Наземные сооружения и оборудование для ремонтных работ в скважинах.

Все оборудование, используемое при ПРС можно разделить на две основные группы:

- оборудование для СПО;

- оборудование для технологических операций.

Оборудование для СПО подразделяется на следующие группы:

1) Грузоподъемное оборудование предназначено для проведения спуско-подъемных операций и состоит из вышек (матч), талевых сис­тем, лебедок и их привода, которым чаще всего является двигатель транспортного средства. Параметры грузоподъемного оборудования определяются массой спускаемого инструмента и, следовательно, глубиной спуска и конструкцией скважинного оборудования.

- Вышки и мачты – стационарные или передвижные сооружения, предназначенные для подвески талевой системы, поддержания на весу колонны труб или штанг при ремонтных работах, проводимых на скважине. Вышки, имеющие три и более несущих элемента (ноги), относятся к башенным, а одна или две – мачтовые. Для подземного ремонта в основном используются мачтовые вышки. На промыслах используют подъемные сооружения двух видов: стационарные и пе­редвижные, которые монтируют в транспортном положении на спе­циальных тележках.

К стационарным сооружениям относятся различного типа вышки и мачты (двуножки). Вышки изготавливают из сортового проката или из отработанных бурильных и насосно-компрессорных труб. Стационарные вышки или мачты используются всего 2-3% кален­дарного времени в году. В основном их применяют на труднодо­ступных участках месторождений.

- Талевая система – это полиспаст, состоящий из неподвижных шкивов (кронблока) и подвижных шкивов (талевого блока), крюка и талевого каната. Кронблок устанавливается на верхней площадке вышки или мач­ты, талевый блок подвешивается на талевом канате, один конец ко­торого после оснастки прикреплен к барабану подъемной лебедки, а другой - к раме вышки или талевому блоку. Крюк подвешивается к нижней серьге талевого блока.

- Подъемник – механическая лебедка, монтируемая на тракторе, автомашине или отдельной раме. Основными узлами подъемника являются трансмиссия, лебедка, пневматическая систе­ма и система управления.

- Агрегат подземного ремонта скважин в отличие от подъем­ника оснащен вышкой и механизмом для ее подъема и спускания. В агрегат для текущего ремонта скважин включена вышка с та­левой системой, подъемник, автоматический или ручной ключи.

Агрегаты для освоения скважин дополнительно имеют на подъ­емнике тартальный канат значительной длины для присоединения к нему тартальной желонки или сваба.

Агрегат для капитального ремонта, кроме перечисленного выше оборудования, имеет ротор для вращения труб и промывочный на­сос для подачи жидкости с целью выноса выбуренной породы.

2) Инструмент для СПО

В состав инструмента для СПО входят:

- Элеваторы предназначены для задержания и удерживания на весу подземного оборудования. На промыслах наибольшее распространение получили втулоч­ные одноштропные элеваторы с захватом под муфту, которые под­вешиваются на крюк с помощью серьги.

- Спайдеры предназначены для захвата и удерживания на весу колонны насосно-компрессорных труб при спускоподъемных опера­циях. На промыслах наибольшее распространение получили втулоч­ные одноштропные элеваторы с захватом под муфту, которые под­вешиваются на крюк с помощью серьги.

- Трубные ключи применяют для свинчивания и развинчивания НКТ и бурильных труб в процессе подземного ремонта скважин. При работе с трубами в основном применяют ключи шарнирные и цепные.

3) Средства механизации

В комплексе основных работ, связанных с подземным ремонтом скважин, наиболее тяжелы и трудоемки операции по спуску и подъ­ему НКТ и штанг, в некоторых случаях занимающие от 50 до 80% от общего времени ремонта скважины. Применение средств механиза­ции позволяет уменьшить эти затраты времени, а также сократить долю ручного труда.

К средствам механизации относятся: трубные механические ключи, штанговые механические ключи и манипуляторы.

Оборудование для технологических операций включает в себя:

1 Насосные агрегаты для закачки технологических агентов.

2 Котлы для приготовления пара и депарафинизации подъемных труб.

3 Оборудование для вращения инструмента (турбобур, винтовой вращатель).

4 Инструмент для ловильных работ.

5 Инструмент для разрушения или изменения формы эксплуатационной колонны.

6 Устройства для удержания в скважине какого-либо оборудования и герметизации ее отдельных участков.

7 Оборудование устья скважины для выполнения работ, связанных с ПРС (ПВО, лубрикатор).

8 Инструмент для исследования скважин перед ПРС.

Техника и технология искусственного заводнения нефтяной залежи. Особенности эксплуатации нагнетательных скважин (подземное и наземное оборудование, режим эксплуатации, исследование скважины).

В настоящее время наиболее эффективным и распространенным методом увеличения темпов отбора нефти из пласта и повыше­ния коэффициентов нефтеотдачи является поддержание пласто­вого давления закачкой воды (или газа) в пласт.

По способу различают законтурное, приконтурное и внутри- контурное заводнение.

При законтурном заводнении нагнетательные сква­жины, через которые закачивают воду в пласт, размещают за внешним контуром нефтеносности по периметру залежи в зоне, занятой водой. Линию нагнетания (т. е. линию, проходящую через нагнетательные скважины) располагают на некотором расстоянии, которое зависит от ряда различных факторов. Особое значение име­ет неоднородность пласта по проницаемости и толщине, по­скольку перемещение фронта вытеснения в таких пластах име­ет сложный, зачастую непрогнозируемый характер. Поэтому обычно нагнетательные скважины располагают на расстоянии до 300–500 м от внешнего контура нефтеносности.

Этот метод применяют при разработке неболь­ших залежей, когда имеется не более трех-четырех рядов добы­вающих скважин, при хорошей гидродинамической связи нефте­носной части с зоной расположения нагнетательных скважин. К недостаткам метода относятся значительные потери закачи­ваемой воды за счет ее оттока во внешнюю область и запазды­вающее воздействие на залежь из-за удаленности линии нагне­тания.

При приконтурном заводнении происходит более интенсивное и ускоренное воздействие на залежь. В этом случае нагнетательные скважины располагаются в зоне нефтеносности в непосредственной близости от внешнего контура. Этот метод заводнения применяется при плохих коллекторских свойствах внешней водоносной области и при небольших размерах зале­жи. К недостаткам данной системы заводнения относится более быстрое, чем при законтурном заводнении, обводнение добываю­щих скважин.

Внутриконтурное заводнение может осущест­вляться различными способами в зависимости от взаимного расположения нагнетательных и добывающих скважин. Разли­чают площадное, очаговое, избирательное блочное заводнение, разрезание залежи рядами нагнетательных скважин (линейными или круговыми). Система заводнения должна обеспечивать два основных условия. Во-первых, эффективное поддержание пластового давления во всех точках залежи. Поэтому нагнета­тельные скважины должны вскрывать все продуктивные про­пластки. Во-вторых, достижение максимальной нефтеотдачи, для чего вытеснением нефти водой должны охватываться все точки пласта.

При закачке воды в пласт через ряды нагнетательных сква­жин последние располагают: вдоль контуров нефтеносности; в местах с достаточно хорошими коллекторскими свойст­вами; в наиболее пониженных местах, где возможно вклинивание водяных зон в нефтяную часть; перпендикулярно к линиям выклинивания продуктивных про­пластков.

Воздействие обычно эффективно, когда на один ряд нагне­тательных скважин приходится два-три ряда добывающих.

Технология и техника нагнетания воды в значительной мере определяются источ­ником водоснабжения и качеством воды. При заводнении нефтяных пластов в качестве рабочего аген­та используют воды как поверхностных водоемов (реки, моря, озера), так и глубинных водоносных горизонтов, а также плас­товые, извлекаемые из недр вместе с нефтью.

К закачиваемой воде предъявляются определенные требова­ния: минимальное содержание механических примесей и соеди­нений железа; отсутствие сероводорода и углекислоты, вызывающих, коррозию оборудования; предотвращение химического взаимодействия закачивае­мой и пластовой вод, сопровождающегося выпадением осад­ков, закупоривающих поры пласта; отсутствие органических примесей (бактерий и водорос­лей).

Схемы водоснабжения для заводнения пластов в зависи­мости от местных условий каждого района могут быть различ­ными. Однако любая из них с использованием поверхностных водоемов в качестве источников водоснабжения состоит из сле­дующих основных элементов: водозаборных сооружений для забора воды из источников и подачи ее насосами в водопроводную сеть или на водоочист­ную установку; водоочистной установки (если требуется очистка воды); сети магистральных и разводящих водоводов; кустовых насосных станций для подачи воды в водопровод­ную сеть и закачки ее в нагнетательные скважины; нагнетательных скважин.

Водозаборные сооружения должны строиться по возможно­сти вблизи районов заводнения и отличаться простотой и эко­номичностью. Этим требованиям наиболее полно удовлетворяют водозаборы, использующие подрусловые воды. В зависимости от местности и применяемого оборудования под русловые водо­заборы могут быть сифонные и с индивидуальными насосными агрегатами.

Для закачки воды в нефтяные пласты применяют блочные кустовые насосные станции (БКНС), которые оборудованы на­сосными системами на базе центробежных насосных агрегатов ЦНС-180 и ЦНС-500 индустриальным способом. В состав станции входят следующие технологические объ­екты: насосные блоки, блок дренажных насосов, блок низко­вольтной аппаратуры и управления, блоки напорных гребенок, распределительное устройство, трансформаторная подстанция, резервуар сточных вод, площадка для выката оборудования.

Нагнетательная скважина – скважина, используемая для закачивания воды или другого рабочего агента в продуктивный пласт с целью поддержания пластового давления

В отличие от добывающих скважин, в которых производится отбор пластового флюида, в нагнетательные скважины закачивается жидкость (вода), таким образом обеспечивая замещение пластового флюида в коллекторе.

Наземное оборудование нагнетательной скважины состоит из нагнетательная арматура, обвязка устья скважины А подземное из колонны НКТ и пакера.

Устье нагнетательной скважины оборудуется стандартной арматурой, рассчитанной на максимальное ожидаемое давление при закачке рабочего агента. Она предназначена для герметизации устья нагнетательных скважин в процессе нагнетания в скважину воды, для выполнения ремонтных работ, проведения мероприятий по увеличению приемистости пласта и исследовательских работ, осуществляемых без прекращения закачки. Основные части арматуры – трубная головка и елка. Трубная головка предназначена для герметизации затрубного пространства, подвески колонны НКТ и проведения некоторых технологических операций, исследовательских и ремонтных работ. Елка служит для закачки жидкости через колонну НКТ и состоит из стволовых задвижек, тройника, боковых задвижек и обратного клапана. Нагнетательная арматура обвязывается с нагнетательной линией скважины.

Вывод нагнетательной скважины на режим осуществляется приведением рабочего давления и расхода жидкости в соответствие с режимными параметрами. Задачей оператора по ППД при этом является контроль за рабочим давлением и количеством закачиваемого рабочего агента. Скважина считается выведенной на режим, если три замера расхода рабочего агента по скважине в течение суток соответствуют режимным показателям при неизменном давлении закачки.

В процессе эксплуатации скважин при помощи приборов должен проводиться постоянный контроль за приемистостью, давлением нагнетания и охватом пластов заводнением по толщине. Пластовое давление, фильтрационные параметры пласта и коэффициенты приемистости скважин определяются путем исследования скважин методами падения забойного давления и установившихся пробных закачек. Оценка эффективности мероприятий по регулированию закачки воды по разрезу производится с помощью глубинных расходомеров, метода радиоактивных изотопов или высокочувствительных термометров. Периодичность и объем исследовательских работ в нагнетательных скважинах устанавливается предприятием в соответствии требованиями технологического проектного документа на разработку.