1.6 Устьевой лубрикатор для исследования скважин

1.6.1 Назначение и область применения

Лубрикаторы предназначены для обеспечения спуска и подъема скважинных приборов на кабеле или проволоке без разгерметизации устья скважины, а также для герметизации устья при проведении геофизических исследований в прострелочно-взрывных работ в действующих нефтяных и газовых скважинах. Их устанавливают на буферной задвижке фонтанной арматуры действующих скважин.

Лубрикатор должен содержать снизу-вверх следующие основные функциональные элементы:

- переходник для соединения с буферной задвижкой;

- превентор для аварийного перекрытия скважины с кабелем;

- сигнализирующее устройство (ловушку) для индикации входа прибора в лубрикатор при подъеме и предотвращения падения прибора в скважину в случае его аварийного отрыва от кабеля в лубрикаторе;

- камеру для размещения прибора с грузами;

- уплотнительное устройство для герметизации кабеля (проволоки).

Переходник должен быть оборудован фланцем, параметры и размеры которого соответствуют размерам фланца буферной задвижки фонтанной арматуры скважины. [27]

Превентор представляет собой цилиндр с размещенной в нем парой цилиндрических плашек с торцевыми уплотнениями для герметизации скважины. Перемещение плашек при закрытии или открытии превентора осуществляется вручную при помощи резьбовой пары винт-гайка или дистанционно при помощи гидроцилиндра с гидравлическим приводом. В зависимости от условий применяют одинарные превенторы с одной парой плашек и многорядные - с двумя и более рядами плашек, размещенных в разных корпусах или в одном корпусе.

Сигнализирующее устройство (ловушка) снабжено поворотной заслонкой с ручным или гидравлическим приводом для обеспечения пропуска прибора в скважину при выходе его из лубрикатора. Заслонка автоматически пропускает прибор в лубрикатор при подъеме и затем перекрывает входное отверстие.

Камера для размещения прибора с грузами состоит из секционных труб, свинчиваемых между собой с помощью накидных гаек с трапецеидальной резьбой. Длина набора секционных труб должна быть на 1 м больше длины спускаемого прибора и набора грузов, которые устанавливают над кабельным наконечником для преодоления выталкивающей силы, пропорциональной давлению в скважине и площади поперечного сечения кабеля.

Уплотнительное устройство при работе с геофизическим кабелем представляет собой комбинацию уплотнителей нескольких типов.

По принципу действия различают уплотнители: контактные - действующие за счет обжатия кабеля резиновой втулкой при помощи гидравлического цилиндра с гидроприводом; гидродинамические (газодинамические), в которых герметизация кабеля создается за счет гидродинамических (газодинамических) потерь и снижения давления на выходе из уплотнителя при протекании отводимого в дренажную систему флюида, заполняющего скважину, через зазоры между кабелем и калиброванным отверстием; гидростатические, в которых герметизация осуществляется подачей в зазор между кабелем и калиброванным отверстием уплотняющей смазки под давлением, превышающим устьевое, специальной станцией подачи смазки. [27]

При работе с проволокой применяют только контактный уплотнитель.

Таблица 1.2 - Технические характеристики

Максимальное рабочее давление, МПа	35
Диаметр проходного отверстия, мм	65-80
Максимальная высота приемной камеры, м	12,5
Давление на выходе станции подачи густой смазки, МПа	45
Диаметр геофизического кабеля, мм	6,3; 9,4; 10,2
Диапазон рабочих температур, град. С	-40-+40

Для эксплуатации в различных условиях предлагаются три различных модификации. Виды исполнений:

- базируется на автомобиле-фургоне высокой проходимости. Фургон разделен на лабораторно-бытовой и производственный отсеки. В первом смонтирована система управления станцией подачи густой смазки и обеспечен минимум бытовых удобств для обслуживающего персонала. В производственном отсеке размещаются транспортируемые узлы лубрикатора, станция подачи густой смазки, грузоподъемное устройство и слесарный верстак.

- в утепленном контейнере, оснащенном аналогично самоходному варианту и дооборудованному, в зависимости от условий работы, дизельной установкой питания гидравлической станции, 8-киловаттным генератором или электроприводом.

- узлы лубрикатора размещаются на специальной платформе, обеспечивающей их надежное крепление при перевозке любым транспортным средством.

Привод станции подачи густой смазки в зависимости от эксплуатационных возможностей осуществляется дизелем или электродвигателем.

Конструкция лубрикатора обеспечивает быстрый и надежный монтаж узлов на устье скважины.

Типоразмеры лубрикаторов определяются набором основных параметров, главными из которых являются давление на устье скважины и условное проходное сечение камеры для размещения приборов.

Оптимальный параметрический ряд главных значений устьевого давления - 2, 10, 14, 35, 70, 105 МПа; а параметрический ряд числовых значений условного проходного сечения - 50, 65, 80, 100 мм.

Лубрикаторы эксплуатируют в комплекте с верхним и нижним направляющими роликами для пропуска кабеля (проволоки).

Верхний ролик устанавливают на уплотнительном устройстве лубрикатора при помощи поворотного кронштейна или закрепляют на автономном грузоподъемном устройстве. [27]

Нижний ролик закрепляют на фонтанной арматуре скважины либо на автономном грузоподъемном устройстве.

Монтаж и демонтаж лубрикатора на устье скважины осуществляют, пользуясь грузоподъемной лебедкой, которую устанавливают на фонтанной арматуре или на мачте (стойке) лубрикатора, либо с помощью специального грузоподъемного устройства (например, геофизической вышки).

После установки лубрикатора на фланец буферной задвижки фонтанной арматуры проверяют его на герметичность путем постепенного повышения давления скважинного флюида.

Эксплуатацию лубрикаторов, в том числе их гидравлические испытания и опрессовку, осуществляют в соответствии с требованиями действующих нормативных документов и эксплуатационной документации.

Лубрикаторное оборудование предназначено для проведения канатно-проволочных работ при спуске и подъеме внутрискважинных приборов в колонну НКТ диаметром 89 мм и 114 мм.

Лубрикаторное оборудование, материалы и комплектующие должны быть поставлены с учетом эксплуатационной безопасности, требований технологического процесса, условий окружающей среды, опасных зон, нормативных требований, унифицированности оборудования, его работоспособности и ремонтопригодности.

Условия эксплуатации оборудования скважин:

- добываемая продукция - нефть, газ попутный нефтяной и газ газовой шапки, пластовая вода;

- содержание H2S в продукции скважин - отсутствует;

- содержание С02 в продукции скважин (попутном газе), массовое, % - 0,64;

- содержание парафина, массовое, % - 9,0;

- начальное пластовое давление, МПа -17,0;

- максимальное давление на устьевой арматуре эксплуатационных скважин при закрытой задвижке, МПа -17,5;

- максимальное давление на устьевой арматуре газонагнетательной скважины для обратной закачки газа в пласт, МПа -18,0;

- начальная пластовая температура, °С - +80;

- максимальная температура на устьевой арматуре скважин, °С - +65;

- нагрузка на колонную обвязку от противовыбросового оборудования (ПВО), кН - 700;

- температура окружающей среды, °С - от минус 28 до плюс 35;

- относительная влажность воздуха, % - 80.

Устьевое лубрикаторное оборудование располагается на открытом пространстве категории взрывоопасное - 2 по «Правилам безопасности при разведке и разработке нефтяных и газовых месторождений на континентальном шельфе» ПБ 08-623-03.