Структура подземного ремонта и освоения скважин

Классификация применяемого оборудования.

Современная техника разработки нефтегазовых месторождений и эксплуатации скважин не обеспечивает долговечности собственно скважины и спущенного в неё оборудования в течении срока жизни месторождения. За время эксплуатации, как сама скважина, так и её эксплуатационное оборудование неоднократно отказывают. Для ликвидации подобных ситуаций становится необходимо выполнять работы, обычно называемые подземным ремонтом скважин.

Обеспечение работоспособности оборудования, спущенного в скважину для её эксплуатации, т.е. оборудование для подъема пластовой жидкости или газа, относится к текущему ремонту скважин. Работы по восстановлению ствола скважины, её фильтра, устьевой части скважины, работы по изоляции подошвенных вод пласта и его прифильтровой зоны; работы связанные с переходом на эксплуатацию нового горизонта, по забуриванию новых стволов принято называть капитальным ремонтом скважины.

Текущий ремонт скважин – самый массовый и в то же время самый тяжелый и трудоемкий.

Капитальный ремонт скважин хотя и не очень массовый (по объему в 10 раз меньше текущего) отличается значительной продолжительностью. Применяемый в настоящее время комплекс технических средств для ремонтных процессов велик по номенклатуре и отличается исключительным многообразием типов. Это объясняется разнообразием операций, составляющих процессы. Поэтому для изучения комплекса технических средств необходима их классификация и систематизация.

1. Пооперационная структура процессов ремонта и освоения скважин.

Процесс текущего ремонта скважин независимо от его назначения состоит из транспортных, подготовительно-заключительных, спуско-подъемных, технологических операций.

Целью транспортных операций является доставка комплекса средств выполнения ремонта к скважине и от неё. Цель подготовительных операций – подготовка скважины и приустьевой зоны к выполнению СПО, для подъема из скважины оборудования и его спуска в скважину, а так же подготовка к выполнению технологических операций. На выполнение технологических операций в цикле текущего ремонта тратиться 0,05¸0,3 всего времени. Совершенно особое значение по влиянию на трудоемкость и суммарные затраты времени текущего ремонта в целом имеет группа спуско-подъемных операций. Эта группа операций как и технологические наиболее специфична только в нефтегазодобывающей промышленности.

Особенностью капитального ремонта скважин является необходимость в целом ряде случаев выполнять операции, аналогичные операциям, осуществляемым при сооружении скважин, т.е. транспортировку и монтаж буровой установки, и все остальные операции по проводке, закачиванию и освоению скважины.

Пооперационная структура процесса освоения скважин значительно проще структур подземного ремонта. Анализ показывает, что во всех трех процессах выявляются операции – аналоги. Например – СПО, транспортные, подготовительно - заключительные работы. Выявление операций – аналогов в разных процессах способствует созданию для их выполнения однотипных унифицированных машин, оборудования, инструмента и средств механизации, резко повышая тем самым их эффективность.

2. Классификация оборудования для текущего и капитального ремонта и освоения

Скважин (рис.1, 2)

Оборудование для текущего ремонта скважин состоит из спуско – подъемного, технологического и транспортного.

Спуско–подъемное – подъемники и агрегаты, инструмент, средства механизации, средства автоматизации. Технологическое – промывочные агрегаты, депарафинизационные агрегаты, тартальноеоборудование. Транспортное оборудование – транспортные базы колесные, гусеничные, плавучие, на воздушной подушке.

Оборудование для капитального ремонта скважин состоит из:

1) Агрегатированного оборудования (установки);

2) Инструмента для внутрискважинных работ (долота, трубы, ловильный инструмент);

3) Инструмента для СПО (элеваторы, ключи);

4) Неагрегативного компануемого оборудования (вышки, насосы, роторы, талевые системы, подъемники).

Главное отличие техники капитального ремонта скважин от техники текущего заключается в широком использовании комплекса бурового оборудования. Оборудование применяемое при обеих видах ремонтов отличается большим числом и разнообразием назначения и специфика работ потребовала создания самостоятельных служб текущего и капитального ремонта скважин.

Спуско-подъемные операции при текущем и капитальном ремонтах и освоении

скважин.

В отличии от СПО, при бурении скважин, где его продолжительность не превышает 5¸10% времени строительства скважин, СПО при текущем ремонте как по времени, так и по затратам труда является его основой. Объемы работ СПО при капитальном ремонте и освоении скважин во много раз меньше, чем при текущем ремонте. В отличии от СПО при бурении, капитальном ремонте и освоении скважин, при текущем ремонте объектом этих операций кроме НКТ являются так же насосные штанги, токонесущие кабели, гибкие (наматываемые) трубы, штанги и канаты. СПО представляют собой циклические повторяющиеся операции. Число циклов при спуске и подъеме равно. Спуск и подъем гибких наматываемых колонн труб и штанг, а также токонесущего кабеля не превышает 5% от всего объема работ. В общем виде время затрачиваемое на подъем колонны будет:

T_П=kt

где k – число свечей в колонне;

t – среднее время подъёма одной свечи.

Затраты времени на спуск и подъем колонны труб или штанг будут зависеть от целого ряда факторов: от скорости подъема колонны, от мощности привода подъемника, от трудоемкости выполнения остальных операций, от длины свеч, от технологии выполнения СПО.

3. Технология спуско-подъемных операций.

Многие годы СПО выполнялись в определенной последовательности с одинаковыми приемами и содержанием операций. Затем появились новые способы, отличающиеся уровнем механизации и степенью совмещения разных операций по времени.

Сопоставление технологий СПО показывает, что предпочтительней использование совмещения операций с максимальной их механизацией и автоматизацией. В этом случае затраты труда и времени минимальные. Технология работы с непрерывными трубами и штангами обеспечивает наибольшую скорость подъема (спуска) колонны и резкое упрощение как технологии СПО так и оборудования для их выполнения. Преимуществом последнего является непрерывность подъема или спуска НКТ или штанг при постоянной скорости. Это исключает гидравлические удары, разрушающие ствол, прифильтровую зону скважины, пласт. Исследования показали, что увеличение длины свечи уменьшает трудоёмкость спуска – подъема и ускоряет его. На этом основании возникла тенденция увеличения длины свечи увеличением числа составляющих её труб. Это привело к увеличению высоты вышек и существенным изменением в конструкции узлов подъемников. Для определения эффективности этого направления были выполнены исследования которые показали:

1. При высокой степени совмещенности операций увеличение длины свечи ускорения спуско-подъемных операций почти не дает.

2. Без совмещения операций эффект от увеличения длины свечей существенный. Однако уже при n=3 приращение эффекта резко уменьшается. Увеличение длины свечи приводит к соответствующему увеличению габаритов основных узлов подъемника, его массы. Это ухудшает их монтажеспособность, транспортабельность.

Отсюда следует, что в районах с наиболее тяжелыми условиями транспортировки оборудования целесообразно применять агрегаты рассчитанные на применение свечей с малой длиной и для районов с хорошими условиями транспортирования – на большую длину свеч.

Дата добавления: 2014-01-07