Подземный ремонт и капитальный ремонт: Капитальный и текущий ремонт скважин

Содержание

Капитальный и текущий ремонт скважин

Длительная эксплуатация нефтяных или газовых скважин приводит к тому, что периодически их требуется ремонтировать. При ремонте может потребоваться замена НКТ или спуско-подъемного оборудования, прочистка обвалившихся элементов ствола, промывка и ряд других процедур. Чаще всего работы проводятся под землей, и их классифицируют на текущий и капитальный ремонт скважин. В первом случае они проводятся в плановом порядке: они могут касаться очистки всего ствола или отдельных элементов, внесения изменений в режим функционирования и т.д. Капитальный ремонт подразумевает масштабную замену оборудования, устранение серьезных неисправностей, углубление или расширение ствола, а также вторичное бурение.

Для текущего и капитального ремонта нефтяной скважины используется профессиональное оборудование, а перед ремонтом необходимо подготовить к спуско-подъемным работам, провести исследование ствола и забоя, а также прилегающих пластов на предмет давления, наличия инородных предметов, воды и другие параметры.

При ремонте, вне зависимости от того, текущий он или капитальный, важно соблюдать технику безопасности, а также природоохранные нормативы.

Особенности ремонта

Подготовительный этап перед текущим или капитальным ремонтом скважины должен включать в себя работы, которые обеспечивают безопасность дальнейших действий и позволяют без помех провести последующую прочистку или замену агрегатов. Прежде всего при необходимости скважина должна быть заглушена, а затем на объект перемещается бригада по обслуживанию и ремонту вместе с оборудованием. Среди работ на подготовительном этапе перед текущим или капитальным ремонтом выделяют следующие действия:

Сбор документации: схемы строительства скважины, схемы оборудования, параметров извлекаемого вещества, особенности эксплуатации и т.д.
Проверка и восстановление функциональности подъемного оборудования; если его потребуется заменить, чаще всего нужно демонтировать его. Тем не менее, несложные поломки или очистка производится непосредственно на месте.
Подбор инструментов, который осуществляется, исходя из параметров конкретной скважины, типа предстоящих ремонтных работ, конструкцией НКТ.
Промывка ствола, перед чем необходимо установить, что газ и нефть не выделяются в процессе; демонтаж оборудования, расположенного в устье.
Визуальная проверка состояния труб, установка колец в местах соединений. Спуск и поднятие труб осуществляется плавно, чтобы конструкция не была повреждена; извлеченные трубы укладываются на специально оборудованные стеллажи.

Если труба сделана из различных труб, соединенных между собой последовательно, то требуется зафиксировать показатели их длины и записать. Соединение производится посредством патрубков, которые были изготовлены для трубы в заводских условиях.

Текущий ремонт

Текущим ремонтом называются работы по восстановлению рабочего состояния техники и инструментов, смена режима работы (интенсивность, особенности добычи и т. д.), а также очистные действия различных уровней скважины от наслоившихся отложений, которые появляются там спустя несколько лет эксплуатации. Также к техническому текущему ремонту относится очистка самого оборудования. Все текущие манипуляции со скважиной делятся на профилактические действия и работы по восстановлению работоспособности.

В первом случае ремонт позволяет избежать таких рисков, как уменьшение объема ценных ресурсов, извлекаемых в процессе, разрушение ствола, обводнение, засорение и другие неприятные последствия.

Периодичность проведения ремонтов напрямую зависит от параметров эксплуатации, и компания, которая занимается разработкой месторождений нефти, проводит профилактические работы регулярно. К запланированным текущим работам относятся следующие виды действий:

Очистка от песчаных засоров при помощи промывания, механическим путем или специальной желонкой.
Замена отдельных элементов насоса или всей насосной станции.
Устранение неисправностей труб, а также их замена.
Замена вышедших из строя штанг и опор.
Изменения в параметрах опускания НКТ.
Замена, текущий ремонт или очистка песчаного якоря.

Во втором случае исправлению подлежит внезапно произошедшая авария, вышедшее из строя оборудование, поврежденные в ходе ошибок в эксплуатации инструменты, трубы и т.д. Такие неисправности возникают непреднамеренно и вне графика, поэтому здесь необходима экстренная помощь специалистов.

Капитальный ремонт скважин

К действиям по капитальному ремонту скважин относятся такие манипуляции, как восстановление колонны, замена колец или их починка, работы над восстановлением функциональности забоя, исправление последствий крупных аварийных ситуаций (обрушение, засыпание), создание новых ответвлений или параллельно идущих стволов. К ним относят следующие виды действий:

Изоляция определенных слоев, если того требует функциональность скважины.
Отключение оборудования и его полное извлечение на поверхность с целью временного или постоянного прекращения эксплуатации месторождения.
Капитальный ремонт ствола, создание второй колонны или починка труб НКТ на предмет герметичности.

Воздействия с помощью химии или физических действий на пласты призабойной части.
Ловильные работы.
Уничтожение скважины, которое может быть инициировано из-за ее полной потери эффективности, сворачивания производства или иных причин.

При капитальном ремонте скважины достаточно часто приходится осуществлять ловильные манипуляции. Потребность в них появляется в случае, если в процессе эксплуатации подземные элементы оборудования обрываются и падают вниз; это не только приводит к повреждению ствола, но и не дает производить дальнейшую эксплуатацию скважины.

Алгоритм ловильных работ следующий:

Глушение скважины перед капитальными ремонтными работами.
Спуск специального диагностического оборудования (печать), с помощью которого устанавливается характер обрыва и расположение неисправных элементов.

Подбор приспособления, которое будет применено для ловильных работ. Среди таких предметов может быть труболовочное оборудование, крюки, колокола, овершоты или приспособления типа «паук».
С помощью выбранного устройства, которое опускается в ствол скважины, осуществляется захват элемента, который был оторван. Извлечение не всегда помогает очистить ее, поэтому в комплексе с устройствами применяется гидравлическая техника.
Если же извлечь оборудование невозможно (это происходит из-за его большого веса, расклинивания в стволе или сложности захвата), то приходится бурить новый ствол. Старую скважину при этом необходимо ликвидировать.

Разновидности ремонтных работ и современные методики

Чаще всего текущий или капитальный ремонты производятся посредством применения НКТ.

Тем не менее, в современной сфере обслуживания скважин широко используется новое оснащение. Чаще всего его выбирают для капитальных разновидностей работ. С его помощью можно выполнить следующие действия:

Канатные действия.
Способы, при которых применяются тросы.
Методики с гибкими трубами.
Способы, сочетающие применение шлангов и веревок.
Способы, сочетающие применение шлангов и кабелей.
Метод, в основе которого лежит использование канатов для отправки специальных желонок на забой в скважине или на участок, который ранее был изолирован. Благодаря новому оборудованию становится возможным доставка тампонирующих видов средств, химических веществ, в том числе взрывчатых компонентов и готовых смесей, снарядов, а также монтаж оборудования для стрельбы взрывчатыми веществами.
Спуск механических разновидностей желонок при помощи канатов. Для работы такого оборудования важно найти точку опоры на дне забоя.

Подобные методы не могут целиком заменить применение НКТ, однако они уменьшают стоимость ремонта в ряде случаев. Их применение позволяет существенно облегчить процесс ремонта, а также снизить затраты по времени на него. Оптимально использование канатного и кабельного оборудования в сочетании с традиционными методами ремонта скважин.

Капитальный и текущий ремонт нефтяных и газовых скважин — Центр Дополнительного Образования ИГиНГТ

№	Наименование разделов и тем	Всего, часов	В том числе		Форма контроля
			лекции	практические занятия
1.	Введение. Капитальный и подземный ремонт скважин. Оборудования и инструменты для проведения КРС и ПРС. Ведение технологического процесса КРС агрегатами и подъемниками, смонтированными на шасси автомашины	2	2	0
2.	Проверка технического состояния подъемного агрегата, оборудования, приспособлений, инструмента и подготовка их к работе. Подъем и центровка мачты, испытание якорей	4	2	2
3.	Оснастка и разоснастка талевой системы и переоснастка ее в процессе ремонта скважины. Периодичность	2	2	0
4.	Оборудование эксплуатационных и нагнетательных скважин	2	2	0
5.	Подземный ремонт скважин	8	4	4
5.1	Технология проведения подземного ремонта скважин; Классификация операций, выполняемых при подземном ремонте скважин; Глубинные оборудования для добычи. Типы ГН	2	1	1
5.2	Смена глубинных насосов и выбор глубины подвески. Смена насоса. Изменение глубины подвески ШГН, ВН и УЭЦН. Особые работы, проводимые на скважине, оборудованные ШГН, ВН и УЭЦН	2	1	1
5.3	Межремонтный период ГН, ВН и УЭЦН. Причины износа глубинных насосов. Предотращение износа. Нормальный межремонтый период глубинных насосов	2	2	0
5.4	Колонна НКТ. Стандарты по ГОСТу и АПИ. Периодичность и критерий замены. Спуск и подъем колонны НКТ	1	0	1
5. 5	Колонна штанг. Стандарты по ГОСТу и АПИ. Обрыв колонны штанг – причины и предотвращение. Периодичность и критерий замены. Спуск и подъем штанг	1	0	1
6.	Капитальный ремонт скважин	12	9	4
6.1	Классификация капитального ремонта скважин. Ремонтно – изоляционные работы	2	2	0
6.2	Проведение работ по определению приемистости пласта методом пробной закачки.Технология проведения РИР методом цементирования под давлением. Расчеты при цементирований. Влияние пластовых условий на качество цементирования. Меры по предупреждению осложнений при цементировании скважин; Установка цементных мостов. Тампонажные материалы для повторного цементирования. Общие требования к тампонажным материалам. Регулирование свойств тампонажных материалов на основе цемента. Нефтецементные растворы	1	0	1
6.3	Технология кислотной обработки скважин. Подбор скважин. Технология проведения РИР закачкой различных хим.реагентов, водонабухающих полимеров	1	0	1
6.4	Разбуривание цементных мостов Промывка и разбуривание песчаных пробок, отложений солей. Примеяемые подземные инструменты и оборудования	1	1	0
6.5	Осуществление мер по предотвращению аварий и осложнений в скважине. Ловильные работы в эксплуатационной колонне. Подбор аварийных инструментов. Извлечение, из скважины колонны НКТ, прихваченных песком, насосных труб и штанг, упавшей установки ЭЦН, каната и каротажного кабеля. Очистка от посторонних предметов	1	0	1
6.6	Методы и технология испытания, освоения скважин после бурения, РИР. Фонтанные скважины и скважины с механизированной добычей. Контроль за уровнем жидкости в скважине в процессе спускоподъемных операций	1	1	0
6.7	Установка и подъем пакеров и упорных якорей, фрезерование оставленных в скважине предметов и извлечению их	1	1	0
6.8	Глушение скважин. Приготовление и поддержанию необходимых параметров различных многокомпонентных растворов и жидкостей глушения, блокирующих составов для закачки в призабойной пласт (ПЗП). Гидравлический расчет промывки	1	1	0
6.9	Проверка герметичности эксплутационной колонны опрессовкой, снижением уровня и с помощью пакера.ликвидации негерметичности эксплуатационной колонны различными методами, ликвидации межколонных перетоков, ревизии и замены устьевых пакеров, оборудования скважин забойными фильтрами, газопесочными якорями; Устранения негерметичности обсадных колонн установкой «Дорн»	1	0	1
6. 10	Контроль за уровнем жидкости в скважине в процессе спускоподъемных операций; Герметизация устья скважин при обнаружении прямых газонефтеводопроявлений, оперативность и правильность действий членов вахты по тревоге “Выброс” и ликвидации ГНВП. Поддержание в постоянной готовности противовыбросового оборудования и приспособлений	1	1	0
6.11	Подготовка ствола скважины и установка оборудования устья для производства геофизических работ; Участие в проведении исследовательских работ при освоении скважин различными методами эксплуатации, в проведении канатных методов ремонта скважин	1	1	0
7.	Контроль состояния скважины при проведений КРС	8	4	4
7.1	Принципы контроля за состоянием скважины и математические расчеты • Обзор необходимых вычислений по контролю над скважиной используемых во время проведения ремонта; • Расчеты, связанные с вычислением пластового и скважинного давления; • Вычисления относящиеся к объемам жидкости ремонта и жидкости в скважине; • Силы; Концепция барьера; • Поведение газа в скважине	4	2	2
7. 2	Процедуры контроля состояния скважины • Запись давления во время медленной циркуляции; • Процедуры закрытия скважины; • Циркуляционные процедуры контроля скважин; • Не циркуляционные процедуры контроля скважин; • Выбор методов глушения скважины	1	0	1
7.3	Причины и признаки ГНВП • Причины ГНВП; • Признаки ГНВП и первые действия; • Наземные системы безопасности; • Противовыбросовое оборудование; • Тестирование ПВО; • Вакуумный дегазатор; • Эхолот	1	1	0
7.4	Осложнения при ГНВП • Негерметичность в подвеске; • Сообщение между НКТ и затрубным пространством; • Стабилизация устьевого давления; • Реверсирование газовых проявлений; • Проблемы, возникающие во время циркуляции; • Неожиданные изменения в показаниях манометра; • Захваченное давление под пакерами; • Использование обратного клапана в рабочей подвеске	1	0	1
7. 5.	Повышение эффективности КПРС. Норматив времени. Заполнение суточных рапортов.	1	1	0
	Итоговый контроль знаний	2			Экзамен
	Итого:	40

General Electric (GE) Global Research

Генерация

Производство и поставка электроэнергии

Программа:
РЕМОНТ

Награда:
5 300 000 долларов США

Расположение:
Фэрфилд, Коннектикут

Положение дел:

АКТИВНЫЙ

Срок проекта:
18. 02.2021 — 17.02.2024

Веб-сайт:

http://ge.com/research

Критическая потребность:

Неисправности старых труб создают эксплуатационный риск и юридическую ответственность для коммунальных служб, негативно сказываются на финансовых показателях владельцев систем и дорого обходятся потребителям газа. Сегодня ремонт устаревших труб включает в себя их раскопки и замену, как правило, полиэтиленовой трубой высокой плотности. Стоимость замены варьируется от 1 до 10 миллионов долларов за милю, в зависимости от местоположения трубы (сельская или городская), сложности земляных работ и затрат на восстановление дорог. Коммунальные службы также несут расходы, когда газоснабжение прерывается для ремонта. РЕМОНТ стремится устранить наиболее дорогостоящие компоненты, раскопки и восстановление, путем восстановления труб без их удаления — по сути, путем автоматического строительства новой трубы внутри старой.

Инновация проекта + преимущества:

Компания General Electric (GE) Global Research разработает систему бестраншейного ремонта трубопроводов PipeLine (PLUTO) — систему малоинвазивного ремонта труб на большие расстояния, которая обеспечивает структурную реконструкцию газопроводов быстрее, эффективнее и с меньшими затратами. дороже, чем традиционная замена открытым способом. Команда GE, включая Warren Environmental и Garver, разработает и интегрирует высокопроизводительную (роботизированную) систему для обхода труб на большие расстояния, высокоскоростные технологии неразрушающего контроля и усовершенствованные системы эпоксидной футеровки с толстым напылением. Система PLUTO обеспечит эффективное техническое обслуживание трубопровода, стоимость которого составляет от ½ до 1/20 стоимости традиционных открытых траншейных методов, что является ключевым фактором снижения выбросов за счет сокращения потерь при транспортировке трубопровода и затрат на техническое обслуживание.

Потенциальное воздействие:

В случае успеха система GE PLUTO устранит наиболее дорогостоящие компоненты восстановления труб, земляные работы и восстановление, за счет ремонта труб без их демонтажа.

Безопасность:

Проекты РЕМОНТА должны повысить устойчивость внутреннего распределения природного газа за счет экономической реабилитации старых труб.

Окружающая среда:

РЕМОНТ будет создавать 3D-карты и инструменты управления/визуализации данных, которые объединяют геопространственные данные для проверки на герметичность, данные проверки целостности/проверки, данные о нанесении покрытия, а также расположение труб и прилегающей подземной инфраструктуры.

Эконом:

Инновации программы РЕМОНТ ускорят замену устаревших трубопроводов при одновременном снижении затрат для коммунальных служб и потребителей газа.

Переосмысление методов бестраншейной реабилитации газовой инфраструктуры

Агентство перспективных исследований Министерства энергетики выбирает Warren Environmental и партнеров для инициативы по восстановлению газопровода

Автор: Брайан Брандштеттер, президент

Warren Environmental (Warren), General Electric (GE) Global Research и Garver были выбраны в качестве одной из десяти команд для участия в программе перспективных исследований Министерства энергетики (ARPA). -E) Инициатива «Быстрая герметизация трубопроводов, позволяющая избежать интенсивной замены» (РЕМОНТ) — программа, посвященная исследованиям и разработке передовых технологических решений для восстановления газопроводов.

Как появилась эта программа и почему она так важна? Начнем с самого начала.

Проблема

Дорогостоящая и трудоемкая замена изнашивающихся стальных и железных распределительных трубопроводов природного газа

Решение

Разработка 50-летнего варианта бестраншейной реабилитации для замены традиционных методов

Об ARPA-E и программе РЕМОНТА

Основанная Министерством энергетики (DOE) в 2007 году, ARPA-E была создана для продвижения возможностей исследований и разработок (НИОКР) в энергетическом секторе с целью финансирования инновационных, устойчивых идей по улучшению потребления энергии. Основное внимание ARPA-E сосредоточено на выявлении возможностей с высоким риском, которые обычно не получают финансирования, но могут революционизировать технологии в наших отраслях. Исходя из этого, была создана исследовательская программа REPAIR.

Программа РЕМОНТ направлена на преобразование традиционного открытого метода замены стальных и железных газопроводов. В свою очередь, создает минимально инвазивное решение, которое значительно снижает воздействие, продолжительность и стоимость замены традиционной газовой трубы с использованием нового современного метода реабилитации.

В 2020 году ARPA-E выпустило официальный запрос предложений для реализации пяти различных задач. Предложение группы GE, Уоррена и Гарвера было сосредоточено на программах категорий 2, 3 и 4, представляющих собой интеграцию следующих компонентов системы: материал структурного покрытия, инструмент для нанесения покрытия и инструмент для проверки целостности/проверки труб. На этом этапе ARPA-E отобрала десять команд для участия в любой или во всех категориях. В течение трех лет эти команды будут разрабатывать роботизированную технологию для реабилитации трубопроводов малого диаметра. Роботизированное устройство должно быть способно предоставлять данные трехмерного картирования, проверять существующее состояние, подготавливать поверхность, облицовывать эпоксидным материалом и тестировать нанесенные покрытия для проверки. Конечная цель? Проверенное, комплексное решение, жизнеспособное для рынка.

Подземный бестраншейный ремонт PipeLine (PLUTO)

В ответ на запрос предложений команда GE, Уоррена и Гарвера представила систему подземного бестраншейного ремонта PipeLine (PLUTO), включающую новую роботизированную технологию, материалы для покрытий и испытательное оборудование. .

Предварительная модель гусеничного робота, разработанного для системы ремонта труб PLUTO.

Система PLUTO предназначена для структурного восстановления газовых труб на больших расстояниях с повышенной скоростью, что позволяет снизить затраты, связанные с полной раскопкой и заменой. Система будет спроектирована таким образом, чтобы выполнять такие действия путем проверки существующего состояния трубы, подготовки поверхности, облицовки материалом эпоксидного покрытия с помощью вращающегося устройства для нанесения покрытия, а также проверки и тестирования для контроля качества — все это выполняется роботизированной системой, способной ползать по 10-дюймовая труба.

О команде

GE, многонациональная компания, основанная в 1892 году, известна своей историей передового опыта в различных отраслях, включая энергетику. Их подразделение исследований и разработок, GE Research, было создано для создания, создания и разработки инновационных технологий и продуктов для бесчисленных отраслей промышленности. Основан в 1919, Garver — многопрофильная инженерная фирма, принадлежащая сотрудникам. Занимая 125-е место в рейтинге 500 лучших проектных фирм Engineering News-Record, Garver привносит в команду обширный технический опыт и ресурсы. Компания Warren Environmental, производитель толстослойной эпоксидной смолы со 100% содержанием твердых частиц, рада объединиться с GE и Garver для реализации этой уникальной инициативы с системным подходом PLUTO.

Группа GE, Уоррена и Гарвера является одной из пяти групп, выбранных для комбинации категорий 2, 3 и 4, в то время как другие группы сосредоточены на сопутствующих компонентах проекта, таких как GPS-картографирование и испытательное оборудование. Под нашим руководством GE будет контролировать управление проектом, а также сотрудничать с Уорреном и Гарвером в разработке следующего:0003

Проворный роботизированный гусеничный робот, содержащий инструмент для нанесения покрытия
Система контроля/проверки целостности до и после покрытия, включая датчики для оценки покрытия, способные обнаруживать дефекты для совместимости с новым вращающимся инструментом для футеровки распылением, в дополнение к следующему:
- При необходимости откорректируйте существующие эпоксидные материалы для железных и стальных газовых труб
- Создание добавок к интеллектуальным материалам покрытия, совместимых с инструментом проверки целостности/проверки
- Производство материала покрытия для испытаний
- Выполнение испытаний
Компания Garver предоставит инженерные услуги, которые включают:
Текучий анализ
Экономический анализ и оценка затрат
Поддержка и анализ при разработке инструмента и покрытия

Почему важна программа РЕМОНТА

США сталкиваются с серьезной проблемой поддержания устаревшей инфраструктуры, поскольку тысячи стареющих газопроводов нуждаются в ремонте.