Установки для свабирования скважин
ЛЕКЦИЯ 14. Свабирование (поршневание). Технология свабирования, оборудование, инструмент. Технические особенности свабирования.Устьевое оборудование и механизмы для вызова притока методом аэрации
Свабирование (поршневание) . Технология свабирования, оборудование, инструмент
Одним из способов снижения давления на забой является свабирование (поршневание). Сваб - поршень, снабженный клапаном, который спускают на канате в колонну НКТ. Клапан при ходе поршня вниз открывается, а при ходе вверх закрывается. Уплотнение сваба достигается за счет резиновых манжет, укрепленных на металлическом стержне. Глубина погружения сваба зависит от мощности агрегата, на котором установлена лебедка, размеров лебедки и прочности каната, на котором спускается сваб.
За один раз сваб может поднять столб жидкости высотой более 800 м. Периодическим спуском и подъемом сваба постепенно достигается необходимое для вызова притока продукции гидростатическое давление на забой. При этом полностью исключается возможность проникновения промывочных жидкостей в продуктивные пласты. Изменение уровня жидкости после каждого цикла свабирования характеризует состояние призабойной зоны пласта (ПЗП). Если восстановление уровня в скважине идет гораздо медленнее, чем отбор, это может быть связано как с геологическими условиями (низкие параметры коллектора, снижение пластового давления и т.п.), так и с технологическими (загрязнение ПЗП продуктами фильтрации нефти, наличие зон кольматации), что встречается гораздо чаще.
|
|
|
Свабирование, в противоположность тартанию с помощью классических насосов (штангового, электроцентробежного и др.), не может применяться для постоянной откачки, т.к. не отличается длительной надежностью. Однако свабировочное оборудование имеет высокую мобильность и легко монтируется, поэтому эта технология незаменима там, где требуется кратковременная откачка в течение нескольких часов или суток.
Уровень жидкости в скважине при свабировании снижается постепенно в течение сравнительно длительного времени, что способствует плавному запуску скважины. Если за один рейс будет извлечена жидкость из 250 м НКТ диаметром 73 мм, то общее снижение уровня в скважине диаметром 146 мм составит около 60 м.
На рисунке показана одна из конструкций поршня (сваба)
Рисунок - Поршень (сваб):
1 – трубчатые стержни; 2 -муфты; 3 – воронки; 4 – резиновые манжеты; 5 – нижний ниппель; 6 – верхний дырчатый ниппель
Поршень состоит из трубчатого стрежня 1, на который надевается три манжеты (корзины) 4. Каждая манжета состоит из проволочного каркаса и металлической воронки 3, внутри которой перемещается резина. При погружении поршня в жидкость манжеты 4 слегка сжимаются, поэтому погружение происходит без всяких усилий. При подъеме манжеты 4 под давлением жидкости расширяются и плотно прилегают к стенкам труб. На нижнем конце поршня имеется ниппель с клапаном 5, открывающимся вверх, что обеспечивает погружение поршня в жидкость. Над верхней манжетой помещается дырчатый ниппель 6, через отверстие которого жидкость переходит в пространство над поршнем при его погружении. Для утяжеления поршня иногда между ним и стальным канатом, на котором его спускают, помещают грузовую штангу. Известны также и другие конструкции свабов.
|
|
|
Поршень спускают в скважину на стальном канате диаметром 16 или 19 мм. Во избежание обрыва каната максимальная глубина спуска поршня не должна превосходить допустимых нагрузок на канат. Практически поршень спускают под уровень жидкости на глубине 75-150 м.
Технические особенности свабирования:
· выполняется в колоннах НКТ диаметром 2 и 2.5 дюйма;
· спущенные в скважину НКТ должны быть новыми или специально подготовленными (прорайбированными) и прошаблонированными, иметь постоянный внутренний диаметр, быть плотно подогнанными в муфтах;
|
|
|
· грузонесущим элементом является кабель.
| Оснащение колонны НКТ | Высота выносимого столба жидкости (м) | Скорость движения сваба (м/ч) | Предельная нагрузка (т) |
| Без пакера | 300 | 3000-4000 | 2.0-2.5 |
| С пакером | 150-200 | 1500-2000 | 2.0-2.5 |
Свабировочное оборудование
Наземное оборудование:
· Сальниковое устройство. Очистка кабеля, троса от нефти, воды за счет обжима, предотвращение разбрызгивания и загрязнения подъемных установок и прискважинной зоны.
· Лубрикатор (камера для скважинного оборудования, длина и размеры зависят от типа применяемого оборудования для свабирования лифта скважины, возможна работа как манжетами диаметра 3 1/2", 2 7/8" и 23/8", так и манжетами меньшего размера (при необходимости).
· Быстроразъемное соединение (БРС) с уплотнительным кольцом внутри. С помощью молотка легко отсоединить (подсоединить) лубрикатор от противовыбросового превентора. Противовыбросовый превентор позволяет перекрывать ствол при спущенном геофизическом кабеле, тросе.
· Тройник-разрядник. Проходное отверстие тройника по вертикали диаметром - 3, отверстие горизонтального отвода диаметром - 2. На горизонтальном отводе тройника устанавливается четверть-поворотный шаровый кран, с противоположной - кран высокого давления с манометром.
·
Скважинное оборудование:
· Кабельный наконечник (канатный замок). Крепление кабеля, троса к скважинному оборудованию.
· Вертлюг. Поворачивающийся вертлюг предохраняет кабель, канат от перекручивания во время проведения работ.
· Грузовая штанга. Утяжеление веса для погружения сборки свабирования в скважину.
· Мандрель сваба. Оправка под манжеты сваба.
· Манжета. Основная манжета для работы при средней и высокой флюидной нагрузки. Для подъема значительных объемов жидкости.
| |
|
|
|
Рисунок – Схема скважинного свабировочного оборудования в сборе
Установки для свабирования скважин
Установка представляет собой самоходный агрегат на автомобильном шасси высокой проходимости Урал 4230-1912-30 или КамАЗ 43118 в мачтовом и без мачтовом исполнении, системой контроля за скоростью, глубиной спуска инструмента и натяжения каната.
Обоpудование комплекса состоит из тросовой установки, оборудования герметизации устья (тросовый шлюз) и комплекта инструментов для свабирования. Тросовая установка включает подъемную лебедку, гpузоподъемную мачту, кабину оператора и вспомогательную лебедку для монтажно-демонтажных работ.
Тросовый шлюз имеет в своем составе устьевой уплотнитель, превентор, ловушку, препятствующую произвольному выходу инструментов из полости шлюза, трубные секции и переводники для монтажа шлюза на различных фонтанных арматурах. Комплект инструментов включает свабы для работы в НКТ с различными внутренними диаметрами и грузовые штанги. Возможна комплектация комплекса другими инструментами (желонками, печатями, шаблонами, парафинорезками и дp.) по заказу.
Пpивод всех механизмов на тросовой установке - гидpавлический. Насосы гидpосистемы получают вращение от двигателя автошасси через соответствующие коробки отбора мощности. Гидpомотоp привода подъемной лебедки присоединен непосредственно к ее барабану. Благодаря этому, в трансмиссии лебедки отсутствуют какие-либо передаточные механизмы. Этим обеспечивается высокая надежность конструкции и простота управления. Все операции управления лебедкой осуществляются одной рукояткой, дающей возможность изменять как направление, так и скорость движения спущенного обоpудования. Гидpавлический привод позволяет изменять скорости спуска и подъема бесступенчато в диапазоне от нуля до максимума, получать при необходимости весьма малые, "ползучие" скорости.
Кабина оператора теплоизолированная снабжена обогревателем. Централизованный пост управления, размещенный в кабине, имеет средства для контроля и регулирования параметров двигателя автошасси и управления механизмами самой установки. На посту, в частности, предусмотрены приборы для измерения натяжения троса и глубины спуска инструментов. Оригинальная конструкция устьевого уплотнителя обеспечивает надежную герметизацию устья скважины, как при неподвижном, так и при движущемся канате.
В зависимости от диаметра каната установка может обеспечивать работу на скважинах глубиной от 2800 до 5000 м. Зависимость диаметра каната, глубины обслуживания и грузоподъемности приведены в таблице.
| Диаметр каната, мм | Глубина обслуживания | Грузоподъемность, кН |
| 13 | 2800 | 80 |
| 9 | 4000 | 60 |
| 6 | 5000 | 30 |
Различают максимальную глубину погружения и глубину погружения под уровень. Первая зависит от прочности каната и мощности агрегата, вторая – от диаметра НКТ, плотности жидкости и прочности каната. По мере снижения уровня жидкости в скважине глубина погружения под уровень уменьшается.
Свабирование скважин с высоким пластовым давлением производят при установленных на устье фонтанной арматуре и противовыбросовом сальниковом устройстве (лубрикаторе). Если давление ниже гидростатического, используют только устройство для направления жидкости, извлекаемой из скважины, в емкости.
Если в скважине не ожидается фонтанирования и она была пробурена с промывкой нефтью, то целесообразно предварительно очистить ее забой от грязи при помощи желонки.
Снижение уровня в скважине с помощью желонки – один из способов уменьшения давления на забой. Это один из самых старых методов вызова притока из пласта. Тартание может быть использовано при испытании неглубоких скважин с низкими пластовыми давлениями.
Желонка, инструмент, применяемый при бурении и эксплуатации скважин, для подъёма на поверхность жидкости, песка и буровой грязи.
Рис. Устройство желонки.
1 - ударная штанга; 2 - окно; 3 - клапан; 4 - башмак
Желонка изготовляется из тонкостенных труб диаметрами 89 и 114 мм, в нижней части ее имеется клапан, а в верхней – приспособление для крепления каната. Желонка спускается в скважину на канате под уровень жидкости, наполняется, а затем поднимается на поверхность. Иногда желонку опускают в интервал перфорации и многократным подъемом и спуском ее создают эффект поршневания. Работы по снижению уровня жидкости в скважине ведутся медленно, так как объем желонок невелик. Например, для снижения уровня на 500 м в колонне диаметром 168 мм желонкой диаметром 114 мм и длиной 10 м необходимо сделать более 110 рейсов.
Глубина спуска ограничивается прочностью и длиной каната, на котором спускается желонка. В последние годы тартание при испытании скважин используется редко.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 4278; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!