Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Халилов А.А. Техника подземного ремонта нефтяных скважин

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
5.86 Mб
Скачать

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