Виды капитального ремонта скважин: особенности

Виды и способы капитального ремонта скважин

Начнем с того, что капитальные ремонтные работы скважин подразумевают выполнение очень сложных, проводимых под землей операций с использованием различной специальной техники, такой как буровые станки, цементировочные агрегаты, бурильные трубы и так далее.

Общая схема скважины для подачи воды в загородном доме.

Чаще всего эти работы затрагивают область, касающуюся изоляции, ремонтно-исправительной деятельности и ловильной направленности. Виды капитального ремонта скважин довольно разнообразны и охватывают большую область.

Некоторые особенности

Охарактеризовать ремонт, направленный на восстановление изоляции, можно следующими процедурами: устранение прорывов внутрь скважины жидкостей (вод) постороннего вида. Чаще всего прорыв посторонних жидкостей устраняют методом цементирования ствола в определенном заданном месте.

Схема скважины на песке.

Что касается ремонтно-исправительных процедур, то в данном случае это работа, направленная на устранение смятий, различных сломов, появившихся трещин в колонне, либо выполнение частичной замены испорченного участка колонны. А вот причины, вызывающие повреждение колонны, довольно разнообразны. Например, этому может способствовать ослабление колонны в связи с истончением стены трубы либо имеющиеся дефекты в соединении. Причиной смятий колонны и других дефектов могут служить обвалы породы.

Для исправления аварийной ситуации вмятины колонны устраняют, используя справочные долота либо оправки, которые опускаются в скважину с помощью бурильных труб.

Так называемые ловильные работы подразумевают извлечение труб, которые в процессе эксплуатации оборвались, либо это может быть упавший инструмент, который тоже необходимо поднять. Это довольно трудный технологичный процесс. Трудности связаны с тем, что труба имеет свойство при падении сгибаться по всей своей длине и застревать в колонне. Кроме того, есть ряд других нюансов, усложняющих процесс капитального ремонта скважин, связанного с ловильными процедурами. Для их проведения используют специальные приспособления, такие как труболовки, крючки, колокола и другие.

Необходимость обследования

Обследования скважины производится для определения места поломки.

Процедура обследования скважины обязательная и проводится перед тем, как приступить к ее капитальному ремонту. Помимо этого, процедура обследования выполняется в процессе ремонта скважин, перед тем как приступить к следующей операции. В результате проводимого обследования выясняют следующие обстоятельства.

Во-первых, место повреждения и его основные характеристики. Это может быть и слом, и смятие и другие виды разрушений. Во-вторых, определяют места размещения оборудования, которое было в скважине. В-третьих, выявляют наличие пробок либо других посторонних объектов. И еще очень важно проанализировать состояние колонны, точнее, ее поверхности, так как на ней возможно скопление отложений. Этот же вид работ предусматривает оценку состояния фильтра.

Как уже отмечалось выше, проводить обследование скважины нужно обязательно в любом случае, прежде чем приступить к выполнению операций, направленных на ее ремонт. Но самый большой объем исследований выполняется перед тем, как осуществляются ловильные процедуры.

Для того чтобы выполнить ловильные работы, обычно применяют специальные приспособления. Например, для того чтобы осуществить работы по подъему либо спуску, применяют агрегаты, предназначенные специально для капитального ремонта скважин. Для этих же процедур подходит домкрат, относящийся к гидравлическому типу. Операция, направленная на промывку скважины, выполняется при помощи одноименных агрегатов. А вот для захвата и последующего извлечения оборудования внутри скважины используют труболовки, колокола и другую технику.

Действия по извлечению

Во время эксплуатации штангового насоса либо при выполнении процедур, направленных на ремонт, могут произойти следующие аварийные ситуации. Это:

Извлечение насоса из скважины производится, для того,чтобы в процессе ремонта не поломать его.

обрыв штанги либо ее развинчивание, имеющее те же последствия;
при выполнении спуска либо подъема может произойти падение штанг;
если при вышеуказанной ситуации имеет место большая высота, то колонна совместно с насосом падает в забой;
и еще один вариант, когда колонна НКТ падает и с насосом, и со штангами.

Все описанные выше ситуации могут вызвать следующее размещение штанг и НКТ. Например, штанги могут располагаться во внутреннем пространстве труб. Или они в процессе падения могут выпасть из труб и найти себе место в скважине непосредственно рядом с ними. Одна из наиболее сложных ситуаций подразумевает скручивание штанг в форме пружины и их расположение в несколько рядов. Такой вариант подразумевает возможность образования довольно плотных узлов из поврежденных штанг.

Если происходит падение штанг в ходе работы ШСНУ, то оно не будет превышать высоту, соответствующую длине хода плунжера. А изначальная форма штанг останется неизменной (прямой). В этом случае, обладая сведениями о диаметральном размере штанг и о том, какие разрушения имеет колонна, можно применить различные ловители. Это могут быть обычные конструкции и имеющие различные комбинации. Одни из них подхватывают штангу за имеющуюся на ней муфту либо непосредственно за тело, другие – за шлипсы.

Более сложной процедурой будет извлечение труб в ситуации, при которой штанга располагается в колонне рядом с НКТ, а вот ее концевая часть находится выше чем, конец труб, которые упали. Связано это с тем, что при контакте с ловильным инструментом концы труб могут получить повреждения в виде изгиба. Обратите внимание, что в случае прижатия штанги к стенкам труб, воспользоваться лучше так называемым счастливым крючком, так как использование штангового шлипса не даст положительного эффекта.

Крючок опускают на колонне до достижения им верхней части аварийной штанги.

Виды скважин.

После чего производят его поворот ротором, а затем приподнимают. Далее, нужно следить за индикатором веса. Если его показания скажут о том, что нагрузка повысилась, то можно осуществлять медленный подъем. Главное, делать это осторожно, без резких движений. При отсутствии изменения весовой нагрузки операцию выполняют заново до того момента, пока не получится произвести захват.

Если возникла ситуация с необходимостью извлечения плотного узла штанг, то делать это нужно с помощью таких приспособлений, как обжимная коронка и колокол. Технология предусматривает следующие действия. Сначала, используя обжимную коронку, изменяют верхнюю часть узла штанг, придав ей форму цилиндра. И только потом можно производить захват клубка при помощи колокола.

Случается так, что ни одна из перечисленных выше процедур не привела к положительному результату. Значит, необходимо очистить ствол от засоривших его смятых штанг при помощи выполнения обработки торцевыми фрезами. Не забудьте, что этот вариант применяется только в самом крайнем случае. Обусловлено это тем, что такая процедура очень часто приводит к дефектам колонны.

Падение труб

Способ извлечения обсадных труб из скважин.

Итак, в первую очередь хочется обратить ваше внимание, что технологический процесс извлечения, точнее, его характер, будет напрямую зависеть от того, в каком состоянии находится колонна. Помимо этого, на технологию влияют и высота падения, и свойства жидкости внутри колонны, наличие либо отсутствие изгибов в стволе скважины.

Как уже отмечалось выше, в результате падения, особенно с большой высоты, трубы, получив удар о забой, повреждаются, получая значительные искривления, что усложняет их извлечение. Что касается верхней части колонны, то ее деформация обычно не касается, она остается неизменной. Если это трубы, имеющие небольшой диаметральный размер, то они могут расположиться в колонне даже в несколько рядов, что тоже негативно отражается на сложности ремонтных работ этого вида.

Технологический порядок действий предусматривает следующие операции. Сначала нужно узнать глубину расположения части колонны и ее объективное состояние. Деформации, касающиеся конца труб, могут быть разными, например, это может быть разрыв трубы, при котором сохраняется ее изначальная форма. Либо это разрыв, подразумевающий наличие смятия по направлению внутрь или наружу. Чтобы определить этот факт, обычно используют специальную печать. Кроме нее возможно использование глубинных фотоаппаратов, которые могут спускаться внутрь скважины. Вместо фотоаппаратов могут использоваться телевизионные камеры. Такой вариант определения повреждений значительно сокращает время, отведенное на исследование, и на порядок увеличивает их точность.

Использование печати основано на следующих принципах. Сначала производят ее спуск на колонне бурильных труб. Обратите внимание, что она устанавливается на торцевой части объекта, который необходимо исследовать. После чего выполняется ее прижатие к объекту. Прилагаемое усилие соответствует значению в 20 кН. Следующий этап действий предусматривает ее извлечение из скважины. Рассмотрев получившийся отпечаток, можно легко определить характер дефекта (разрушения) торцевой части трубы.

Схема скважины с ручным насосом.

Так вот, в зависимости от того, какой результат получен во время исследования, выбирают подходящий режущий инструмент. Это может быть торцевой фрезер либо так называемый райбер. С их помощью производят обработку конца трубы. Необходимо достичь результата, при котором будет возможно использование ловильного инструмента. Он либо пропускается внутрь, либо накрывает верхнюю часть трубы.

Итак, режущий инструмент извлечен на поверхность, значит, наступает время для использования ловильного приспособления. С его помощью нужно произвести захват трубы, отвинтить ее, а затем осторожно извлечь на поверхность. В процессе этой операции не стоит прилагать слишком большие усилия (нагрузки), так как труба, имеющая разрушения, не обладает достаточной прочностью и надежностью. На ней, скорее всего, есть и трещины и различные другие повреждения. Значит, приложить максимальные усилия не получится. Следующий этап подразумевает процесс извлечения оставшейся колонны. Не забывайте, что возможно ее разрушение, особенно если на это будут влиять определенные обстоятельства.

Типы труб в различных скважинах.

Что касается извлечения верхней неповрежденной части колонны, то для этой операции наиболее подходящим инструментом будет домкрат. С его помощью ее отсоединяют от нижней части, застрявшей в пространстве скважины. Все остатки поврежденных труб нужно извлекать небольшими порциями, производя их отсоединение либо прибегая к отрыву от колонны.

Если в забое есть ленты, то для их извлечения используют приспособления, именуемые паук либо колокол. Для этой цели подойдет магнитный фрезер.

Технология исправления

Для того чтобы выполнить работы по исправлению возникшего смятия участка колонны, рабочим понадобятся комплекты специальных оправок, оправочный долот. Кроме того, используют фрезеры грушевидного характера.

Обратите внимание, что инструмент, относящийся к оправочному типу, спускаемый первым, должен иметь диаметральный размер меньше на 5 мм, чем диаметр колонны (обсадной) в районе имеющегося смятия. Инструмент, опускаемый в дальнейшем, уже может иметь больший диаметр, соответствующий значению, увеличенному на 3-5 мм.

Бурение скважины вручную.

Для того чтобы отремонтировать смятый отрезок колонны, используя оправочные долота, нужно осуществлять их проворот, но достаточно медленно и не превышая угол в 30 градусов. Нагрузка на ось в этом случае будет зависеть от имеющегося диаметрального размера труб бурильного и обсадного вида.

Если же для ремонта смятия колонны используется грушевидных фрезер, то в процессе работы необходимо осуществлять проворот медленно, аккуратно, придерживаясь рекомендованных нормами показателей нагрузки. Обратите внимание, что применение фрезера с имеющимися твердосплавными наплавками на боковой части недопустимо.

Чтобы убедиться в высоком качестве выполняемых работ, используют оправочные приспособления с диаметральным размером, который будет допускать свободное перемещение внутри колонны печати либо шаблона.

Процедура устранения

Старую проржавевшую трубу заменяют новой.

Всем известно, что скважина является довольно сложным техническим объектом. Поэтому даже при соблюдении всех требований при выполнении работ в ней не исключается возможность возникновения аварийных ситуаций. Если это случается, то первоочередными действиями будут операции, задачей которых является оперативное извлечение из скважины имеющегося внутри нее оборудования и проведение очищения забоя от присутствующих там металлических объектов.

Дальнейшие действия предусматривают составление плана по ликвидации последствий аварии. Прежде всего, в нем должны быть озвучены меры, которые позволят предупредить появление фонтанов открытого вида, ряд мер, направленных на охрану и защиту окружающей среды от вредных воздействий. Обратите внимание, что план требует обязательного согласования с противофонтанной службой и утверждения главным инженером.

Все действия, направленные на ликвидацию последствий аварии, должны осуществляться в строгом соответствии с планом и под контролем и руководством сотрудника, отвечающего за сложные работы, и рабочего, в компетенцию которого входит ремонт скважин.

Ориентируясь на характер аварии, к месту проведения работ доставляют те или иные инструменты ловильного типа, печати, долота, фрезеры и так далее. Все работы необходимо выполнять в строгом соответствии с общими правилами, характерными для текущего и капитального ремонта скважин.

Очень важно, что при осуществлении спуска ловильных инструментов имеющиеся соединения бурильных труб, все без исключений, должны быть закреплены с помощью машинных либо автоматических ключей.

Если есть необходимость проведения освобождения инструмента с помощью различного рода взрывных устройств, таких как торпеды или детонаторы, то для них разрабатывается отдельный план, в обязательном порядке согласованный с геофизическим учреждением.

Перечень инструментов

Для осуществления операций, касающихся спуска либо подъема, обычно используют приспособления, предназначенные для подъема грузов. Это:

Для поднятия и спуска труб используют спайдеры и элеваторы.

спайдеры;
автоматы;
элеваторы;
ключи разного вида.

К категории грузоподъемных сооружений относятся конструкции вышек, установленных на специальной площадке, расположенной над скважиной. Установка вышек может быть стационарной либо выполняться непосредственно при осуществлении ремонтных работ.

Что касается элеваторов, то их предназначение – выполнение захвата и последующее удержание на весу. Такое приспособление, как спайдер, необходимо для выполнения захвата и последующего удержания на весу НКТ в процессе осуществления спуска либо подъема из скважины.

В функции трубных ключей входит выполнение процедуры свинчивания либо развинчивания труб. А задачей штанговых ключей является свинчивание и развинчивание штанг. Чтобы механизировать работы, направленные на свинчивание и развинчивание труб, и выполнить удержание, обычно используют автоматы, предназначенные для осуществления подземного ремонта скважин.

Как уже отмечалось выше, ловильные работы осуществляются с помощью труболовок, колоколов, крючков, фрезеров и ряда других инструментов и приспособлений. Ловля штанг осуществляется при помощи муфт шлипсового вида. Та же процедура, но уже для перфораторов, кабеля или каната выполняется специальными крючками, ершами и так далее. Если необходимо ловить металлические объекты небольшого размера, то обычно используют фрезер.

Помимо всего вышеперечисленного, для капитального ремонта скважин применяют оборудование, задачей которого является вращение инструмента. Помимо того, ряд цементировочных и насосных устройств, машин и так далее.

http://youtu.be/GFftzoD7Mko

Подведение итогов

Стало ясно, что целью ремонта и профилактических мероприятий является ликвидация нарушений, появившихся в процессе работы скважины и оборудования, размещенного в ней. Кроме того, к разряду этих процедур относится очистка скважины от песка и различных видов отложений, появившихся как в силу коррозии, так и других процессов. Помимо этого, ремонтные работы направлены на увеличение либо восстановление параметров, характеризующих добывные возможности конкретной скважины.

Хочется отметить, что от того, каким образом будут проведены необходимые работы, и от того, насколько вовремя они будут осуществлены, зависит срок службы скважины и другие важные факторы.

Охарактеризовать капитальный ремонт скважины можно так: это целый комплекс мероприятий, направленных на восстановление эксплуатационных возможностей призабойной зоны, осуществление ее промывки при помощи растворителей и других составов, выполнение процедур укрепления разрушающихся участков породы, проведение химической обработки и так далее. Кроме того, к категории капитального ремонта скважин относятся вопросы, касающиеся выполнения работ ремонтно-изоляционного характера.

http://youtu.be/CvbYKyjlONE

Основные виды ремонта скважин предусматривают выполнение следующих работ:

как уже отмечалось выше, работы, связанные с ремонтно-изоляционными мероприятиями;
операции, целью которых является ликвидация разгерметизации эксплуатационной колонны;
укрепление пород в призабойной зоне;
ликвидация последствий аварии, произошедшей в момент эксплуатации скважины либо осуществления ее текущего или капитального ремонта;
работы, подразумевающие переход на другие горизонты и приобщение пластов;
смена категории скважин;
процедуры бурения второго ствола;
выполнение процедуры кислотной обработки скважины, направленной на увеличение показателя производительности скважины;
операции по осуществлению дополнительной перфорации и ряд других мероприятий геологической и технической направленности.

http://youtu.be/_KjxI6SI-Kc

К категории капитального ремонта относятся различные виды работ, которые затрагивают различные области эксплуатации скважин.