Канатные работы в скважине

Оборудование работает следующим образом. Перед спуском в скважину зажим 6 освобождается, и сваб под действием веса груза 4 опускается в желонке 3 до упора вниз, после чего тяговый орган фиксируется относительно желонки зажимом 6. Производится спуск желонки со свабом на тяговом органе в скважину до ее погружения под уровень жидкости. После заполнения желонки жидкостью (происходящего до момента полного погружения под уровень через клапан сваба, а затем — и через открытый верх желонки) она поднимается вместе со свабом к устъю скважины. При этом клапан сваба закрывается и сваб выполняет роль дна желонки. Поднятая к устью желонка упирается в устьевое оборудование, образуя с ним герметичное соединение. После этого зажим 6 тягового органа, фиксирующий его относительно желонки, открывается и производится подъем сваба тяговым органом в желонке вверх до упора. При этом жидкость, поднятая в желонке, вытесняется из нее свабом в выкидную линию 7 при герметичном устье скважины. Сваб с грузом опускается в желонке вниз до упора, зажимом 6 тяговый орган снова фиксируется относительно желонки и цикл повторяется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оборудование  для обслуживания скважин

 

Комплект  инструмента типа КИГС (рис. 29) применяют для выполнения основных технологических операций в колонне НКТ, комплект инструмента типа КИГВ – для вспомогательных ремонтных операций в газлифтных и фонтанных скважинах (табл. 3).

Рис. 29. Комплекты инструментов типов КИГС (а) и КИГВ (б):

а: 1 – устройство закрепления проволоки, 2 – грузовые штанги, 3 – гидравлический ясс, 4 – шарнир, 5 – механический ясс, 6 – консольный отклонитель, 7 – цанговый инструмент, 8 – инструмент для спуска газлифтных клапанов

б: 1 – тросикообрезатель, 2 – выпрямитель  проволоки, 3 – приёмный клапан, 4 –  трубный шаблон, 5 – гидростатическая желонка, 6 – парафинорезка, 7 – инструмент для ловли проволоки, 8 – правочный инструмент, 9 – скребок парафина, 10 – печать, 11, 12 – цанговый инструмент.

 

Комплект  инструментов КИГК включает в себя устройство закрепления проволоки УЗП, грузовые штанги ШГр, шарнир Ш16, гидравлический ясс ЯСГ, механический ясс ЯСМ, рычажный отклонитель ОР, консольный отклонитель ОК, предохранитель, инструмент для спуска газлифтных клапанов ИСК, зажимное вспомогательное устройство УЗВ, цанговый инструмент ИЦ, выпрямитель проволоки ВОП, гидростатическая желонку ЖГС, инструмент для ловли проволоки ИЛП, скребок парафина СП, правочный инструмент ИП, печать ПК, парафинорезку ПР, трубный шаблон ШТ, приёмный клапан КПП, приспособление для сборки хомута СХ, опрессовочное приспособление ПО.

 

 

Отклонитель рычажный ОР (рис. 30)

Предназначен для смещения газлифтного (циркуляционного или глухого) клапана в направлении кармана эксцентричной скважинной камеры и его установки. Он состоит из стержня 1, подвижных гильз верхней 3 и нижней 5, к которым шарнирно присоединены подпружиненные двухплечие рычаги 4. В сложенном положении рычаги 4 расположены вдоль стержня и не препятствуют движению набора инструментов в свободном проходе скважинной камеры. При этом положении гильзы 3 и 5 и рычаги 4 находятся в верхнем положении на стержне, где они стопорятся приливом 2. После спуска инструмента до глубины расположения скважинной камеры производят его “встряхивание”. При этом верхняя гильза 3 соскальзывает с прилива 2 и вместе с рычагами 4 и нижней гильзой 5 перемещается вниз до упора. Рычаги 4 раскрываются под действием пружины 6 и отклонитель разворачивается в плоскости большой оси эллипсообразного поперечного сечения скважинной камеры и направляет клапан и инструмент для съема или посадки клапана в карман.

 

Рис. 30. Отклонитель рычажный ОР.

1 - стержень; 2 - прилив; 3 и 5 - гильзы; 4 - двухплечие рычаги; 6 – пружина.

    

Консольный  отклонитель ОК (рис. 31)

Имеет то же назначение, что и отклонитель рычажный, но применяется в сильно искривленных скважинах.

 

Колонный  инструмент и колонные скребки

Предназначены для очистки внутренней поверхности обсадных и эксплуатационных колонн  от слоя бурового раствора, цементных корок, заусенцев, задиров, отложений солей, парафина и шлама перед спуском пакеров или скважинного оборудования, а также для проведения ремонтных работ. Очистка производится с одновременной промывкой ствола скважины.

 

 

 

 

 

Яссы

Представляют собой раздвижные устройства, которые приводятся в действие натяжением проволоки (каната). Их применяют вместе с грузовыми штангами, которые всегда устанавливают непосредственно над яссами. Яссы предназначены для создания динамических ударов. Бывают гидравлические (ЯСГ) и механические (ЯСМ)

 

Механический  ясс ЯСМ (рис. 33) предназначен для создания ударного импульса вверх и вниз. Он состоит из кожуха 3 с разгрузочными отверстиями для перетекания жидкости с целью снижения гидравлического сопротивления при работе ясса, поршня 2, верхнего 1 и нижнего 6 упоров, головки 4 и штифта 5 для предотвращения самоотвинчивания резьбового соединения поршня с головкой. При полном растягивании ясса заплечик на нижнем конце внутренней стороны корпуса упирается в верхний упор. При полном закрытом положении нижний конец корпуса упирается в нижний упор. Чтобы нанести удар вверх, колонну инструментов спускают на расстояние, немного меньшее полного хода ясса, который равен 500 мм, затем быстро поднимают проволоку или канат с помощью лебедки. Для удара вниз медленно поднимают проволоку или канат на расстояние, немного меньшее полной длины хода ясса, и затем спускают с максимальной скоростью. При малых глубинах скважин операции по встряхиванию часто проводят без использования подъемника, т. е. ручным способом.

 Ясс 1ЯСМ состоит  из двух вилок, вставленных  крестообразно одна в другую. Вилки могут скользить одна вдоль другой до упора друг в друга. Принцип работы ясса 1ЯСМ такой же, как и ясса ЯСМ.

Рис. 33. Механический ясс ЯСМ.

1,6 – упоры, 2 – поршень, 3 – кожух, 4 – головка, 5 – штифт. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Спускной  инструмент ИСК (рис. 34)

Предназначен для спуска в скважину газлифтных клапанов. В кожухе просверлено по касательной два отверстия, в которые вставляются срезные латунные штифты 4, С их помощью спускаемое устройство фиксируется в кожухе спускного инструмента. После посадки их в скважинной камере или ниппеле латунные штифты срезаются за счет удара, производимого яссом вверх, и спускной инструмент извлекается на поверхность.

Рис. 34. Инструмент дня спуска газлифтных клапанов ИСК-22:1 - корпус; 2 - стабилизатор; 3 - винт; 4 - штифт; 5 - трубчатый штифт; 6 – штифт.

 

Инструмент  ИС

Предназначен для спуска и установки в месте посадки скважинного оборудования (клапанов-отсекателей, глухих пробок и т.п.) с замками типов 13К и ЗНЦВ. Инструмент входит в комплект инструмента ИКПГ.

Инструмент ИС состоит  из корпуса, на котором свободно двигается втулка, имеющая канавку, в которую входят срезные винты замка, соединяющие инструмент с замком.

При ударах вниз о корпус, создаваемых яссом, корпус отжимает втулку замка, благодаря чему собираются лепестки цанги замка отсекателя, и он проходит через сужение ниппеля.

 Для фиксации замка  спускной инструмент приподнимается, его корпус освобождает втулку  замка и лепестки цанги, замок  раскрывается в расточке посадочного ниппеля.

Спускной инструмент освобождается от замка при срезе винтов, входящих в канавку втулки ударами ясса вверх.

Подъемный инструмент ИЦ предназначен для захвата и извлечения газлифтных клапанов и т. д., зафиксированных в посадочном кармане скважинной камеры или ниппеле.

Инструмент состоит  из цангового зажима, размещенного в окнах корпуса. Цанговый зажим  отжимается вниз пружиной. Перемещению цанги с сердечником вверх препятствует поперечный пггифт, фиксирующий сердечник относительно корпуса.

Инструмент  подъема ИПЗ

служит для подъема  зафиксированного в ниппеле клапана-отсекателя.Он предназначен для извлечения из колонны подъемных труб оборудования с замками типов 13К, ЗНЦВ и ЗНЦВ1

Оборудование  для чистки НКТ от парафиногидратов и прогрева ПЗП

 

Температуру в призабойной  зоне обычно повышают глубинными электронагревателями (рис. 43).

Рис. 43. Глубинный электронагреватель:

1 – крепление кабель-троса; 2 – проволочный бандаж; 3 – кабель-трос КТГН-10; 4 – головка электронагревателя; 5 – асбестовый шнур; 6 – свинцовая заливка; 7 – нажимная гайка; 8 - клеммная полость; 9 – нагревательный элемент

 

 Для прогрева призабойной зоны выпускается самоходная установка электропрогрева скважин (СУЭПС). Установки СУЭПС рассчитаны на глубину спуска нагревателя до 1200 и 1500 м. Мощность нагревателей 10,5; 21 и 25 кВт. Установка состоит из нагревателя, спускаемого в скважину на кабель-тросе. На устье кабель закрепляется зажимом. На поверхности имеется автотрансформатор для повышения напряжения и станция управления для включения и отключения нагревателя, защиты оборудования при номинальных или аварийных режимах (коротком замыкании, работе на двух или одной фазах, работе без нагрузки и т.д.) и для регистрации величины напряжения, силы тока и температуры нагрева полости скважины у нагревателя.

Нагреватель состоит  из трех трубчатых электронагревательных  элементов (ТЭН). ТЭН представляет собой стальную трубку, внутри которой спираль из нихромовои проволоки расположена в кварцевом песке или плавленной окиси магния. Последняя служит изоляцией спирали и являются хорошим теплопередатчиком. Три такие трубки расположены в кожухе и составляют нагреватель.

Кабель-трос имеет три  силовые жилы сечением 4 мм² и три сигнальные жилы сечением 0,56 мм². Разрывное усилие кабеля - 100кН, наружный диаметр - около 18мм.

 Автотрансформатор  и станция управления взяты  от установок глубинных центробежных  насосов (ЭЦН). Это оборудование размещается на прицепе автомашины.

Установка УДС-1М (рис. 44) для депарафинизации труб скребками предназначена для механической очистки от парафина подъемных труб фонтанных, компрессорных и оборудованных погружными электронасосами нефтяных скважин.

 Установка включает в себя лебедку со станцией управления ЦИКЛ-М для спуска и подъема скребка, лубрикатор для ввода в канал подъемных труб скребка с грузом при спуске его в скважину, индукционный сигнализатор положения СПИ-0,1 для остановки установки после возвращения скребка в верхнее исходное положение, скребок с грузом для снятия парафина с поверхности колонны насосно-компрессорных труб.

Рис. 44. Установка УДС-1М и ее кинематическая схема:

а - УДС-1М: 1 - индукционный датчик; 2 - лубрикатор; 3 - проволока; 4 - лебедка; 5 - станция управления; 6 - скребок с грузом;

б - кинематическая схема; 1 - электродвигатель; 2 - муфта; 3 - редуктор червячный; 4 - храповое колесо; 5 - храповик; 6 – барабан.

 

Лебедка предназначена  для спуска и подъема скребка и состоит из серийного редуктора, электродвигателя, соответственно прикрепленных к вертикальной и горизонтальной плитам рамы. Барабан лебедки насажен свободно на неподвижную втулку рамы и через храповый механизм, состоящий из храповика и храпового колеса, соединен с валом редуктора.

Храповой механизм предназначается  для защиты скребковой проволоки от сматывания. При спуске скребка электродвигатель вращает вал редуктора с храповым колесом против часовой стрелки. Под действием груза проволока натягивается и барабан лебедки также вращается против часовой стрелки. Храповик, прикрепленный к ступице барабана лебедки, упирается в зуб храпового колеса, частота вращения вала редуктора и барабана выравнивается, и электродвигатель выполняет роль регулятора скорости спуска.

При остановке скребка  натяжение проволоки уменьшается  и, несмотря на вращение вала редуктора, вследствие проскальзывания храповика по зубьям храпового колеса барабан остается в покое и разматывание проволоки предотвращается. Механизм укладки проволоки прикреплен к горизонтальной плите рамы.

Привод механизма укладки  осуществляется барабаном лебедки через специальное устройство, которое за один оборот барабана поворачивает зубчатое колесо, жестко сидящее на валу механизма укладки, на один зуб. На валу на одной и той же длине нарезаны правая и левая резьба. На резьбовую часть вала насажен направляющий ролик, который за один оборот барабана перемещается на один диаметр скребковой проволоки. На другом конце вала механизма укладки нарезана левая резьба, по которой перемещается счетчик глубины спуска скребка. По достижении заданной глубины счетчик глубины  спуска давит своим упором на микропереключатель, и система автоматики переключает электродвигатель на подъем. При подъеме скребка барабан вращается по часовой стрелке, храповик все время упирается в крутую грань зуба храпового колеса. В случае застревания скребка срабатывает датчик предельной нагрузки, двигатель останавливается, и на панели управления включается аварийный сигнал.

Для регулирования скорости при спуске скребка вручную (аварийный случай) предусмотрен тормоз. Вручную скребок поднимают при помощи рукоятки. Быстроходный вал редуктора соединяется с валом электродвигателя при помощи муфты предельной нагрузки, которая при натяжении проволоки усилием 0,8...1 кН через датчик давит на толкатель микропереключателя и включает электродвигатель. При этом на панели управления включается аварийный сигнал. Панель управления для обеспечения автоматического и полуавтоматического режимов работы установки устанавливают на раме лебедки со стороны электродвигателя.