герметизирующее устье скважины и позволяющее проводить процесс спуска-подъема через это оборудование при избыточном давлении в скважине.

При работах под давлением, например при подъеме НКТ, выполняют следующие операции:

в нижней части извлекаемой колонны устанавливают устройство (пробка, обратный клапан), препятствующие доступу пластовой жидкости в подъемную колонну;

поднимают колонну труб при герметизации межколонного пространства;

после подъема последней трубы устье скважины герметизируется.

При спуске колонны эти работы выполняют в обратной последовательности. Особенностью грузоподъемного механизма , применяемого при выполнении всех этих операций, является обеспечение усилия, направляемого не только вверх при подъеме, но и вниз

Рис 5.2 Схема спуско-подъемного механизма: 1 - захват (спайдер) подвижной; 2 - подвижная траверса; 3 - захват неподвижный; 4 - шток; 5 - корпус цилиндра; 6- основание

Рис 5.1 Печать универсальная: 1- Резиновый стакан; 2- винт; 3- алюминиевая оболочка; 4- наживная втулка; 5- направляющий винт; 6- наживная гайка; 7- корпус; 8- переводник;

Рис. 5.3 Схема выполнения спуско-подъемных операций с колонной труб на скважине под давлением



При подземном ремонте выполняются следующие операции:

Транспортные - доставка к скважине необходимого оборудования и инструмента;

Подготовительные - установка оборудования на площадке у скважины и подготовка его к работе;

Спуско-подъемные операции - извлечение или спуск в скважину оборудования;

Собственно опрерации ремонта;

Заключительные - свертывание комплекса оборудования и подготовка его к транспортировке.

Подразделение операций при подземном ремонте достаточно условно. В ряде случаев операции, собственно подземного ремонта занимает очень мало времени по сравнению со всеми остальными, например смена цилиндра трубного скважинного насоса. Иногда спуско-подъемные операции являются целью ремонта, например при изменении глубины спуска колонны подъемных труб.

Подземный ремонт скважин включает в себя текущий и капитальный ремонты, а текущий ,в свою очередь, подразделяется на предупредительный, вынужденный и технологические работы.

Предупредительный ремонт в зависимости от способа эксплуатации включает следующие операции.

При фонтанной или компрессорной эксплуатации;

Спуск или подъем колонны труб;

Замену отдельных изношенных или имеющих дефекты труб;

Установку или замену пакеров, якорей, газлифтных клапанов, клапанов-отсекателей;

Очистку внутренней полости труб от песка, парафина, солей или продуктов коррозии (с подъемом и без подъема труб на поверхность);

Промывку пробок;

При эксплуатации ШСН или ЭЦН:

К перечисленным операциям добавляют

Спуск или подъем насоса, проверку его состояния, замену новым:

Проверку и замену клапанных узлов;

Проверку, очистку или замену защитных приспособлений насоса;

Спуск, подъем или замену подземного оборудования скважин, оборудованных ЭЦН;

Установку или замену клапанов-отсекателей.

Вынужденный ремонт проводят для устранения внезапно появившихся отказов или дефектов в работе оборудования:

Ликвидация обрывов или отвинчивания колоннны насосных штанг;

Расхаживание заклиненного плунжера;

Расхаживание прихваченных труб.

При текущих ремонтах целесообразно совмещать несколько операций; например при замене ШСН целесообразно очистить поднятые трубы от песка или парафина, осмотреть и отбраковать дефектные штанги и трубы и т.п.

К технологическим работам относятся:

Изменение глубины подвески рядов труб или их диаметров при фонтанной или газлифтной эксплуатации;

Изменение глубины подвески насоса;

Замена насоса на другой.

Необходимо отметить, что такое деление операций на перечисленные группы достаточно условно, но оно приводится здесь для облегчения понимания назначения и целей всего многообразия работ, проводимых со скважиной и оборудованием, спущенным в нее.

Например, образование пробок или отложений парафина может вызвать вынужденный ремонт, если наблюдение за работой скважины велось плохо и появление пробки привело к прекращению подачи, или предупредительный - при постоянном наблюдении за работой скважин.

Рассмотрение технологии подземных ремонтов показывает, что спуск-подъем штанг или труб присутствует практически во всех случаях. Исследования показывают, что на эти процессы уходит 70-90 % всего времени, затрачиваемого на подземный ремонт.

Работа по сокращению времени и трудоемкости спуско-подъемных операций ведется в двух направлениях:

Создание машин и механизмов для ускорения и облегчения труда бригад подземного ремонта в сочетании с совершенствованием технологии выполнения операций;

Разработка оборудования, исключающего вообще или значительно сокращающего отдельные операции спуска-подъема.

В качестве примера первого направления можно привести создание автомата Молчанова (автомат АПР-2) с комплексом инструментов, в качестве второго - эксплуатацию скважин с помощью вставных насосов (исключающих необходимость подъема труб при смене насоса) или использование гибких штанг, при подъеме и спуске которых исключается разборка колонны и т.п.

Что касается остальных операций, выполняемых при подземном ремонте, то анализ показывает, что они механизированы в значительно большей степени и длительность их проведения обусловлена не физическими возможностями людей, выполняющих эти операции, а технологией проведения операций и техническими характеристиками оборудования.

Текущий ремонт скважин организационно осуществляется цехом по подземному ремонту скважин (ЦПРС), в составе которого может быть несколько участков. Участок объединяет несколько бригад подземного ремонта и бригаду для проведения комплекса подготовительных работ. Число участков и бригад зависит от размера площади, разрабатываемой нефтегазодобывающим управлением, механизированного фонда скважин и его состояния. Бригада подземного ремонта состоит из вахт, число которых может изменяться от 1 до 4. Подготовительные бригады, обычно одна на четыре-пять бригад подземного ремонта, осуществляют следующие работы.

Подготовку площадки у устья скважины для работы бригады текущего ремонта.

Подготовку бетонной площадки для установки подъемного агрегата.

Установку в грунте якорных петель для крепления оттяжек от подъемной мачты или вышки агрегата.

Устройство или ремонт мостков для укладки насосных труб и штанг.

Заготовку и транспортировку к скважине технологической и утяжеленной жидкости для глушения скважины и предупреждения перелива, если в этом возникает необходимость.

Заливку жидкости в скважину промывочным агрегатом и промывку скважины.

Подготовку и расчистку прилегающей к скважине территории в радиусе примерно 40 м для размещения на ней культ-будки, осветительных прожекторов, барабана кабеленаматывателя (при ремонте скважины с ПЦЭН). В некоторых случаях подготовительная бригада принимает участие в установке оборудования и агрегата для подземного ремонта. Подготовительная бригада состоит, как правило, из двух вахт и работает в одну или две смены. Бригада возглавляется мастером или начальником участка. Создание подготовительных бригад позволило повысить коэффициент использования оборудования, сократить его простои и время пребывания скважины в ремонте. Специализация работ повысила их качество исполнения. После установки агрегата и мачты бригада подземного ремонта приступает непосредственно к ремонту скважины. Работа бригады по текущему ремонту происходит по четко расписанной инструктивной карте. В ней расписаны все операции и их последовательность для каждого типового ремонта (ШСНУ, ПЦЭН, тип подъемного агрегата и пр.). В подземном ремонте скважин обычно преобладают спуско-подъемные операции. Поэтому при выполнении этих работ широко используются механизмы для свинчивания и развинчивания штанг и труб, а также автоматическая намотка кабеля на барабан кабеленаматывателя.

Заключительные операции выполняются в порядке, обратном подготовительным. После сборки устьевой арматуры или подвески штанг к головке балансира скважина пускается в эксплуатацию. При наличии нескольких скважин, ожидающих ремонта, предпочтение отдается многодебитной скважине. Однако существуют математические методы планирования работ бригад текущего ремонта, в основе которых лежит один или несколько критериев (функций цели) и, в частности, такой важнейший, как минимум потерь нефти в целом по промыслу или НГДУ из-за ремонта и простоя в ожидании ремонта, связанного с определением оптимального числа бригад. В связи с ростом механизированного фонда скважин значение текущего ремонта скважин сильно возрастает. Объемы этих работ по отрасли растут очень быстро, и всякая рационализация этого вида работ существенно сказывается на экономических показателях деятельности нефтепромысловых управлений. В этом отношении целесообразно более широкое использование различных вспомогательных агрегатов на колесном ходу как для подготовительных работ (1ПАРС), так и для механизированной установки якорей-оттяжек (АМЯ-6Т). Ускорение спуско-подъемных операций достигается путем использования автоматов и увеличением мощности подъемных агрегатов, что позволяет повысить скорости подъема талевого блока и извлекаемых труб. Однако определяющая роль в проблеме сокращения темпов роста работ по текущему ремонту скважин остается за увеличением надежности работы оборудования скважин, используемого при добыче не

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.

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

Промывка скважины в сочетании с глушением.

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:

Технология проведения ремонта скважин под давлением.

Какая техника применяется при ремонте скважин под давлением.

Особенности грузоподъемного механизма при ремонте скважин под давлением.

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

Технология текущего ремонта скважин.

На какие виды ремонтов делится текущий ремонт.

В каких случаях проводят вынужденный ремонт.

Тема лекции 6. Подготовка к ремонту скважин при различных способах добычи. Устьевое оборудование. Райберовка насосно-компрессорных труб.

Порядок выполнения подготовительных работ следующий.

1.Установка передвижных мостков у устья скважины (в тех случаях, когда отсутствуют стационарные).

2.Проверка якорей для крепления оттяжек.

3.Устройство площадки для опоры домкрата вышки и агрегата.

4.Установка агрегата у устья скважины.

5.Установка вышки в вертикальное положение, выдвижение ее секций вверх.

6.Центровка мачты и натяжение оттяжек.

7.Установка настила рабочей площадки.

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.

После снятия елки к центральной задвижке, оставленной на устье скважины, присоединяют с помощью болтов специальный фланец с подъемным патрубком, на верхний конец которого навинчивают муфту для захвата элеватором. Затем , отвинтив болты, скрепляющие переводную катушку елки с тройником (при двухрядном газовоздушном подъемнике) или с крестовиком (при однорядном подъемнике) , поднимают центральную задвижку и катушку с висящими на ней трубами на высоту трубы (или двухтрубки) до тех пор, пока не покажется муфта трубы, и под эту муфту устанавливают элеватор. Отвинчивают трубу (или двухтрубку) и укладывают на мостки или спускают в шурф. В фонтанных скважинах задвижку с присоединенной к ней катушкой и двухтрубкой следует соединить с вертлюгом и шлангом . При первых признаках фонтанирования сажают переводный фланец на фланец тройника (или крестовик) и закрепляют болтами. До окончательного закрепления болтов задвижка должна быть открытой.

Сборка фонтанно-компрессорной арматуры производится в обратном порядке.

Подготовка глубиннонасосных скважин к ремонту.

Рис. 6.1 Схема размещения оборудования у устья ремонтируемой скважины с ЭЦН: 1 -якорь; 2 - страховочные оттяжки; 3 - приемные мостки; 4, 5 - стеллажи для труб; 6 - рабочая площадка; 7 - скважина; 8 - выкидная линия; 9 - площадка для подъемника; 10 - силовые оттяжки; 11 - кабеленаматыватель; 12 - культбудка; 13 - осветительная установка; 14 - станция управления ЭЦН и автотрансформатор

Останавливают станок-качалку, отсоединяют выкидную линию скважины от тройника- сальника, отсоединяют полированный шток и откидывают головку балансира, чтобы не мешать движению талевого блока и крюка при подъеме и спуске труб и штанг. Установив головку

балансира в крайнее верхнее положение, закрепляют ее тормозом. На полированном штоке, несколько выше крышки тройника-сальника, устанавливают штанговый зажим.

После этого плавно спускают колонну насосных штанг до тех пор, пока зажим не сядет плотно на крышку тройника-сальника (следует учитывать, что после посадки зажима вся колонна насосных штанг будет подвешена на нем), отсоединяют канатную подвеску от полированного штока и разбирают оборудование на устье скважины. В зависимости от предстоящего вида ремонта и конструкции тройника-сальника способы разборки оборудования несколько видоизменяются.

Устьевое оборудование при эксплуатации скважин ШСН

После установки балансира в крайнем верхнем положении на устьевом штоке закрепляют штунговый зажим, отсоединяют канатную подвеску от штока и опускают колонну штанг до тех пор, пока штанговый зажим не сядет на крышку устьевого сальника. После этого, захватив нижний конец балансира канатным штропом, поднимают головку и плавно укладывают ее тыльной частью на верхнюю полку балансира, где она находится в течение всего ремонта.

Новые станки-качалки имеют поворотные головки, которые сначала приподнимают с помощью талевой системы , а затем вручную с помощью вспомогательного канатика оттягивают влево или вправо.

После разъединения устьевого штока и поворота головки балансира разбирают устьевое оборудование. Если устье оборудовано сальником несамоуплотняющейся конструкции, сначала отсоединяют выкидную линию, поднимают устьевой шток и освобождают его от зажима, отодвигают сальник от верхней муфты устьевого фланца и поднимают колонну штанг вместе с сальником до выхода очередной штанговой муфты. Под муфту устанавливают штанговый элеватор, который опирается на торец муфты НКТ. После этого штанговую муфту плавно сажают на элеватор и отвинчивают устьевой шток вместе с висящим на нем сальником. Для того, чтобы последний не мешал отвинчивать резьбовое соединение перед подъемом устьевого штока, его привязывают канатом малого диаметра к штанговому зажиму.

Отсоединенный устьевой шток вместе с сальником укладывают на мостки, после чего скважина готова к подъему штанг и труб.

При использовании самоуплотняющихся сальников разборка устья упрощается, поскольку отпадает необходимость в разборке бокового отвода.

Устьевое оборудование при эксплуатации скважин ЭЦН

Перед разборкой давление в затрубном пространстве снижают, для чего открывают затрубную задвижку. Раскрепляют болты арматуры, разбирают сальник КРБК и устанавливают подъемный патрубок. На подъемном патрубке размещают элеватор и приподнимают пьедестал, оператор снимает клямсы, после чего пьедестал сажают обратно. Оператор с помощником протаскивают кабель через сальник, заряжают ключ на патрубок пьедестала и развинчивают его.

По сигналу оператора пьедестал поднимают и опускают рядом с рабочей площадкой. Далее кабель протаскивают через ролик и закрепляют на барабане кабеленаматывателя.

Перед подъемом колонны НКТ необходимо вскрыть отверстие в спускном клапане, расположенном над насосом (в противном случае трубы будут подниматься вместе с жидкостью). Для этого во внутреннюю полость НКТ сбрасывают металлический стержень диаметром 35 мм и длиной 650 мм, который ударяет по штуцеру сливного клапана и обламывает его вместе надреза, в результате чего внутренняя полость НКТ соединяется с кольцевым пространством.

Устьевое оборудование нагнетательных скважин разбирается аналогично фонтанной арматуре.

К подготовке скважины к подземному ремонту относится также определение уровня жидкости, места расположения песчаной пробки, длины спущенных труб и аналогичные изменения, позволяющие судить о состоянии скважины.

Уровень жидкости и глубину забоя определяют с помощью лебедки, приводимой в действие от двигателя автомобиля, на котором она смонтирована. Для измерения применяется

желонка, спускаемая в скважину на проволоке под действием собственного веса и веса проволоки. Во время спуска барабан притормаживают, обеспечивая скорость не более 3 м/с. Достижение уровня жидкости или забоя определяют по резкому уменьшению нагрузки и изменению характера вращения барабана.

После этого прекращают сматывать канат с барабана, снимают показания индикатора, регистрирующие вес каната и желонки в жидкости и начинают медленный подъем. Отрыв желонки от уровня жидкости или от забоя определяют либо по резкому изменению показаний индикатора, или - если используют ручную лебедку - по увеличению усилия, прилагаемого к рукоятке.

Подняв желонку, определяют ее вес в воздухе и вес проволоки. Далее вычисляют сумму показаний, характеризующую вес проволоки и желонки, наполовину погруженной в жидкость, после чего спускают желонку вниз, пока индикатор не покажет вычисленное значение. При соответствующей глубине погружения снимают показания счетчика оборотов и находят по ним глубину спуска.

Полученные результаты дублируют, определяя величину погружения при подъеме следующим образом: возможно более точно снимают показания счетчика и определяют длину проволоки, соответствующую расстоянию от исходного положения желонки до момента появления ближайшей метки - наплавки на проволоке лебедки с ручным приводом или магнитной метки на лебедках агрегатов для исследования скважин, - после этого производят подъем, подсчитывая только число меток, расстояние между которыми равно 100 или 50 м. Складывая первоначально измеренную величину с длиной проволоки, поднятой с расчетом меток, вычисляют длину проволоки, спущенной в скважину. При проведении точных расчетов в значение этой длины вводят поправку на ее температурное удлинение под действием собственного веса и веса подвешенного к ней инструмента. Величины поправок при намотке проволок различных диаметров приводятся в инструкциях к лебедкам.

Глубину забоя скважины определяют аналогичным образом, но вместо желонки используют гирьку, глубину спуска которой отмечают по моменту изменения нагрузки без вычисления средних глубин погружения желонки.

Определение длины колонны труб, спущенных в скважину, вычисляют с помощью вилки-стержня, в нижней части которого расположены две свободно вращающиеся вокруг удерживающей их оси планки. Перед спуском верхние концы планок связывают шпагатом так, чтобы в свободном состоянии планки торчали вверх под углом 45-60° к вертикальной оси.

Вилку опускают в трубы - при этом планки сходятся и их верхние концы свободно скользят по стенкам труб - до тех пор, пока, не выйдя из-под башмака колонны, они пот действием собственного веса не повернутся вкруг оси и раздвинутся.

При подъеме вилки планки, упираясь в нижний торец труб, препятствуют ее перемещению вверх, что отражается на показаниях индикатора веса. Длина проволоки, смотанной с барабан лебедки, и соответствующее этой длине увеличение усилия определяют глубину спуска труб Зафиксировав ее величину, увеличивают натяжку проволоки, обрывают шпагат, после чег планки поворачиваются вниз, занимают вертикальное положение и прибор извлекается i поверхность.

Подобные измерения можно проводить через подъемные или промывочные трубы.

Райберовка насосно-компрессорных труб

Эта операция подготовки труб перед спуском их в скважину выполняется для создания их внутренних поверхностях фасок, обеспечивающих свободный проход при спуске или подъеме приборов, скребков, плунжеров и т.п. Трубы обрабатывают специальным инструментом райбером, представляющим собой коническую фрезу с наклоном образующей конические поверхности к оси в пределах 12-20°.

Для райберовки труб в промысловых условиях их укладывают в ряд на горизонталь! стойки, после чего обрабатывают торцы труб. При этом райбер может вращаться вручную помощью коловорота или пневмо- или электроинструмента. Во время обработки ось райС должна совпадать с осью трубы, в противном случае размер ее фаски и угол ее наклона 6} переменными. При обработке концов труб, на которые навинчены муфты, необходимо меры предосторожности по защите ее внутренней резьбовой поверхности от случайных повреждений райбером. Для этого целесообразно использовать защитные стаканы из листовой стали толщиной 1-1,5 мм, которые перед райберовкой вставляют в отверстие муфты. В стенке стакана делают два отверстия диаметром 10-15 мм для извлечения его с помощью стержня, продеваемого в них при заклинивании, смятии и т.п.

После обработки труб с двух сторон их следует продуть воздухом или промыть водой для удаления металлической стружки.

Основная литература 2 [стр.201-211].

Контрольные вопросы:

Из каких частей состоит подготовка скважин к ремонту.

Какие виды работ относятся к подготовительным.

Каков порядок выполнения подготовительных работ.

Подготовка к ремонту фонтанных скважин.

Подготовка глубиннонасосных скважин к ремонту.

Для чего проводят райберовку насосно-компрессорных труб.

Как определяют глубину труб спущенных в скважину.

Тема лекции 7. Демонтаж и монтаж гидроприводных установок. Особые работы, проводимые на скважине, оборудованной ШСН.

При эксплуатации скважины штанговым скважинным насосом, приводимым в действие гидравлическим приводом, смонтированным на устье скважины, подземному ремонту должен предшествовать демонтаж установки, а после его окончания - монтаж. Монтажу установки на скважине должен предшествовать спуск колонн насосно-компрессорных труб, штанг и насоса.

Монтируют и демонтируют установку с помощью агрегата подземного ремонта с грузоподъемностью, обеспечивающей подъем установки вместе с колоннами штанг, насосно-компрессорных труб и жидкостью, содержащейся в них, или с помощью автокрана, грузоподъемная сила которого должна соответствовать лишь весу наземной части установки. При работе с агрегатом подземного ремонта монтаж-демонтаж выполняется бригадой ПРС.

Рассмотрим последовательность операций при работе с помощью агрегата подземного ремонта: после доставки на скважину к установке, лежащей на транспортном средстве, присоединяют монтажную тележку. Она крепится к нижнему фланцу установки.

Перед монтажом установка 5 должна быть расположена относительно устья скважины в соответствии со схемой (рис. 7.1 а). Монтажная тележка 7, прикрепленная к установке, соединяется тросом со вспомогательной лебедкой 8, установленной на транспортном средстве 6. Элеватором ЭГ 2 , подвешенным на крюке талевой системы 1 подъемника, захватывают «грибок» 3, расположенный в верхней части установки. Поднимать элеватор следует на минимальной скорости, одновременно сматывая трос с барабана вспомогательной лебедки (рис. 7.1 б). Установка в это время одним концом висит на крюке, а другим опирается на монтажную тележку, катящуюся по направляющим рамы транспортного средства.

После подъема установки в вертикальное положение монтажную тележку отсоединяют от нижнего фланца и (рис. 7.1 в). Муфту 12 штанги с устьевым штоком 10 соединяют при помощи переводника 11 (рис. 7.1 г). Во время свинчивания вручную колонна НКТ 14 опирается на элеватор 15, а муфта 12 штанги - на штанговый элеватор 13. Для установки ключей при свинчивании следует использовать лыски на устьевом штоке установки, переводнике и квадрате штанги.

После свинчивания установку вместе с колонной штанг приподнимают вверх, штанговый элеватор убирают и опускают установку до соприкосновения переводника устьевой трубы с муфтой колонны НКТ.

Колонну НКТ с устьевой трубой (рис. 7.1 д) свинчивают также вручную при помощи цепного ключа, установленного на переводнике 9, одновременно стопорят насосно-компрессорную трубу 14, опертую на элеватор. После свинчивания резьбового соединения установку вместе с колонной труб поднимают, освобождают элеватор, проверяют состояние уплотнения на торце переходного фланца 16 и опускают вниз для стыковки фланцев (рис. 7.1 е). Затем соединяют гибким шлангом 17 муфту устьевой трубы с промысловым коллектором, а кабель электродвигателя подключают к станции управления.

После общего осмотра установки и проверки заполнения ее бака рабочей жидкостью необходима регулировка основных гидравлических аппаратов, лишь тогда привод может быть включен в работу.

Установку демонтируют в обратном порядке.

Монтаж и демонтаж установки при помощи подъемного крана рассмотрим на примере установки аналогичного типа.

Рис. 7.1

Технология монтажа-демонтажа гидроприводной установки на устье скважины

Демонтируемую установку останавливают в момент, когда полированная труба находится в верхнем положении. Под муфту устьевой трубы подставляют монтажную трубную подставку.

Кран, соединяющий подпоршневую полость цилиндров с баком, открывают. При этом колонну труб или штанг (или обе вместе) начинают перемещать вниз. После посадки устьевой трубы на подставку кран закрывают.

Кулачок реверса устанавливают в положение, соответствующее ходу штанг вверх, и, включив двигатель, заполняют подпоршневой объем гидроцилиндров рабочей жидкостью. При этом поршень штангового цилиндра поднимают вверх. Это продолжают до тех пор , пока высота подъема соединительной муфты не будет достаточной для установки между ней и соединительной муфтой устьевой трубы штанговой подставки.

Вторично открывают вентиль, соединяющий подпоршневые полости цилиндров с баком. При этом соединительную муфту устьевого штока опускают вниз до штанговой подставки.

Удерживая кулачок системы реверсирования в положении, соответствующем ходу штанг вверх, включают двигатель до тех пор , пока нижняя траверса не опустится вниз настолько, что станет возможным удаление двух подкладных полуколец, фиксирующих муфту устьевой трубы относительно нижней траверсы вверх, а муфта при этом будет проходить через нее.

Шток штангового цилиндра отсоединяют от устьевого штока путем развинчивания муфты.

Гибкий шланг, идущий от устьевой трубы до промыслового коллектора, отсоединяют. Предварительно закрыв задвижку на коллекторе. Если фланец установки выполнен разрезным (подковообразным), то эту операцию выполнять не обязательно, поскольку при дальнейшем перемещении установки гибкий шланг пройдет через вырез.

После отключения кабеля электродвигателя от блока управления, захвата установки грузоподъемным устройством всю установку в сборе медленно поднимают строго вертикально. Муфта устьевой трубы при этом проходит через траверсу, а устьевая труба и устьевой шток опираются на нижний фланец установки через трубную и штанговую подставки.

После подъема на достаточную высоту установку отводят вбок поворотом стрелы крана и опускают на транспортное средство. При ее укладке необходимо следить за тем, чтобы бак и трубопроводы не были повреждены, а сама установка укладывалась бы на грань, свободную от трубопроводов, двигателя, аппаратов и т.п.

Крюк крана опускают вниз до тех пор, пока промежуточный фланец установки не соприкоснется с транспортным средством, после чего фланец фиксируют коротким тросом или шарнирно закрепленной тягой и при одновременном повороте стрелы и опускании крюка укладывают установку на транспортное средство.

Установку с помощью крана монтируют в обратном порядке.

Для проведения ремонта скважин агрегаты устанавливают на площадке, обеспечивающей удобное обслуживание оборудования. Площадка должна иметь надежные упоры или приспособления для крепления подъемника или располагаться с наветренной стороны с учетом господствующего направления ветров.

Запрещается без индикатора веса поднимать или спускать НКТ в скважину, а также вести ремонтные работы, связанные с расхаживанием и натяжкой труб, независимо от глубины скважины.

При ремонте скважин, оборудованных вышкой или мачтой, ходовой конец талевого каната должен проходить через оттяжной ролик, при этом канат не должен касаться элементов вышки или мачты и пересекать мостки и рабочую площадку. Оттяжной ролик должен крепиться к рамному брусу вышки или мачты, отдельному фундаменту или специальному приспособлению и иметь металлическое ограждение. Применение канатных петель для крепления оттяжных роликов запрещается.

В тех случаях, когда нагрузка превышает допустимую для вышки или мачты, применяют гидродомкраты.

Перед разборкой устьевой фонтанной или компрессорной арматуры, а также глубиннонасосной скважины следует в кольцевом и затрубном пространстве постепенно снизить давление до атмосферного.

Текущий ремонт скважины со стационарной вышки может быть допущен без оттяжного ролика, если:

подъемник устанавливают на расстоянии не более 2,5 м от устья скважины;

кронблок оборудуют дополнительным роликом, выводящим ходовой конец талевого канта за габариты вышки;

3неподвижный конец талевого каната укрепляют у ног вышки с противоположной отподъемника стороны.

При капитальном ремонте скважины разрешают работать без оттяжного ролика (напрямую), если трактор-подъемник установлен вплотную к рамному брусу вышки и служит не только для выполнения СПО, но и как привод к ротору.

В этом случае для работы на безопасной катушке устанавливают дополнительную площадку, роторную цепь и звездочки на валу лебедки подъемника и на валу ротора ограждают металлическим кожухом с подстилающим направлением, подъемник оборудуют искрогасителем.

При текущем и капитальном ремонтах скважин бригады должны быть проинструктированы и обучены безопасному ведению работ на случай открытого нефтегазовыброса в соответствии с планом мероприятий по ликвидации выбросов, который должен быть разработан для каждой бригады.

Рабочая площадка у устья должна иметь размер не менее 4x6 м при оборудовании скважины вышкой и не менее 3x4 м при оборудовании мачтой. Мостки должны быть шириной не менее 1 м, стеллажи должны обеспечивать возможность укладки труб и штанг, необходимых для данной скважины. Длина мостков и стеллажей должна обеспечивать свободную укладку труб и штанг без свисания их концов. При возвышении мостков над землей более чем 0,5 м на них устанавливают сходни. Для предотвращения раскатывания труб стеллажи оборудуют предохранительными стойками.

Смена штангового насоса и изменение глубины подвески

Любым работам, связанным с извлечением (или спуском) внутрискважинного оборудования, предшествуют подготовительные работы.

До начала ремонтных работ или перед осмотром оборудования скважины с ручным, дистанционным или автоматическим пуском привод отключают, а на пусковом устройстве вывешивают соответствующий плакат.

Запрещается провертывать шкив редуктора вручную или тормозить его путем подкладывания трубы, лома или других предметов в спицы.

Смена насоса

При смене ШСН после подготовки устья скважины вначале извлекают колонну штанг. Если скважину эксплуатировали с помощью вставного насоса, то подъему колонны штанг предшествует срыв насоса с посадочного седла. Для этого на малой скорости поднимают колонну штанг до тех пор, пока она не растянется на длину, обеспечивающую возникновение в ее нижней части усилия, достаточного для преодоления силы замковой пружины. Момент срыва ощущается по изменению натяжения колонны штанг и оснастки талевой системы.

При эксплуатации скважины с помощью трубного трехклапанного насоса типа НСН перед его подъемом залавливают седло нагнетательного клапана, для чего колонну опускают вниз до упора и проворачивают ключом по часовой стрелке. После этого на минимальной скорости плавно поднимают элеватор, определяя по нагрузке на крюке, захвачен ловителем клапан или нет. Если захват не произошел,.то операцию повторяют, если произошел - плавно поднимают элеватор с колонной штанг, пока клапан не будет стронут с места.

После залавливания клапана колонну штанг поднимают на допустимой по технологии максимальной скорости. После подъема всей колонны последнюю штангу вместе с плунжером или вставным насосом укладывают на мостки

Перед подъемом НКТ поднимают посадочную планшайбу, для чего в нее ввинчивают подъемный патрубок, надевают на него элеватор и поднимают вверх и поднимают вверх до выхода из скважины первой муфты спущенных труб, под которую подводят элеватор, сажают на него трубы, отвинчивают поднятую с планшайбой трубу и оттаскивают ее в сторону. После этого приступают к подъему колонны НКТ в соответствии с технологией. Последним из скважины извлекают цилиндр трубного или рубашку вставного насоса с замковой пружиной.

После извлечения насоса готовят к спуску в скважину новый.

Если насос трубный, то начинают со спуска цилиндра, если вставной - то с рубашки с замковой пружиной. При необходимости в насос , установленный в горизонтальном положении, ввинчивают фильтр, предохранительную сетку или газопесочный якорь. Собранный узел захватывают трубным элеватором и осторожно опускают в скважину. Посадив элеватор, на верхней оттяжной муфте насоса устанавливают цепной ключ.

Далее поднимают с мостков НКТ и свинчивают ее с насосом, опускают вместе с ним в скважину и подвешивают на элеваторе, посаженном на фланец тройника.

«Для того, чтобы убедиться, что при завинчивании трубы не произошло перекоса или смещения втулок, на штангах спускают плунжер и перемещают его вверх-вниз. Если он движется плавно, без рывков и заклинивания, плунжер извлекают и начинают спуск колонны НКТ. Если нет- извлекают трубу с цилиндром и спускают в скважину другой исправный цилиндр.

Колонну труб спускают в соответствии с методикой. Завершив спуск колонны, монтируют посадочную планшайбу, устанавливают на нее воронку и начинают спуск колонны штанг.

В нижней части колонны на первой штанге укрепляют вставной насос или плунжер трубного насоса, после чего, захватив колонну штанг элеватором, осторожно опускают во внутреннюю полость спущенных НКТ. Колонну штанг спускают в порядке, обратном их подъему. Следует иметь в виду, что не допускается: спуск штанг , изготовленных из сталей разных марок для гладкой одноступенчатой колонны. При спуске ступенчатой колонны длины отдельных ступеней, их параметры и марки сталей предварительно рассчитываются и подбираются по специальным таблицам.

Скважину с низким статическим уровнем перед спуском последней штанги, если ее оборудуют трубным насосом, заливают водой, после этого сажают плунжер в цилиндр насоса и, заловив узел всасывающего клапана, срывают его с седла. Поток жидкости промывает штанги, трубы, детали насоса - плунжер, цилиндр, посадочное седло, после этого узел клапана сажают на седло, отсоединяют плунжер и заполняют скважину водой.

После спуска колонны штанг вместе со вставным насосом его сажают на посадочное гнездо, полость насосных труб заполняют водой и затем срывают насос с посадочного гнезда. Вода из труб устремляется вниз, промывая колонну штанг и труб, после чего насос повторно сажают на место и заполняют трубы водой.

Выполнив посадку, приступают к установке плунжера в цилиндре скважинного насоса.

Плунжер в цилиндре насоса устанавливают таким образом, чтобы при нижнем положении головка балансира станка-качалки нижний конец плунжера был удален от верхней точки узла приемного клапана на строго определенную для данной марки насоса и глубины спуска величину. Устанавливают плунжер следующим образом: вместо устьевого штока навинчивают штангу, плавно перемещают ее вверх-вниз, определяя нижнее положение, при котором происходит посадка плунжера на всасывающий клапан. Это положение отмечают на штанге, после чего колонну поднимают, последнюю штангу отвинчивают, измеряют расстояние от метки до муфты и подбирают с помощью укороченных штанг длину, при которой устьевой шток имел бы аналогичные габариты. Длину штанг наиболее удобно подбирать с использованием цангового захвата. Последний крепится к устьевому штоку, захватывает штангу, отпиленную на необходимую длину, исключая при этом длительный подбор укороченных штанг.

После сборки устьевого оборудования и соединения устьевого штока с канатной подвеской включают станок-качалку. Окончательно правильность положения плунжера в цилиндре определяют с помощью динамографа в процессе эксплуатации. При необходимости положение устьевого штока относительно траверсы подвески изменяют.

При ремонте скважин, оборудованных трубными насосами, на скважине приходится заменять узлы клапанов. Для извлечения седла и шарика необходимо отвернуть клетку, пользуясь специальным ключом-«звездочкой». Применение каких-либо металлических предметов для ее захвата не допускается, так как может привести к порче ребер клетки.

Изменение глубины подвески ШСН

При увеличении глубины подвески предварительно извлекают колонну штанг вместе с плунжером (если насос трубный) или с насосом (если насос вставной), далее разбирают планшайбу и в скважину спускают необходимое число труб. Тип спускаемых труб, их резьба, марка стали должны быть идентичны с находившимися в скважине.

После спуска последней трубы монтируют планшайбу и начинают спускать колонну штанг. Штанги спускают в порядке, обратном последовательности их извлечения, после чего начинают наращивание дополнительного числа штанг. При достижении плунжером (насосом) требуемой глубины, устанавливают его правильное положение относительно цилиндра.

При уменьшении глубины подвески, как и при ее увеличении, вначале полностью извлекают колонну штанг вместе с плунжером (насосом) и потом поднимают колонну НКТ, пока не укоротят ее длину на намеченное число труб. После этого колонну НКТ сажают на планшайбу и спускают необходимое число штанг.

Положение плунжера (насоса) относительно цилиндра регулируют так же, как было описано ранее.

Особые работы, проводимые на скважине, оборудованной ШНС

Подъем труб с жидкостью. При нормальном ходе работ подъему колонны труб предшествует подъем колонны штанг вместе с плунжером трубного насоса или всего насоса, если используют вставной насос.

В первом случае одновременно с подъемом плунжера удаляют узел всасывающего клапана, во втором - насос в сборе. В результате этого жидкость, заполнявшая внутреннюю полость НКТ, при их подъеме вытекает в скважину.

При использовании трубного насоса в результате заклинивания плунжера в цилиндре или невозможности срыва конуса всасывающего клапана с посадочной муфты приходится поднимать колонну труб с жидкостью. Аналогичная ситуация может возникнуть и при невозможности извлечения вставного насоса. В подобных случаях разбирают оборудование устья, после чего круговым штанговым ключом захватывают верхнюю штангу и, вращая против часовой стрелки, отвинчивают ее. Отвинчивание резьбового соединения может произойти на любой глубине, после чего отвинченную часть колонны поднимают, а затем приступают к подъему труб. После отвинчивания очередной трубы жидкость, заполнявшая ее, вытекает.

Для предотвращения загрязнения рабочих и площадки применяют приспособление, состоящее из двух шарнирно соединенных половин трубы, которые устанавливают вокруг муфты перед подъемом отвинченной трубы.

После появления колонны штанг, оставшейся в трубах, опять, используя круговой ключ, отвинчивают штанги, извлекают их из скважины и продолжают подъем труб. Этот процесс повторяют до тех пор, пока вся колонна штанг и труб не будет поднята на поверхность.

Ликвидация заклинивания плунжера. Работам по ликвидации заклинивания предшествует подготовка устья скважины, аналогичная подготовке перед подъемом колонны штанг.

Захватив колонну штанг элеватором, его плавно поднимают, подтягивают, чередуя уменьшение и увеличение нагрузки. Если удается извлечь плунжер из цилиндра трубного насоса, то многократно повторяют посадку его в цилиндр и полный выход. При этом пластовая жидкость, заполняющая трубы, устремляется вниз, промывая плунжер и цилиндр насоса. Для обеспечения перетока жидкости при использовании трехклапанного насоса всасывающий клапан предварительно «ловят».

После выполнения этих операций убеждаются в свободном без заедания перемещении плунжера в цилиндре. Затем его опускают до нижнего положения.

После заполнения скважины водой повторяют процессы промывки плунжера и цилиндра, периодически полностью извлекая его из цилиндра.

Завершив промывку, сажают всасывающий клапан в гнездо, заливают насосные трубы водой, собирают устьевое оборудование скважины, включают станок-качалку и убеждаются в нормальной подаче насоса.

Если плунжер не удается извлечь из цилиндра путем расхаживания, приходится поднимать колонну труб, как было описано ранее.

Для предотвращения заклинивания плунжера необходимо использовать правильно подобранные трубы для каждого условного размера, не допускать загрязнения штанг перед спуском их в скважину: при использовании остеклованных труб - применять защитные приспособления, не позволяющие попадать в зазор «плунжер-цилиндр» осколкам стекла.

При заклинивании плунжера вставного насоса в том случае, если расхаживание его не удается произвести с усилием меньше того, при котором он выходит из замковой пружины, насос вместе с колонной извлекают на поверхность. В скважину производят спуск нового насоса, а заклинивший насос отправляют в ремонтные мастерские.