ФНГ / РЭНГМ / Модуль «Капитальный и подземный ремонт скважин "
(автор - student, добавлено - 28-01-2013, 12:51)
Эксплуатационная скважина, как объект подземного ремонта, виды ремонтов, критерии оценки.
Характеристика объектов скважины и причины, вызывающие необходимость их ремонта в процессе эксплуатации. Основные требования к эксплуатационной скважине за период эксплуатации до ее физической ликвидации следующие: оптимальный дебит (приемистость) без потерь продукции, отсутствие поступления в продукцию скважины посторонних флюидов, отсутствие утечек из скважины, работа скважинного оборудования в заданном режиме. В зависимости от конкретных условий объектом восстановления и ремонта в различных участках скважины может быть: В призабойной зоне - крепление неустойчивых пород эксплуатируемого пласта, расширение и создание новых фильтрационных каналов, и освобождение действующих от загрязнения, предотвращение или ограничение поступления воды в эксплуатационный объект и т.д. В скважине как техническом сооружении - восстановление герметичности и проходимости колонны, ликвидация путей движения пластовых вод и газа за колонной и т.п. Внутри эксплуатационной колонны — освобождение канала от аварийных объектов и пробок (скважинного оборудования и инструмента, песка, отложений солей и парафина, металлических сальников, гидратов и пр.), установка и замена скважинного оборудования и приспособлений. На устье скважины - ремонт и замена устьевого оборудования, герметизация его соединений с обсадными колоннами Непрерывное функционирование скважины не может быть обеспечено в течение всего периода ее эксплуатации по следующим причинам: • возможных осложнений и аварий на вышеуказанных объектах, • необходимоть изменения способа или режима эксплуатации скважины • ликвидации отработанных эксплуата-ционных объектов и ввода в разработку новых, • периодической профилактики и замены скважинного оборудования, Выбор технологии ремонта и воздействия на призабойную зону определяется геологическим строением, свойствами пластовых флюидов и рядом других факторов, с учетом вариантов и технологий вскрытия продуктивного пласта, определяющих конструкции забоя. Конструкции эксплуатационных колонн. Конструкции забоев скважин и их особенности в зависимости от свойств продуктивного пласта и схем его вскрытия, устьевое и наземное оборудование. При выборе конструкции скважины необходимо обеспечить: 1. прочность и долговечность крепления стенок скважины; 2. надежную изоляцию газоносных, нефтеносных и водоносных горизонтов, а также намеченного эксплуатационного объекта; 3. успешное бурение до проектной глубины и возможность реализации проектной системы разработки; 4. возможность применения запроектированного способа и режима эксплуатации; 5.экономию металла и цемента. Ствол скважины Зона продуктивного пласта Колонная головка Фонтанная арматура Эксплуатацион ная колонна Зона перфорации Забой При выборе конструкции скважины необходимо учитывать геологические особенности разреза месторождения. Внутренний диаметр эксплуатационной колонны в нефтяных скважинах не может быть меньше юо мм. Допускается бурение скважин малого диаметра эксплуатации газовых залежей при: небольшой глубине залегания газоносных пластов; наличии продуктивных пластов малой проницаемости и мощности, дающих приток газа в скважине до 50-60 тыс. м3/ сут.; выпадении жидкости на забой, удалить которую можно лишь при создании высоких скоростей газового потока. С углублением ствола скважины по мере необходимости проводят работы по его креплению. Понятие крепления скважины охватывает работы по спуску в скважину обсадной колонны и ее цементированию. Спущенная в ствол обсадная колонна - составной элемент конструкции скважины. В понятие конструкции скважины включают следующие характеристики: глубину скважины; диаметр ствола скважины, который можно оценивать по диаметру породоразрушающего инструмента (долота, бурголовки и т. п.), применяемого для бурения каждого отдельного интервала, и уточнять на основе замеров профилеметрии и кавернометрии; количество обсадных колонн, спускаемых в скважину, глубину их спуска, протяженность, номинальный диаметр обсадных колонн и интервалы их цементирования. Крепление скважины проводят с различными целями: • закрепление стенок скважины в интервалах неустойчивых пород; • изоляция зон катастрофического поглощения промывочной жидкости и зон возможных перетоков пластовой жидкости по стволу; разделение интервалов, где геологические условия требуют применения промывочной жидкости с весьма различной плотностью; • разобщение продуктивных горизонтов и изоляция их от водоносных пластов; • образование надежного канала в скважине для извлечения нефти или газа или подачи закачиваемой в пласт жидкости; создание надежного основания для установки устьевого оборудования. На практике в глубокие скважины обычно спускают несколько обсадных колонн, которые различаются по назначению и глубине спуска: 1 - направление - служит для закрепления устья скважины и отвода изливающегося из скважины бурового раствора в циркуляционную систему, обычно спускается на глубину з - ю м; 2 - кондуктор - устанавливается для закрепления стенок скважины в интервалах, представленных разрушенными и выветрелыми породами, и предохранения водоносных горизонтов - источников водоснабжения от загрязнения, глубина спуска до нескольких сот метров; 3 - промежуточная колонна - служит для изоляции интервалов слабосвязанных неустойчивых пород и зон поглощения; промывочной жидкости; глубина спуска колонны зависит от местоположения осложненных интервалов; 4 - эксплуатационная колонна - образует надежный канал в скважине для извлечения пластовых флюидов или закачки агентов в пласт; глубина ее спуска определяется положением продуктивного объекта. В интервале продуктивного пласта эксплуатационную колонну перфорируют или оснащают фильтром. 5 - потайная колонна (хвостовик) - служит для перекрытия некоторого интервала в стволе скважины; верхний конец колонны не достигает поверхности и размещается внутри расположенной выше обсадной колонны. Если она не имеет связи с предыдущей колонной9 то называется «летучкой». 1 — направление 2 — кондуктор 3 — техническая 4 — эксплуатационная колонна Направление - самая большая обсадная колонна, предназначена для предохранения устья скважины от размыва, предохранения стенок скважины от осыпания, направления промывочной жидкости в желобную систему Кондуктор водоносные перекрывает породы, возможность противовыбросового оборудования Эксплуатационная колонна- необходима для эксплуатации скважины. Она спускается до глубины залегания продуктивного пласта. Обсадную колонну собирают из обсадных труб либо одного номинального размера (одноразмерная колонна), либо двух номинальных размеров (комбинированная колонна). Трубы подбирают в секции в соответствии с запроектированной конструкцией обсадной колонны. Для облегчения спуска обсадной колонны и качественного ее цементирования по выбранной технологии в состав колонны вводят дополнительные элементы: башмак, обратный клапан, заливочный патрубок, упорное кольцо, заливочную муфту, трубные пакеры, центраторы (фонари), скребки. Башмак Башмак обсадной колонны навинчивают на нижний конец первой (снизу) обсадной трубы и закрепляют сваркой. Он служит для предохранения нижнего торца обсадной колонны от смятия и для ее направления по стволу скважины в процессе спуска. Используются башмаки различной конструкции: простейшая представляет собой короткий отрезок стальной толстостенной трубы с фасками (наружной и внутренней) на нижнем торце. Такие башмаки устанавливают на обсадных колоннах большого диаметра, начиная с 351 мм. Профиль скважины - это проекция оси скважины на вертикальную плоскость, проходящую через ее устье и забой Стандартные профили: • вертикальный (рис. 1А); • трех интервальный (рис. 1Б) с участками вертикальным (1), набора и корректировки параметров кривизны (2), стабилизации, либо малоинтенсивного уменьшения зенитного угла (3); • четырехинтервальный (рис. 1В) с участками - вертикальным (1), набора и корректировки параметров кривизны (2), стабилизации зенитного угла в интервале работы глубинонасосного оборудования (3) и уменьшения зенитного угла (4); Специальные типы профилей: для пологих сважин (рис. 1Г) с участками - вертикальным (1), первого набора зенитного угла (2), участка стабилизации в интервале работы глубинонасосного оборудования (3), второго участка набора зенитного угла (4), стабилизации или малоинтенсивного уменьшения зенитного угла до входа в пласт(5); для горизонтальных скважин (рис. 1Д) с участками - вертикальным (1), первого набора зенитного угла (2), участка стабилизации в интервале работы глубинонасосного оборудования (3), второго участка набора зенитного угла (4) и горизонтального (5); для горизонтальных скважин (рис. 1Е) с участками - вертикальным (1), набора зенитного угла (2) и горизонтального (3). Независимо от типа профиля скважины основными показателями характеризующие траекторию скважины являются Глубина по стволу Зенитный угол Азимут ствола Альтитуда - высота (в метрах) над уровнем моря или океана какой-либо точки земной поверхности: устья скважины, поверхности роторного стола, пола буровой вышки, устья шахты, шурфа. Удлинение до продуктивного горизонта Назначение видов ремонта, классификация. Перечень работ, выполняемых при текущем и капитальном ремонтах скважин, определяется в соответствии с "Классификатором ремонтных работ в скважинах”, РД 153-39.0- 011-01 (ОАО "ВНИОЭНГ", г. Москва), Видами ремонтных работ различного назначения являются: • капитальный ремонт скважин; • текущий ремонт скважин; • работы по повышению нефтеотдачи пластов и интенсификации работы скважин. Капитальным ремонтом скважин (КР) является комплекс работ по восстановлению работоспособности скважин и продуктивного пласта различными технологическими операциями, а именно: - восстановление технических характеристик обсадных колонн, цементного кольца, призабойной зоны, интервала перфорации; - ликвидация аварий; - спуск и подъем оборудования для раздельной эксплуатации и закачивания различных агентов в пласт; - воздействие на продуктивный пласт физическими, химическими, биохимическими и другими методами; - зарезка боковых стволов и проводка горизонтальных участков в продуктивном пласте; - изоляция одних и приобщение других горизонтов; - исследование скважины; - ликвидация скважины. Текущим ремонтом скважин (ТР) является комплекс работ, направленных на восстановление работоспособности внутрискважинного оборудования и работ по изменению режима и способа эксплуатации скважины. Операции по повышению нефтеотдачи пластов (ПНП) - комплекс работ (совокупность технологий) объемного воздействия на залежи углеводородов путем нагнетания в них различных реагентов ч/з специальные скважины с целью длительного улучшения характеристик извлечения нефти и газа. Характер операций подземного ремонта скважин в значительной степени обусловлен назначением скважины и способом эксплуатации, т.к. определяется составом внутрискважинного и наземного оборудования и структурой отказов (причин ремонта), а также выбором технологий и средств их проведения. В скважинах различного назначения выполняются общие виды ремонтных операций и специфические, присущие определенному способу эксплуатации. ремонт Виды текущих ремонтов скважины. Критерии оценки качества ремонта Текущий ремонт - комплекс работ по восстановлению работоспособности скважинного и устьевого оборудования, изменению режима эксплуатации, очистке колонн и забоев скважины от песка, парафина, солей, продуктов коррозии, а также работы по осуществлению в скважинах геолого-технических и других мероприятий, направленных на восстановление и повышение добывающих возможностей скважин. Цель текущего ремонта - устранение различных неполадок и нарушений в режиме эксплуатации скважин и подземного оборудования, проведение работ по подготовке, опробованию и освоению новых скважин различного назначения (разведочных, добывающих, нагнетательных и др.), полученных после бурения и капитального ремонта, если эти работы не предусмотрены в договорах с подрядчиками. Текущий ремонт подразделяют на: Планово - предупредительный ремонт включает операции, осуществляемые по заранее составленному графику, предусматривающему проверку, ремонт, частичную или полную замену подземного оборудования, а также очистку забоя скважины и труб. Планово-предупредительный ремонт должен проводиться еще до того, как скважина существенно снизит дебит или прекратит подачу жидкости и в зависимости от способов эксплуатации включает те или иные операции. Вынужденный ремонт проводят для устранения внезапно появившихся отказов или дефектов в работе оборудования; ликвидация обрывов или отвинчивания колонны труб или штанг, расхаживание заклиненного плунжера ШГН; расхаживание прихваченных труб; ликвидация заклинивания погружных насосных агрегатов. К вынужденным ремонтам относятся также аварии, связанные с падением оборудования и инструмента во время спускоподъемных операций. К технологическим работам, выполняемым посредством текущего ремонта скважин, можно отнести и выполнение геолого-технических мероприятий (дополнительная перфорация продуктивного горизонта, ОПЗП и т. д.) Например: • изменение глубины подвески колонны труб или их диаметров, • изменение глубины подвески насоса, • замена одного насоса на другой с иными техническими параметрами, смена способа эксплуатации, • замена труб на трубы со специальными покрытиями, • подъем скважинного оборудования в связи с консервацией скважины, • специальный ремонт в связи с исследованием скважины. Критерии оценки качества ремонта Отношение фактически отработанного времени к календарному (выражаемых соответственно в скважино-месяцах, отработанных и числившихся), называется коэффициентом эксплуатации. Существенно более информативными показателями являются: • для наземного и подземного оборудования—наработка на отказ То; • для пласта и скважины — межремонтный период работы скважины МРП Эксплуатационные характеристики работы скважины и оборудования Межремонтный период (МРП) — продолжительность эксплуатации скважины (в сутках) от предыдущего до следующего ремонта МРП = Тр/т где Тр — время работы скважины в анализируемый период, т.е. то время, в течение которого скважина дает продукцию ш — количество ремонтов за анализируемый период времени При наличии периодически эксплуатируемых скважин в состав суммарного времени эксплуатации включают и время накопления жидкости (как технологического процесса). Безаварийная работа пласта (призабойной зоны) и самой скважины напрямую не связана с нарушением работы добывающего оборудования, т.е. анализируемые причины нарушения работы системы будем делится на две категории: —причины, связанные с нарушением работы пласта или скважины, —причины, связанные с отказом погружного или наземного оборудования «Средняя наработка на отказ (СНО)», отражает полную продолжительность наработки объекта с момента его ввода в работоспособное состояние до отказа или с момента его восстановления до следующего отказа. Коэффициент эксплуатации и межремонтный период или средняя наработка на отказ являются показателями взаимосвязанными. Увеличение межремонтного периода способствует росту коэффициента эксплуатации. Непосредственная работа служб подземного ремонта характеризуется следующими показателями: коэффициент повторного ремонта, коэффициент сменности (использования подъемников), время ожидания ремонтов, число ремонтов на 100 скважин действующего фонда, число неучтенных ремонтов, стоимость одного ремонта, доля непроизводительного времени и доля подготовительно- заключительных работ в общем, балансе времени ПРС. |
|