Файл: Халилов А.А. Техника подземного ремонта нефтяных скважин.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.07.2024
Просмотров: 125
Скачиваний: 0
А .А . Х А Л И Л О В
W |
-ТЕХНИКА *= |
|
|
F |
± |
||
|
ПОДЗЕМНОГО 1 |
|
|
і |
РЕМОНТА |
= |
|
і НЕФТЯНЫХ |
Ш |
|
|
=к СКВАЖИН |
ш |
|
А. А. ХАЛИЛОВ
ТЕХНИКА
ПОДЗЕМНОГО
РЕМОНТА
НЕФТЯНЫХ
СКВАЖИН
’С 'Н ^ Т
■ і V^ а _
:сХ і
'éw S
Азербайджанское государственное издательство
Б а к у • 1974
3—8 - 2
У Д К
62—73 М
А. А. Халилов. Техника подземного ремонта нефтяных скважин. Баку, Азернешр, 1974, стр. 173.
Книга посвящена вопросам технологии и техники подземного ре монта нефтяных скважин. В ней описаны конструкции современного оборудования и нефтепромысловых инструментов, проанализированы их конструктивные и эксплуатационные недостатки и даны некоторые рекомендации для дальнейшего усовершенствования. В книге приве дена также методика расчета экономической эффективности при под земном ремонте новых видов нефтепромысловых инструментов и ме ханизмов для свинчивания и развинчивания колонны штанг и труб.
Книга предназначена для мастеров и операторов подземного ре монта, инженеров и техников нефтяных промыслов и машинострои тельных заводов и может быть использована как практическое посо бие студентами технических вузов и техникумов.
Иллюстраций—48, таблица—42, библиография—13 названий.
Г , |
3 |
і
(6) «Азэрнэшр», 1974
В В Е Д Е Н И Е
Одним из наиболее трудоемких и важных участков в нефтедобыче является подземный ремонт нефтяных сква жин. На подземный ремонт приходится свыше 20% всех затрат труда в нефтедобывающей промышленности. Об щий объем работ по нашей стране превышает 18 млн. чел-час/год. Осуществлению такого большого объема ремонтных работ должны способствовать внедрение новой прогрессивной технологии и механизация трудоемких подземных процессов.
Известно, что основная работа при подземном ремонте заключается в производстве спуско-подъемных операций; извлечении и спуске в скважины труб, насосных штанг и глубинных насосов.
Относительное время, затрачиваемое на спуско-подъ емные операции, увеличивается с увеличением глубин ркважин. Если при глубине скважины 500 ж время спуско подъемных операций составляет всего 45% общего балан са времени подземного ремонта, то при глубине 2000 м оно доходит до 90%. і
Для спуско-подъемных операций характерны массо вость и цикличность, так как операции в целом и все отдельные процессы периодически повторяются при спу ске или подъеме каждого звена. Поэтому незначительное сокращение времени на выполнение какого-либо процесса резко отражается на общем времени всей операции.
Общая продолжительность подземного ремонта зави сит главным образом от скорости спуско-подъемных опе раций. Например, при подземном ремонте насосной сква жины с глубиной подвески насоса 1500 м при отсутствии механизации свинчивания и развинчивания время на раз личные операции распределяется следующим образом
3
(% ): машинные—10,7; ручные работы—51,9; машинно ручные—37,4. Для скважин с меньшей глубиной подвески насоса удельный вес ручного труда еще больше.
Поэтому главная роль в подземном ремонте скважин принадлежит механизации трудоемких работ в спуско-
лодъемных операциях.
Для разрешения этой важной задачи применяются усовершенствованные передвижные агрегатные установ ки, оснащенные автоматизированными механизмами и облегченными инструментами для свинчивания-развинчи вания колонн при их сТгуско-подъеме.
В литературе, посвященной подземному ремонту, поч ти не описана новейшая техника подземного ремонта. Назрела необходимость издания такой книги, в кото рой были бы комплексно освещены вопросы конструиро вания, изготовления механизмов и инструментов, ухода за ними, экономической эффективности их в работе.
Г Л А В А I
ТЕХНОЛОГИЯ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЙ ПРИ ПОДЗЕМНОМ РЕМОНТЕ СКВАЖИН
В нефтедобыче существуют три способа эксплуатации нефтяных скважин: фонтанный, компрессорный и на сосный.
Фонтанный способ эксплуатации является наиболее дешевым и простым, нефть при этом способе извлекается из скважины на дневную поверхность без особого труда.
При компрессорном способе эксплуатации в скважины нагнетают сжатый воздух или газ, под действием которых происходит подъем нефти из скважины. Для, получения сжатого воздуха пользуются компрессорными установка ми, сооружение и эксплуатация которых требуют круп ных затрат.
Глубиннонасосный способ является самым распро страненным и наболее экономичным способом эксплуата ции скважин, прекративших фонтанировать. Достаточно сказать, что в СССР примерно 90% всех скважин, даю щих нефть, эксплуатируется глубинными насосами. На многих промыслах и в некоторых нефтедобывающих трестах нефть добывают только глубиннонасосным способом. Вот некоторые причины столь широкого распро странения этого способа нефтедобычи: простота и деше визна насосной эксплуатации, полная механизация процесса откачки, постоянство режима эксплуатации, возможность совместной эксплуатации двух и более гори зонтов одновременно, возможность обслуживания группы скважин одним двигателем, отсутствие эмульсирования нефти, выгодность эксплуатации скважин с низкими де битами и т. д.
В даннсщ книге мы рассмотрим технологию подземно-
5
го ремонта скважин для глубиннонасосного способа эксплуатации.
Подземный ремонт скважин включает в себя спуск и подъем подземного оборудования, ликвидацию’ аварки, промывку песчаной пробки и другие виды работ.
Для успешного выполнения подземного ремонта сква жин необходимо перед его началом тщательно проверить состояние подъездных путе.й, подъемного сооружения, мостков, стеллажей, пола, буровой, площадки для уста новки трактора-подъемника или агрегата и устранить неисправности. К началу ремонта скважины в зависимо сти от вида ремонта доставляется необходимое оборудо вание: трубы, штанги, насос, защитные приспособле ния и т. д.
Все ремонтные работы выполняются бригадой по под земному ремонту: оператором, помощником оператора и трактористом. Рабочим местом оператора и его помощни ка являются площадка у устья скважины и приемные мостки, тракториста—трактор-подъемник.
На промыслах наиболее распространена при подзем ном ремонте скважин (глубиннонасосньш способ эксплуа тации) технология с укладкой труб и штанг на мостки.
Известно, что технология подземного ремонта склады вается из. комплекса-чюдготовительных, ремонтных и за ключительных работ.
К подготовительным работамотносится подготовка рабочего места к ремонту скважин, а именно:
1)отцепка тележки (саней) и выгрузка инструмента;
2)установка оттяжного ролика, проаерка и смазка талевого механизма;»
3)соединение с талевым блоком трубного подъемного крюка и надевание на него штангового подъемного крюка;
4)намотка талевого каната на барабан лебедки;
5)проверка намотки и исправности талевого меха
низма;
6)укрепление трактора-подъемника упорами. Кроме этого, перед спуском и подъемом труб и штанг
бригада подземного ремонта выполняет ряд необходимых подготовительных работ: снятие и установка планшайбы, завинчивание и.отвинчивание патрубка, соединение и от соединение полированного штока, моРтаж механизмов свинчивания и развинчивания труб и штанг.
Ремонт скважин в основном состоит из спуско-подъ
6
емных ©пераций, связанных со сменой подземного обору дования. На эти операции затрачивается до 80% всего времени подземного ремонта.
Операции с трубами и со штангами производятся в следующей технологической последовательности.
1. ОПЕРАЦИИ С ТРУБАМИ
Спуск насосно-компрессорных труб в скважины начи нается со спуска насоса. Если насос вставного типа, то в скважину спускается не насос, а рубашка с замковой пружиной. А к насосу или рубашке предварительно при вертывают защитное приспособление, которое выбирается в зависимости от характеристики скважины: Затем насос захватывают трубным элеватором и, приподняв его над устьем, осторожно спускают в скважину, сажают на фла нец эксплуатационной колонны.
После этого оператор с помощником надевают элева тор на трубы, тракторист по сигналу оператора произво дит подъем первой трубы с мостков. Трубу с очищенной и смазанной резьбой заворачивают в муфту насоса. Тру бу вместе с насосом спускают в скважину и сажают удерживающий их элеватор на фланец эксплуатационной колонны. Таким образом наращивая все остальные трубы друг на друга, спускают их в скважину. При., спуске в скважину насосно-компрессорных труб выполняются для каждой трубы основные операции. Цикл ‘свинчивания и спуска очередной трубы в скважину повторяется.
Подъем насосно-компрессорных труб начинается с того, что в муфту планшайбы ввинчивают подъемный патрубок, служащий для подъема первой трубы. Затем планшайбу вместе с подъемным патрубком приподнима ют до выхода из скважины очередной муфты труб, под которую подводится элеватор. Закрыв на трубе элеватор, сажают ее на фланец эксплуатационной колонны, затем отвинчивают планшайбу и, убрав ее, приступают к подъ ему остальных'труб из скважины.
Таким образом, цикл подъема, развинчивания и укладки очередной трубы, поднятой из скважины, пов торяется.
В таблице 1 приведен технологический процесс спусноподъемных операций насосно-компрессорных труб с при менением механизма АПР-2. В таблице даны среднеариф-
№
пп
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
Таблица 1 .
Элементы спуско-подъемных операций |
|Время, сек. |
Спуск труб |
|
Подача элеватора подвешенного на крюке, к оче- |
|
редной трубе и надевание элеватора на трубу |
4 |
Подъем трубы с мостков |
40 |
Посадка нижнего конца трубы в муфту |
5 |
Свинчивание труб (автоматом) |
16 |
Спуск трубы в скважину |
10 |
И т о г о |
75 |
Подъем труб |
|
Подача элеватора, подвешенного на крюке, к |
|
устью скважины и надевание элеватора на |
|
трубу |
4 |
Подъем трубы из скважины |
47 |
Заклинивание колонны труб |
2 |
Развинчивание труб (автоматом) |
15 |
Опускание трубы на мостки |
12 |
И т о г о |
80 |
метические величины затрат времени по данным Цент рального бюро промышленных нормативов по труду совместно с нормативно-исследовательскими станциями Министерства нефтедобывающей промышленности СССР
и объединения «Азнефть».
2. ОПЕРАЦИИ СО ШТАНГАМИ
•
Спуско-подъемные операции с насосными штангами аналогичны тем же операциям с насосно-компрессорны ми трубами.
Ввиду того, что вес штанг значительно меньше веса труб той же длины, спуск и подъем штанг производится на больших скоростях, чем труб. Во избежание изгиба штанг поднимают с мостков или укладывают на мостки только одну штангу.
Последовательность спуско-подъемных операций со штангами приводится в таблице 2.
В таблице 2 приводятся среднеарифметические вели чины затрат времени по элементам работ, состггвляю-
8
|
|
Таблица 2 |
|
№ |
1 |
Элементы спуско-подъемных операций |
Время, сек. |
пп |
|||
|
|
Спуск штанг |
|
1 |
|
Подача крюка к мосткам и надевание штропа на |
2 |
2 |
|
очередную штангу, уложенную на мостках |
|
|
Подъем штанг с мостков |
13 |
|
3 |
|
Чистка, смазка резьбы и направление нижнего |
2 |
4 |
|
конца штанги для свинчивания |
|
1 Свинчивание штанг ключом |
10 |
||
5 |
1 Спуск штанги в скважину |
8 |
|
|
|
Итого: |
35 |
|
|
Подъем штанг |
|
1 |
|
Подача крюка к устью скважины и-надевание |
2 |
2 |
|
штропа загруженного элеватора |
|
|
Подъем штанг из скважины |
13 |
|
3 |
|
Установка элеватора на устье скважины и посад- |
2 |
4 |
|
ка на него штанг |
|
|
Развинчивание штанг ключом |
8 |
|
5 |
|
Опускание штанги на мостки |
10 |
|
|
И т о г о |
35 |
щим полный цикл спуска и подъема каждой штанги, ко торый для очередных штанг повторяется.
В комплекс технологии подземного ремонта скважин, как выше было указано, входят и заключительные рабо ты как после трубных и штанговых операций, связанных с пуском скважины, так и после ремонта скважины. К заключительным работам после подземного ремонта скважин относятся:
1.Опускание талевого блока на пол буровой, снятие штангового крюка и отсоединение трубного подъемного крюка от талевого блока.
2.Погрузка инструмента на тележку.
3.Сматывание' талевого каната и отсоединение его конца от барабана лебедки.
4.Освобождение трактора-подъемника от упоров.
5.Присоединение тележки (саней) с инструментом к трактору-подъемнику.
Взависимости от применяемого при спуске-подъеме оборудования последовательность выполнения спуско
подъемных операций различна.
В заключение отметим, что ныне при подземном ре-
9