2 Подземный ремонт скважин. Агрегаты для подземного ремонта скважин. Оборудование и инструмент для ликвидации аварий с трубами и штангами.

Вопрос длинный, перейти к оборудованию для ликвидации аварий с трубами.

Подземным ремонтом скважины называется комплекс работ, связанных с предупреждением и ликвидацией неполадок с подземным оборудованием и стволом скважины

Подземный ремонт скважин условно можно разделить на текущий и капитальный. Текущим ремонтом скважин (ТРС) называется комплекс работ, направленных на восстановление работоспособности скважинного и устьевого оборудования, и работ по изменению режима эксплуатации скважины, а также по очистке скважинного оборудования, стенок скважины и забоя от различных отложений (парафина, солей, продуктов коррозии). Текущий ремонт скважин подразделяют на: планово-предупредительный и восстановительный.

Капитальным ремонтом скважин (КРС) называется комплекс работ, связанных с восстановлением работоспособности обсадных колонн, цементного кольца, призабойной зоны, ликвидацией сложных аварий, спуском и подъемом оборудования при раздельной эксплуатации и закачке.

При подземном ремонте скважин проводятся следующие операции:

а) транспортные - доставка оборудования на скважину;

б) подготовительные - подготовка к ремонту.

в) спускоподъемные - подъем и спуск нефтяного оборудования;

г) операции по очистке скважины, замене оборудования, ликвидации мелких аварий;

д) заключительные - демонтаж оборудования и подготовка его к транспортировке.

Выполнение работ по капитальному ремонту скважин регламентируется проектом и различными инструктивными картами, в которых указываются последовательность операций, используемые технические средства и оборудование.

Подземный и капитальный ремонты скважин выполняются с использованием подъемных агрегатов (в последнее время передвижных) А-40, А-50 и т.д., транспортных средств, инструмента, средств механизации (ключи АШК, АПР), различного ловильного и другого оборудования и специального инструмента.

Агрегаты, применяемые при ремонте скважин, делятся по назначению и конструкции шасси. Агрегаты грузоподъемностью до 40 тонн, используются для ПРС.

По конструкции шасси:

1. Гусеничное шасси: Бакинец ЗМ, Азинмаш-43А, УПТ-32, УПТ-50, СУРС-40.

2. Колесное автомобильное шасси: Азинмаш-37, А2-32, А7-60, А50 У. А4-32, А50 М.

3. Стационарные: БР-125, БУ-75, Р-125.

Подъемник - механическая лебедка, монтируемая на автомашине или отдельной раме. В первом случае привод лебедки осуществляется от тягового двигателя трактора, в остальных от самостоятельного двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя.

Агрегат - в отличие от подъемника оснащен вышкой и механизмом для ее подъема и опускания.

Агрегаты АР-32 и АР-32/40 предназначены для проведения текущих ремонтов эксплуатационных скважин. Транспортная база – автошасси КрАЗ-260Г и Урал- 4320- 1912 соответственно. Привод механизмов от ходового двигателя ЯМЗ-238Л. Агрегаты отличаются высокой проходимостью, монтажеспособностью. Кабина оператора размещена в непосредственной близости от устья скважины, обеспечивает хороший обзор и удобства в работе.

Агрегат ремонтный АР60 предназначен для освоения, ремонта и бурения нефтяных и газовых скважин.

Транспортная база подъемного блока – автошасси КрАЗ-65101. Привод механизмов – от ходового двигателя – ЯМЗ-238 М2.

Агрегат в исполнении для бурения комплектуется полатями верхового рабочего для вертикальной расстановки труб и буровым основанием с подсвечником, насосным блоком на прицепе, ротором со встроенным клиньевым захватом, транспортабельной котельной установкой или воздушным теплогенератором.

По отдельному заказу агрегат поставляется с двухбарабанной лебедкой с дисковыми пневматическими муфтами, двухленточным тормозом бурового и одноленточным - тартального барабана, комплектом устьевого, скважинного оборудования и инструмента для свабирования скважин, а также комплектуется гидроприводным ключом и вертлюгом.

Число скоростей 8. Мачта - телескопическая наклонная. Расстояние от земли до оси кронблока, м – 22. Длина поднимаемой свечи, м -16.

Агрегат А60/80 предназначен для ремонта, бурения и освоения нефтяных и газовых скважин. Механизмы агрегата смонтированы на полноприводных шасси БАЗ-695071 или КрАЗ-260Г.

Агрегат А-50М предназначен для освоения, ремонта и выполнения комплекса работ по ликвидации аварий нефтяных, газовых и нагнетательных скважин.

Все механизмы агрегата, кроме промывочного насоса, смонтированы на автошасси «Татра» или КрАЗ-65101. Буровой насос НБ-125 смонтирован на прицепе типа 710Б или СМ-38326. Привод механизмов агрегата от ходового двигателя ЯМЗ-238М2.

Привод навесного оборудования агрегата и насосного блока осуществляется от двигателя автомобиля через коробку скоростей, раздаточную коробку, коробку отбора мощности и раздаточный редуктор. От раздаточного редуктора вращение передается буровому насосу и редуктору, масляным насосам, питающим гидропривод ротора и гидроцилиндры подъема мачты. На мачте размещены подвески ключа и бурового рукава, соединенного с буровым насосом посредством манифольда. При необходимости к талевому блоку может быть подвешен вертлюг с квадратной рабочей трубой. Нагрузка на крюке контролируется при помощи индикатора веса, закрепленного на неподвижном конце талевого каната.

Цепные передачи на подъемный вал барабана лебедки включаются шинно-пневматическими муфтами. Трансмиссионный вал с помощью цепных передач, включаемых шинно-пневматической и зубчатой муфтами, передает две скорости вращения промежуточному валу бурового ротора. В виду того, что раздаточный редуктор агрегата получает от коробки отбора мощности две скорости вращения, гидроротор и буровой насос также имеют две скорости вращения. Подъем и опускание мачты производится при работе автомобиля на первой передаче и при одном включенном маслонасосе.

Агрегат АПРС-32 включает в себя следующие узлы: механизм отбора мощности и коробку перемены передач, присоединенные непосредственно к силовому двигателю автомобиля КрАЗ-255Б, однобарабанную лебедку и механизмы управления лебедкой. Установка снабжена телескопической вышкой, которая позволяет работать с трубами длиной до 12,5 м. Установка вышки в горизонтальное (транспортное), положение осуществляется специальной гидравлической системой, состоящей из двух гидравлических цилиндров. Талевая система четырехструнная 32, обеспечивает грузоподъемность на крюке до 32 т при работе на первой скорости.

Рис. 5.4а. Агрегат А60/80 (общий вид): 1 - шасси БАЗ-695071; 2 - отвод выхлопных газов; 3 - коробка отбора мощности; 4 - вал карданный; 5 - домкрат гидравлический; 6 - лестница с ограждениями; 7 - оттяжки силовые; 8 - оттяжки ветровые; 9 - подвеска ключей; 10 - манифольд с буровым рукавом; 11 - рукав буровой с подвеской; 12 - мачта; 13 - блок талевый; 14 - укрытие оператора; 15 - вертлюг; 16 - рабочая труба квадратная; 17 - аутригер задний; 18 - гидроротор; 19 - ротор буровой; 20 - пульт управления; 21 - подставка; 22 - лебедка; 23 - ограждение лебедки; 24 - гидросистема; 25 - лебедка вспомогательная; 26 - рама агрегата; 27 - стойка мачты; 28 - башмак; 29 - аутригер передний; 40 - растяжки полатей верхового; 41 - подкос; 42 - полати верхового с укрытием; 43 – упор

Агрегат А-50М общий вид: 1-телескопическая мачта; 2-квадратная штанга; 3-пневмоуправление; 4-гидроротор; 5-винтовой домкрат; 6-рычаги управления с зубчатыми муфтами; 7-раздаточный редуктор; 8-карданный вал; 9-рама; 10-коробка отбора мощности; 11-шасси автомобиля КрАЗ65101; 12-балка для крепления силовых оттяжек; 13-передний буфер; 14-передняя опора мачты; 15-установка запасного колеса; 16-средняя опора мачты; 17-вспомогательная лебедка; 18-компрессорная установка; 19-гидросистема; 20-чехол; 21-основнаялебедка; 22-левый гидравлический домкрат; 23-правый гидравлический домкрат; 24- индикатор веса; 25-талевый канат; 26-талевый блок; 27-подвеска ключей; 28, 29 – подвеска бурового рукава; 30-вертлюг; 31-манифольд; 32-буровой насос; 33-карданный вал; 34-карданный шарнир; 35-трнсмиссия; 36-цепная передача; 37-гидрораскрепитель; 38-кожух привода лебедки; 39-промежуточный вал; 40-электрооборудование; 41-площадка оператора; 42-управление и освещение шасси.

Агрегат АПРС-40 включает те же элементы, что и АПРС-32. На агрегате предусмотрена возможность увеличения грузоподъемности с 32 до 40 тонн путем закрепления мертвого конца каната непосредственно на крюкоблоке. В штатном положении мертвый конец крепиться на боковой стенке станины лебедки.

Агрегат АРБ-100 (рис. 5.1) предназначен для бурения ротором и забойными двигателями, освоения, капитального ремонта и восстановления нефтяных и газовых скважин.

Агрегаты АРБ-I00 в зависимости от преимущественного назначения изготавливаются в комплектации для ведения буровых работ, капитального ремонта и освоения скважин. Агрегаты монтируются на шасси БАЗ-69096, КЗКТ-8014, КЗКТ-80052 и оснащаются двухбарабанной лебедкой (с тартальным барабаном).

Агрегаты АРБ-I00, предназначенные для бурения эксплуатационных, разведочных, вертикальных, наклонно направленных, горизонтальных и боковых стволов скважин, имеют следующие шифры, комплектность и отличительные признаки:

1. АРБ-100.002 и АРБ-I00.102 комплектуются блоком подъемным с однобарабанной лебедкой (без тартального барабана), мобильным блоком бурового основания (с роторным основанием и подсвечниками) и приемных мостков, ротором Р-560, вертлюгом ВБ-100, трубой ведущей 112х112, буровым рукавом 76х2О, комплектом штропов, индикатором веса и смонтированы соответственно на шасси КЗКТ-80052 и КЗКТ-8014; их мобильный блок основания и приемных мостков - на трехосном прицепе ОЗТП-84701А.

2. АРБ-100.012 и АРБ-100.112 комплектуются блоком подъемным с двухбарабанной лебедкой (с тартальным барабаном). Далее то же, что и для агрегатов АРБ-I00.02 и АРБ-I00.I02.

При аварии с трубами штангами применяется след инструмент:

Для ловли труб применяют: труболовки, овершоты, колокола, метчики;

Для ловли штанг: шлипсы, овершоты, крючки;

Труболовки предназначены для извлечения целиком путём расхаживания или по частям, путём отвинчивания оставшихся в скважине в результате аварии труб. По характеру захвата и принципу действия подразделяются на внутренние неосвобождающие, внутренние освобождающие, наружные неосвобождающие, наружные освобождающие.

Внутренние неосвобождающие труболовки имеют только механизм захвата, в скважине пойманный конец освободить не возможно. Внутренние освобождающие труболовки имеют механизм захвата и механизм освобождения в скважине. Механизм освобождения работает по принципу освобождения сухарей путём их с рубашкой перемещения вверх, в исходное состояние за счёт вращения труб и последующей натяжки инструмента. Труболовки изготавливаются с резьбами правого и левого направления. Труболовки с правыми соединительными резьбами применяются для извлечения аварийных труб целиком, а левого направление резьбы для извлечения аварийных труб по частям, путём отворачивания (налево) нижней части труб. В зависимости от количества плашек труболовки изготавливаются в одноплашечном и шестиплашечном исполнениях. Труболовки состоят из переводника, ствола, плашки, могут иметь кожух с направлением для залавливания труб прижатых к обсадной колонне. Для посадки и хождения плашки на стержне имеется наклонная площадка, с продольными выступами типа "ласточкин хвост". По этим выступам в вертикальном положении перемещаются плашки, имеющие на наружной поверхности насечку. Перемещение плашек ограничивается в верхнем положении упором в заплечиках стержня, в нижнем упором в торец наконечника. Конструкция всех труболовок позволяет на устье освобождать инструмент от захваченных труб. Наружные труболовки производят залавливание труб за наружную часть, а внутренние за внутреннюю часть труб.

Метчики представляют собой ловильный инструмент врезного типа и предназначены для извлечения оставшейся в скважине колонны труб, оканчивающейся вверху муфтой или высаженной частью трубы. Корпус метчика выполнен в виде усечённого конуса, верхний конец имеет замковую резьбу для свинчивания с трубами, а нижний - ловильную. Вдоль всего корпуса ловильной резьбы предусмотрены канавки для выхода стружки при врезании в аварийный объект. Для улучшения условий врезания передние грани продольных канавок метчика на режущей части выполнены под углом 3 градуса. Метчики изготавливаются с правыми и левыми присоединительными резьбами, имеют большой размерный ряд.

Колокола представляют собой ловильный инструмент врезного типа и предназначены для извлечения оставшейся в скважине колонны труб. Захват происходит путём врезания навинчиванием труб на их внутреннюю поверхность. По назначению колокола подразделяются на сквозные КС и несквозные К. Особенность сквозных колоколов от несквозных, в том, что они обеспечивают возможность пропуска сквозь корпуса колокола сломанного или безмуфтового конца ловимой трубы с последующим захватом её и нарезанием резьбы на наружной поверхности замка или муфты. На корпусах обоих типов колоколов изготавлена резьба для заворачивания направляющей воронки. Резьба в верхней части колокола служит для присоединения к колонне НКТ, резьба в нижней части - ловильная, специального профиля, с конусностью 1/16. По всей её длине выполнены продольные канавки для выхода стружки при врезании в ловильный объект. Колокола изготавливаются с правыми и левыми присоединительными резьбами, имеют большой размерный ряд. Колокол левый применяется для извлечения левых труб целиком и правых по частям. При небольших зазорах между обсадной колонной и колонной ловимых труб колокола применяются без воронок, в скважинах со значительным зазором - с воронками.

Штанголовки предназначены для извлечения оставшейся в скважине колонны насосных штанг и устьевых штоков. В корпусе ловителя имеется конусная посадочная площадка цанги и цанга, которая пропускает через себя аварийный конец, а при ходе вверх, за счёт трения цанги о стенку штанги происходит её зацепление и заклинивание, а в следствии этого дальнейший подъём аварийной колонны. Размеры штанголовок зависят от диаметра НКТ и аварийного конца штанги. Штанголовки разного назначения могут зацепляться как за оборванный конец, так и за галтельную часть. Цанги являются сменными, оснащение зависит от диаметра оборванной штанги, твёрдость рабочей части цанги должна быть твёрже тела штанги. Конструкция ловителя имеет возможность на поверхности освобождать тело штанги.

У дочки предназначены для ловли и извлечения каротажных кабелей. Удочки представляют собой стержни круглого сечения с приваренными или шарнирно установленными крючьями, которые ввинчивается в корпус, в нижней части корпуса имеется ограничитель, верхняя часть корпуса имеет присоединительную замковую резьбу на бурильные трубы. Ограничитель необходим для того чтобы канат, кабель не смогли выйти за корпус удочки, во избежание заклинивания бурильных труб при подъёме кабелем. Удочки бывают одно-, двух- четырехрогивыми.

Для ловли на забое скважин посторонних предметов существуют множество других ловителей: пауки, овершоты, "мятая труба", ерши, ерши-рыхлители и другие. Для ловли каждого отдельного предмета подбирается или изготавливается свой особый инструмент.