Техника и технологии проведения подземного ремонта скважины ПРС с применением гибких труб-Курсовая работа-Дипломная работа-Специальность-Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений РЭНГМ-Нефтегазовое дело-Эксплуатация и обслуживание объекто
ID:
185121
Дата закачки:, Продавец:
Посмотреть другие работы этого продавца
Тип работы:, Форматы файлов:, Описание:
Техника и технологии проведения подземного ремонта скважины ПРС с применением гибких труб-Курсовая работа-Дипломная работа-Специальность-Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений РЭНГМ-Нефтегазовое дело-Эксплуатация и обслуживание объектов нефтегазодобычи
Доклад Рябов
Сегодня из 50–60 известных операций, проводимых с использованием гибких труб, в России наиболее широко распространены следующие:
- ликвидация отложений парафина, гидратных и песчаных пробок в НКТ;
- обработка призабойной зоны, подача технологических растворов;
- спуск оборудования для проведения геофизических исследований, особенно в наклонных и горизонтальных скважинах;
- установка цементных мостов;
- выполнение работ по изоляции пластов.
За время использования установок с колонной гибкой трубы были выявлены следующие преимущества:
- ускорение спускоподъемных операций;
- в нагнетательных скважинах исключается подъем колонны НКТ;
- при ОПЗ добывающих скважин по межтрубному пространству исключается подъем ПО;
- возможность проведения неограниченного количества ОПЗ за 1 СПО;
- проведение полного комплекса работ при ремонте горизонтальных скважин;
- возможность проведения работ КРС на депрессии;
- возможность проведения работ КРС без глушения;
- экологическая безопасность при проведении работ;
- высокая культура производства.
Основу составляют агрегаты капитального и подземного ремонта скважин с применением гибких труб.
Показываю чертеж Агрегаты колтюбинга
Оборудование устья скважины при проведении работ с использованием колонны гибких труб содержит эксплуатационную арматуру, используемую на данной скважине. Это может быть фонтанная арматура, эксплуатационная арматура установки электроцентробежного насоса, арматура нагнетательной скважины, штанговая скважинная установка с эксцентричной шайбой.
В первых трех случаях на фланце верхней стволовой задвижки монтируют четырехсекционный превентор, входящий в состав комплекса оборудования. Превентор должен обеспечивать свободный пропуск колонны гибких труб в скважину. При возникновении аварийной ситуации он либо герметизирует полость колонны.
Техника и технология проведения ПРС с применением гибких труб
... применение гибких труб при разбуривании и эксплуатации морских месторождений. Весьма важным при проведении любых работ в скважине ... трудноизвлекаемых запасов, восстановление бездействующих и малодебитных скважин. Бурение гибкими трубами позволяет уже сегодня вовлечь в разработку ... Стратиграфия мезозойско-кайнозойских отложений приводится по материалам региональной стратиграфической схемы мезозойских ...
На верхнем фланце превентора монтируют герметизатор. Основное назначение герметизатора – это изоляция внутренней полости скважины и колонны лифтовых труб от внешней среды, исключение утечек в зазоре между его корпусом и поверхностью гибких труб. Он должен обеспечивать герметичность, как в штатном режиме работы агрегата, так и при отказе или остановки каких-либо систем.
Показываю чертеж Схема обвязки устья скважины
Удаление песчаной пробки. На устье устанавливают бустерную установку и газовый сепаратор. После спуска в скважину гибкой трубы в бустерную установку подают жидкость от насосной установки и газ низкого давления от соседней скважины или газопровода, смешивают их до образования газожидкостной смеси и компримируют до величины, превышающей пластовое давление. После этого газожидкостную смесь высокого давления подают в газовый сепаратор, проводят разделение этой смеси на жидкую и газообразные фазы. Жидкость подают обратно в бустерную установку. Газ высокого давления подают на эжектор. Одновременно на него подают пенообразующую жидкость от второй насосной установки. После образования в эжекторе пенной системы ее закачивают во внутреннюю полость гибкой трубы и осуществляют промывку песчаной пробки. Повышается надежность и эффективность удаления пробки.
Показываю чертеж Промывка песчаной пробки
В результате проведения ПРС, с применением гибких труб, произошло увеличение дебита скважины на 130 тыс. м3. Рост дебита скважины, привел к увеличению объема добычи газа на 34824,3 тыс.м3.
Рост объема добычи газа привел к экономии себестоимости 1000 м3 на 296,52 руб.
На основании вышеизложенного, можно сделать вывод о экономической целесообразности проведения ПРС, с применением гибких труб на газовом месторождении.
Показываю чертеж Технико-экономические показатели
Вопрос 1. Каковы недостатки применения колонны гибких труб?
Ответ: Недостатками в работе с гибкой трубой считают:
- тенденцию колонн гибких труб к скручиванию;
- ограниченную длину гибких труб, размещаемых на барабане;
- при проведении операций на большой глубине отдельные плети приходится сваривать;
- трудности с осуществлением ремонта гибких труб в промысловых условиях;
- высокую стоимость аренды.
Вопрос 2. Для чего предназначен пакер?
Ответ: Пакер герметизирует затрубное пространство скважины, не допуская перетоков жидкости.
Вопрос 3. Назначение инжектора?
Ответ: Он должен обеспечивать надежное перемещение колонны гибких труб в заданном диапазоне без проскальзывания рабочих элементов и повреждений наружной поверхности трубы и ее геометрии. Он устанавливается над герметизатором.
Вопрос 4Назначение и конструкция обратного клапана ?
Ответ: Обратный клапан предназначен для исключения противотока жидкости из полости скважины в гибкую трубу. По конструкции клапаны бывают шариковые и тарельчатые.
Оборудование для эксплуатации скважин фонтанным и газлифтным способами
... затратах. Поэтому одной из главных задач при эксплуатации скважин этим способом является обеспечение возможности длительного фонтанирования скважины, что связано с рациональным использованием энергии пласта ... стволовое запорное устройство. Лубрикатор (рис.4) представляет собой отрезок насосно-компрессорной трубы 6 соответствующей длины, устанавливаемый на фланце буферной задвижки 10, и включающий ...
ВВЕДЕНИЕ
Нефте- и газодобывающие компании постоянно развивают новые тех-нологии в своем нескончаемом стремлении к оптимизации скорости отбора нефти из скважин и общей добычи нефти и газа при одновременном сдержи-вании затрат и минимизации нежелательных воздействий на окружающую среду.
Некоторые из этих новых технологий на самом деле вовсе не новы, а просто являются новыми областями применения или улучшениями уже су-ществующих технологий.
Гибкие трубы – это одна из тех технологий, известных на протяжении десятилетий и имевшая ограниченное применение до недавнего времени, ко-гда интерес к ней резко возрос благодаря существенным техническим дости-жениям. Данная технология является одной из самых динамично развиваю-щихся в мире. Но приоритет в области конструирования, изготовления и промышленной эксплуатации установок с колонной гибких труб принадле-жит фирмам США и Канады.
Существует достаточно много терминов, означающих технологию применения длинномерной колонны труб, не имеющих резьбовых соедине-ний и наматываемых на барабан. Это и «гибкие трубы», и «непрерывные трубы», и «безмуфтовая колонна», и «гибкие НКТ». Основным применяе-мым термином у нас для обозначения этого направления является русифи-цированная транскрипция сочетания английских слов «coiled tubing» – колтюбинг, что означает наматываемые трубы.
Роль колтюбинга как совокупности новой техники, реализующей новые технологии, трудно переоценить. Если при традиционных технологиях тех-нические возможности машин, в основном, определяли режимы работ, то колтюбинг позволяет обеспечить условия рациональной эксплуатации ме-сторождения, оптимальные режимы вскрытия, освоения, эксплуатации и ре-монта скважин. Подобные задачи ставились и частично решались в бурении и КРС с использованием традиционных конструкций колонн, но в полном объеме они могут быть решены только сейчас.
Наиболее значительный эффект гибкие трубы дают при бурении. Именно это направление интенсивно развивается в настоящее время. Гибкие трубы позволяют проводить бурение на депрессии без глушения скважин и увеличить их дебит в 3–5 раз. Особенно перспективным является применение гибких труб для бурения дополнительных горизонтальных стволов из ко-лонны старой скважины при доразработке истощенных месторождений на поздней стадии, вовлечении в разработку трудноизвлекаемых запасов, вос-становление бездействующих и малодебитных скважин. Бурение гибкими трубами позволяет уже сегодня вовлечь в разработку значительную часть, а в перспективе – практически все забалансовые запасы углеводородов и до-бывать дополнительно в России до 50 млн. тонн нефти и до 30 млрд. м3 газа ежегодно.
Особенно эффективно применение гибких труб при разбуривании и эксплуатации морских месторождений.
Весьма важным при проведении любых работ в скважине является ре-шение социальной задачи – исключается значительный объем операций, вы-полняемых под открытым небомв любое время года при любой погоде.
Сегодня из 50–60 известных операций, проводимых с использованием гибких труб, в России наиболее широко распространены следующие:
- ликвидация отложений парафина, гидратных и песчаных пробок в НКТ;
- обработка призабойной зоны, подача технологических растворов, специальных жидкостей (в том числе щелочных и кислотных растворов) и газов;
- спуск оборудования для проведения геофизических исследований, особенно в наклонных и горизонтальных скважинах;
- установка цементных мостов;
- выполнение работ по изоляции пластов.
Область применения описываемых технологий постоянно расширяется. Сейчас у специалистов, работающих над созданием и совершенствованием оборудования, существует мнение, что нет таких операций или процессов при бурении и ПРС, где нельзя было бы применять колонны гибких труб. Предполагают, что в ближайшее время с помощью таких установок будут выполнять более половины всех подземных ремонтов скважин.
Выпускной квалификационной работы: Разработка технологии сборки ...
... работы предполагается разработать технологию сборки задвижек трубопроводной арматуры. В связи с этим, целью выпускной квалификационной работы является проектирование технологии сборки задвижек трубопроводной арматуры. Для достижения поставленной цели необходимо решить задачи: Рассмотреть виды трубопроводной арматуры ... для регулирования расхода среды в трубе. Как правило, с электроприводом. ...
Последнее время все больше внимания уделяется экологическим во-просам. Компании при использовании колтюбинговой технологии получают возможность соблюдать более высокие требования в области экологии при проведении всех операций по ремонту скважин. В частности, это происходит за счет меньших размеров комплексов оборудования для этих целей по сравнению с традиционными. Еще следует подчеркнуть, что компании в ре-зультате применения колонн гибких труб, как при ремонте, так и при прове-дении буровых работ получают существенный экономический эффект. С од-ной стороны, по стоимости работ использование колтюбинговых установок иногда оказывается более дорогим, чем применение обычных установок КРС. Но экономические преимущества обуславливаются объемами нефти, которые можно добывать за счет разницы в сроках проведения работ. Если у обычных бригад КРС уходит до 7 дней на проведение довольно простых операций, то с использованием колтюбинга это вполне удается сделать за три дня. Ориентировочно можно сказать, что эффективность применения колтю-бинга оказывается на 15-20% выше стандартных методов.
Проблемы, которым посвящена эта работа, в равной степени относятся и к подземному ремонту, и к бурению, и к исследованию скважин. Общим для всех этих различных по назначению, применяемой технике и технологии операций является использование колонны гибких непрерывных металличе-ских труб.
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1Общий обзор колтюбинговых технологий
В настоящее время существует достаточное множество внутрискважин-ных операций, которое может быть выполнено посредством колтюбинговой установки. Практическое применение гибких труб постоянно усовершенству-ется и дорабатывается, расширяется новыми технологиями и стремительно движется вперед. В нефтегазовой промышленности России имеет место раз-витие колтюбинговых технологий, однако, оно не такое прогрессивное как, например, в США или Канаде.
На сегодняшний день довольно хорошо изучены и опробованы около трех-четырех десятков технологий с применением гибких труб. В число этих технологий входят как достаточно простые, так и очень сложные технологи-ческие операции, например, бурение скважин.
Диапазон колтюбинговых технологий включает в себя: освоение сква-жин, очистку скважин от АСПО и песчаных пробок, растепление гидратных пробок, установку цементных мостов, установку гравийных фильтров, раз-личные ремонтно-изоляционные работы, кислотную обработку ПЗП, гид-равлический разрыв пласта, ловильные работы, каротажные работы, визу-альное обследование ствола скважин и, наконец, бурение боковых стволов и горизонтальных участков скважин, а также бурение новых стволов. Назван-ные технологии являются лишь частью из полного списка возможных для выполнения их колтюбинговыми установками.
Технология бурения скважин
... бурения имеет подчиненное значение. Рейсом бурения называется комплекс работ, затраченных на выполнение следующих рабочих операций: 1) спуск бурового снаряда в скважину; 2) чистое бурение, т. е. углубление скважины (основная операция); ... только визуально категорию породы по величине механической скорости бурения в производственных условиях не всегда представляется возможным. Тем не менее, это обычно ...
В нашей стране зачастую применяются не очень сложные технологии, как правило, это различного рода промывки, водоизоляция, освоение, а приоритет по выполнению сложных технологий остается, всё-таки, за ино-странными компаниями, работающими на территории нашей страны, но со временем увеличивается количество непростых технологических операций, выполняемых российскими специалистами.
Сравнительная характеристика традиционного метода ремонта и с применением КГТ
Наименование работ Продолжительность работ, (бригадо-часы)
Без применения колтюбинга С применением колтюбинга
Переезд на скважину 11,0 1,9
Глушение скважины 2,9 —
Подготовительные работы 6 2,1
Монтаж установки 6,4 3,1
Подъём глубинонасосного оборудования 12,0 —
Спуск и опрессовка НКТ 11 4,5
Промывка забоя, определение приемистости 4,2 5,7
Закачка растворителя или кислотного раствора 2,7 3,7
Реагирование 8 8
Вымыв продуктов реакции 2,3 4,0
Подъем НКТ 8,4 2,0
Спуск глубинонасосного оборудования 11,6 —
Заключительные работы 9,6 2,0
Итого: Продолжительность 143 36
Стоимость тыс. р 272,2 92,8
Проведение тех или иных операций при помощи колтюбинга позволяет сэкономить не только время, но и получить большие технико-экономические показатели. В начале 2001 года экспертно-аналитическим отделом ОАО «Татнефть» был проведен анализ экономического эффекта от использования гибких труб. Он показал, что продолжительность ремонта скважин в этом случае сокращается в 3–4 раза по сравнению с традиционным подходом КРС, а время пребывания в ремонте в 5–7 раз.
За время использования установок с колонной гибкой трубы были вы-явлены следующие преимущества:
- ускорение спускоподъемных операций;
- в нагнетательных скважинах исключается подъем колонны НКТ;
- при ОПЗ добывающих скважин по межтрубному пространству ис-ключается подъем ПО;
- возможность проведения неограниченного количества ОПЗ за 1 СПО;
- проведение полного комплекса работ при ремонте горизонтальных скважин;
- возможность проведения работ КРС на депрессии;
- возможность проведения работ КРС без глушения;
- экологическая безопасность при проведении работ;
- высокая культура производства.
Колтюбинговые технологии это специфический и крайне интересный для изучения вектор в нефтегазовой промышленности, за которым стоит её будущее. Каждая технология имеет свои особенности, плюсы и минусы. Для того чтобы рассказать и описать каждую из них даже не внедряясь в техно-логические расчеты, потребуется создание отдельной большой главы, что ограничено рамками данной работы. Поэтому целесообразнее будет описать преимущества некоторых технологий и указать перспективу развития этого направления. Говоря о некоторых колтюбинговых технологиях, стоит отме-тить, что некоторые из них аналогичны традиционным, но за счет техниче-ских особенностей имеет ряд преимуществ. Например, очистка скважин от парафиновых пробок. Основные преимущества при использовании КГТ обу-словлены герметичностью полости скважины и возможностью непрерывного ведения процесса без остановки для наращивания промывочной колонны. Процесс удаления парафиновой пробки в определенном смысле аналогичен промывке песчаной пробки до верхней кромки спуск колонны ведут с повы-шенной скоростью, затем резко снижают. В процессе удаления парафиновой пробки контролируется температура технологической жидкости, закачивае-мой в скважину и поднимающейся из скважины. Также происходит с растеп-лением гидратных пробок.
Работа бурильной колонны (2)
... бурильные трубы рекомендуется применять при бурении скважин с использованием забойных двигателей. Кроме перечисленных бурильных труб, вверху бурильной колонны имеется ведущая труба, присоединяемая к стволу вертлюга. Ведущая труба ... идущего от бухты. Этот барабан дает возможность по мере износа каната перепускать его ... с бухты в талевую систему. При работе талевой системы барабан стопорится. У ...
Особенно эффективно применение колтюбинговой технологии при аномально низких пластовых давлениях, так как работы могут производится без глушения скважины. Также гибкую трубу целесообразно применять при намыве гравийного фильтра при условиях, когда буровая установка уже де-монтирована, дебит скважины мал, использовать агрегаты подземного ре-монта стандартного типа экономически нецелесообразно, а глушение пласта нежелательно.
При применении колтюбинга при кислотной обработке призабойной зоны исключается негативное воздействие химреагентов на внутреннюю по-верхность НКТ. Практика использования колтюбингового оборудования по-казывает, что расход реагентов при обработке скважины в этом случае со-кращается по сравнению с традиционными технологиями на 25–30%, кроме того сокращается общее время обработки скважины.
Многообразие колтюбинговых технологий включает использование гидродинамических генераторов, создающих низкочастотные колебания до-статочно высокой амплитуды при сравнительно малом расходе прокачивае-мой через них жидкости. Эти технологии, называемые колтюбинговыми вол-новыми технологиями, применяются для очистки забоя и НКТ от отложений, свабирования, для обработки ПЗП, обработки горизонтальных скважин и боковых стволов, а также для ограничения водопоглощения и выравнивания профилей приемистости. Для осуществления виброволнового воздействия применяются гидродинамические генераторы колебаний с оригинальным принципом работы. При относительно малых диаметре и массе они облада-ют высоким гидравлико-акустическим КПД и способны генерировать низко-частотные колебания достаточно высокой амплитуды при сравнительно ма-лом расходе прокачиваемой через них жидкости. Их параметры настраива-ются на рациональный частотно-амплитудный диапазон функционирования в соответствии с конкретными геолого-техническими характеристиками скважин.
Использование гибких труб открывает новые возможности для выпол-нения каротажных исследований. Спуск приборов в сильно искривленные скважины на кабеле-тросе затруднен, а в горизонтальную скважину и вооб-ще невозможен. Гибкая труба представляет собой идеальное средство до-ставки оборудования в нужную точку скважины. Использование КГТ суще-ственно повышает качество выполнения работ и достоверность получаемой информации, поскольку отсутствуют продольные колебания инструмента и его прерывистое движение. Это обусловлено более высокой продольной жесткостью гибких труб по сравнению с геофизическим кабелем. Одновре-менно в процессе проведения исследований через колонну гибких труб мож-но подавать технологическую жидкость или азот для уменьшения гидроста-тического давления на исследуемые пласты. Сейчас применяются приборы, не требующие применение кабеля, они заряжаются на определенное время работы, устанавливается таймер на начало работ, монтируются на низ ко-лонны и проводится исследование.
«Бурение нефтяных и газовых скважин» :«Бурение наклонно-направленных ...
... сравнению с вертикальной. Причем это количество нефти должно быть добыто в более короткие сроки. 2. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НАПРАВЛЕННЫХ СКВАЖИН Направленное бурение используется широко и разнообразно. Проект на каждую скважину ... требуют использования промежуточных обсадных колонн. Этот тип иногда используют для бурения направленной скважины с целью глушения другой, фонтанирующей, скважины. Он также ...
Аналогично каротажным работам проводится визуальное исследова-ние ствола скважины, где вместо геофизического оборудования применяется камера. Применение гибкой трубы позволяет вывести эти работы на более высокий технологический уровень. Так как обеспечивается точность позици-онирования камеры, возможность выполнения непрерывной промывки сква-жины, а также снятие ограничений на профиль скважины, в которой выпол-няются работы.
Применение гибкой трубы при ловильных работах имеет ряд преиму-ществ по сравнению с традиционными методами ремонта скважин.
Например, некоторых из них:
- работа при пониженном гидростатическом давлении в стволе скважи-ны;
- ускорение СПО по сравнению с традиционными технологиями;
- более быстрое развертывание и свертывание техники;
- сокращение расхода трубы, потребляемых материалов и трудовых ресурсов;
- значительное сокращение затрат.
По сравнению с канатными операциями здесь есть плюсы: возможность промывки скважины, возможность вращения инструмента с помощью винто-вого забойного двигателя и возможность проведения работ в наклонных и горизонтальных скважинах.
Для ловильных работ гибкими трубами (рис. 18) требуется соответ-ствующий специфический набор инструмента. При проведении ловильных работ сначала тщательно контролируют состояние всех элементов компо-новки и герметичность соединений. Такие устройства, как гидравлически освобождающиеся овершоты и двигатели, должны быть испытаны с целью получения фактических значений давлений и расходов, при которых они срабатывают.
К недостаткам технологии с использованием гибкой трубы по сравне-нию с технологией, реализуемой установками капитального ремонта сква-жин, относятся невозможность вращения колонны, а также не всегда доста-точные развиваемые усилия по сравнению с традиционными конструкциями.
Говоря о перспективе применения колтюбинга, следует отметить сле-дующие направления. Во-первых, это бурение: различных плотных пробок из песка, парафина, кристаллогидратов, а также цемента; боковых стволов и горизонтальных участков скважин и, наконец, бурение новых скважин. Пре-имущества бурения с помощью КГТ заключаются: в исключении операций, связанных с наращиванием колонны, в возможности ведения бурения на де-прессии. В результате становится возможным: увеличение скорости провод-ки скважины; сокращение времени развертывания и свертывания комплекса оборудования для бурения; сократить трудоемкость буровых работ и чис-ленность персонала; повысить безопасность ведения работ; существенно улучшить экологические показатели процесса бурения, полностью исключив разлив нефти, химических реагентов и другие виды загрязнения окружаю-щей среды; сократить площадь поверхности, занимаемой буровой установ-кой; сократить общее время обустройства скважины и ускорить ее введение в эксплуатацию.
Во-вторых, гибкая труба используется при эксплуатации скважин в тех случаях, когда необходимо увеличить скорость восходящего потока пласто-вой жидкости или газа. Подобные задачи возникают при уменьшении пла-стового давления и соответственного снижения дебита газовых скважин, при-водящего к образованию жидкостных или песочных пробок на забое газовой скважины. При эксплуатации фонтанирующих нефтяных скважин с доста-точным газовым фактором переход на колонну лифтовых труб меньшего диаметра обеспечивает возникновение естественного газлифта и переход в режим фонтанирования.
Применение колтюбинговой технологии в бурении
... комплекса работ. К ним относятся подготовка оборудования, выполнение операций ремонта или бурения скважины и свертывание комплекса оборудования. В 50-х годах Н.В. Богдановым было предложено использовать колонны гибких труб ... и нашей страны. Совместные испытания осуществляли на опытной буровой установке, однако в силу ряда причин их промышленное внедрение не состоялось. Тем не менее, и у нас ...
Наиболее предпочтительным является первый вариант, который ис-ключает установку пакера посредством гибкой трубы. Первая предусматри-вает оснащение нижнего конца посадочным ниппелем, который должен вза-имодействовать с ответной деталью, установленной на пакере, предваритель-но размещенном в скважине. Вариант, предусматривающий спуск пакера на гибкой трубе, требует выполнения традиционного набора операций. Обяза-тельным условием при этом является использование разъединителя, который срабатывал бы без вращения трубы с поверхности.
В-третьих, гибкая труба используется в трубопроводном транспорте, в качестве выкидных линий скважин, трубопроводов для воды. Есть опыт про-кладки такого гибкого трубопровода по дну моря со специального трубо-укладочного судна.
В-четвертых, наматываемые трубы применяют для обслуживания наземных трубопроводов, водоводов системы поддержания пластового дав-ления.
И, в-пятых, можно сказать о перспективности применения колтюбинго-вых установок при скважинной добыче твердых полезных ископаемых.
