Ремонт эксплуатационных скважин

Ликвидация обрыва или отвинчивания штанг. Обрыв колонны определяют по изменению режима работы станка-качалки. По его динамограмме можно ориентировочно определить глубину, на которой произошел обрыв. Для его ликвидации устье скважины готовят также, как для проведения подземного ремонта.

Вначале извлекают верхнюю часть оборванной колонны, после этого в насосные трубы спускают шлипс - ловильный инструмент для захвата тела оборванной штанги. После подъема колонны оборванную штангу отвинчивают и на ее место ставят штангу того же диаметра и той же марки стали, что используется в колонне. Обычно эту штангу берут из запаса (2-3 штанги), который должен находиться на мостках у скважины.

При отвинчивании штанги предварительно извлекают верхнюю часть колонны, после чего в насосные трубы спускают цанговый ловитель для захвата штанги и извлекают нижнюю часть колонны на поверхность. Если отвинчивание произошло в нижней части колонны, то ее извлекают на поверхность всю.

Если резьба отвинтившихся штанг имеет дефекты, то обе они заменяются новыми.

Участившиеся обрывы колонны штанг свидетельствуют о неправильном выборе ее конструкции, плохом режиме работы или ее износе. При этом должна быть устранена первоначальная причина, вызывающая повышение аварийности. Для уменьшения числа отвинчиваний резьбовых соединений штанг основным способом является использование при свинчивании механических ключей, обеспечивающих стабильный крутящий момент, и штанговращателей.

Основная литература 2 [стр. 175-182].

Контрольные вопросы:

Технология монтажа гидроприводной установки на устье скважины.

Технология демонтажа гидроприводной установки на устье скважины.

В каких случаях, при капитальном ремонте скважин, разрешается работать без оттяжного ролика.

В каких случаях, при текущем ремонте скважин со стационарной вышкой, разрешается работать без оттяжного ролика.

Как производится смена насоса.

Увеличение и уменьшение глубины подвески насоса.

Какие особые работы, проводятся на скважине, оборудованной ННС.

Тема лекции 8. Капитальный ремонт скважин. Ремонт скважин, эксплуатируемых фонтанно-компрессорным способом.

Скважины, в которых нельзя провести ремонтные работы силами бригад текущего ремонта и выполнение которых требует специального оборудования и инструмента, передаются в капитальный ремонт. Обычно капитальный ремонт проводится специализированным управлением, организуемым в объединении, которому передаются все работы на скважинах, связанные с повышением нефтеотдачи пластов. Поэтому оно называется Управление по повышению нефтеотдачи пластов и капитальному ремонту скважин (УПНП и К.PC). В нем сосредоточены все технические средства, оборудование, материалы, транспортные средства, квалифицированная инженерно-техническая служба и бригады.

В некоторых случаях, когда на данном месторождении отдельные виды работ носят массовый характер, как, например, кислотные обработки, то их передают специализированному цеху, выполняющему только эти работы.

Такая специализация повышает качество работ, их эффективность и способствует сокращению производственного травматизма.

Особое место в работах по капитальному ремонту скважин занимают ловильные работы, необходимость в которых возникает при обрыве или отвороте подземного оборудования, НКТ, штанг, кабеля и при других осложнениях. При обрыве и ударе о забой оторвавшаяся часть

оборудования сминается, расклинивается в обсадной колонне и зачастую выводит скважину из строя. Для ликвидации таких аварий после надежного глушения скважины в нее сначала опускают так называемую печать для обследования места обрыва. На свинцовом или алюминиевом диске печати, спускаемой в скважину и прижимаемой к месту обрыва, отпечатываются следы оторванной части, по которым удается распознать характер обрыва, его положение в обсадной колонне и, таким образом, решить вопрос о выборе ловильного инструмента (овершота, пауков, труболовок, отводных крючков, ловильных колоколов). Захват ловильным инструментом оборванного конца, даже если он удается, не всегда заканчивается полным извлечением оборвавшейся части оборудования и очисткой скважины. Иногда приходится прибегать к помощи гидравлических домкратов (когда натяжение талевой системы превышает грузоподъемность подъемных сооружений) и с их помощью по частям извлекать оборванное оборудование. Если такая попытка очистки скважины снова кончается повторным обрывом спущенного инструмента (бурильных труб), то для восстановления работоспособности скважины забуривают второй ствол и эксплуатируют его как новую скважину. Эта работа выполняется бригадой капитального ремонта с использованием специальной фрезы и легкого бурового оборудования. Не менее сложны работы по изоляции обсадных колонн, в которых обнаружены дефекты в результате коррозии или смятия, по отвороту и извлечению труб, прихваченных цементом; когда приходится обуривать эти трубы специальными коронковыми долотами или трубными фрезами.

При интенсивном обводнении скважины возникает проблема изоляции того пропластка или того места, через которое произошел прорыв воды в скважину. Такой прорыв может произойти по затрубному пространству в результате нарушения целостности цементного камня. В этом случае вода водоносных горизонтов попадает на забой и препятствует притоку нефти из продуктивного пласта. Источником обводнения может быть хорошо проницаемый пропласток, залегающий в пределах вскрытой толщины пласта, по которому вода от нагнетательной скважины проникает на забой добывающей скважины и снижает ее продуктивность. Обводнение может произойти и по нижней части продуктивного горизонта с образованием в призабойной зоне водяного конуса. Во всех случаях требуется тщательное обследование скважины с применением геофизических методов для обнаружения источников обводнения. Лишь после анализа данных исследования могут быть разработаны и осуществлены конкретные меры по технике и технологии изоляции водопритока. Не всегда работы по изоляции водопритока дают желаемый эффект, однако передача этих работ в ведение специализированной организации существенно повышает их успешность. Существует множество технических приемов изоляции водопритоков, которые сводятся к закачке в обводнившийся прослой или в заколонное пространство различных тампонирующих смесей и материалов, в том числе специальных смол.

Конкретное выполнение работ по капитальному ремонту скважин регламентируется проектом и различными инструктивными картами, в которых указываются последовательность операций, используемые технические средства и оборудование. Эффективность выполненных работ определяется сравнением результатов исследования скважины до и после капитального ремонта, сравнения ее обводненности, коэффициента продуктивности и других показателей. По мере старения фонда скважин, роста обводненности их продукции и увеличения доли механизированной добычи необходимость в ремонте возрастает и выполнение этих работ традиционными методами становится трудно осуществимой задачей. В связи с этим разработаны новые технологические приемы, сокращающие трудовые и материально-технические средства на ремонт скважин.

Ремонт скважин, эксплуатируемых фонтанно-компрессорным способом.

До начала ремонта фонтанно-компрессорной скважины с целью прекращения фонтанирования ее необходимо заглушать нефтью, водой или буровым раствором. Для очистки от песчаных пробок или сальников из продуктов коррозии скважину промывают аэрированной жидкостью или нагнетают в нее газ (сжатый воздух). Затем к верхнему концу труб присоединяют трубу или двухтрубку и всю колонну НКТ опускают. В случае прихвата труб их следут расхаживать, отмечая мелом интервалы движения труб вниз и вверх. Это работы следует проводить лишь при наличии индикатора массы.

Если расхаживанием освободить прихваченные трубы не удается, необходимо отвинтить одну трубу (двухтрубку), а к прихваченной колонне НКТ присоединить вертлюг с трубой и, расхаживая ее, одновременно попытаться восстановить циркуляцию. Если и при этом освободить прихваченные трубы не удается, скважину передают в капитальный ремонт.

Разборка и сборка фонтанно-компрессорной арматуры.

Для разборки фонтанно-компрессорной арматуры вначале необходимо разъединить боковые фланцы, снять буферный патрубок, отложить его и взамен него присоединить теми же болтами подъемный патрубок с приваренным фланцем на нижнем конце и муфтой на верхнем. Отвинтив болты между тройником и центровой (посадочной) задвижкой, элеватор следует завести под муфту подъемного патрубка и осторожно приподнять, а затем снять арматуру.

Сборка фонтанно-компрессорной арматуры осуществляется в обратном порядке.

По эргазлифтным скважинам до снятия арматуры необходимо отключить подачу газа (сжатого газа), а затем плавно «разрядить» кольцевое и затрубное пространства.

Иногда в процессе спуско-подъемных операций начинаются выбросы, а затем бурные нефтегазовые проявления. Для быстрого закрытия и глушения скважины в подобных случаях посадочную (центровую) задвижку с переводником отсоединяют от арматуры и к переводной катушке присоединяют одну или две трубы, а к задвижке - подъемный патрубок. В такой компановке задвижку спускают в шурф. При начале выброса и открытого фонтанирования нетрудно присоединить указанную компановку к поднимаемым или спускаемым трубам, посадить затем всю колонну НКТ на тройник , закрепить болты и приступить к глушению скважины. На случай возможных открытых фонтанов в ремонтируемой фонтанной и полуфонтанной скважине заранее должны быть подготовлены и сложены в углу вышки комплекты болты, шпилек, металлических прокладок, патронные ключи, инструмент для работы в газовой среде и т.д.

Подъем насосно-компрессорных труб

Прежде чем начать подъем колонны НКТ, необходимо убедиться в том, что они не прихвачены. Это особенно важно при ремонтах глубоких скважин. Прихват труб определяют по индикатору массы.

При подъеме колонны труб из скважины следует соблюдать следующие правила: - подъем первой трубы колонны труб проводится при помощи специального подъемного

патрубка; при ремонте глубоких скважин необходимо применять подъемный патрубок с

термообработынным резьбовым концом;

при подъеме колонны НКТ нельзя допускать резких переходов с одной скорости

подъема на другую и превышения нагрузки более 20% собственной массы колонны

труб, что может возникнуть вследствие трения муфт труб об эксплуатационную

колонну, особенно в искривленных и наклонно-направленных скважинах;

отвинченную трубу можно поднимать лишь тогда, когда имеется уверенность в том, что

труба полностью вышла из резьбы муфты;

не рекомендуется ударять «ручниками» по муфте в целях ослабления резьбового

соединения перед отвинчиванием труб;

перед подачей поднятой трубы на мостки на ее резьбу (ниппель) следует навинтить

предохранительное кольцо, затем ниппельный конец установить на специальный лоток

или клапан, медленно опуская при этом талевый механизм;

при работе с МСПД на полу следует установить прочную деревянную платформу.

Подтаскивать трубы на мостки следует при помощи специальных вилок.

Спуск насосно-компрессорныхтруб

При спуске насосно-компрессорных труб в рекомендуемую или вновь осваиваемую эксплуатационную или нагнетательную скважину рекомендуется соблюдать следующее:

-при подъеме с мостков не допускать раскачивания труб (двухтрубки) и ее ударов о детали вышки, станка-качалки,фонтанно-компрессорного оборудования или другие предметы; а при работе двухтрубками - не допускать задевания средних муфт о первый пояс вышки;

посадку навинчиваемой трубы в муфту предыдущей трубы следует проводить плавно,

без резких ударов, затем вручную навинтить 2-3 витка, соблюдая строгую вертикалью

трубу и соосность талевого механизма с осью устья скважины;

свинчивание труб осуществлять автоматами АПР-2ВД или трубными ключами,

необходимо добиваться полного завинчивания трубы на всю длину резьбы;

не допускать вращения колонны труб при их свинчивании, во избежание этого на муфте

необходимо установить контрключ;

подъем колоны труб для снятия нижнего элеватора или освобождения от клинового

захвата, а также спуск колонны и посадку ее на устьевой фланец (или фланец тройника)

следует проводить плавно, без рывков и ударов, на малой скорости; - при спуске ступенчатой колонны из труб разных марок сталей следует раздельно

замереть и записывать их длины, при переходе от труб меньшего диаметра к большему

должны быть применены соответствующие переводники;

все отбракованные трубы должны убираться с мостков с пометкой «брак»;

на верхний конец колонны спущенных НКТ следует навинчивать подъемный патрубок,

ввинчиваемый в планшайбу или в нижнюю часть тройника;

при спуске труб, помимо надежного завинчивания очередного резьбового соединения,

следует докреплять муфты, а при спуске двухтрубок - промежуточные муфтовые

соединения;

рекомендуется после 10-12 ремонтов нижние трубы использовать для верхней части

колонны, а верхние - для нижней (если эти трубы одной марки).

Доспуск насосно-компрессорных труб.

Допуск труб проводится в случаях, когда освоение скважины ведется методом постепенного увеличения глубины погружения, либо в случаях снижения уровня в скважине в процессе ее эксплуатации, что легко заметить по постепенному падению рабочего давления.В обоих случаях величина допуска труб должна быть заранее рассчитана.

Длина допускаемых труб должна быть согласована с руководством промысла.

Допускаемые в скважину трубы должны бать заранее уложены на мостках. Марка, диаметр и резьба их должны соответствовать марке, диаметру и резьбе труб, находящихся в скважине.

До разборки арматуры фактическую длину допускаемых труб необходимо заранее замерить и данные замера занести в книгу документации скважины.

Основное условие, которое необходимо соблюдать при спуске наращиваемых труб,-выполнять эту операцию в возможно короткие сроки. Когда при спуске конец допускаемых труб приближается к переводнику воздушных труб (при комбинированном лифте), допуск последних необходимо проводить замедленно и осторожно, чтобы не ударять их о переводник и не оборвать «хвостовые» трубы.

Уменьшение длины колонны насосно-компрессорных труб

Уменьшение длины колонны труб необходимо в тех случаях, когда невозможно «продавить» скважину или эксплуатировать ее компрессорным способом. Кроме того, уменьшить длину труб можно при ограничении отбора жидкости, подъема ее уровня, возрастания содержания механических примесей в струе, либо по другим геолого-техническим причинам.

Порядок уменьшения длины труб такой же, как и при их подъеме, только эта операция проводится в обратном допуску труб порядке.

Длину и число поднятых из скважины труб необходимо замерить и данные записать в книге документации скважин.

Замена насосно-компрессорных труб

Замена насосно-компрессорных труб (частями или полностью) проводится в случаях:

а)сильной изношенности резьбовых соединений, через который сжатые газ (воздух) проникает втрубы;

б)наличия на теле труб отверстий, трещин, свищей или сильного их корродирования;

в)отложений солей на внутренней поверхности труб;

г)отложений парафина на внутренней поверхности труб, если невозможно очистить их безизвлечения на поверхность;

д)необходимости уменьшения или увеличения диаметра подъемных труб;

е)изменения системы или конструкции лифта.

Для замены труб следует заранее подвести к скважине необходимые новые трубы, проверить, замерить и уложить их на стеллажах. При подъеме из скважины отработанных труб следует каждую из них проверить (резьбу, тело, внутреннюю поверхность). Затем при помощи глубинной лебедки или аппарата Яковлева рекомендуется замерить уровень жидкости. Для очистки от песчаной пробки скважину промывают.

Спускаемые новые трубы должны соответствовать поднятым из скважины, если при этом по геолого-техническим причинам не предвидится изменения глубины их погружения. П е р е б о р к а труб проводится тогда, когда по геолого-техническим причинам требуется допуск подъемных труб, а глубина спуска переводника первого ряда труб ограничивает это. В этих случаях приходится либо поднимать оба ряда труб и за счет уменьшения длины «хвостовика» увеличивать глубину спуска верхней части воздушных труб и затем соответственно этой глубине допускать подъемные трубы, либо, увеличив глубину подвески воздушных труб (за счет верхней части их), увеличить соответственно глубину подвески подъемных труб.

При замене и переборке труб необходимо соблюдать правила спуско-подъемных операций.

Ремонт скважин, оборудованных газлифтными клапанами

Особенность ремонта фонтанно-компрессорных скважин, оборудованных газлифтными клапанами, заключается в том, что на расчетных глубинах в колонне НКТ устанавливают специальные патрубки с вмонтированными в них газлифтными клапанами. До их спуска обследуют состояние колонны и забоя. При наличии пробки скважину очищают или промывают. Спуск газлифтных клапанов в скважины, колонны которых деформированы, имеют дефект или сильно коррелированны, не допускаются. Тарировка клапанов, их проверка, монтаж и демонтаж осуществляются на специальном стенде.

Основная литература 2 [стр. 195-199].

Контрольные вопросы:

Что включает капитальный ремонт скважин.

Подготовка к ремонту фонтанных скважин.

Разборка и сборка фонтанно-компрессорной арматуры.

Подъем и спуск НКТ.

Доспуск НКТ.

Уменьшение длины колонны НКТ.

Замена НКТ.

Особенность ремонта скважин, оборудованных газлифтными клапанами.

Тема лекции 9. Ремонт скважин, эксплуатируемых штанговыми скважинными насосами.

При ремонте насосных скважин проводят следующие операции: спуск и подъем насосных штанг или труб; ликвидацию обрыва и отвинчивания штанг; проверку и замену клапанов, посадочного конуса или его гнезда; смену насосов; промывку или очистку скважин от песчаных пробок; расхаживание заклинившегося плунжера в цилиндре насоса; ликвидацию утечки жидкости из насосных труб и т.д.

Разборка и сборка станка -качалки и устьевого оборудования.

При спуко-подъемных операциях перед началом ремонта насосных скважин частично разбирают СК. Установив головку балансира в крайнем верхнем положении, на сальниковом штоке несколько выше крышки устьевого сальника закрепляют штанговый зажим. Отсоединив канатную подвеску от сальникового штока, плавно опускают всю колонну насосных штанг до тех пор, пока нижняя сторона закрепленного на сальниковом штоке штангового зажима не сядет прочно на крышку устьевого сальника. После этого, захватив нижний конец головки балансира канатным штропом, подвешенным на крюк талевой системы, производят плавный подъем колонны. Во время этой операции оператор внимательно следит за движением штропа и головки балансира, подавая рукой сигналы трактористу, который регулирует скорость вращения лебедки трактора-подъемника. В процессе дальнейшего подъема колонны головка балансира СК поворачивается вокруг шарнира. Когда головка балансира начнет поворачиваться в обратную сторону, по сигналу оператора прекращают подъем колонны и начинают плавный ее спуск. Продолжая поворачиваться вокруг шарнира, головка своей тыльной частью ложится на верхнюю полку балансира. В таком положении головка балансира находится до тех пор, пока производится ремонт скважины.

Для СК, выпускаемых по ГОСТ 5866-76, головки балансиров изготавливают поворотными. После отсоединения сальникового штока канатную подвеску присоединяют к штропам талевой системы. Немного приподняв ее, оттягивают вручную вправо или влево вспомогательный канатик, заранее прикрепленный к головке балансира, при этом последняя отводится в сторону.

После окончания ремонта скважины головку балансира канатным штропом, подвешенным к крюку талевой системы, плавно поднимают с балансира, вследствие чего она, поворачивается на шарнире, занимает исходное положение. Затем канатную подвеску соединяют с сальниковым штоком.

После разъединения сальникового штока и головки балансира разбирают устьевое оборудование насосной скважины.

При наличии сальника несамоуплотняющейся конструкции для подъема штанг применяют следующий способ разборки устьевого оборудования. Для замены скважинного трубного насоса сальник и выкидную линию разъединяют, оставляя болты с навинченными на них гайками во фланце, находящемся на конце выкидной линии, а прокладки откладывают в сторону. Затем сальниковый шток вместе с колонной спущенных в скважину штанг поднимают на высоту 0,6-0,5 м., тем самым освобождая устьевой сальник от зажима, опиравшегося на его крышку. После этого отвинчивают сальник от верхней муфты устьевого фланца, прочно привязывают его штропом к штанговому зажиму и поднимают колонну штанг вместе с сальником до выхода из насосных труб очередной муфты штанг.

Как только муфта штанги окажется над муфтой труб (на высоте 0,3-0,4 м. от последней), подъем колонны приостанавливают, а под штанговую муфту на торец муфты насосных труб устанавливают штанговый элеватор соответствующего размера и запирают им штанги.Затем при плавном спуске сажают муфту штанги на элеватор и, отвинтив верхнюю штангу вместе с сальником, осторожно укладывают ее в сторону на мостках скважины. С этого момента скважина считается готовой к подъему штанг и труб.

Для подвески НКТ и герметизации сальникового штока широко применяют устьевое оборудование конструкции АзИНМАШа.

Оборудование для подвески насосных труб с высаженными концами состоит из шайбы 5, патрубка 4, муфт 1 и 3 и переводного патрубка 2. Наружный диаметр шайбы зависит от диаметра эксплуатационной колонны.

Шайба имеет внутреннюю цилиндрическую резьбу для ввинчивания в нее патрубка. Привалочные поверхности шайбы гладкие, с нанесенными на них рисками. Это сделано с учетом применения колонных головок с фланцами различных конструкций: с одним и двумя выступами.

На верхний конец патрубка навинчивают муфту для присоединения переводника, один конец которого имеет резьбу, соответствующую резьбе НКТ с высаженными концами, а другой -резьбу, соответствующую резьбе гладких НКТ.

Для подвески НКТ с гладкими концами применяют шайбу 1 с внутренней резьбой для присоединения патрубка 2. К верхнему концу патрубка привинчивается муфта 3, а к нижнему концу ее подвешиваются НКТ.

В связи с внедрением напорных систем сбора нефти и газа применяют устьевые сальники с самоуплотняющимися головками СУСГ1 и СУСГ2, работающие на повышенных давлениях. Сальник СУСГ2 с двойным уплотнением состоит из двух основных узлов: самоустанавливающейся шаровой головки и тройника. В шаровой головке помещены нижняя и промежуточная (средняя) втулки, нижний манжетодержатель и нижняя сальниковая набивка. В корпусе сальника, навинченном на головку, помещены верхний манжетодержатель, верхняя сальниковая набивка и верхняя втулка (грундбукса). Сальниковую набивку подтягивают крышкой, навинченной на корпус. В верхней части крышки предусмотрен резервуар для масла, служащий для смазки трущихся поверхностей сальникового штока и вкладышей.

Шаровая головка в тройнике удерживается крышкой, закрепленной двумя откидными болтами и гайками. Болты в тройнике установлены при помощи пальцев. Тройник снабжен специальным устройством для присоединения сальника и выкидной линии, состоящим из наконечника, ниппеля и накидной гайки.

Сальник этого типа позволяет заменять изношенные сальниковые набивки, не снижая давление в скважине до атмосферного.

При подъеме скважинного насоса вставного типа и плунжера трубного насоса разборка устьевого оборудования значительно упрощается, если устье скважины оборудовано сальником самоуплотняющейся конструкции СУ СП или СУСГ2. При этом выкидную линию не отсоединяют от сальника, как и сальник от муфты планшайбы (посадочного фланца).

Для подъема штанг, плунжера трубного насоса, а также вставного насоса достаточно отвинтить верхнюю головку сальника и приподнять сальниковый шток на небольшую высоту (до выхода из сальника соединительной муфты сальникового штока со штангами). После этого, зарядив штанговый элеватор под соединительной муфтой, устанавливают его на верхний торец сальника. Затем сажают соединительную муфту на элеватор, отвинчивают от нее сальниковый шток и вместе с верхней крышкой сальника убирают в сторону.

Спуск и подъем насосных труб

Спуск труб в скважину начинают со спуска насоса, если насос трубного типа, или рубашки с замковой пружиной,- если насос вставного типа.

При спуске насоса вставного типа в зависимости от характеристики скважины под него ввинчивают фильтр, предохранительную сетку или газопесочный якорь. Затем насос захватывают трубным элеватором и, приподняв над устьем, осторожно спускают в скважину. Посадив элеватор на предохранительную головку, установленную на фланце эксплуатационной колонны, на верхней стяжной муфте насоса закрепляют цепной ключ.

Подняв элеватором трубу-одиночку или двухтрубку и придерживая насос цепным ключом, ввинчивают трубу в муфту насоса. Закрепив резьбу, трубу вместе с насосом спускают в скважину и сажают удерживающий их элеватор на фланец тройника. Затем плунжер на штангах пропускают в цилиндр насоса. Убедившись, что плунжер свободно проходит в цилиндр насоса, поднимают его и, отложив на мостки, приступают к спуску всей колонны насосных труб.

Проверка посадки плунжера после спуска первой трубы делается для того, чтобы убедиться в том, что при завинчивании ее не произошло перекоса. Перед спуском вставного насоса в скважину предварительно спускают рубашку с замковой пружиной. Подъем насосных труб из скважины начинают с ввинчивания подъемного патрубка в муфту посадочной планшайбы, на который надевают элеватор. Затем планшайбу вместе с подъемным патрубком приподнимают до выхода из скважины первой муфты спущенных в скважину труб, под который подводят элеватор. Закрыв на трубе элеватор, сажают на него трубы, отвинчивают планшайбу и, оттащив ее в сторону, приступают к подъему труб.

Спуск и подъем насосных штанг

Процесс спуска и подъема насосных штанг такой же, что и для труб. Так как масса поднимаемых штанг значительно меньше массы труб той же длины, СПО производят на больших скоростях, чем для труб, и при меньшем числе струн оснастки. Поднятые из скважины штанги укладывают на мостки рядами, прокладывая между ними специальные деревянные рейки. Во избежание изгиба штанг запрещается поднимать сдвоенные штанги (при работе без оборудования по новой технологии - НТСПШ).

Перед свинчиванием резьбу штанг очищают и смазывают. Резьбу соединяемых штанг крепят до отказа. Стучать, ударять по муфте и телу штанг ручниками, ключами, металлическими предметами и инструментами запрещается.

Обнаруженная на мостках или же при подъеме из скважины дефектная штанга бракуется и откладывается в сторону, а по окончании ремонта убирается с мостков скважины.

Укладываемые на мостках скважины насосные штанги должны иметь не менее шести опорных точек, равномерно распределенных по всей длине. Укладывать трубы, инструмент, какой-либо груз на уложенные на мостках скважины штанги, а также передвигаться по ним запрещается. Провисание концов штанг, уложенных на мостках скважины , или соприкосновение их с землей не допускается. Перед спуском насосных штанг в скважину каждую из них тщательно осматривают. Не допускается применять штанги, изготовленные из сталей различных марок. При спуске ступенчатой колонны, состоящей из штанг нескольких диаметров, следует строго придерживаться показателей специальных расчетных таблиц.

Подъем насосных труб с жидкостью Подъем насосных труб с жидкостью в том случае, если спущен трубный насос, приводится тогда, когда не удается извлечь заклинившийся в цилиндре насоса плунжер или же не представляется возможным сорвать конус приемного клапана с посадочной муфты. Если спущен насос вставного типа, эта операция проводится в том случае, когда не удается извлечь скважинный насос. Тогда, разобрав устьевое оборудование, круговым штанговым насосом захватывают верхнюю штангу и, вращая ее против часовой стрелки, отвинчивают их. Отвинчивание штанг может произойти в любом месте колонны. Затем, подняв отвинченную часть колонны штанг, приступают к подъему труб. При полном отвинчивании резьбы поднятой трубы и подъеме ее из заточки муфты жидкость выливается из нее. Во избежание загрязнения рабочего места применяют приспособление против разбрызгивания.

Ликвидация обрыва или отвинчивания штанг

При обрыве штанг в насосные трубы спускают шлипс, который прочно захватывает тело штанги, после чего штанги поднимают. Затем оборвавшуюся штангу заменяют новой того же диаметра и той же марки стали, что и остальная колонна штанг. Спускают полный комплект штанг, собирают наземное оборудование скважины и пускают СК в ход.

Для замены дефектных или оборвавшихся штанг на мостках скважины должно находиться не менее двух запасных новых штанг соответствующего диаметра и той же марки стали. При отвинчивании штанг и насосной трубы спускают штанговый ловитель (клапан). После захвата им штанг последние поднимают из скважины, проверяют, соединяют и вновь спускают в трубы. Если резьба отвинтившихся штанг имеет дефект, их заменяют новыми. Если обрыв или отвинчивание штанг произошел в нижней части колонны штанг, поднимают всю колонну.

Увеличение и уменьшение глубины подвески насосныхтруб

Увеличение глубины подвески скважинного насоса в основном диктуется результатами исследований. Оно может варьировать в самых широких пределах - от нескольких метров до нескольких десятков метров. Как показала практика эксплуатации, увеличивать глубину подвески насоса в один прием более чем на 50 м. нерационально.

Вначале из скважины извлекают штанги с плунжером (если насос трубного типа) или с насосом (если насос вставного типа), а затем наращивают намеченное число труб с той же резьбой и той же марки стали, что и труб, спущенных в скважину. После посадки на планшайбу колонны насосных труб спускают поднятые из скважины штанги с плунжером (или с насосом), а затем начинают производить наращивание дополнительного числа штанг. Как только плунжер (или насос) дойдет до нужного положения, насосные трубы заполняют водой, а затем устанавливают правильное положение плунжера в цилиндре насоса. Обычно считается нормальным, когда при самом нижнем положении головки балансира СК нижний конец плунжера удален от верхней точки узла приемного клапана на 150 мм.

Для удобства составления колонны насосных штанг строго определенной длины применяют укороченные штанги (метровки). После сборки устьевого оборудования и соединения сальникового штока с канатной подвеской включают СК. Правильное положение плунжера в цилиндре насоса в процессе эксплуатации скважины контролируется телединамометром или ручным динамографом, показания которых позволяют проводить необходимую корректировку этого положения.

При необходимости уменьшения глубины подвески насоса по геологическим, технологическим или другим причинам вначале поднимают штанги с плунжером (или с насосом), а затем убавляют намеченное число труб. После уменьшения числа труб и посадки оставшейся колонны с планшайбой на устьевой фланец в скважину спускают штанги с плунжером яяяяя9или с насосом)

до тех пор, пока плунжер (или насос) не дойдет до нужного положения. Заливают трубы водой и контролируют правильное положение плунжера в цилиндре насоса. После свинчивания колонны штанг с сальниковым штоком и сборки устьевого оборудования, а также СК скважину запускают в работу. Убедившись, что насос работает нормально и подает жидкость, бригада переходит к очередной скважине, намеченной к ремонту.

Ликвидация заклинивания плунжера

При заклинивании плунжера в цилиндре насоса после разборки СК и устьевого оборудования плавно подтягивают колонну насосных штанг. Как только плунжер выйдет из цилиндра насоса, необходимы многократная посадка и подъем плунжера до полного выхода его из цилиндра насоса. Если насос двухклапанный, то при этом жидкость, заполняющая насосные трубы, устремляется в скважину и промывает цилиндр насоса. Если насос трехклапанный, то при повторных подъемах и посадках плунжера захватывают (ловят) приемный клапан, вследствие чего жидкость, как и в двухклапанном насосе, из насосных труб сливается в скважину.

Убедившись, что плунжер свободно проходит по всей длине цилиндра насоса и заеданий на пути его движения не происходит, опускают плунжер до нижнего положения и заливают насосные трубы водой. Затем вновь приподнимают штанги до полного выхода плунжера вместе с приемным клапаном из цилиндра насоса. Вода, находящаяся в насосных трубах, вновь стекает в скважину, попутно промывая цилиндр насоса. После этого плунжер опускают до нижнего положения, вследствие чего приемный клапан садится в гнездо. Затем насосные трубы вновь заливают водой, производят сборку устьевого оборудования скважины и СК и запускают скважину в работу. Убедившись в том, что насос нормально подает жидкость, бригада переходит на очередную скважину, согласно графику ремонта.

В тех случаях, когда плунжер сильно заклинило и при подтягивании штанг вверх он остается неподвижным, при помощи кругового штангового ключа отвинчивают штанги и поднимают их по частям попеременно, с подъемом (также частями) спущенных в скважину насосных труб. Отвинчивая частями штанги и трубы, извлекают из скважины насос с заклиненным плунжером. После этого в скважину спускают новый насос.

При заклиненном плунжере трубы приходится поднимать заполненными жидкостью. Во избежание заклинивания плунжера в цилиндре насоса рекомендуется: а) привести диаметр насосных труб в соответствие с диаметром насоса; б) применять защитные приспособления; в) обеспечить создание соответствующих скоростей подъема жидкости в насосных трубах; г) не допускать загрязнения штанг на мостках скважин; д) обмывать колонну насосных штанг после спуска их в трубы.

При заклинивании плунжера в цилиндре вставного насоса штанги плавно подтягивают вверх. Если плунжер заклинило сильно, то при натяжке колонны насосных штанг насос выходит из замковой пружины и его вместе со штангами извлекают из скважины. Затем в скважину на штангах спускают новый насос, а заклинившийся отправляют на ремонт.

Спустив в скважину новый насос, трубы заливают водой, проверяют герметичность насоса, производят сборку устьевого оборудования и СК.

В случае заклинивания плунжера вставного насоса плавно поднимают штанги вместе с насосом и заменяют его новым.

Замена колонны насосных штанг

Колонну насосных штанг полностью заменяют водой, если штанги износились и невыдерживают возникающих нагрузок. В этом случаезаранее на мостках скважины подготавливают штанги. После подъема штанг в скважину опускают новые. Посадив плунжер (или насос), заполняют насосные трубы водой. Затем штанги поднимают вверх на 4-5 метров, при вода из насосных труб выливается в скважину и смывает со штанг прилипшие к ним грязь, песок и ржавчину. После установки плунжера в цилиндре насоса (или самого насоса) заполняют насосные трубы водой, корректируют общую длину колонны насосных штанг при помощи метровок и производят сборку устьевого оборудования и СК.

Отработанные штанги отвозят в промысловый ремонтный пункт. Здесь после сортировки и отбраковки наиболее сохранившуюся часть штанг используют для работы в скважинах с малой нагрузкой, а полностью износившиеся штанги бракуют. Отбраковывает штанги старший инженер промысла с мастером по текущему ремонту скважин.

Спуско-подъемные операции в наклонных скважинах

Спуск и подъем труб и штанг в наклонных скважинах проводится обычном путем. Во избежание задевания торцами насосных труб за стыки труб эксплуатационной колонны муфты насосных труб должны иметь сферические фаски.

Чтобы убедиться в отсутствии прихвата насосных труб в эксплуатационной колонне перед подъемом их из скважины рекомендуется пользоваться гидравлическим индикатором массы. Насосные штанги в наклонных скважинах применяют с калеными шлифованными или протекторными муфтами, так как обычные муфты вследствие кривизны эксплуатационной колонны (а отсюда и кривизны расположения спущенных в скважину насосных труб) быстро истираются от соприкосновения со стенками насосных труб и выходят из строя. При этом обычно муфты, истираясь сами, одновременно истирают и насосные трубы, выводя их из строя. Применение каленных шлифованных или протекторных муфт в наклоннонаправленных скважинах удлиняет срок службы насосных труб и штанг.

Ремонт скважин, в которые спущены трубные насосы

Ремонт скважин, эксплуатирующихся трубными насосами, производят на основе показаний замера дебита жидкости, данные телединомограмм или показаний ручного динамогрофа. В зависимости от вида ремонта на скважине заблаговременно проводят соответствующую подготовку рабочего места.

К ремонту скважины, в которую спущен трубный насос, относятся работы, связанные со СПО штанг и труб.

Проверка и замена трубного насоса

После разборки СК и устьевого оборудования из скважины извлекают насосные штанги с плунжером и укладывают рядами на мостках. Затем вместе с цилиндром насоса и защитным приспособлением, присоединенным к его приему, извлекают насосные трубы.

После окончания подъема насоса при помощи глубинной лебедки или аппарата Яковлева определяют глубину уровня и забоя в скважине. Если на забое не обнаруживают песчаной пробки, то приступают к спуску нового насоса, который заблаговременно подготавливают и укладывают вблизи скважины. Если после проверки насоса на поверхности устанавливают, что цилиндр и плунжер насоса сильно сработаны, их заменяют новыми. Если же они еще пригодны для дальнейшей эксплуатации, то их промывают керосином и вновь спускают в скважину. Порядок спуска насоса в скважину следующий. Вначале спускают защитное приспособление под насос (газовый, песочный или газопесочный якорь, сепаратор, фильтр, защитную сетку). Затем, присоединив прием насоса к защитному приспособлению, спускают его на насосных трубах на заранее обусловленную глубину.

Закончив спуск труб и посадив их на планшайбу, спускают плунжер на насосных штангах. По окончании спуска штанг, не допуская их на 5-6 м. до цилиндра насоса, спущенные в скважину насосные трубы заливают водой. После этого сажают плунжер в цилиндр насоса и отсоединяют приемный клапан, если насос трехклапанный. Заполнив насосные трубы водой до устья, определяют нижнее положение плунжера в цилиндре насоса при максимальном наклоне головки балансира СК. После этого производят сборку устьевого оборудования скважины и СК. Затем, присоединив сальниковый шток к головке балансира СК при помощи канатной подвески, скважину запускают в работу. Так как насосные трубы до пуска скважины были заполнены водой, то при первых же качаниях балансира СК начинается подача жидкости насосом.

Поднятый из скважины отработанный насос отправляют в промысловый ремонтный пункт для соответствующего осмотра и определения пригодности его к дальнейшей работе в других скважинах.

Замена клапанов

Для замены клапанов штанги вместе с плунжером насосаподнимают из скважины. Если насос трехклапанный, то предварительно ловят приемный клапан

при помощи захватного приспособления, смонтированного на нижнем конце плунжера. Клапаны заменяют целиком (шарик и седло заменяют одновременно). Замена только шарика или седла или же переворачивание седла не разрешается, так как на заводе седло притирается к шарику только с одной стороны. Для отвинчивания клеток клапанов применяют ключи «звездочки». Во избежание порчи ребер клетки и поверхности шарика применение оправки или кусков железа (при отвинчивании клеток клапанов) не допускается.

После замены отработанных клапанов плунжер спускают в трубы на насосных штангах. Посадив плунжер в цилиндр насоса и отсоединив приемный клапан от нижнего конца плунжера (если насос трехклапанный), штанги омывают водой из шланга. Затем спущенные в скважину трубы заполняют водой, устанавливают устьевое оборудование, собирают СК, сальниковый шток присоединяют к канатной подвеске.

В целях увеличения срока службы клапанных узлов в последнее время прибегают к гуммированию шариков в седле клапанов либо впрессовывают втулки из высокопрочной резины, полиуретана и других износоустойчивых материалов.

Проверка и замена захватных приспособлений.

У двухклапанных трубных скважинных насосов захватным приспособлением приемного клапана является соединительный шток, а у трехклапанных - байонетный захват или специальный замок. В зависимости от вида захватного приспособления, вышедшнго из строя, производят подъем штанг или труб.

Если у двухклапанного насоса произошел обрыв соединительного штока, то обычно поднимают насосные трубы, так как спуск ловильного приспособления в цилиндр насоса для ловли конца оставшегося соединительного штока, ввинченного в клетку приемного клапана, может привести к порче втулок цилиндра. В случае отвинчивания нижнего конца соединительного штока от клетки приемного клапана последний приходится вылавливать. Для ловли приемного клапана на штангах спускают специальный палец, имеющий на своем нижнем конце резьбу, соответствующую резьбе соединительного штока, и несколько большую конусность. На высоте 1 м от нижнего конца резьбы пальца на штангах устанавливают направление с диаметром несколько меньшим, чем диаметр плунжера, так, чтобы оно могло свободно проходить в цилиндр насоса, не нарушая его поверхности.

При допуске штанг (благодаря направлению) резьба пальца попадает в резьбу клетки приемного клапана (чему в значительной мере способствует большая конусность резьбы пальца). Затем штанги вращают по часовой стрелке, свинчивая тем самым палец с клеткой, и поднимая их на поверхность.

Так как при ловле приемного клапана насосные трубы обычно заполняют водой, то при подъеме штанг захваченный конус срывается с места и жидкость сливается из насосных труб. Если при подъеме штанг жидкость остается в трубах, то операцию по ловле приемного клапана повторяют. После извлечения приемного клапана на дневную поверхность его проверяют и, если необходимо, заменяют. Затем клапан соединяют с соединительным штоком плунжера и вместе с последним спускают в цилиндр насоса.

В случае выхода из строя нижней части замка у трехклапанного насоса и необходимости проверки приемного клапана трубы поднимают, а клапан, если это нужно, заменяют. При выходе из строя верхней части замка у трехклапанного насоса штанги вместе с плунжером поднимают и ремонтируют верхнюю часть замка. После этого штанги опускают, захватывают приемный клапан, поднимают на поверхность и проверяют его состояние.

Ремонт скважин в которые спущены вставные насосы

Одно из главных преимуществ вставного насоса - при ремонте скважин поднимают лишь штанги, а трубы на поверхность не извлекают.

У насосов этого типа наиболее часто приходится заменять узел посадочного конуса или клапанные узлы.

Монтируемые клапаны следует испытывать на вакуумметре, при этом гнезда должны плотно садиться в соответствующие выточки. При осмотре клапанов проверяют также состояние

поверхности плунжера и плавность его перехода в цилиндр. Крепление резьбовых соединений при этом обязательно.

В случае обнаружения более сложных дефектов в поднятом насосе его бракуют и в скважину спускают новый насос.

Замена вставного насоса

Если намечается замена вставного насоса, то к скважине заранее доставляют исправный насос и укладывают его на деревянных прокладках. Из скважины поднимают отработанный насос и спускают в нее новый.

После посадки нового насоса насосные трубы заполняют водой для проверки герметичности и правильности его посадки, затем «срывают» насос с посадочного гнезда. При этом вода из труб устремляется вниз, смывая частицы грязи и песка с наружной поверхности штанг и внутренней поверхности насосных труб.

Затем насос повторно сажают на место, трубы заполняют водой, монтируют устьевое оборудование, присоединяют сальниковый шток к канатной подвеске и запускают СК.

3амена посадочного гнезда Посадочное гнездо вставного насоса монтируют в рубашке, спускаемой в скважину на насосных трубах. Поэтому для замены рубашки необходимо поднять трубы. Особое внимание следует уделять состоянию конусной фаски, разделяющей жидкость, находящуюся в насосных трубах и в скважине. Необходимо также убедиться в том, что посадочное гнездо плотно садится в расточку рубашки и при его закреплении перекоса не происходит. При этом проверяют состояние замковой пружины. Ее также заменяют новой, если обнаружен какой-либо дефект. В случае перекоса посадочного гнезда в рубашке вставного насоса жидкость после пуска СК поступать не будет. Поэтому рубашку вставного насоса следует проверять в собранном виде, а затем на трубах спустить в скважину.

Ремонт скважин, в которые спущены насосы с манжетными плунжерами

В скважины, которые подают нефть вместе с сероводородными корродирующими водами, спускают насосы с манжетными плунжерами конструкции АзНИПИнефть или с гуммированными плунжерами конструкции ГрозНИПИнефть. Так как корродирующая среда почти не оказывает влияния на манжетные плунжеры, то наиболее распространенным видом ремонта скважин, оборудованных такими насосами, является ремонт, связанный лишь с подъемом и спуском штанг для замены клапанов.

Насосы с манжетными плунжерами дешевле стандартных. Плунжеры этих насосов состоят из комплекта манжет, изготовленных из прорезиненной ткани. Причем число манжет, входящих в полный комплект, для насосов различных диаметров различно.

Практикой установлено, что с увеличением глубины спуска насоса срок службы манжет сокращается. Наиболее благоприятные результаты получают при применении манжетных насосов больших диаметров, которые используют для откачки значительных объемов жидкости при форсированных режимах эксплуатации скважин. В качестве цилиндра у насоса с манжетным плунжером служит цилиндр стандартного насоса, собранный из втулок или труб соответствующего диаметра с обработанной внутренней поверхностью. Материал манжетного плунжера более подвержен механическим повреждениям, чем стального плунжера, и поэтому при СПО необходимо соблюдать ряд дополнительных правил. Порча манжет может произойти из-за задевания их о стыки труб. Поэтому свинчивание труб должно производиться до отказа, причем на концах их не должно быть заусенцев или выступов. Нельзя спускать манжетный плунжер в трубы, на которых имеются отложения солей или окалины, так как вследствие сужения проходного сечения труб при СПО манжеты выйдут из строя. Манжетный плунжер нельзя спускать в запарафиненные трубы, так как при этом может произойти смятие манжет, забивание промежутков между ними парафином.

При СПО с манжетным плунжером следует соблюдать чистоту рабочего места. Необходимо, чтобы спускаемые в скважину трубы и штанги были чистыми, так как попадание грязи в цилиндр насоса приведет к выходу манжет из строя.

При посадке плунжера в цилиндр насоса следует учитывать, что высокая посадка его, т.е. хотя частичный выход плунжера из цилиндра в крайнем верхнем положении, недопустима. Поэтому посадку манжетного плунжера в цилиндр необходимо производить с особой тщательностью. Не должно иметь место также смещение втулок в цилиндре насоса, иначе даже при непродолжительной работе они выйдут из сторон вследствие задевания плунжера за край выступающей втулки.

При транспортировании насоса, а также при его спуске в скважину во избежание сдвига втулок необходимо соблюдать большую осторожность. После подъема насоса тщательно проверяют втулки. Если произошел их сдвиг, то спускают новый цилиндр, а поднятый отправляют в промысловый пункт по ремонту насосов.

В случае заедания манжетного плунжера в цилиндре насоса расхаживать его не разрешается, так как манжеты при этом могут быть выведены из строя. Необходимо поднять плунжер на поверхность, определить причину заедания и устранить ее. Сажать манжетный плунжер в цилиндр насоса с усилием также не разрешается.

При крайнем нижнем положении плунжера ни одна из манжет не должна выходить из цилиндра, так как это может привести к заклиниванию плунжера или же сразу манжеты. Поэтому у цилиндра манжетного насоса патрубок-удлинитель должен быть укорочен на 10-15 см. Тугая посадка манжетного плунжера в цилиндре насоса не допустима. Плунжер в цилиндре насоса должен ходить свободно, плавно и без толчков. Внутренняя поверхность втулок должна быть гладкой, без глубоких рисок и ржавчины.

Основная литература 2 [стр. 177-182].

Контрольные вопросы:

1. Как производится разборка станка-качалки.

2. Порядок проведения сборки станка-качалки.

3. Порядок проведения спуска и подъема НКТ.

4. Порядок проведения спуска и подъема штанг.

5. Подъем НКТ с жидкостью.

6. Как ликвидируются обрывы или отвинчивание штанг.

7. Ликвидация заклинивания плунжера.

8. Как производится проверка и замена трубного насоса.

9. Как проводятся СПО в наклонных скважинах.

Тема лекции 10. 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