В современной нефтедобыче система штанговых насосов остается одним из наиболее распространенных методов искусственного подъема нефти. Однако после длительной эксплуатации отказы насосов, износ труб и повреждение штанговой колонны могут значительно снизить эффективность добычи.
При возникновении подобных проблем операторы должны провести осмотр нефтяного насоса, также известный как капитальный ремонт штангового насоса, чтобы диагностировать состояние оборудования и восстановить нормальную добычу из скважины.
В отличие от планового технического обслуживания, осмотр насоса включает в себя извлечение всей системы штанг и труб, осмотр компонентов в скважине и выполнение необходимых ремонтных работ или замены.
В этом руководстве подробно описан весь рабочий процесс на объекте.насос для нефтяной скважины Операции по инспекции, с акцентом на ранние этапы процесса капитального ремонта скважин, распространенные причины отказов насосов и процедуры подготовки, используемые профессиональными нефтепромысловыми бригадами.
Что такое проверка нефтяных насосов?
Насос для нефтяной скважины Инспекция — это один из видов работ по капитальному ремонту скважины, выполняемый для диагностики неисправностей в системе штангового насоса и восстановления нормальной добычи.
В ходе осмотра насоса специалисты обычно выполняют следующие задачи:
Натяжение троса и трубки
Осмотр штангового насоса
Проверка износа труб и штанг
Замена поврежденных компонентов
Повторная установка и проверка насосной системы.
Период между двумя проверками насоса обычно называют циклом проверки насоса.
В практической работе на местах осмотр насосов обычно подразделяется на две категории.
Аварийная проверка насоса
Аварийная проверка насоса проводится в случае внезапной остановки добычи из скважины вследствие механической неисправности.
Типичные причины включают:
обрыв струны удилища
Залипание насоса
Неисправность клапана
Сильная закупорка песком или воском.
В таких случаях скважину необходимо немедленно остановить и отремонтировать с помощью штангового насоса.
Плановая проверка насоса
Плановая проверка насоса проводится в соответствии с графиком технического обслуживания скважины.
Даже если насос, по-видимому, работает нормально, операторы все равно могут проводить профилактический ремонт, исходя из следующих факторов:
тенденции снижения объемов производства
данные о сроке службы оборудования
Стратегии управления водохранилищами
Эта стратегия профилактического обслуживания помогает сократить количество непредвиденных простоев и дорогостоящих аварийных ремонтов.
Почему на нефтяных скважинах требуется проверка насосов?
В большинстве эксплуатируемых сквазок ремонт штанговых насосов инициируется множеством факторов, а не одной единственной неисправностью.
Ниже перечислены наиболее распространенные причины, приводящие к проведению ремонтных работ с использованием штанговых насосов.
1. Отложение воска и парафиновая пробка
Отложение парафина является одной из наиболее распространенных причин неисправности насоса.
По мере продвижения сырой нефти вверх по трубам перепады температуры могут приводить к образованию и накоплению кристаллов воска вдоль стенок труб и внутри насосной камеры.
Со временем это может привести к следующим последствиям:
Залипание поршня
Засорение клапана
Снижение потока жидкости внутри трубки
Несмотря на то, что на многих нефтяных месторождениях применяются химические ингибиторы или термическая обработка, скважины с сильно затвердевшей нефтью по-прежнему требуют периодического осмотра и ремонта насосов.
2. Добыча песка и песчаная пробка
Образование песка может серьезно повлиять на производительность штангового насоса.
После гидроразрыва пласта частицы расклинивающего материала могут перемещаться вместе с добываемой жидкостью и попадать в цилиндр насоса. Накопление песка вокруг клапанов или канавок поршня может вызвать:
Песчаная пробка внутри насоса
Неисправность уплотнения клапана
Абразивный износ компонентов насоса
Повреждения, вызванные песчаником, особенно часто встречаются в неконсолидированных песчаниковых коллекторах.
Ослабление соединения 3 стержней и струны.
В процессе работы насоса колонна штанг испытывает непрерывные переменные нагрузки.
Со временем сочетание механической вибрации, сопротивления жидкости и трения о стенки труб может привести к ослаблению резьбовых соединений.
Если соединение полностью разъединится, колонна штанг может разорваться в скважине, что потребует проведения полного капитального ремонта с использованием штангового насоса для извлечения и восстановления системы.
4. Усталость и поломка стержня
Усталость штока — еще одна частая причина проведения инспекционных работ на насосах.
Поскольку насосные штанги работают в условиях циклических напряжений, в металлической конструкции постепенно могут образовываться микротрещины.
Дополнительные нагрузки, вызванные прилипанием воска или накоплением песка, могут ускорить усталостное разрушение, в конечном итоге приводящее к поломке стержня.
Подобная неисправность обычно требует немедленного ремонта штангового насоса.
5. Износ насоса и снижение эффективности.
Даже в нормальных условиях эксплуатации компоненты насоса подвергаются постепенному износу по следующим причинам:
Эрозия песка
Жидкостная коррозия
Непрерывное механическое трение
По мере увеличения внутренних зазоров возрастает утечка из насоса и снижается его эффективность, что приводит к уменьшению производительности.
Когда объемы производства падают ниже допустимого уровня, операторы часто выполняют свои обязанности.насос для нефтяной скважины Осмотр и ремонт изношенных компонентов.
6. Износ труб, вызванный деформацией штока.
В наклонных скважинах или скважинах, добывающих вязкие жидкости, колонна бурильных штанг может деформироваться во время хода поршня вниз.
Это приводит к многократному контакту муфт стержня со стенкой трубы, что в конечном итоге может вызвать:
истончение стенок труб
Соединительная одежда
Утечки в трубах
Эти проблемы часто обнаруживаются в ходе работ по капитальному ремонту штанговых насосов.
7. Управление месторождениями и оптимизация добычи
Не все проверки насосов проводятся из-за поломки оборудования.
В некоторых случаях операторы проводят осмотр насосов в рамках программ оптимизации производства, например:
Регулировка глубины насоса
Изменение размера насоса
Изменение конфигурации насосной системы
Эти операции обычно применяются на зрелых нефтяных месторождениях, где условия добычи меняются со временем.
Подготовка поля перед ремонтом штангового насоса
Прежде чем начать что-либонасос для нефтяной скважиныВ ходе инспекционной операции бригады должны пройти всесторонний подготовительный этап для обеспечения безопасности и эффективности работы.
Подготовка буровой установки для обследования участка и проведения ремонтных работ.
Первым шагом является проведение детального осмотра буровой площадки для подтверждения пригодности места для проведения работ по капитальному ремонту скважины.
В подготовительные работы обычно входят:
Установка установки для проведения ремонтных работ.
Установка конструкции вышки
Позиционирование подъемного оборудования
Транспортировка инструментов и материалов
Правильная центровка имеет решающее значение. Верхний блок, подвижный блок и устье скважины должны оставаться на одной вертикальной линии для обеспечения безопасных операций подъема.
Осмотр оборудования для капитального ремонта скважин
Все подъемно-транспортное оборудование должно соответствовать требуемым эксплуатационным стандартам.
В число основных проверок оборудования входят:
система электропитания буровой установки для капитального ремонта скважин
Надежность тормозной системы
Сборка подвижного блока
Гидравлические трубные клещи
Состояние стального троса
Для точного контроля подъема грузов буровая установка также должна быть оборудована калиброванным индикатором веса или тензометром.
Контроль скважины и подготовка к обеспечению безопасности
Подготовка по технике безопасности имеет первостепенное значение для всех работ по капитальному ремонту штанговых насосов.
К типичному защитному оборудованию относятся:
Противовыбросовые устройства (ПВО)
Противопожарное оборудование
Устройства для обнаружения токсичных газов
Аварийный дыхательный аппарат
системы защиты от падения
Кроме того, буровая установка должна быть оборудована предохранительным устройством в виде верхнего блока для предотвращения случайных столкновений во время подъемных работ.
Анализ отрасли: почему важно правильно подобрать оборудование для капитального ремонта скважин.
С инженерной точки зрения, успешный ремонт и осмотр штанговых насосов в значительной степени зависят от надежности оборудования для капитального ремонта и прецизионных инструментов.
Многие современные производители нефтепромыслового оборудования предлагают комплексные решения для капитального ремонта скважин, включая инструменты для работы с трубами, оборудование для подъема штанг и системы контроля, разработанные для снижения эксплуатационных рисков и повышения эффективности технического обслуживания.
Компании с развитыми производственными и инженерными возможностями способны оказывать поддержку операторам не только в поставке оборудования, но и в предоставлении проверенных на практике технологий технического обслуживания и технических консультаций. Такой комплексный подход помогает нефтеоператорам сократить время капитального ремонта, продлить срок службы оборудования и поддерживать стабильную добычу.
Начало операции по осмотру насоса.
После завершения подготовительных работ можно начинать процесс капитального ремонта штангового насоса, включающий несколько важных начальных этапов.
Обратный поток и сброс давления
Первым шагом является изоляция скважины от добывающей системы и безопасное сброс внутреннего давления.
Операторы закрывают противодавильный клапан и подключают продувочную линию для выпуска газа и жидкости из скважины.
На этом этапе технические специалисты должны контролировать следующее:
Изменения скорости потока
Выбросы газа
Уровни токсичных газов
Все оперативные данные записываются для последующего анализа.
Снятие полированного стержня
Перед извлечением штанги необходимо отсоединить от насосной установки отполированную штангу.
Типичные этапы включают в себя:
Закрепление отполированного стержня с помощью зажима.
Расположите голову лошади в самой нижней мертвой точке.
Остановка насосного агрегата
Отсоединение подвесной системы
Рабочие, выполняющие работы на высоте, обязаны использовать страховочные привязи и средства защиты от падения для предотвращения несчастных случаев.
Натягивание лески на удилище
После извлечения отполированного стержня колонна стержней вытаскивается из скважины.
На этом этапе:
Подъемные работы должны проводиться медленно и плавно.
Любое отклонение от нормы должно быть немедленно расследовано.
Стержни необходимо укладывать в организованные группы для осмотра.
На этом этапе обычно проводится удаление воска и проверка состояния удилища.насос для нефтяной скважиныпроцесс проверки.
Часть 2 будет опубликована позже.
Во второй части этого руководства мы расскажем об оставшихся этапах процесса капитального ремонта скважины с использованием штангового насоса, включая:
Открытие сливной трубки
Снятие устьевого узла скважины.
Натягивание троса трубки
Процедуры осмотра и испытания насосов
Методы конфигурации трубной колонны
Проверка давления насоса и перезапуск скважины
Эти этапы составляют полный рабочий процесс профессиональных операций по ремонту штанговых насосов, используемых на современных нефтяных месторождениях.