Лабораторная работа №2 «Изучение конструкции, принципа

Действия и выбор номенклатуры инструментов для ремонта скважин»

Ремонт скважин классифицируется на разные виды работ. Многие из них требуют применения специального скважинного оборудования и инструмента, в том числе лавильного, породоразрушающего и др. Специфика инструментов для ремонта скважин в большой мере определяется ограниченными габаритами и зазорами, отсутствием в отдельных случаях оборудования для промывки скважины или вращения инструмента.

Цели лабораторной работы:

а) подобрать номенклатуру инструментов для ремонта скважин в соответствии с исходными данными (таблица 3.2);

б) изучить конструкцию и принцип действия инструментов для ремонта скважин.

Таблица 3.2 – Исходные данные для подбора инструментов для ремонта скважин

Исходные данные	Глубина скважины, м	Диаметр эксплуата-ционной колонны, мм	Толщина стенки эксплуата-ционной колонны, мм	Диаметр НКТ, мм	Толщина стенки НКТ, мм	Группа прочности материала труб
Номер варианта
		114, 3 127, 0	6, 4 7, 5	60, 3 60, 3		К Д

Продолжение табл. 3.2

 

		139, 7 146, 1 146, 1 168, 3	7, 7 7, 0 9, 5 10, 6	73, 0 73, 0 73, 0 88, 9	5, 5 7, 0 6, 5	Д К К К

 

Порядок выполнения работы

В таблице 3.4 приведен перечень некоторых инструментов для ремонта скважин и указаны литературные источники с описанием их конструкции, принципа действия и характеристики. С учетом исходных данных необходимо выбрать инструменты, изучить их конструкцию, принцип действия и заполнить таблицу 3.3. При выборе инструментов необходимо учитывать конструкцию скважины, ожидаемую нагрузку на инструмент, наличие или отсутствие оборудования для промывки или вращения колонны, предполагаемое направление вращения и др.

Форма заполнения таблицы 3.3 показана на примере метчика универсального.

Таблица 3.3 – Список необходимых инструментов для ремонта скважин и их краткая характеристика

Наименование инструмента	Литературный источник	Тип инструмента	Краткая характеристика и особенность применения
1.Метчик универсальный		МБУ20-45	Метчики правые и левые, грузоподъемность 300 кН, присоединительная резьба 3-62; имеет резьбу для направляющей воронки; диаметр промывочного отверстия 10 мм. Для работы необходимы механизм вращения и промывочный агрегат.

 

При отсутствии централизованного выпуска какого-либо инструмента отмечается необходимость оформления заказа на его изготовление с обоснованием основных требований к конструкции.

После (или в процессе) заполнения таблицы конструкция инструментов и принцип их действия изучаются как по указанным литературным источникам, так и на лабораторных образцах с разборкой, сборкой и эскизированием отдельных инструментов (пакер, освобождающаяся труболовка и др.)

 

Таблица 3.4 - Список наименований инструмента для ремонта скважин

 

Наименование инструмента	Литературный источник
1 Трубы бурильные стальные (правые и левые)	8, 6, 10, 11
2 Алюминиевые бурильные трубы	8, 10, 11
3 Утяжеленные бурильные трубы	8, 6
4 Забойные двигатели	8, 6
5 Породоразрушающие инструменты для разбуривания цементных (песчаных) мостов и пробок	8, 6 + 10 (1 разд.)
6 Трубы обурочные
7 Фрезеры торцевые (забойные), кольцевые, фрезеры-райберы	6, 8, 10, 12, 7, 9, 13, 5 + 10 (1 разд.)
8 Оправки	7, 9
9 Мятая труба
10 Шламометаллоуловители	8, 9, 10, 12 + 10 (1 разд.)
11 Отклонители	9, 13, 6, 8, 10, 11
12 Шаблоны
13 Пакеры	6, 8
14 Якори	6, 8
15 Профильные перекрыватели	6, 9
16 Механизмы для установки профильных перекрывателей
17 Труболовки внутренние (освобождающиеся и неосвобождающиеся)	10, 12, 9, 5, 6, 7, 8. 11, 13
18 Труболовки (ловители, овершоты) наружные (освобождающиеся и неосвобождающиеся)	10, 12, 7, 6, 8, 11, 5, 13
Продолжение таблицы 3.4
19 Метчики (правые и левые; резьбовые и гладкие, универсальные и специальные, отклоняющиеся, для бурильных труб и НКТ)	6, 8, 5, 7, 10, 11, 12, 13, 14
20 Колоколы (правые и левые; резьбовые и гладкие; сквозные и несквозные)	8, 10, 5, 12, 6, 7, 11, 13, 14
21Штанголовители	12, 7, 5, 6, 13
22Ловители каната, проволоки, электрокабеля	9, 5, 6, 7, 12, 13, 14
23 Центрующие приспособления ловильных инструментов	10, 6, 5, 11, 12, 13, 14
24 Печати	10, 5, 6, 7, 8, 11, 12, 13
25Труборезки	10, 13, 5, 6, 7, 9, 11 + 10 (1 разд.)
26.Яссы	8, 5, 13, 9, 12
27.Безопасный предохранительный замок
28. Пауки	10, 5, 11, 13
29.Имплозивные ловители
30.Ловители геофизических приборов
31.Устройство для ликвидации прихватов	8, 13, 5
32. Торпеды	10, 5, 7, 11
33. Гидродомкраты	7, 9, 12, 13, 5
34 Возбудители колебаний	8, 5, 7, 13, 14
35 Реверсивные устройства

 

Завершается изучение инструментов посещением предприятия по их проектированию, изготовлению и отработке ООО НПП «Буринтех».

 

Лабораторная работа №3 «Восстановление герметичности заколонного пространства скважины»

В процессе проведения технологических операций в скважине (механические воздействия, разбуривание цементного стакана, перфорация, кислотные обработки и др.) происходит нарушение герметичности заколонного пространства: возникновение трещин, образование зазора между цементным камнем и трубой.

 

 

Поэтому целями работы являются:

а) подбор рецептуры герметизирующего состава для ликвидации негерметичности;

б) изучение кинетики гелеобразования в зивисимости от концентрации исходных компонентов, температуры;

в) оценка герметизирующей способности гелеобразующих композиций (ГОК);

г) обработка результатов исследований и представление их в виде таблицы и графика.

 

Порядок выполнения работы.

I ЭТАП

Взвесить компоненты ГОК с точностью до 0, 1 г согласно таблице 3.5.

Взять чистый стакан и, поместив в него компоненты перемешать до полного растворения. Свежеприготовленный раствор налить в пробирки с притертой пробкой и поместить в термостат с заданной температурой. Для композиций, имеющих небольшое время начала гелеобразования (высокая концентрация кислых агентов в составе композиции) и повышенные температуры, растекание раствора в пробирке проверяется через каждые 5 минут. Для гелеобразующих составов с увеличенным временем начала гелеобразования промежутки между наблюдениями возрастают до 10 – 30 мин. За время начала гелеобразования принимается время, через которое раствор не растекается при изменении наклона пробирки.

Полученные результаты занести в таблицу 3.5 и построить по ним график «Влияние температуры на время гелеобразования».

 

 

Таблица 3.5 – Изменение времени гелеобразования в зависимости от температуры

Номер рабочего места

Рецептура ГОК

12% нетрол +8%цеолит

10% нефелин +15% нетрол

12% HCl +10%цеолит

12% HCl +10%нефелин

4% AlCl3 +16карбомид +10% уротропин

Температура, 0С

Время начала ге-леобразования, ч

 

 

2 ЭТАП

1) приготовить цементный раствор с заданными добавками и водоцементным отношением согласно таблице 3.4.2;

2) определить свойства цементного раствора (растекаемость, плотность) и получаемого из него цементного камня (прочность на изгиб через 2 суток);

3) залить цементный раствор в отрезок НКТ (имитация заколонного пространства);

4) ОЗЦ – 24 часа;

5) определить градиент давления газопрорыва на экспериментальной установке;

6) приготовить ГОК в объеме 250 мл;

7) закачать ГОК в отрезок НКТ;

8) выдержать на гелеобразование 24 часа;

9) определить градиент давления газопрорыва после гелеобразования;

10) обработать результаты исследований и представить в виде графика.

Таблица 3.6

Номер рабочего места
Рецептура тампонажной смеси	ПЦТоб5	ПЦТ-50	93%ПЦТ-50 +7% СИГБ	85% ПЦТ-50 + 15% бентонит	95% ПЦТ-50 +5% бентонит

Продолжение табл. 3.6

ВЦ
Д, см
r, кг/кг/см3
s, МПа

 

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

Практические занятия по теме «Техника и технология ликвидации аварий»

Цель занятий заключается в решении конкретных задач, связанных с ликвидацией аварий при ремонте скважин, отработкой навыков в составлении планов работы и необходимой документации на ремонт скважин. При необходимости можете воспользоваться литературой, указанной в конце большинства из представленных задач.

Задача 1

После ремонта гидравлический индикатор веса оттарирован и вновь установлен на агрегате. Результаты тарировки из цеха КИП переданы мастеру бригады по ремонту скважин и представлены в таблице 4.1.

Рассчитайте цену деления индикатора веса, заполните таблицу и сделайте выводы.

Таблица 4.1 – Результаты тарировки индикатора веса

При тарировке	Цена деления, кН
Усилие натяжения каната. кН	Показания прибора	Оснастка 2х3	Оснастка 3х4
5.00 18.15 30.50 41.65 54.15 66.50 78.5 92.4 106.4 121.5

Продолжение таблицы 4.1

Средняя по шкале цена деления

Наибольшие отклонения от средней цены деления

 

Задача 2

В скважине (см.таблицу 3.2) произошел прихват НКТ. Составить блок-схему выполнения работы при определении глубины прихвата методом растяжения колонны.

Рассчитать минимально необходимую растягивающую нагрузку при выполнении работы (Р₁) в Ньютонах и в показаниях индикатора веса с учетом результатов его тарировки (см.таблицу 4.1).

Рассчитать глубину прихвата НКТ согласно условиям, приведенным в таблице 4.2.

Чему была равна растягивающая нагрузка Р₂ (в Ньютонах и в показаниях индикатора веса) [15, 16, 17] Заполните таблицу 4.2.

Таблица 4.2 – Исходные данные и результаты расчета

Исходные данные Вариант	Оснастка	(Р2-Р1) дел.	DL, см.	Р1	Р2	Глубина прихвата
кН	деление инд.веса	кН	деление инд.веса
	2х3 2х3 2х3 2х3 2х3 3х4

Задача 3

Рассчитать допустимое натяжение (в Ньютонах и показаниях индикатора веса) при расхаживании прихваченной колонны согласно условиям и результатам решения задачи 2.

Составить блок-схему выполнения работы при расхаживании прихваченной колонны [15, 16, 17].

Задача 4

Рассчитать допустимое число поворотов прихваченной колонны при ее отбивке ротором согласно условиям и результатам решений задач 2 и 3. Составить блок-схему выполнения работы при отбивке ротором прихваченной колонны [15, 16, 17].

Задача 5

Рассчитать необходимое предварительное натяжение колонны (в ньютонах и показаниях индикатора веса) при отвороте свободной (неприхваченной) части согласно условиям и результатам решения задачи 2.

Задача 6

Рассчитать допустимое число поворотов ловильной колонны при извлечении прихваченной колонны по частям согласно условиям и результатам решения задачи 2.

Принимаем условно, что ловильная колонна отличается от прихваченной только направлением резьбы.

Составить блок-схему выполнения работы при извлечении прихваченной колонны по частям [ 15, 16, 17 ].

Задача 7

В скважине (см.таблицу 3.2) произошла авария (см.таблицу 4.3), которую необходимо ликвидировать.

Составить схему с указанием основных размеров скважины и скважинного оборудования.

Составить дерево аварийной ситуации, выполнить его анализ и выбрать наиболее вероятную ветвь (см. приложение А).

Составить план (блок-схему) ликвидации аварии по варианту выбранной ветви.

Выбрать ловильные инструменты, выполнить их эскиз с указанием основных размеров, дать характеристику и технологию работы, указать необходимость установки направляющих устройств.

Обосновать конструкцию ловильной колонны. Выполнить эскиз с указанием основных размеров аварийного инструмента, ловильного инструмента и ловильной колонны.

Произвести необходимые расчеты.

Указать необходимые КИП для работы и дополнительное оборудование (агрегат для промывки, ротор и др.)

Описать технологию ликвидации аварии, дать графики характера изменения показаний КИП в процессе ликвидации аварий. Оформить необходимые документы на ремонт скважины (ликвидацию аварии).

План работы, описание работы, акт на выполненную работу (примеры оформления документов см. в приложениях Б, В, Г).

При выборе ловильного инструмента, ловильной колонны, обосновании технологии и плана работы необходимо обратить внимание на крепление резьбовых соединений, своевременную шаблонировку ствола и отбивку забоя, направление вращения, ожидаемые нагрузки, глушение скважины, параметры жидкости глушения и их распределение по стволу скважины, взаиморасположение штанг и НКТ, состояние головы аварийной колонны, возможность расположения аварийной колонны в несколько рядов или ее спирального изгиба и др.

Отдельные этапы решения этой задачи рассмотрены ранее (см. задачи 1, 2, 3, 4, 5, 6 настоящего раздела) а также в литературных источниках и лекционном материале.

 

 

Таблица 4.3 – Варианты аварийных ситуаций

Номер варианта	Вид аварии
	Полет НКТ при спуске в скважину Прихват пакера при ремонтно-изоляционных работах Вырыв НКТ из планшайбы, полет вместе со штангами Обрыв НКТ с УЭЦН по телу трубы Полет штанг при СПО Обрыв НКТ при чистке песчаной пробки с отвинчиванием в муфтовом соединении

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: