Підготовка устьового обладнання до випробування

Для проведення робіт з випробування пластів використовують спеціальне устьове обладнання, яке призначено для виконання таких операцій:

1) транспортування пластового флюїду, який поступає у колону труб на безпечну віддаль від бурової установки;

2) обертання та осьове переміщення бурильної колони;

3) випробування продуктивних пластів на заданих режимах;

4) закачування рідини усередину колони труб та у кільцевий простір;

5) герметизації свердловини, якщо під час випробування розпочалось проявлення, та можливості його ліквідації;

6) підключення до кільцевого простору цементувального агрегату;

7) спостереження за інтенсивністю припливу пластового флюїду через колону труб та рівнем рідини у кільцевому просторі;

8) вимірювання надлишкового тиску на усті та об’ємної швидкості припливу флюїду, а, в окремих випадках, можливості їх регулювання.

Виконання цих операцій забезпечується стандартним обладнанням яке обв’язується на усті за поданою нижче схемою (рисунок 2.1).

У загальному випадку устьове обладнання складається з двох основних частин: головки устьової та устьового маніфольда. На сьогоднішній день використовують два основних види устьових головок – вертлюжні та нерухомі.

Загальний вид вертлюжної головки, яка використовується найчастіше, показаний на рисунку 2.2.

Вона складається з корпуса, в якому розташований пробковий кран, що служить для з’єднання або роз’єднання устьового маніфольда з трубним простором. Герметичність крана у закритому стані забезпечується ущільнюючими гумовими кільцями. На торцях пробки виконані поглиблення під ключ, яким відкривають або закривають кран. Шайба, яка закріплена на корпусі гвинтами, дозволяє встановити пробку в потрібне положення (відкрито-закрито). У нижній частині корпуса розташована металева куля, яка утримується у гнізді гвинтом. У разі потреби таку кулю можна закинути всередину колони труб.

У верхню частину корпуса вгвинчений ствол, на який посаджена хрестовина з різьбою для з’єднання з устьовим маніфольдом. Зверху в ствол вгвинчена заглушка, замість якої можна приєднувати манометр (показуючий). Між корпусом та хрестовиною розташований кульовий підшипник, завдяки якому корпус зі стволом можна обертати, не обертаючи хрестовину.

Устьовий маніфольд збирають з швидкороз’ємних секцій (шарнірне коліно, трійник) і через кран високого тиску з’єднують з хрестовиною головки. Необхідна довжина маніфольда забезпечується трубками високого тиску, які включають між швидкороз’ємні з’єднання. Через один із відводів трійника до маніфольда приєднують цементувальний агрегат. До другого відводу приєднують пробовідбірну лінію з показуючим манометром і вентилем для відбору нафти чи газу.

Для зручності обслуговування устьової головки компоновку бурильного інструменту підбирають з такого розрахунку, щоб після пакерування устьова головка була розташована на віддалі 0,5-2 м від стола ротора. На містках бурової на верхню бурильну трубу нагвинчують головку з краном і заглушкою. До крана через шарнірне коліно приєднують трубку високого тиску. Далі окремо збирають решту елементів маніфольда. При цьому у штуцерні камери вгвинчують штуцери різного діаметру (6 і 8 мм). З насосно-компресорних труб збирають викидну лінію.

Після спуску інструмента до потрібної глибини верхню трубу з устьовою головкою і трубкою високого тиску піднімають на елеваторі і нагвинчують на колону труб. Кран, який нагвинчений на головку, повинен бути відкритий, а пробковий або кульовий кран – закритий. Під час нагвинчування верхньої труби на бурильний інструмент трубку високого тиску прикріплюють до бурильної труби. Після нагвинчування верхньої труби повністю монтують устьовий маніфольд. Перед початком випробування устьову головку опресовують цементувальним агрегатом на тиск, який на 30% більший за очікуваний робочий. Під час опресування пробковий або кульовий кран вертлюжної головки і крана, які розташовані за штуцерними камерами , повинні бути закриті. Після закінчення опресування кран, який встановлений перед цементувальним агрегатом, закривають, а всі решту відкривають.

Якщо під час випробування потік рідини або газу виходить на поверхню, то його направляють через один з відводів маніфольда, а крани високого тиску іншого відводу при цьому повинні бути закриті.

Після закінчення заданого часу, який залежить від інтенсивності поступлення флюїду та мети випробування, потік флюїду направляють у другий відвід з штуцером іншого діаметра. У процесі випробування заміряють дебіти при різних діаметрах штуцера і тисках на усті свердловини, а через вентиль пробовідбірної секції періодично відбирають проби рідини або газу. Перевірку штуцера або заміну його проводять при від’єднаній штуцерній камері, крани високого тиску на відводі при цьому закривають.

Після закінчення випробування бурильний інструмент підіймають до повного зняття пакера. Тиск у маніфольді понижують до атмосферного, після чого його демонтують. Верхню бурильну трубу разом з вертлюжною головкою і трубкою високого тиску від’єднують від інструменту і кладуть на містки, після чого відгвинчують вертлюжну головку.

Якщо у процесі випробування нафта заповнила всю колону труб то, цементувальним агрегатом створюють надлишковий тиск для відкривання циркуляційного клапана і видалення нафти у підготовлені ємності. Маніфольд демонтується після повної заміни нафти на промивальну рідину.

Подана схема обв’язки устьової головки застосовується у тому випадку, коли за умовами випробування є необхідність перебування інструменту на вибої у нерухомому стані більше однієї години. За умови, коли інструмент не може надто довго перебувати у нерухомому стані через небезпеку прихоплення, дозволяється обв’язувати устьову головку за спрощеною схемою (рисунок 2.3).

Оскільки у такому випадку випробування на різних режимах не проводять то, викидна лінія монтується з однією штуцерною камерою. Порядок монтування головки з маніфольдом, робіт і демонтування після випробування аналогічний попередньому.

Свердловини, які споруджують у складних геолого-технічних умовах, де існує небезпека флюїдопроявлень, обладнують противикидним обладнанням. При випробуванні таких свердловин доцільно використовувати систему обв’язки превенторів. Схема обв’язки устя під час випробування зображена на рисунку 2.4.

За цією схемою вертлюжну головку системою гнучких трубопроводів з’єднують з лінією обв’язки превенторів, що дозволяє зменшити час підготовчих робіт. Обсяг та послідовність підготовчих робіт, проведення випробування не відрізняється від описаних у попередніх випадках.