Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Преимущества применения установки с гибкой трубой



· меньшие затраты времени на спускоподъемные операции инструмента, чем при использовании кабеля;

· больший диапазон скоростей перемещения приборов и инструмента во время исследований;

· проникновение в любые участки горизонтальных скважин;

· повышение качества выполнения исследовательских работ;

· возможность совмещения вызова притока и других операций, связанных с воздействием на пласт, с каротажными исследованиями;

· обеспечение возможности работы в необсаженных скважинах.

 

ВИЗУАЛЬНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ СТВОЛА СКВАЖИНЫ

 

Применение

Визуальное обследование внутренней поверхности эксплуатационной колонны, стенок открытого забоя или зоны упавшего в скважину оборудования позволяет принять наиболее обоснованное решение о перспективах дальнейшей эксплуатации, применяемых технологиях ремонтных работ и т.п. Для обследования скважины используются специально спроектированные погружные телевизионные камеры, рассчитанные на работу при высоком гидростатическом давлении и имеющие оптику, позволяющую осматривать скважину в радиальном и осевом направлении. Передача изображения осуществляется по кабелю, соединяющему камеру с приемным оборудованием, расположенным на поверхности земли.

 

Оборудование и материалы

· Колтюбинговая установка (внутри гибкой трубы расположен кабель);

· внутрискважинная телевизионная камера и комплекс приемного и записывающего оборудования;

· насосная установка;

· емкость для технологической жидкости;

· технологическая жидкость.

 

Описание технологии

 

Технология выполнения работ полностью соответствует технологии проведения каротажных работ, только вместо геофизического оборудования к гибкой трубе присоединяется погружная телевизионная камера. Подобные технологии обследования скважин известны и применяются в сочетании с классической технологией выполнения спускоподъемных операций на гибком кабеле, однако применение гибкой трубы позволяет вывести эти работы на более высокий технологический уровень. Это обусловлено, прежде всего, точностью позиционирования камеры, возможностью выполнения непрерывной промывки скважины, а также снятием ограничений на профиль скважины, в которой выполняются работы.

Для работы используется колтюбинговая установка, снабженная барабаном, аналогичным барабану установки для выполнения каротажных работ. Спуск и подъем оборудования выполняется в режиме, соответствующем перемещению трубы при промывке НКТ или забоя скважины.

 

БУРЕНИЕ БОКОВЫХ СТВОЛОВ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УЧАСТКОВ СКВАЖИН

 

Применение

Бурение боковых стволов с наклонным или горизонтальным профилем выполняется в уже имеющейся вертикальной скважине через предварительно прорезанное окно в эксплуатационной колонне.

После прорезки бокового окна (или нескольких окон) бурильная труба извлекается и в скважину спускается колонна лифтовых труб. Эта колонна по окончании бурения используется для эксплуатации скважины.

В процессе бурения гибкая труба спускается через лифтовую колонну. Совместимость бурового раствора с пластовой жидкостью и бурение в режиме депресиии исключает кальматацию пор продуктивного пласта и позволяет периодически исследовать скважину на приток. После бурения отвода заданной длины в скважину опускается перфорированная эксплуатационная колонна.

Ограниченная гидравлическим сопротивлением гибкой трубы и ее прочностью максимальная подача бурового раствора может привести к снижению эффективности выноса частиц выбуренной породы восходящим потоком жидкости. Особенно актуальной данная проблема становится при бурении горизонтальных участков скважины. Для преодоления этого применяются различные добавки в буровой раствор или использование пен.

По окончании процесса бурения начинается эксплуатация скважины без проведения каких-либо мероприятий по вызову притока.

Оборудование и материалы

 

  • Колтюбинговая буровая установка;
  • противовыбросовое оборудование;
  • регулируемый штуцер с манифольдом;
  • система приготовления и очистки бурового раствора;
  • комплект забойного оборудования, включающий систему ориентации, управляемый отклонитель, скважинные расходомеры жидкости, измерители усилия на долоте и т.п;
  • азотный агрегат (или генератор нейтрального газа);
  • насосная установка;
  • силовой привод;
  • система управления оборудованием и контроля процесса бурения;
  • буровой раствор;
  • ингибитор коррозии (необходимо добавить в буровой раствор при
  • наличии сероводорода;
  • пенные жидкостные системы (альтернативно азоту).

 

БУРЕНИЕ НОВЫХ СТВОЛОВ

 


Описание технологии

Для бурения новых, преимущественно вертикальных, скважин используются колтюбинговые установки. Для увеличения нагрузки на долото и обеспечения устойчивости гибкой трубы, она снабжается тяжелым низом из утяжеленных бурильных труб. Аналогичный прием используется при бурении с использованием традиционных буровых установок, однако замена основной части колонны бурильных труб на гибкую трубу позволяет:

· исключить все операции, связанные с наращиванием колонны;

· вести бурение в режиме депрессии.

В результате становится возможным:

· увеличить скорость проводки скважины;

· сократить время развертывания и свертывания комплекса для бурения;

· сократить трудоемкость буровых работ и численность персонала;

· повысить безопасность ведения работ;

· существенно улучшить экологические показатели процесса бурения, полностью исключив разлив нефти, химических реагентов и другие виды загрязнения окружающей среды;

· сократить площадь поверхности, занимаемой буровой установкой;

· сократить общее время обустройства скважины и ускорить ее введение в эксплуатацию.

 

ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН

 

Применение

Гибкая труба используется при эксплуатации скважин в тех случаях, когда необходимо увеличить скорость восходящего потока пластовой жидкости или газа. Подобные задачи возникают при уменьшении пластового давления и соответственного снижения дебита газовых скважин, приводящего к образованию жидкостных или песочных пробок на забое газовой скважины. При эксплуатации фонтанирующих нефтяных скважин с достаточным газовым фактором переход на колонну лифтовых труб меньшего диаметра (33; 38 мм) вместо 60,3 и 73 мм обеспечивает возникновение естественного газлифта и переход в режим фонтанирования.

В ряде случаев бывает целесообразным спуском гибкой трубы в колонну лифтовых труб для продолжения эксплуатации скважины фонтанным способом в случае возникновения негерметичности последней. Это позволяет продлить срок фонтанной эксплуатации и избежать глушения скважины, необходимого для извлечения колонны НКТ.

Для эксплуатации скважин разработана гибкая труба с условным диаметром 114 мм, наружная поверхность которой снабжена слоем изоляции из пластического материала.

Известно использование струйных насосов, спускаемых на гибкой трубе.

 

Описание технологии

Используются две технологии применения гибкой трубы для эксплуатации скважины - с соединением конца трубы с ниппелем, установленным на колонне НКТ, заранее спущенной в скважину, или пакере, ранее установленным в скважине и спуск с пакером.

Наиболее предпочтительным является первый вариант, который исключает установку пакера посредством гибкой трубы. Первая предусматривает оснащение нижнего конца посадочным ниппелем, который должен взаимодействовать с ответной деталью, установленной на пакере, предварительно размещенном в скважине.

Вариант, предусматривающий спуск пакера на гибкой трубе, требует выполнения набора операций, совершаемых при традиционных технологиях установки пакера на колонне НКТ. Обязательным условием при этом является использование разъединителя, который срабатывал бы без вращения трубы с поверхности. Это же относится и к технологии установки и съема пакера.

 

НАЗЕМНЫЕ ТРУБОПРОВОДЫ

 

Применение

Гибкая труба используется в качестве выкидных линий скважин, трубопроводов для воды и т.п.

Для трубопроводов большего диаметра из-за сложности транспортировки крупногабаритного барабана используется метод изготовления гибкой трубы путем сварки ее из мерных труб длиной по 10-12 м с последующей намоткой на крупногабаритный барабан. По причине больших габаритов такие барабаны транспортируются, как правило, водным транспортом, а трубопроводы прокладываются с судов.

Для прокладки трубопроводов используется несколько видов морских судов.

Для мелководных участков используются баржи, оборудованные барабанами с вертикальной осью вращения. Укладку трубопроводов диаметром 102-152 мм производят, используя транспортные суда, предназначенные для доставки труб и технологических жидкостей к буровым платформам.

Для укладки трубопроводов диаметром 152-406 мм - более крупные суда типа "Apache".

Описание технологии

Процесс колтюбинговой прокладки трубопроводов среднего диаметра из смотанной трубы, изготовленной методом последовательной сварки труб мерной длины, включает следующие этапы:

· технологический процесс сборки и сварки секций и смотки гибкой трубы на промежуточный барабан;

· перемотка гибкой трубы на барабан судна;

· укладка трубопровода до изобаты "0 м" с морского колтюбингового укладчика;

· укладка трубопровода с движущегося морского колтюбингового укладчика.

Преимущества колтюбингового трубопровода по сравнению с обычным способом укладки:

· высокое качество выполнения сварочных работ и большая производительность;

· более высокая скорость выполнения работ;

· сокращение затрат. В арктических морях высокая скорость прокладки позволяет более эффективно использовать короткий летний безледовый период.


 

ОБСЛУЖИВАНИЕ НАЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

 

Применение

Данная технология относится к обслуживанию наземных трубопроводов водоводов системы поддержания пластового давления. В случае длительного обесточивания или аварии на насосной станции возникает опасность замораживания трубопровода, подающего воду к скважинам. В подобных случаях приходится раскапывать траншею с уложенной трубой и прогревать ее снаружи. Это длительная, трудоемкая и дорогая операция.

Известны случаи успешного использования колтюбинговых установок для растепления водоводов. В этом случае установка комплектуется отклонителем гибкой трубы, позволяющем выпускать ее в горизонтальном направлении, а труба водовода предварительно снабжается штуцерами с задвижками. Штуцеры ввариваются по касательной к трубе водовода с интервалом 2-3 км, длина интервалов принимается равной длине рабочего участка гибкой трубы. В крайнем случае, при замораживании трубы водовода штуцер может быть вварен и перед началом выполнения операции.


Оборудование и материалы

· Колтюбинговая установка (гибкая труба снабжена на конце обратным клапаном и промывочной насадкой);

· насосный агрегат;

· емкости для технологической жидкости:

· нагревательная установка;

· технологическая жидкость (раствор соли на основе технической воды).

 

Описание технологии

В случае замерзания водовода закрываются входная и выходная магистральные задвижки, после чего последовательно в его каждый участок вводится гибкая труба и закачивается горячий солевой раствор. Технология удаления ледяной пробки в водоводе соответствует технологии удаления гидратных или парафиновых пробок в скважинах. После растепления участок заполняется незамерзающей жидкостью, а агрегат перемещается к следующему штуцеру и выполняется последовательное растепление всех остальных участков трубопровода.

Если обрабатываемый пласт сложен карбонатными породами, в качестве технологической жидкости разрыва может быть использован загущенный раствор соляной кислоты. При этом время выдержки для обеспечения проведения реакции увеличивается.

 

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ КОЛТЮБИНГОВЫХ УСТАНОВОК ПРИ СКВАЖИННОЙ ДОБЫЧЕ ТВЕРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

 

Известно, что примерно 60% твердых полезных ископаемых во всем мире залегает в жидкостно-проницаемых горных породах, и уже сейчас остро стоит проблема отработки таких рудных тел. Не менее 20% полезных ископаемых залегает в недостаточно проницаемых горных структурах, что приводит к очень низким коэффициентам их извлечения. Прослеживается четкая тенденция увеличения глубин отработки рудных полезных ископаемых. Сложность решения проблемы их добычи в этих условиях заключается в том, что общественная необходимость разработки глубокозалегающих и трудно извлекаемых полезных ископаемых непрерывно возрастает, а существующий уровень науки и техники не позволяет этого сделать при одновременном повышении экономической и экологической эффективности.

Выход из этой критической ситуации связан с поиском принципиально новых путей научно-технического прогресса в горнодобывающих отраслях промышленности.

С этой точки зрения особый интерес сегодня представляют возможности повышения эффективности скважинных методов добычи полезных ископаемых и, в частности, физико-химической геотехнологии (ФХГТ) на основе использования колтюбинговых установок.

Под ФХГТ понимается наука, изучающая условия, средства и способы разработки полезных ископаемых путем перевода их на месте залегания в подвижное состояние посредством осуществления в недрах тепловых, массообменных, химических и гидродинамических процессов, что позволяет производить добычу полезного ископаемого из недр через специальные горные выработки скважины. Она дает возможность соединить в недрах операции по добыче полезных ископаемых с их переделом - превращением в продуктсодержащий рабочий агент, удобный для подъема на поверхность.

Главный принцип такого подхода, заключающийся в осуществлении добычных работ с поверхности земли за счет использования новых дистанционных способов воздействия на горный массив, обеспечивает решение фундаментальной проблемы, которая встала перед горной наукой: привести в соответствие с требованиями XXI века технико-экономические и экологические показатели горных технологий, а также тяжелые и опасные условия труда работников горной промышленности.

Для эффективной реализации скважинных технологий добычи твердых полезных ископаемых характерны, по меньшей мере, три основных направления.

Первое связано с необходимостью тщательного, всестороннего изучения горно-геологических и физико-химических условий месторождения.

Второе - с глубоким знанием не только основ, но и мельчайших деталей физико-химии геотехнологических процессов. Этот этап предполагает проведение лабораторных исследований с моделированием натурных условий и опытных работ на экспериментальных полигонах.

Третье направление связано с разработкой на основе полученных данных рациональной и надежной технологии добычи полезного ископаемого.

При этом должны быть обоснованы способ вскрытия месторождения, процессы перевода полезного ископаемого в подвижное состояние, способы формирования в продуктивных пластах фильтрационных каналов, наведенной и дополнительной проницаемости, доставки, подъема, транспортирования и наиболее эффективных схем переработки добытого продукта.

По своему назначению скважины, вскрывающие месторождения твердых полезных ископаемых, подразделяются на добычные, вспомогательные (разведочные, кольматационные, водоотливные, оценочные, контрольные и т.д.), специальные (бараксные, ликвидационные и др.).

Классификация способов вскрытия месторождений полезных ископаемых при скважинной отработке представлена в табл. 1.

 


Таблица 1.

Классификация способов вскрытия месторождений при отработке их скважинными методами

 

Способ вскрытия Область применения
1. Отдельной скважиной: а) вертикальной     б) наклонной, наклонно-горизонтальной   Скважинная гидродобыча (устойчивые покрывающие породы), подземное растворение солей (мощные залежи).   Скважинная гидродобыча (неустойчивые покрывающие породы).
2. Группой скважин: а) спаренными     б) взаимодействующими (вертикальными; наклонными и вертикальными)   Скважинная гидродобыча (небольшая глубина залегания), подземное растворение солей, добыча тепла Земли.   Подземное выщелачивание металлов, выплавка серы, газификация угля (залежи полезного ископаемого небольшой мощности).
3. Горной выработкой и скважинами: а) скважинами из подземных выработок б) скважинами с поверхности и из подземной выработки в) подземными горными выработками Отработка локальных рудных тел в сочетании с традиционной технологией добычи (подземное выщелачивание металлов, скважинная гидродобыча и т.д.)

 

 

Колтюбинговые установки могут быть эффективно применены практически при всех способах вскрытия месторождений и особенно при бурении наклонно-направленных добычных скважин, которые наиболее выгодны при отработке маломощных залежей, так как позволяют отработать большие запасы. Кроме того, с их помощью можно выполнять ряд важнейших технологических операций при проведении горных работ:

· управлять горным давлением путем разгрузки горного массива от предельных напряжений с помощью различно ориентированных стволов скважин, пробуренных с поверхности или из подземных выработок;

· разгружать горный массив от водогазовых скоплений с организацией при необходимости их добычи (например, газа при разработке угольных месторождений);

· производить разупрочнение горных пород продуктивных пластов в комплексе с физико-химическими методами;

· формировать в продуктивных пластах фильтрационные каналы и в сочетании с волновым воздействием наведенную и дополнительную проницаемость;

· производить сбойку скважин при организации работ по подземной газификации, подземному растворению и выщелачиванию;

· управлять технологическим процессом (от разрушения пород до транспортирования пульпы) при скважинной гидродобыче, в частности, управлять работой гидромониторной струи на забое, регулировать и поддерживать заданное расстояние насадки гидромонитора до забоя в процессе отработки очистных камер, менять направление действия струи, отрабатывать пласты на больших расстояниях (до 2 км и более) от скважины (горной выработки) и т.д.

Колтюбинговые технологии позволят резко повысить уровень безопасности для работающих в горных выработках за счет эффективного управления горным давлением и предотвращения выбросов в выработку пластовых вод и взрывоопасных объемов природного газа.

 


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-05-08; Просмотров: 230; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.039 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь