Меню

Что такое гибкая труба в бурении

Колтюбинговые технологии

Особенности и преимущества использования колтюбинговых технологий

Термин «Колтюбинг» в переводе с английского обозначает «гибкая труба», что и послужило названием для данного вида направления развития нефтегазового оборудования.

Особенность применения ГНКТ (гибкой насосно-компрессорной трубы) заключается в том, что эта технология во многом превосходит использование обычных насосно-компрессорных труб, применяемых при разработке скважин. В частности, гибкая труба способна без проблем проникать в горизонтальные и боковые отводы скважины, при этом не приходится тратить время на монтаж/демонтаж колонны.

Впервые подобная технология начала применяться в середине 50-х годов прошлого века, но широкое распространение получила лишь спустя 30 лет. В настоящее время, количество установок ГКНТ, используемых в мировой нефтегазодобывающей отрасли, превышает тысячи единиц, из них на территории России работает более 100.

Приоритет использования данного вида оборудования сохраняется за Канадой и США, в нашей стране колтюбинговые технологии только набирают обороты, однако имеют очень высокий потенциал роста и перспективно очень востребованы.

Область применения колтюбинговых технологий

Спектр выполнения внутрискважинных работ с использованием гибкой колонны труб достаточно широк и разнообразен, при этом в каждом конкретном случае, применение именно этой технологии даёт нефтедобывающей компании ряд неоспоримых преимуществ. Выглядит это так:

Исследование месторождений:

  • Оборудование без проблем доставляется в любую точку скважины;
  • Обеспечивается беспрерывная связь со спускаемым оборудованием.

Ремонтно-восстановительные работы:

  • Сокращается время: отпадает необходимость сборки/разборки трубной колонны;
  • При выполнении операций скважину можно не глушить, следовательно, коллекторские свойства продуктивного пласта и призабойной зоны не страдают;
  • Снижается время подготовки и развёртывания необходимого оборудования;
  • Полностью исключена вероятность неконтролируемого выброса и загрязнения окружающей среды технологическими жидкостями и добываемым флюидом.
  • Буровые работы могут осуществляться с использованием нефтяных растворов либо продуктов нефтепереработки;
  • Вероятность открытого фонтанирования сведена к нулю;
  • Появляется возможность использования спускаемого оборудования для информирования оператора о режимах бурения и оптимизации процессов проводки скважин;
  • Повышается эффективность разработки горизонтальных участков.

В целом, применение колтюбинга заметно повышает безопасность выполнения работ в скважинах, где сохраняется высокое давление. Кроме этого, непрерывная колонна гибких труб позволяет безостановочно закачивать в шахту жидкости, что заметно упрощает и ускоряет рабочий процесс.

Технологический процесс колтюбинга

В общих чертах, технология применения ГНКТ не выглядит сложной. Трубы подбираются в зависимости от характера выполняемых работ, и их диаметр может варьироваться в пределах 19-114 мм. Гибкая колонна сматывается с барабана, который находится на раме тягача. Труба проходит через инжектор, который создаёт необходимое усилие для продвижения насосно-компрессорной трубы внутри скважины с учётом преодоления силы трения и давления в стволе.

После этого, гибкая труба проводится через блок превентов и поступает в колонну обсадных труб или НКТ. Наконечник ГНКТ состоит из гидромониторной насадки и обратного клапана, который предназначен для подачи азота либо другой закачиваемой жидкости. Флюид отводится через манифольд и штуцерную линию в специальную ёмкость.

Применяться колтюбинговая технология может для очистки скважины после проведения гидроразрыва пласта: закачивается азот, который вымывает из трещины проппант. Благодаря использованию подобной методики, заметно увеличивается межремонтный интервал и сокращается период возврата скважины в эксплуатацию.

Оборудование для ГНКТ

Наша компания занимается производством оборудования для ГКНТ, которое может устанавливаться на грузовое шасси автомобиля, полуприцеп или рамном исполнении. Барабаны для подачи гибкой колоны оснащаются гидравлическим приводом, тормозной системой и трубоукладчиком. В комплект поставки может включаться пакет программного управления, инжекторы и приборы для регулирования давления.

Работа колтюбинговой установки на скважине

Подача в скважину колонны гибких труб

Источник

Общая характеристика технологии бурения на гибких трубах

Колтюбинг (от английского Coiled Tubing) общим для различных по на-

значению, применяемой технике и технологии операций является использова-

ние колонны гибких непрерывных металлических труб [11] .

Основной особенностью описываемого оборудования является работа гиб-

кой трубы при наличии пластических деформаций, что требует создания труб с

принципиально иными свойствами, чем изготавливаются в настоящее время.

Группой предприятий Фонда развития и поддержки изобретательства и ра-

Читайте также:  Заглушку для стальных трубы

ционализации ФИД разработан ряд относительно недорогих колтюбинговых аг-

регатов для ремонта и бурения скважин с гибкими трубами диаметром от 19 до

114 мм для работы в скважинах глубиной до 5000 метров.

Колонны гибких труб (КГТ) при бурении применяют для:

− бурения новых неглубоких скважин до 1800 м с диаметром ствола до

− забуривания второго или нескольких стволов; наибольший эффект достига-

ется при бурении наклонно-направленных и горизонтальных ответвлений из

основного ствола, при этом колонна гибких труб обеспечивает набор кривизны

− повторного вскрытия пластов при углублении скважины;

− бурения части ствола скважины с обеспечением режима депрессии на забое.

Все указанные операции можно выполнять в режиме депрессии на забое,

при этом минимизируется ухудшение коллекторских свойств продуктивного

пласта. Причём вскрытие последнего и бурение в нём скважины совместимы с

процессом добычи. Это позволяет исключать проведение каких-либо работ по

вызову притока и освоению скважины. Отсутствие необходимости в выполне-

нии этих операций повышает эффективность работ не только в инженерном, но

В процессе бурения пластов с высокой проницаемостью и низким пласто-

вым давлением уменьшается количество случаев поглощения промывочной

жидкости, потерь циркуляции и проявления других особенностей, поскольку

процесс бурения с использованием КГТ ведётся при минимально возможном

Для специализированных буровых работ используют гибкие трубы с на-

ружным диаметром не менее 60,3 мм. Хотя достаточно широко применяют и

трубы с наружным диаметром 38,1, 44,5, 50,8 мм. Вращение породоразрушаю-

щего инструмента обеспечивается забойным двигателем, который установлен

на гибкой трубе и имеет свои особенности, обусловленные малой жёсткостью

КГТ при работе на кручение, изгиб и сжатие. Кроме того, при использовании

колонны гибких труб отсутствует возможность применения утяжелённых бу-

рильных труб. Это накладывает ограничения на выбор оборудования и на ре-

− малой нагрузки на породоразрушающий инструмент;

− незначительного крутящего момента, который должен развивать двигатель;

− высоких оборотов двигателя, так как в противном случае мощность, подво-

димая к породоразрушающему инструменту, будет низкой.

Сказанное выше указывает на недостатки при использовании КГТ в буре-

нии. К ним относятся: более низкая скорость проходки, необходимость умень-

шения диаметров скважин, незначительные сроки службы и долот, и забойных

двигателей малого диаметра. Однако эти отрицательные моменты при про-

ведении дополнительных работ можно либо полностью, либо в достаточной

Перечисленные ограничения обусловливают и выбор режима бурения,

например, использование забойного двигателя большой мощности может при-

вести к скручиванию колонны гибких труб, при этом её угловые деформации

могут достигать 6-7 полных оборотов нижнего сечения относительно верхнего

При уменьшении нагрузки на долото, например, при подъёме труб, бывают

случаи самопроизвольного раскручивания колонны в противоположную сторо-

ну, что вызывает самоотворот резьбового соединения забойного двигателя.

В зависимости от применяемого диаметра КГТ и класса буровой установ-

ки забойное оборудование может быть достаточно простым и содержать соеди-

нительную муфту, стабилизатор, забойный двигатель и породоразрушающий

инструмент. Подобный комплект инструментов используют при трубах диа-

При применении труб с диаметром 60,3 мм и выше в компоновку входят

соединительная муфта, обеспечивающая переход от КГТ к забойной установке,

направляющий инструмент (в виде одной трубы с увеличенной толщиной стен-

ки), предохранительный разъединитель, немагнитный переводник, измеритель-

ный прибор с источником гамма-излучения, немагнитная утяжелённая буриль-

ная труба (УБТ), буровой забойный двигатель объёмного типа с регулируемым

углом перекоса осей и долото.

При работе с КГТ обязательным элементом внутрискважинной компо-

новки является стабилизатор. Он воспринимает часть радиальных усилий, воз-

никающих в процессе работы, позволяет уменьшать амплитуду колебаний и в

итоге снижает величины циклических напряжений, действующих на участке

гибкой трубы, расположенной непосредственно над двигателем.

Следует отметить и недостатки, присущие рассматриваемой технике.

К ним, в частности, относятся:

− самопроизвольное и неконтролируемое скручивание КГТ;

− невозможность принудительного проворота КГТ ротором;

− ограниченная длина труб, намотанных на барабан;

Читайте также:  Прайс за метр труба нержавейка

− сложность ремонта КГТ в промысловых условиях.

Буровое оборудование, использующее колонну гибких труб, достаточно

компактно, буровая вышка может отсутствовать. Для размещения комплекса

достаточно иметь площадь в 800 м2, вместо 1500 м2 для малогабаритных буро-

вых установок традиционной конструкции [10].

Таким образом, колтюбинговое бурение может использоваться:

− при бурении поисковых, разведочно-эксплуатационных скважин уменьшен-

− при бурении горизонтальных стволов или при забуривании боковых стволов;

− при бурении на депрессии (позволяет вскрывать продуктивные пласты с со-

хранением коллекторских свойств).

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Источник

Трубы гибкие

Гибкие резинотканевые трубы

Акционерным обществом «Росфлекс» выпускаются гибкие трубы, предназначенные для обустройства нефтяных месторождений и примене­ния в качестве выкидных линий нефтяных скважин и технологических трубопроводов в системе сбора нефти, высоконапорных водоводов пласто­вых сточных вод в системе поддержания пластового давления, стояков и подводных трубопроводов при обустройстве морских месторождений. Кроме того, гибкие трубы конструкции АО «Росфлекс» могут быть исполь­зованы в нефтехимической, химической и других отраслях промыш­ленности для транспорта агрессивных продуктов нефтепереработки и хи­мического производства, пульпы, сыпучих продуктов, морской и пресной

Условный диаметр (внутренний) трубы Ду, мм

Испытательное давление, МПа

Радиус изгиба трубы, не более, м

Максимальная длина секции, м

воды, в том числе питьевой. Труба состоит из внутренней полимерной ка­меры, армирующих слоев, наружной полимерной оболочки и концевых со­единений. Полимерные материалы обеспечивают конструкции труб стой­кость к транспортируемым средам и к воздействию внешней среды при температурах от —45 до +50 °С.

Трубы гибкие стальные

Нефтегазодобывающие предприятия России используют при ремонте скважин длинномерные стальные трубы в бунтах (ДТБ), известные, кроме того, как длинномерная безмуфтовая труба (Coiled tubing). Опыт их при­менения свидетельствует о следующих преимуществах: сокращается время проведения основных операций; отпадает потребность в установках ремонта скважин; отпадает необходимость в «глушении» скважин; отсутствуют утечки через соединения;

  • выполнение операций в наклонно направленных и горизонтальных скважинах;
  • не повреждается продуктивный пласт;
  • обеспечивается безопасность и экологичность процессов ремонта и эксплуатации.

Труба наматывается на барабан установок для бурения и капитально­го ремонта скважин.

Отечественной промышленностью выпускаются трубы различных диаметров из малоуглеродистых, легированных и нержавеющих сталей. АО «Уральский научно-исследовательский институт трубной промышлен­ности» («УралНИТИ») совместно с ОАО «УралЛУКтрубмаш» разработали и освоили технологию изготовления сварных длинномерных труб в бунтах (ТУ 14-3-1470 — 86) из сталей с характеристиками, приведенными в 9.48. Технические характеристики труб приведены в 9.49.

Габаритные размеры бунта труб диаметром от 25 до 73 мм: диаметр наружный — до 3100 мм; диаметр внутренний — 2000 мм; высота — 1500 мм. Испытательное давление — 35 МПа.

Трубы изготовленные ОАО «УралЛУКтрубмаш», успешно применяют­ся ТПП «Когалымнефтегаз», ЗАО «РИКОР», УКРС и СР «Мострансгаз» и

Источник

Применение гибких непрерывных труб в нефтедобыче

Рис. 1. Распределение видов работ:
1 – обработка ПЗП, 2 – ликвидация пробок / восстановление забоя, 3 – остальное

В данной работе рассмотрена область применения гибких непрерывных труб (ГНТ) и преимущества использования ГНТ. Применение технологии колтюбинга началось с наиболее простых операций при проведении ПРС: очистки колонны труб и забоев от песчаных пробок с использованием ГНТ с наружным диаметром 19 мм. Созданы буровые установки, работающие с колоннами диаметром 114,3 мм. При помощи ГНТ с промежуточными значениями диаметров в этом диапазоне (19–114,3 мм) можно осуществлять большой набор операций ремонта скважин и бурения.
В области применения гибких непрерывных труб можно выделить несколько основных блоков применения:
1. Гидравлическое: селективная закачка твердых веществ, жидкости и кислотных растворов; цементирование; тепловая обработка; применение азота; замещение объема ствола скважины на более легкий или более тяжелый флюид; стимулирование породы; очистка от песка забоя скважины; удаление песчаных и парафиновых пробок, гидроразрыв пласта
2. Электрическое: установка пакера при помощи электроинструмента; получение данных с забоя в реальном времени; использование видеокамеры; спуск массивных перфораторов; спуск каротажных приборов.
3. Механическое: выполнение ловильных работ; спуск больших забойных компоновок; выдерживание прикладываемых нагрузок.
4. Постоянное закачивание: изоляция вышедшей из строя части лифта; спуск обводных колонн; использование колонн для закачки химикатов; использование в качестве выкидных линий, линий управления и трубопроводов; применение хвостовиков из ГНТ; совместное использование с электроцентробежными насосами (ЭЦН); использование вместо полых насосных штанг, использование при газлифтной добыче.
5. Комбинированные: концентрические ГНТ; вихревая струйная форсунка; фрезерование и расширение скважины; гравийная набивка; жидкостные генераторы колебаний; манипулятор; система ввода кабеля; мостовые и цементировочные пробки; струйные насосы; бурение основных и боковых стволов скважин с использованием ГНТ; вертикальное углубление скважины.
По данным Министерства энергетики РФ наиболее распространенными осложнениями в нефтедобыче являются ликвидация гидратных и парафиновых пробок и очистка забоя скважины от песка. Примерное процентное распределение между видами работ для нефтяных скважин представлено на рис. 1.
Вследствие изменения режимов эксплуатации, поступления в скважинную продукцию пластовых вод и содержание в извлекаемой нефти парафина в стволе скважины в определенном интервале глубин происходит отложение гидратов и парафинов, провоцирующее осаждение песка (если он есть), с последующим образованием пробок, что приводит к остановке скважины. Технология устранения (рис. 2) описанного осложнения заключается в растеплении пробки технологической жидкостью, в качестве которой в нефтяных скважинах используется стабильный газовый конденсат или дегазированная нефть, имеющие повышенную удельную теплоемкость. Применение колтюбинговых установок дает преимущество в снижении в 2–3 раза продолжительности ремонта и затрат на химические реагенты; экологической безопасности в связи с закрытым циклом циркуляции; отсутствии необходимости глушения скважины и работы в условиях депрессии на продуктивный пласт; безопасности проведения работ в условиях высокого газового фактора.
Рис. 2. Схема внутрискважинного оборудования при промывке забоя скважины
1 – жидкость с частицами песка, поднимающаяся на поверхность; 2 – полимерный гель, закачиваемый в скважину; 3 – песок
Появление и отложение песка на забое скважины может быть обусловлено оседанием частиц вмещающей породы при выносе через перфорационные отверстия. Интенсивность данного процесса определяется механическими характеристиками продуктивного пласта. Появление песка также может быть связано с использованием гидропескоструйных перфораторов, с выполнением гидроразрыва пласта или с созданием искусственного забоя. Очистку эксплуатационной колонны (или забоя) от песка осуществляют с помощью внутрискважинного оборудования, схема которого для выполнения данной операции показана на рис. 2. У устья скважины располагают агрегат с колонной гибких труб, насосный агрегат, буферную емкость для приема поднимающейся из скважины промывочной жидкости. В качестве промывочных жидкостей две группы жидкостей: ньютоновские (вода, соляные растворы на воде, углеводородные жидкости – дизельное топливо, очищенная нефть и т. п.) и неньютоновские (буровые растворы и гели). При использовании технологии колтюбинга для удаления пробок с забоя и из ствола скважины следует учитывать, что эффективным решением, покрывающим издержки качественно запланированного и проведенного капитального и текущего ремонтов, данный метод может стать лишь при соблюдении и понимании взаимодействий различных параметров процесса, таких как угол отклонения, вид жидкости, размер фрагментов твердых тел, тип форсунки и др. Однако накопленный за время работы положительный опыт подтверждает целесообразность дальнейшее развитие данных технологий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ахметов А. А., Рахимов Н. В., Хадиев Д. Н., Сахабутдинов Р. Р. Колтюбинговые технологии // Время колтюбинга. – 2003. – № 4 – С. 12–16.
2. Применение гибких НТ: Проспект «Работа с использованием гибких непрерывных труб». – Coiled tubing BJ Services company, 2000. – С. 5–10.
3. Уокер С., Ли Дж. Отчистка искривленных стволов скважин методом колтюбинга // Технологическое приложение к журналу «Нефть и капитал». – 2001. – № 1 – С. 20–24.

Читайте также:  Как проверить греющий кабель саморегулирующийся для обогрева труб мультиметром

Автор: В. Г. Крец, М. Г. Сваровская, Томский политехнический университет, Институт геологии и нефтегазового дела

Источник

Adblock
detector