Агрегаты ремонта скважин

Агрегат ремонта скважин (АРС) — это специальная самоходная установка, смонтированная на автомобильном шасси, предназначенная для проведения капитального и текущего ремонта нефтяных и газовых скважин. Основная задача агрегата — восстановление работоспособности скважин, их модернизация или ликвидация в случае необходимости.

АРС играет ключевую роль в обеспечении бесперебойной добычи нефти и газа, используется как в условиях обустроенных промыслов, так и в удалённых районах с минимальной инфраструктурой.

Виды

Существуют различные виды агрегатов ремонта скважин, отличающиеся по конструкции, назначению и уровню автоматизации:

• Агрегаты текущего ремонта скважин (ТРС) — используются для очистки, освоения и профилактического обслуживания.

• Агрегаты капитального ремонта скважин (КРС) — выполняют более сложные работы, включая замену оборудования, ремонт обсадных колонн и цементацию.

• Агрегаты многофункционального назначения (АРС-М) — сочетают возможности ТРС и КРС, иногда включают крановое и насосное оборудование.

• Компактные агрегаты — мобильные решения для работы на малодебитных скважинах.

• Агрегаты с буровыми функциями (КРС-Б) — совмещают ремонтные и буровые операции на неглубоких скважинах.

История создания

Первые механизированные агрегаты для ремонта скважин начали использоваться в 1930-х годах в США. Они представляли собой буровые установки с ограниченным функционалом. В СССР развитие таких машин началось в 1950–60-х годах, с распространением нефтедобычи в Западной Сибири и Поволжье. Первые отечественные агрегаты изготавливались на шасси ЗИЛ, ЯАЗ, затем — Урал и КамАЗ.

С 1980-х годов началось массовое производство специализированных агрегатов КРС и ТРС, оборудованных лебёдками, талевыми системами, насосами и осветительными установками. Современные модели включают цифровое управление, видеонаблюдение, систему диагностики и автоматический контроль за параметрами работы.

Типы

Агрегаты классифицируются по типу привода, конструкции и условиям эксплуатации:

• По типу привода:

  • с механическим приводом;

  • с гидравлическим приводом;

  • с электромеханическим приводом.

• По условиям эксплуатации:

  • обычного исполнения (умеренный климат);

  • северного исполнения (до −50 °C);

  • взрывобезопасного исполнения (промыслы с высоким риском).

• По числу секций и комплектации:

  • одно-секционные (всё оборудование смонтировано на одном шасси);

  • двухсекционные (отдельно подвижной агрегат и насосный блок);

  • модульные (разделение по функциям — грузоподъёмность, промывка, компрессия).

Общее устройство

Агрегат ремонта скважин на шасси представляет собой комплекс, смонтированный на базе грузового автомобиля или вездехода. Основные компоненты:

• Шасси — чаще всего используется полноприводное (6×6 или 8×8), повышенной проходимости;

• Лебёдка — используется для спуска и подъема инструмента, с канатом длиной до 2000 метров;

• Талевая система — направляет инструмент в скважину;

• Промывочный насос — обеспечивает подачу жидкости в скважину;

• Мачта (подъёмная стрела) — телескопическая или складывающаяся, до 20–30 метров;

• Силовая установка — собственный дизель-генератор или привод от ДВС шасси;

• Панель управления — с органами управления лебёдкой, насосом, мачтой;

• Системы освещения, пожаротушения, безопасности;

• Жилой блок (на некоторых моделях) — включает помещение для персонала, инструментальную и обогреватель.

Классификация

Классификация агрегатов ремонта скважин может быть представлена по следующим признакам:

По глубине работ:

• Лёгкие агрегаты — до 1500 м;

• Средние — до 3000 м;

• Тяжёлые — свыше 3000 м (до 5000 м и выше).

По типу установки:

• Передвижные — на шасси автомобиля или прицепа;

• Стационарные — устанавливаются на бетонной площадке.

По типу бурильного/спуско-подъемного оборудования:

• с канатной лебёдкой;

• с буровыми штангами;

• с насосно-компрессорными трубами (НКТ).

Основные характеристики

• Грузоподъемность мачты: от 40 до 160 тонн;

• Максимальная глубина обслуживания: от 1000 до 5000 метров;

• Привод: дизельный, дизель-электрический, реже — электрический;

• Скорость подъема/спуска: 0,2–1 м/с;

• Тип лебёдки: барабанная с канатом 22–32 мм;

• Рабочая температура: от −50 до +45 °C;

• Наличие автоматизации: от механических до полностью цифровых с ЧПУ;

• Управление: с земли, из кабины оператора или дистанционно;

• Дополнительное оборудование: подогреватели топлива, кондиционер, видеонаблюдение, спутниковая связь.

Основные производители

На российском и международном рынке представлены следующие производители:

• УРАЛ — база для агрегатов повышенной проходимости;

• КАМАЗ — наиболее массовая база для установки АРС;

• МЗТО (Минский завод) — агрегаты АРС серии УПА и ППУ;

• Новомет, Римера, Технопромсервис, УралСпецТранс — специализированные производители надстроек;

• NOV (США) — буровые комплексы с КРС-агрегатами;

• Weatherford, Schlumberger — высокотехнологичные установки для бурения и ремонта.

Интересные факты

• Самые крупные агрегаты КРС в России могут работать на глубине до 6000 м, оснащены мачтами до 35 метров и двумя двигателями по 300 л.с.

• Самые компактные мобильные агрегаты имеют массу менее 5 тонн и монтируются на шасси типа ГАЗ или УАЗ, применяются на неглубоких скважинах в удалённых регионах.

• В условиях Крайнего Севера используются арктические версии агрегатов, оборудованные утеплёнными кабинами, обогревом всех систем и специальными дизелями, способными запускаться при −55 °C.

• В некоторых случаях агрегаты ремонта скважин монтируются на гусеничное шасси, если работа ведётся на болотистой местности или в тундре.

Область применения

Агрегаты ремонта скважин широко применяются в следующих сферах:

• Нефтедобыча — восстановление дебита, замена насосов, цементирование, ликвидация аварий;

• Газовая промышленность — герметизация обсадных колонн, замена арматуры;

• Геологоразведка — дооборудование и доиспытание разведочных скважин;

• Сервисные работы — промывка, освоение, замер давления, ремонт насосно-компрессорного оборудования;

• Экологические работы — консервация и ликвидация опасных скважин.