122105 (Организация текущего и капитального ремонтов скважин)

Розділ 2. Методичні основи виконання проекту.

2.1 Загальна характеристика та класифікація ремонтів свердловин.

Безперервність процесу видобутку нафти і газу в першу чергу залежить від правильної експлуатації, обслуговування та ремонту свердловин. Необхідність організації спеціального обслуговування і ремонту видобувних свердловин пов’язана не тільки із знанням експлуатаційного обладнання, але й з проведенням комплексу спеціальних заходів по охороні надр.

Основним завданням ремонтних підрозділів є підтримання в працездатному стані експлуатаційного фонду свердловин та попередження зносу обладнання при необхідному додержанні правил охорони надр. Одночасно модернізується і замінюється застаріле обладнання.

Хороший стан та тривала служба діючих свердловин можуть бути забезпечені тільки при погодженні діяльності працівників по експлуатації та ремонту. Вся робота по ремонтному обслуговуванню свердловин передбачає догляд за експлуатаційним обладнанням в період між черговими ремонтами (міжремонтне обслуговування), та проведення планових ремонтів свердловин.

Догляд за свердловинами – важливий момент роботи по підтриманню їх в працездатному стані, зменшенню зношення робочих частин експлуатаційного обладнання, збільшення міжремонтних періодів служби свердловин. Роботи по догляду за свердловинами ведуться у формі маршрутного обходу, згідно з графіком, в якому зафіксовані всі операції, що повинні бути виконані кожного дня.

Планові ремонти свердловин включають як ремонт наземного так і підземного обладнання. Підземний ремонт обладнання включає проведення поточних і капітальних ремонтів свердловин.

Поточний підземний ремонт свердловин являє собою комплекс заходів по підтриманню підземного експлуатаційного обладнання у робочому стані. Найчастіше підземні роботи ведуться в порядку планово-попереджувальних ремонтів. Але на практиці проводять і відновлювальні ремонти з метою усунення різних порушень нормальної експлуатації свердловин або в наслідок пропусків встановлених термінів проведення чергових ремонтів. Такі порушення супроводжуються зниженням дебітів або навіть повним припиненням подачі нафти.

При поточних підземних ремонтах проводяться операції з насосно-компресорними трубами (спуск і піднімання ліфта, перевірка і заміна окремих труб, зміна типорозміру ліфтових труб і глибини їх підвіски, очистка ліфтових труб), з насосними штангами (перевірка і заміна окремих штанг, зміна типорозмірів насосних штанг, ліквідація обривів штанг, очистка штанг), з насосами (спуск і піднімання насосів, перевірка і заміна насосів, зміна глибини підвіски насоса та його типорозміру), роботи з пусковими та захисними пристроями (спуск та піднімання пристроїв, перевірка та заміна пристроїв, їх очистка) та роботи, що проводяться безпосередньо в свердловинах (проведення геолого-технічних заходів, дослідницьких робіт та очистка призабійних зон від парафіну, піску, солей та продуктів корозії).

З точки зору робіт, що виконуються, поточні ремонти можна поділити на три групи: технічні, відновлювальні та аварійні (рис. 1).

Р
ис. 1 Класифікація поточних підземних ремонтів свердловин

Технологічні ремонти – це ремонти свердловин, необхідність яких зумовлена умовами і способами експлуатації свердловин та технологією розробки покладів і родовищ.

Як видно з наведеного рисунка, в склад технологічних ремонтів включають роботи по зміні способу експлуатації свердловин, технічного режиму їх роботи, попередженню ускладнень і аварій з обладнанням в свердловинах та ремонти з метою проведення дослідних робіт.

Ремонти по заміні способу експлуатації включають роботи, пов’язані із спуском та підйомом обладнання для заміни одного способу експлуатації на інший, а також для переведення видобувних свердловин в нагнітальні, які використовуються для підтримання пластового тиску.

До ремонтів по заміні технічного режиму роботи свердловин відносяться ремонти по зміні глибини зануренням насосів під рівень рідини, зміни їх типорозмірів, спуску та заміні глибинних штуцерів.

Для попередження ускладнень і аварій з обладнанням та свердловинами проводяться ремонти по спуску, перевірці або заміні пускових і захисних пристроїв (пускові та газові якорі, фільтри, пускові клапани, паркери, і т.д.), перевірці або заміні насосно-компресорних труб і штанг, заміні типорозмірів штанг і труб, очистці підземного обладнання та вибою свердловини від парафіну, піску, солей і продуктів корозії.

До ремонтів по проведенню дослідницьких робіт відносяться ремонти, що пов’язані з підніманням труб або штанг. При цьому можуть проводитися дослідницькі роботи по контролю рівня відбору глибинних проб, замірюванню пластових тисків, вивченню характеру виборки продуктивних пластів, різні дослідження нагнітальних свердловин і т.п.

Відновлювальні – це роботи по відновленню або збільшенню продуктивності свердловин. Вони поділяються на ремонти по відновленню режиму роботи свердловин і ремонти по впливу на привибійну зону свердловин. Для відновлення режиму роботи свердловин проводиться заміна насосів, а для виконання робіт по впливу на привибійну зону свердловин – пуско-підіймальні роботи з трубами і штангами.

Аварійні – це ремонти, що проводяться з метою ліквідації ускладнень і аварії з насосними штангами, сальниковим штоком та обв’язкою устя свердловин.

Капітальний ремонт свердловин має свої особливості, які зумовлені тим, що свердловини являють собою систему експлуатаційного обладнання – план. Тому підземний капітальний ремонт свердловин пов’язаний з роботами по відновленню працездатного стану горизонту, що експлуатується і підземної частини експлуатаційного обладнання, а також з проведенням заходів по охороні надр.

Капітальні ремонти свердловин направлені на підтримання діючого фонду свердловин в працездатному стані, а також на відновлення діючих свердловин, тобто нарощування діючого фонду свердловин.

За аналогією з поточними, капітальні ремонти можна поділити на технічні, відновлювальні та аварійно-ліквідаційні.

До першої групи відносяться ремонтно-ізоляційні роботи, перехід на інші горизонти і приєднання пластів, переведення свердловин на використання за іншим призначенням та введення в експлуатацію і ремонт нагнітальних свердловин.

Група відновлювальних ремонтів включає обробки призабійних зон та різні дослідження свердловин.

Третя група охоплює усунення негерметичностей експлуатаційних колон, усунення аварій, що допущені в процесі експлуатації чи ремонту, консервації і реконсервації та ліквідації свердловин.

Найбільш поширені при капітальних ремонтах свердловин – роботи по цементуванню свердловин, які проводять при всіх видах ремонтно- ізоляційних видах робіт, при переході на інші горизонти, при заглибленні та ліквідації свердловин, при проведенні комплексу підземних робіт, пов’язаних з бурінням. Значна кількість робіт представлена різними роботами, що проводяться при ліквідації аварій: витягування із свердловин насосно-компресорних труб, які присипані піском, цементом, насосних штанг, свердловинних насосів, газових якорів, фільтрів, сталевих каналів, очистки свердловин від предметів і т.п.

Інші ремонтні роботи пов’язані з усуненням пошкоджених обсадних труб, зміною конструкції свердловини, боротьбою з коркоутворенням вирізкою чи виправленням обрізів колон та ін.

В залежності від конкретних виробничих умов поточні і капітальні ремонти можуть виконувати різні спеціалізовані підрозділи. Це можуть бути цехи поточного ремонту ремонту свердловин, або цехи поточного і капітального ремонту свердловин, що є найбільш поширеними.

Організація виробництва і праці при проведенні ремонтів свердловин може бути різною, але найраціональнішою є така, при якій різні види робіт виконують спеціалізовані ланки або бригади. Це організована форма організації робіт.

В складі цеху і капітального ремонту свердловин виділяються звичайно окремі дільниці по поточному ремонту і капітальному ремонту, бригади яких працюють за безперервним графіком в дві або три зміни.

Окремо організуються підготовчі бригади: бригада інструментальників та ремонтно-механічна служба.

Бригада інструментальників виконує роботи по ремонту турбобурів, проводить бурильні роботи, що виникають при капітальному ремонті свердловин, та виконує інші роботи, працюючи в одну зміну. Підготовча бригада виконує роботи по підготовці свердловин до поточного і капітального ремонтів, має в своєму складі важкомонтажників, що виконують монтажно-демонтажні роботи а також ланку по підніманню, прошивці і обробці свердловин.

Всі підрозділи бригади працюють найчастіше в дві зміни. Ремонтно-механічна служба виконує роботи по ремонту труб, штангових насосів, інструмента та дефектоскопії труб і обладнання. Працює найчастіше в одну зміну.

Крім спеціалізованих цехів поточного і капітального ремонтів свердловин, до цих робіт залучаються управління технічного транспорту, прокатно-ремонтні цехи по ремонту експлуатаційного обладнання та електрообладнання і електропостачання, а також цех науково-дослідницьких і виробничих робіт.

2.2. Форми та методи ремонту свердловин.

В залежності від конкретних умов виробництва організація ремонтних робіт може здійснюватись в трьох формах: централізовані, децентралізовані та змішані.

При централізованій формі організації ремонтів всі види ремонтних робіт та відновлення запасних частин проводяться на спеціалізованих ремонтних базах, спеціалізованих ремонтно-механічних заводах, центральних ремонтно-механічних майстернях, центральних БВО. При цьому спеціалізовані ремонтні бригади проводять як ремонт, так і міжремонтне обслуговування.

Централізована форма організації дає можливість краще організувати робочі місця, оснастити їх необхідним обладнанням, що забезпечить проведення ремонту на високому технічному рівні. Разом з цим дана форма має два істотні недоліки. Як лишні затрати часу та грошових коштів на доставку обладнання на ремонтну базу і назад та можливість проведення ремонтів високогабаритного обладнання в закритих приміщеннях.

При децентралізованій формі організації ремонтів всі види ремонтного обслуговування, включаючи і виготовлення необхідних запасних частин, проводиться силами і технічними засобами власної ремонтної бази, тобто силами окремих цехів.

В порівнянні з централізованою децентралізована форма проведення ремонтів має ряд недоліків: необхідність розміщення ремонтних засобів по окремих об’єктах (майстернях), відсутність кваліфікованого керівництва, та нормального матеріально-технічного постачання, низький рівень кваліфікації ремонтних робітників, низький коефіцієнт використання верстатного парку та іншого ремонтного обладнання, зниження якості робіт. Найчастіше її можна використати при значних віддалях між підприємством та ремонтними базами і тому така форма є найхарактернішою для бурових підприємств, що працюють в нових або віддалених районах.

При змішаній формі різні види ремонтного обслуговування виконуються по різному. Капітальні ремонти звичайно проводяться на спеціалізованих ремонтних базах, а технічне обслуговування і поточні ремонти – безпосередньо в цехах. Даній формі притаманні всі недоліки децентралізованої форми і тому використовується на великих і середніх підприємствах, що мають цінну ремонтну базу. Крім того, її можна використовувати і в інших підприємствах як проміжний варіант при переході до централізованої форми виконання ремонтів.

В залежності від масштабів робіт, видів використованого обладнання та місцевих умов ремонт обладнання може бути виконаний одним з даних методів: метод післяоглядового ремонту, метод періодичних ремонтів та метод планово-попереджувальних ремонтів.

Суть післяоглядового ремонту полягає в тому, що обладнання підлягає періодичним оглядам, на основі яких визначається термін і вид чергового ремонту. Періодичність огляду встановлюється виходячи з орієнтовних термінів служби деталей і вузлів обладнання.

В результаті огляду складаються відомості дефектів, що включають детальні відомості про ступінь зносу, а також опис виявлених несправностей і перелік робіт по їх усуненню. Ці дані є основою для планування обсягів та терміну проведення ремонтних робіт. Використовується цей метод дуже рідко, найчастіше його можна зустріти при ремонті нестандартного, спеціального, нового обладнання, яке до того ж використовується в індивідуальному порядку.

Основні види робіт при методі періодичних ремонтів проводяться в точній послідовності. Обсяг і порядок чергових ремонтів визначаються тривалістю служби змінних деталей та вузлів. За строками служби деталі та вузла кожної машини, кожного верстата, кожного виду обладнання класифікуються, і в залежності від середнього періоду їх служби встановлюють термін і обсяг ремонтних робіт. Конкретний зміст та строки робіт пізніше можуть уточнюватись на основі оглядів складених дефектних відомостей.

Цей метод найхарактерніший для універсального обладнання, що використовується широко в усіх підрозділах підприємства. Це відноситься до ремонту нескладного обладнання, простих машин, що працюють при змінному режимі навантаження та обслуговуються недостатньо кваліфікованим експлуатаційним і ремонтним персоналом.

Метод планово-попереджувальних ремонтів базується на обов’язковому періодичному плановому оновленні обладнання шляхом заміни частини деталей та вузлів незалежно від їх технічного стану. Головне в цьому методі – його профілактичний характер, що дозволяє значно подовжити термін служби обладнання, зберегти високу якість його роботи, а також прискорення затрати на планові ремонти.

Метод планово-попереджувальних ремонтів найкращий для обладнання, що працює в сталому режимі. Його використовують також при ремонті обладнання, від безперебійної роботи якого залежить безперервність технологічних процесів та безпека людей.

Звичайно, на практиці ні один метод в чистому вигляді не використовується. Так, на Богородчанському управлінні підземного зберігання газу використовують комбінацію усіх трьох методів.