Разработка технологии ликвидации негерметичности НКТ расплавом висмута Bi-Lock
1.Описание. Длительный процесс эксплуатации скважин под влиянием давления, коррозионно-активной среды и механических примесей нередко приводит к коррозионному нарушению герметичности насосно-компрессорных труб (НКТ). На сегодняшний день единственным способом ликвидации негерметичности НКТ является их замена с проведением подземного ремонта скважин (ПРС), что связано со значительными финансовыми затратами.
2.Предполагаемое содержание работы:
-заключение договора;
- разработка (моделирование) вариантов технологических решений;
- выбор оптимальных технологических решений;
- разработка технического задания (ТЗ), программы и методики испытаний
(ПиМ) и технических условий на оборудование и материалы;
- монтажные и пусконаладочные работы;
- изготовление опытного образца;
- разработка и согласование с заказчиком руководства по эксплуатации;
- проведение предварительных (стендовых) испытаний опытных образцов с
последующим анализом результатов и доработкой (при необходимости);
- опытно-промышленные испытания (ОПИ);
- доработка технологии/материала по результатам ОПИ;
- анализ результатов ОПИ и проработка вариантов дальнейшего
сотрудничества.
3.Общее описание технологии.
Висмут – один из самых легкоплавких металлов, tпл 271,4 °C, tкип 1564 °C; при
293 К плотность 9780 кг/м3. Легкоплавкие сплавы висмута, например, сплав Вуда и сплав Розе имеют температуры плавления tпл 68 °C и tпл 94 °C, соответственно. Висмут в твёрдом состоянии имеет меньшую плотность, чем в жидком (подобно воде). При плавлении висмут уменьшается в объеме (как лед), т.е. твердый висмут легче жидкого. Затвердевая, он значительно расширяется в объеме (на 3,32% при 271°C).
Технология Bi-Lock подразумевает спуск на трос-кабеле внутрь НКТ компоновки, состоящей из пластыря висмута и нагревательного стержня внутри него, разделенных тонкослойной трубкой из стали - гильзой, термостойких резиновых манжет, служащих для продвижения компоновки посредством нагнетания технологической жидкости с устья скважины.
При прохождении манжет ниже места негерметичности происходит падение давления на устье скважины. После чего, приподнимая за трос компоновку на 10-15 см, следует производить периодические опрессовки НКТ до того, как место негерметичности не окажется между манжетами.
Далее активируется нагревательный элемент, висмут расплавляется, герметизируя кольцевое пространство между НКТ и стальной гильзой, нагревательный элемент поднимается, оставляя сквозное сечение для прохождения добываемой жидкости.
4. Требования к технологии.
-Применимость для добывающих скважин, эксплуатируемых установками
электроцентробежных насосов (УЭЦН), электровинтовых насосов (УЭВН) и для
нагнетательных скважин.
-Сужение внутреннего диаметра НКТ не более 20 мм.
Температура расплавленного висмута должна быть подобрана исходя из
необходимости вытеснения воды и углеводородов.
-Технология Bi-Lock не должна нарушать работу глубиннонасосного
оборудования (ГНО) и не препятствовать проведению технологических
операций.
-Технология должна быть экономически целесообразной (т.е. быть
значительно дешевле существующих базовых методов).