Файл: Основные сведения о разработке нефтяных и газовых залежей.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.03.2024
Просмотров: 111
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
лонны труб и снятие хомутов при подъеме колонны труб.
Автомат АПР-ГП имеет в отличие от автомата АПР-2ВБ гидравлический объемный привод с питанием от автономной гидравлической станции или от гидравлической системы агрегатов для подземного ремонта скважин; гидропривод обеспечивает стабильность вращающего момента при свинчивании труб, система его регулировки проста. В качестве двигателя используется гидромотор НГТА-64, а вращающий момент регулируется настройкой предохранительного клапана.
На основе автомата был создан ряд аналогичных по назначению механизмов, отличающихся типом используемых редукторов, кинематической схемой и т. п.
Механический универсальный ключ КМ У предназначен для выполнения тех же операций, что и автомат АПР, но имеет разрезную конструкцию вращателя и спайдера 4 (рис. III.10), что, с одной стороны, упрощает его установку на устье скважины, а с другой — усложняет его эксплуатацию, поскольку условия работы редуктора существенно ухудшаются из-за попадания в него грязи.
Ключ состоит из блока вращателя с электроприводом 2, спайдера 4 с блоком клиньев и блока управления электроприводом. Полуавтоматический спайдер состоит из резервного корпуса, сменных блоков клиньев для труб диаметром 60, 73 и 89 мм, рукоятки управления и хомута. К корпусу спайдера приварена стойка 3, на которой устанавливается вращатель. Во время работы спайдер закрепляется на устье скважины. Вращатель представляет собой двухступенчатый редуктор, рабочим органом которого является разрезное колесо с установленным на нем водилом. При совмещении прорезей колеса и корпуса ключ может быть надвинут на трубу и установлен в рабочее положение.
Привод ключа электрический, инерционный. Его конструкция предусматривает установку сменных маховиков, что позволяет регулировать максимальный крутящий момент.
При работе с ключом КМУ применяют те же элеваторы и ключи, что и при работе с автоматом АПР.
70 . .
Рис. 111.10. Механический универсальный ключ КМУ
Техническая характеристика механических ключей
Марка КМУ-50 АПР-2ВБ АПР-ГП
Максимальная нагрузка на спайдер, кН . . 490 750 750
Максимальный вращающий момент, Н-м . . 4410 4410 4410
Частота вращения водила, мин^1 60 48 5—80
Диаметр насосно-компрессорных труб, мм . 48—89 48—114 48—114
Масса в собранном виде, кг 360 275 235
Штанговые механические ключи
Для свинчивания-развинчивания штанг в основном применяют разрезные ключи, ротор которых имеет зев, позволяющий надвигать их на штангу. Во время работы их подвешивают на упругой подвеске или же устанавливают на шарнирной опоре. К таким конструкциям относятся ключи АШК, АШК-КШЭ.
Помимо них применяют механические штанговые ключи неразрезные, выполненные по схеме автомата Молчанова — МШК и
мшкт.
Ключ АШК-М (рис. III.11) имеет пружинную подвеску 3, компенсирующую вертикальные перемещения при свинчивании-развинчивании штанг. Блок ключа состоит из приводного двигателя 1, соединенного муфтой 2 с первичным валом, вращающий момент от которого передается через шестерни редуктора 5 к зах-
71
Рис. 111.11. Ключ АШК-М
ватному органу. Ведущая шестерня фиксируется в корпусе ключа на опорах качения. Захватный орган передает вращающий момент свинчиваемой или развинчиваемой штанге.
Реактивный момент от колонны штанг воспринимается стопорным ключом 4 и передается на корпус ключа, что позволяет устранить возможность поворота его вокруг штанги. Захватный орган и стопорный ключ имеют размеры зевов захватов, соответствую-
72
щие размерам квадратной высаженной части штанги или лысок на муфте штанг.
Имеется модификация ключа, рассчитанная на его шарнирное крепление на устье скважины. В некоторых районах (Краснодарский край) конструкцию ключа изменяют, устанавливая его неподвижно на устье скважины.
Ключи АШК рассчитаны на привод или от промысловой элект
росети, при этом их оснащают электродвигателем и пусковой аппаратурой, или от гидропривода, в этом случае их подключают к гидравлической схеме агрегата подземного ремонта.
При электрическом приводе используют асинхронные двигатели мощностью 0,8 или 1,0 кВт в защищенном или взрывобезопасном исполнении. Реверсивный переключатель управляет электродвигателем. Его можно устанавливать как на грунте (для управления ногой при помощи педали), так и на блоке ключа. Электродвигатель соединен с кабелем через реверсивный пускатель с источником тока.
Техническая характеристика ключа АШК
Диаметр свинчиваемых-развинчиваемых штанг, мм………. 16, 19, 22, 25 Максимальный вращающий момент на захватном органе
ключа, Н-м 800
Частота вращения захватного органа (при электроприводе),
мин—1 80
Масса блока ключа, кг 36
Масса комплекта ключа, кг 105
Применение ключа АШК облегчает ручные операции, ускоряет их проведение и обеспечивает стабильность момента крепления резьбового соединения, что способствует сокращению числа аварий со штангами.
Помимо электроприводных ключей АШК выпускаются аналогичные конструкции с гидроприводом для агрегатов подземного ремонта, оснащенных гидросистемой.
§ 4. СТАЦИОНАРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
При подземных ремонтах используют большое количество тяжелого и крупногабаритного оборудования, не имеющего собственной транспортной базы. При проведении операций оно стационарно устанавливается на площадке у скважины.
Стационарные вышки или мачты используют при текущем и капитальном ремонтах — на них устанавливают кронблок и подвешивают талевую систему для проведения спуско-подъемных операций, к ним также крепят детали и узлы, необходимые для подземного ремонта.
При подземном ремонте можно использовать:
стационарные эксплуатационные вышки, устанавливаемые над скважиной по окончании бурения скважины,— ими оборудованы
73
наиболее старые нефтедобывающие районы, например, Краснодара, Баку.
буровые вышки, оставляемые на время эксплуатации в тех случаях, когда скважина расположена в труднодоступных местах,
например, на площадках или эстакадах морских месторождений.
В большинстве случаев при подземном ремонте в настоящее время используют временно устанавливаемые вышки, или мачты, или агрегаты с мачтой, поскольку коэффициент использования стационарных вышек весьма мал — порядка 2—3 %. Наиболее рационально проведение подземного ремонта с помощью агрегатов, несущих вышку на себе (они будут рассмотрены в следующем параграфе).
Стационарно или временно устанавливаются башенные вышки и А-образные мачты. Последние легче при той же грузоподъемности и более удобны для размещения на площадке и используемого при подземном ремонте оборудования.
Перед началом эксплуатации вышки или мачты при очередном подземном ремонте ее следует тщательно осмотреть, обратив особое внимание на прямолинейность: элементов, состояние сварных швов, балконов, лестниц, ограждений и оттяжек, затяжку болтовых соединений. Фундамент опор вышки или мачты не должен иметь трещин или коррозии. Все выявленные дефекты следует устранить до начала эксплуатации сооружения.
Для укладки труб и штанг, а также другого длинномерного внутрискважинного оборудования при проведении спуско-подъем-ных операций у вышки или мачты сооружают приемные мостки и стеллажи. Мостки могут быть стационарными, транспортироваться на полозьях с помощью тракторов, либо устанавливаться на колесном прицепе и т. п.
Вышка (рис. 111.12) оснащается талевой системой для передачи усилия от ходового конца каната, наматываемого на барабан - лебедки, к крюку. Она позволяет увеличить усилие на крюке в несколько раз в соответствии с кратностью оснастки — по сравнению с усилием, развиваемым на ходовом конце каната. Одновременно с этим во столько же раз уменьшается скорость перемещения крюка. Талевая система состоит из кронблока, неподвижно устанавливаемого на верхней площадке вышки, подвешенного на канатах талевого блока с крюком и направляющего ролика, через который перебрасывают ходовой конец каната и служащего для направления каната на барабан лебедки.
В настоящее время выпускают кронблоки и талевые блоки с линейным расположением шкивов шести типоразмеров в двух исполнениях. Их основные детали унифицированы между собой. Гру
зоподъемность их составляет от 12,5 до 125 т.
Крюки, комплектующие талевые системы, изготавливают однорогими и трехрогими, все они подпружинены и снабжены подшипниками, обеспечивающими их вращение вокруг вертикальной оси.
Грузоподъемности крюков соответствуют аналогичным характеристикам талевых блоков.
Неисправность талевой системы или плохой уход за ней могут привести к серьезным авариям и несчастным случаям. Перед началом эксплуатации талевой системы необходимо проверить степень износа канавок канатных шкивов и легкость их вращения, надежность крепления всех узлов и кронблока к элементам вышки, наличие смазки в подшипниках и шарнирах, плавность поворота ствола крюка и работу его защелки. Одновременно при наружном осмотре необходимо убедиться в отсутствии трещин, вмятин и каких-либо других дефектов в деталях талевой системы. Необходимо своевременно смазывать детали пар трения талевой системы в соответствии с картой смазки.
Ротор при капитальном ремонте скважин предназначен для вращения колонны труб и удержания ее на весу. В капитальном ремонте применяют роторы, конструкции которых аналогичны конструкциям буровых роторов.
Например, ротор Р-360 включает стол, опирающийся на сферический роликовый подшипник, герметичный корпус, в котором располагается коническая передача, передающая вращение от ведущего вала к столу, фиксатор, позволяющий устанавливать стол неподвижно.
Привод ротора может осуществляться посредством цепной передачи, карданного вала или гидравлического привода, при этом
75
гидравлический мотор устанавливают непосредственно на роторе. В зависимости от его марки мощность, передаваемая па колонну труб, изменяется в пределах 100—300 кВт.
Перед пуском ротора в работу необходимо убедиться в правильности его монтажа, надежности крепления, исправности зубчатой передачи и подшипников, исправности заделок крепления вкладышей. В процессе работы необходимо поддерживать необходимый уровень масла и своевременно заменять его, следить за температурой нагрева подшипников и исправностью стопорного устройства.
Вертлюг служит для соединения промывочного шланга, по ко
Автомат АПР-ГП имеет в отличие от автомата АПР-2ВБ гидравлический объемный привод с питанием от автономной гидравлической станции или от гидравлической системы агрегатов для подземного ремонта скважин; гидропривод обеспечивает стабильность вращающего момента при свинчивании труб, система его регулировки проста. В качестве двигателя используется гидромотор НГТА-64, а вращающий момент регулируется настройкой предохранительного клапана.
На основе автомата был создан ряд аналогичных по назначению механизмов, отличающихся типом используемых редукторов, кинематической схемой и т. п.
Механический универсальный ключ КМ У предназначен для выполнения тех же операций, что и автомат АПР, но имеет разрезную конструкцию вращателя и спайдера 4 (рис. III.10), что, с одной стороны, упрощает его установку на устье скважины, а с другой — усложняет его эксплуатацию, поскольку условия работы редуктора существенно ухудшаются из-за попадания в него грязи.
Ключ состоит из блока вращателя с электроприводом 2, спайдера 4 с блоком клиньев и блока управления электроприводом. Полуавтоматический спайдер состоит из резервного корпуса, сменных блоков клиньев для труб диаметром 60, 73 и 89 мм, рукоятки управления и хомута. К корпусу спайдера приварена стойка 3, на которой устанавливается вращатель. Во время работы спайдер закрепляется на устье скважины. Вращатель представляет собой двухступенчатый редуктор, рабочим органом которого является разрезное колесо с установленным на нем водилом. При совмещении прорезей колеса и корпуса ключ может быть надвинут на трубу и установлен в рабочее положение.
Привод ключа электрический, инерционный. Его конструкция предусматривает установку сменных маховиков, что позволяет регулировать максимальный крутящий момент.
При работе с ключом КМУ применяют те же элеваторы и ключи, что и при работе с автоматом АПР.
70 . .
Рис. 111.10. Механический универсальный ключ КМУ
Техническая характеристика механических ключей
Марка КМУ-50 АПР-2ВБ АПР-ГП
Максимальная нагрузка на спайдер, кН . . 490 750 750
Максимальный вращающий момент, Н-м . . 4410 4410 4410
Частота вращения водила, мин^1 60 48 5—80
Диаметр насосно-компрессорных труб, мм . 48—89 48—114 48—114
Масса в собранном виде, кг 360 275 235
Штанговые механические ключи
Для свинчивания-развинчивания штанг в основном применяют разрезные ключи, ротор которых имеет зев, позволяющий надвигать их на штангу. Во время работы их подвешивают на упругой подвеске или же устанавливают на шарнирной опоре. К таким конструкциям относятся ключи АШК, АШК-КШЭ.
Помимо них применяют механические штанговые ключи неразрезные, выполненные по схеме автомата Молчанова — МШК и
мшкт.
Ключ АШК-М (рис. III.11) имеет пружинную подвеску 3, компенсирующую вертикальные перемещения при свинчивании-развинчивании штанг. Блок ключа состоит из приводного двигателя 1, соединенного муфтой 2 с первичным валом, вращающий момент от которого передается через шестерни редуктора 5 к зах-
71
Рис. 111.11. Ключ АШК-М
ватному органу. Ведущая шестерня фиксируется в корпусе ключа на опорах качения. Захватный орган передает вращающий момент свинчиваемой или развинчиваемой штанге.
Реактивный момент от колонны штанг воспринимается стопорным ключом 4 и передается на корпус ключа, что позволяет устранить возможность поворота его вокруг штанги. Захватный орган и стопорный ключ имеют размеры зевов захватов, соответствую-
72
щие размерам квадратной высаженной части штанги или лысок на муфте штанг.
Имеется модификация ключа, рассчитанная на его шарнирное крепление на устье скважины. В некоторых районах (Краснодарский край) конструкцию ключа изменяют, устанавливая его неподвижно на устье скважины.
Ключи АШК рассчитаны на привод или от промысловой элект
росети, при этом их оснащают электродвигателем и пусковой аппаратурой, или от гидропривода, в этом случае их подключают к гидравлической схеме агрегата подземного ремонта.
При электрическом приводе используют асинхронные двигатели мощностью 0,8 или 1,0 кВт в защищенном или взрывобезопасном исполнении. Реверсивный переключатель управляет электродвигателем. Его можно устанавливать как на грунте (для управления ногой при помощи педали), так и на блоке ключа. Электродвигатель соединен с кабелем через реверсивный пускатель с источником тока.
Техническая характеристика ключа АШК
Диаметр свинчиваемых-развинчиваемых штанг, мм………. 16, 19, 22, 25 Максимальный вращающий момент на захватном органе
ключа, Н-м 800
Частота вращения захватного органа (при электроприводе),
мин—1 80
Масса блока ключа, кг 36
Масса комплекта ключа, кг 105
Применение ключа АШК облегчает ручные операции, ускоряет их проведение и обеспечивает стабильность момента крепления резьбового соединения, что способствует сокращению числа аварий со штангами.
Помимо электроприводных ключей АШК выпускаются аналогичные конструкции с гидроприводом для агрегатов подземного ремонта, оснащенных гидросистемой.
§ 4. СТАЦИОНАРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
При подземных ремонтах используют большое количество тяжелого и крупногабаритного оборудования, не имеющего собственной транспортной базы. При проведении операций оно стационарно устанавливается на площадке у скважины.
Стационарные вышки или мачты используют при текущем и капитальном ремонтах — на них устанавливают кронблок и подвешивают талевую систему для проведения спуско-подъемных операций, к ним также крепят детали и узлы, необходимые для подземного ремонта.
При подземном ремонте можно использовать:
стационарные эксплуатационные вышки, устанавливаемые над скважиной по окончании бурения скважины,— ими оборудованы
73
наиболее старые нефтедобывающие районы, например, Краснодара, Баку.
буровые вышки, оставляемые на время эксплуатации в тех случаях, когда скважина расположена в труднодоступных местах,
например, на площадках или эстакадах морских месторождений.
В большинстве случаев при подземном ремонте в настоящее время используют временно устанавливаемые вышки, или мачты, или агрегаты с мачтой, поскольку коэффициент использования стационарных вышек весьма мал — порядка 2—3 %. Наиболее рационально проведение подземного ремонта с помощью агрегатов, несущих вышку на себе (они будут рассмотрены в следующем параграфе).
Стационарно или временно устанавливаются башенные вышки и А-образные мачты. Последние легче при той же грузоподъемности и более удобны для размещения на площадке и используемого при подземном ремонте оборудования.
Перед началом эксплуатации вышки или мачты при очередном подземном ремонте ее следует тщательно осмотреть, обратив особое внимание на прямолинейность: элементов, состояние сварных швов, балконов, лестниц, ограждений и оттяжек, затяжку болтовых соединений. Фундамент опор вышки или мачты не должен иметь трещин или коррозии. Все выявленные дефекты следует устранить до начала эксплуатации сооружения.
Для укладки труб и штанг, а также другого длинномерного внутрискважинного оборудования при проведении спуско-подъем-ных операций у вышки или мачты сооружают приемные мостки и стеллажи. Мостки могут быть стационарными, транспортироваться на полозьях с помощью тракторов, либо устанавливаться на колесном прицепе и т. п.
Вышка (рис. 111.12) оснащается талевой системой для передачи усилия от ходового конца каната, наматываемого на барабан - лебедки, к крюку. Она позволяет увеличить усилие на крюке в несколько раз в соответствии с кратностью оснастки — по сравнению с усилием, развиваемым на ходовом конце каната. Одновременно с этим во столько же раз уменьшается скорость перемещения крюка. Талевая система состоит из кронблока, неподвижно устанавливаемого на верхней площадке вышки, подвешенного на канатах талевого блока с крюком и направляющего ролика, через который перебрасывают ходовой конец каната и служащего для направления каната на барабан лебедки.
В настоящее время выпускают кронблоки и талевые блоки с линейным расположением шкивов шести типоразмеров в двух исполнениях. Их основные детали унифицированы между собой. Гру
зоподъемность их составляет от 12,5 до 125 т.
Крюки, комплектующие талевые системы, изготавливают однорогими и трехрогими, все они подпружинены и снабжены подшипниками, обеспечивающими их вращение вокруг вертикальной оси.
Грузоподъемности крюков соответствуют аналогичным характеристикам талевых блоков.
Неисправность талевой системы или плохой уход за ней могут привести к серьезным авариям и несчастным случаям. Перед началом эксплуатации талевой системы необходимо проверить степень износа канавок канатных шкивов и легкость их вращения, надежность крепления всех узлов и кронблока к элементам вышки, наличие смазки в подшипниках и шарнирах, плавность поворота ствола крюка и работу его защелки. Одновременно при наружном осмотре необходимо убедиться в отсутствии трещин, вмятин и каких-либо других дефектов в деталях талевой системы. Необходимо своевременно смазывать детали пар трения талевой системы в соответствии с картой смазки.
Ротор при капитальном ремонте скважин предназначен для вращения колонны труб и удержания ее на весу. В капитальном ремонте применяют роторы, конструкции которых аналогичны конструкциям буровых роторов.
Например, ротор Р-360 включает стол, опирающийся на сферический роликовый подшипник, герметичный корпус, в котором располагается коническая передача, передающая вращение от ведущего вала к столу, фиксатор, позволяющий устанавливать стол неподвижно.
Привод ротора может осуществляться посредством цепной передачи, карданного вала или гидравлического привода, при этом
75
гидравлический мотор устанавливают непосредственно на роторе. В зависимости от его марки мощность, передаваемая па колонну труб, изменяется в пределах 100—300 кВт.
Перед пуском ротора в работу необходимо убедиться в правильности его монтажа, надежности крепления, исправности зубчатой передачи и подшипников, исправности заделок крепления вкладышей. В процессе работы необходимо поддерживать необходимый уровень масла и своевременно заменять его, следить за температурой нагрева подшипников и исправностью стопорного устройства.
Вертлюг служит для соединения промывочного шланга, по ко
