Эксплуатация штанговыми насосами

Увеличение количества внутрискважинного оборудования и ус­ложнение его конструкции по сравнению с используемым при фон­танной или газлифтной эксплуатации предопределяют появление новых причин, вызывающих необходимость в текущем подземном ремонте. К ним относятся прежде всего работы, связанные со сме­ной скважинного насоса или его отдельных узлов, устранением неполадок с колонной штанг.

В процессе работы скважинного насоса его детали изнашива­ются — увеличивается зазор между плунжером и цилиндром, те­ряют герметичность клапаны, в результате чего производитель­ность насоса уменьшается.

Для смены трубных насосов необходимо сначала поднять п.ч колонне штанг плунжер вместе со всасывающим и нагнетательным

 

клапаном, а потом колонну подъемных труб вместе с цилиндром. При использовании вставного насоса отпадает необходимость в подъеме колонны труб — насос извлекают на колонне штанг. Ес­ли же посадочное гнездо насоса нуждается в ремонте, то извле­кают и колонну труб.

Для защиты деталей скважинного насоса от действия песка применяются песочные якори — устройства, устанавливаемые на приеме насоса и служащие для отделения от пластовой жидкости песчинок, выносимых ею из пласта. Принцип действия песочных якорей основан на снижении скорости потока пластовой жидко­сти до такой величины, при которой песчинки не поднимаются струей вверх, а падают вниз и скапливаются в корпусе якоря. Пе­риодически якорь (вместе с насосом) необходимо поднимать для очистки от накопившегося песка.

Для борьбы с песком можно также создавать искусственный фильтр в призабойной зоне скважины. При этом призабойную зо­ну крепят полимерным тампонажным составом. В ряде случаев применяются специальные фильтры, спускаемые на колонне об­садных труб и препятствующие попаданию во внутреннюю полость эксплуатационной колонны частиц породы, из которой сложен про­дуктивный пласт.

Прекращение подачи насоса может происходить также в ре­зультате заклинивания плунжера в цилиндре из-за попадания в зазор между ними песка, окалины или кусочков внутреннего по­крытия колонны подъемных труб — стекла или эмали. Для устра­нения заклинивания проводят расхаживание — стремятся переме­стить плунжер вверх, поднимая штанги специальным агрегатом, либо извлекают насос на поверхность.

В процессе работы ШСН достаточно часто происходят обрывы или самопроизвольные отвороты колонны штанг. В наклонных скважинах частым явлением бывает разрушение целостности ко­лонны вследствие протиров в зонах искривлений, где трение штанг о внутреннюю поверхность труб сопровождается значитель­ными давлениями. При обрыве или отвороте штанг необходим те­кущий подземный ремонт, при котором ловят нижнюю оборван­ную часть колонны штанг и извлекают ее на поверхность.

Помимо всех перечисленных неполадок подземный ремонт про­изводят для удаления пробок, которые, как и при фонтанном и газлифтном способах, образуются во внутренней полости подъем­ных труб.

Для предупреждения отложений парафина при штанговой эк­сплуатации используют методы, описанные ранее, а также приме­няют механические скребки, устанавливаемые на колонне штанг. В этом случае колонну штанг соединяют со станком-качалкой че­рез штанговращатель — механизм, обеспечивающий поворот ко­лонны на небольшой угол при каждом двойном ходе. При исполь­зовании штанговращателя происходит также постоянное подтяги­вание резьбовых соединений колонны штанг, в результате чего со­кращается число случаев самоотвинчивания.

22

Рис. 11.2. Насосно-компрес­сорные трубы (о, б) и муфта (в) а — неравнопрочные;  б — рав­нопрочные

например, для подачи газа к башмаку первой колонны с целью аэрирования жидкости, заполняющей ее.

Для перекрытия или полного открытия потока жидкости слу­жат запорные устройства — задвижки и краны. Регулирование расхода жидкости неполным открытием задвижки или крана не допускается, для этого предназначены регулируемые и нерегули­руемые дроссели.

Детали и узлы арматуры соединяются между собой фланцами с уплотнениями или резьбой. По этому признаку арматуру делят на фланцевую и резьбовую. Стволовая часть фонтанной елки может быть собрана из тройников, отводы которых направ­лены в одну сторону, или из крестовин, имеющих на одном уров­не по два отвода в противоположные стороны. Соответственно в таких случаях арматуру называют тройниковой или же крестовой.

Фонтанная арматура характеризуется диаметром проходного сечения стволовой ее части и рабочим давлением, на которое она рассчитана.

У тройниковой арматуры при двух боковых отводах верхний является основным — рабочим, а нижний — резервным. При вы­ходе из строя деталей основного рабочего отвода закрывают ство­ловое запорное устройство и направляют продукцию скважины по нижнему, резервному без остановки скважины.

После этого ремонтируют верхний отвод. Подобная конструк­ция облегчает доступ к элементам арматуры и упрощает ремонт, но зато увеличивает ее высоту.

Тройниковую арматуру в основном используют при низких и средних давлениях, при средних и высоких — крестовую.

Фонтанная елка, собранная из крестовой арматуры, имеет мень­ший вертикальный размер, но при выходе из строя одного из бо­ковых отводов приходится закрывать стволовое запорное устрой­ство и прекращать эксплуатацию скважины. Для спуска в сква­жину приборов в верхней части крестовой и тройниковой арма­тур имеется верхнее стволовое запорное устройство, на фланец которого при исследованиях монтируют лубрикатор.

Подземное оборудование фонтанной скважины включает в себя колонну подъемных труб, собираемую из насосно-компрессорных труб (НКТ), соединяемых с помощью муфт специальной кониче­ской резьбой.

Насосно-компрессорные трубы бывают с гладкими (неравно­прочные) и высаженными (равнопрочные) концами (рис. II.2). Трубы с гладкими концами имеют постоянный диаметр по длине, и поэтому в местах нарезки резьбы они ослаблены. Трубы с вы­саженными концами имеют утолщенные концы с нарезанной резь­бой, поэтому прочность трубы не уменьшается. По длине НКТ де­лятся на три группы: I группа—5,5—8 м, II—8—8,5 м, III—8,5— 10 м. Трубы изготавливают из сталей различной прочности, обо­значаемой буквами Д, К, Е, Л, М, и подвергают термической об­работке.

,

На один конец труб с помощью специального станка навернута муфта таким образом, чтобы предупредить ее отворот при свинчи­вании и развинчивании с другой трубой.

Для компоновки подвесных колонн при эксплуатации искрив­ленных скважин с большим отклонением от вертикали, а также многорядных скважин предназначены специальные насосно-ком­прессорные трубы для наклонно-направленных скважин. Наруж­ный диаметр труб 73, 89 мм, толщина стенки 5,5; 7 ,и 6,5 мм. На муфтах выполнены специальные фаски с углом скоса 20^е (на обыч­ных 35°) для предотвращения задевания муфт НКТ за торцы об­садных труб; уменьшения динамических нагрузок на колонну и агрегат подземного ремонта; облегчения и ускорения спуско-подъемных операций; повышения сохранности силового кабеля и за­щиты обсадных колонн от износа. Трубы обладают улучшенными эксплуатационными показателями благодаря нарезке резьбы и из­готовлению муфт на современном оборудовании высокой точности с числовым программным управлением.

Одной из основных характеристик труб является условный диаметр, который с точностью до долей миллиметра соответствует наружному диаметру тела трубы: 33, 42, 48, 60, 73, 89, 102 и 114 мм.

Трубы маркируют у муфтового конца; на клейме указывают условный диаметр, группу прочности стали, толщину стенки, товар­ный знак завода, месяц и год выпуска.

Спуск специальной колонны  подъемных труб необходим для;

наиболее полного использования энергии попутного газа, пу­зырьки которого, устремляясь вверх, увлекают за собой жидкость;

предохранения эксплуатационной колонны от разрушения или истирания ее абразивными частицами и агрессивными компонен­тами пластовой жидкости;

подъема песка и воды, скапливающихся на забое скважины по мере эксплуатации скважины;

пуска скважины в эксплуатацию, а также проведения ремонт­ных работ.

Насосно-компрессорные трубы используют не только для подъ-

2!)

ема пластовой жидкости при различных способах эксплуатации, но и в качестве промывочных — для подачи в скважину промывочной жидкости при гидроразрыве, кислотной обработке и т. п., а также для удержания различных инструментов при проведении ПР.

Для предотвращения открытого фонтанирования при выходе из строя устьевого оборудования или во время ремонтных работ в скважине размещают клапаны-отсекатели, изолирующие ее ниж­нюю часть. Клапан-отсекатель устанавливают стационарно, не из­влекая его на поверхность, или спускают на колонне подъемных труб. Помимо собственно клапана при этом спускают пакер для герметизации затрубного пространства, якорь для восприятия осе­вой нагрузки от давления жидкости или газа и передачи ее эк­сплуатационной колонне, а также ряд клапанов — циркуляцион­ный для временного сообщения внутренней полости подъемных труб с затрубным пространством при промывке забоя, затрубно­го пространства, обработки забоя химическими реагентами и т. п., клапан для ввода ингибитора, телескопическое соединение для компенсации линейных деформаций колонны от собственного ве­са, давления или нагрева.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: