Справочник инженера по добыче нефти

Оборудование для добычи нефти

1.Конструкция скважин

Для разобщения пластов, предотвращения обвалов стенок скважины, предотвращения поглощений и проявлений в скважину спускаются обсадные трубы. Пространство между трубами и стенками скважин закачивается цементный раствор.

Расположение обсадных колонн с указанием их диаметра, глубины спуска, высоты подъема цементного раствора, диаметра долот, которыми ведется бурение под каждую колонну, называется конструкцией скважины.

Каждая колонна, входящая в колонну скважины имеет свое назначение.

• Направление - самая большая обсадная колонна, предназначена для предохранения устья скважины от размыва, предохранения стенок скважины от осыпания, направления промывочной

• жидкости в желобную систему. В зависимости от прочности пород глубина спуска составляет от 5м до 40м.

• Кондуктор - изолирует водоносные пласты, перекрывает неустойчивые породы, обеспечивает возможность установки противовыбросового оборудования. Глубина спуска от 200 до 800 метров.

• Техническая колонна - служит для перекрытия платов при трудных геологических условиях бурения (несовместимые по пластовым давлениям пропластки, зоны высокого поглощения, отложения, склонные к набуханию, осыпанию и т.п.).

• Эксплуатационная колонна - необходима для эксплуатации скважины. Она спускается до глубины залегания продуктивного пласта. Ввиду важности ее назначения уделяется большое внимание ее прочности и герметичности.

3.2. Обсадные трубы и муфты к ним

Обсадные трубы предназначены для крепления стенок скважины после бурения и разобщения нефтеносных, газоносных и водоносных пластов. Обсадные трубы изготавливают из сталей групп прочности С, Д, К, Е, Л, М и Р. Трубы выпускают длиной от 9,5 до 13м с нормальной и удлиненной резьбой. В комплекте может быть не более 20% труб длиной 8 – 9,5м и не более 10% длиной 5 – 8м. Трубы групп прочности К, Е, Л, М, Р подвергают термообработке. Резьбы обсадных труб выполняются конусностью 1:16; резьба муфт должна быть оцинкована и фосфатирована. На каждой трубе на расстоянии 40 – 60см от её конца, свободного от муфты, наносится клеймо с указанием условного диаметра в мм, группы прочности, длины резьбы, толщины стенки в мм, товарного знака завода-изготовителя, месяца и года выпуска.

Отечественная промышленность выпускает также трубы повышенной прочности и герметичности: ОТТМ – 1 (обсадные муфтовые трубы с трапецеидальной резьбой, выдерживающие наибольшие нагрузки); ОТТГ – 1, ТБО – 4, ТБО –5 (обсадные трубы с соединениями, обеспечивающие герметичность при давлении газа до 50МПа).

3.3. Насосно-компрессорные трубы и муфты к ним

Насосно–компрессорные трубы (НКТ) предназначены для добычи жидкости и газа из скважин и проведения различных ремонтных работ.

Условное обозначение труб должно включать: тип трубы (кроме гладких труб), условный диаметр трубы, толщину стенки, группу прочности и обозначение стандарта. Условное обозначение муфт включает: тип трубы (кроме муфт к гладким трубам), условный диаметр, группу прочности и обозначение стандарта.

На наружной и внутренней поверхности труб и муфт не должно быть раковин, расслоений, трещин. Допускается вырубка и зачистка этих дефектов при условии, если их глубина не превышает предельного минусового отключения по толщине стенки. Заварка, зачеканка или заделка дефектных мест не допускается.

На внутренней поверхности высаженных наружу концов труб с муфтами не должно быть более трех дефектных мест, протяженность каждого из которых по окружности не должна быть более 25мм, ширина – более 15мм и глубина – более 2мм.

На наружной и внутренней поверхности высаженных наружу концов безмуфтовых труб на расстоянии менее 85мм от торца указанные выше дефекты не допускаются. На расстоянии свыше 85мм не должно быть более трех дефектных мест, протяженность каждого из которых не должна быть более 1/3 длины окружности, ширина – более 15мм и глубина – более 2мм.

Перед спуском в скважину НКТ (особенно в условиях применения штанговых насосов или наличия отложений парафина, солей, гипса) внутренний диаметр и общая изогнутость проверяются оправкой. Длина оправки – 1250мм, ее диаметры для различных НКТ приводятся в табл. 3.2.6.

На каждой трубе на расстоянии 0,4 – 0,6м ее конца, снабженного муфтой (или раструбного конца труб НКБ), ударным способом или накаткой наносится следующая маркировка: условный диаметр труб в мм, номер трубы, группа прочности, толщина стенки в мм (для труб с условным диаметром 73 и 89мм), наименование или товарный знак предприятия-изготовителя, месяц и год выпуска. Место нанесения маркировки обводится или подчеркивается устойчивой светлой краской.

На каждой трубе рядом с маркировкой ударным способом или накаткой устойчивой светлой краской наносится маркировка: условный диаметр трубы в мм, группа прочности (для гладких труб с термоурочненными концами дополнительно маркируется «ТУК»), толщина стенки в мм (для труб с условным диаметром 73 и 89мм), длина трубы в см, масса трубы в кг, тип трубы (кроме гладких труб), вид исполнения (при поставке труб исполнения А), наименование или товарный знак предприятия-изготовителя.

Насосно-компрессорные трубы США изготавливают по стандартам Американского нефтяного института (АНИ) и по соответствующей технической документации.

Н КТ, выпускаемые по техническим документам фирм, отличаются от стандартов АНИ резьбой трапецеидального профиля, уплотняющимися элементами типа металл-металл в резьбовом соединении, цилиндрической двухступенчатой резьбой, уплотняющими пластмассовыми кольцами в резьбовом соединении.

В процессе бурения на устьевую колонную обвязку устанавливается превенторный блок, а в процессе освоения и эксплуатации скважин – фонтанная или нагнетательная арматура.

Устьевая колонная обвязка может быть двух-, трех-, четырех и пятиколонной. В зависимости от количества обвязываемых колонн колонные обвязки могут быть однокорпусными и многокорпусными.

Однокорпусная колонная обвязка состоит из колонной головки, содержащей трубодержатель и уплотнитель для одной обсадной колонны, запорных устройств и манометров на боковых отводах. В серийно выпускаемых колонных головках крепление обсадной колонны производится на клиньевом трубодержателе. В качестве запорных устройств применяются прямоточные задвижки и краны.