Файл: Халилов А.А. Техника подземного ремонта нефтяных скважин.pdf

верхность. Сухарь при помощи двух винтов держится на ключе. Кривизна каждого сухаря соответствует наруж­ ному диаметру трубы.

* В числителе указаны размеры и вес трубных ключёй, в зна­ менателе—стопорных ключей.

При отвинчивании или завинчивании трубы сухарь заклинивает челюсть в ключе и передает ей необходимое вращающее усилие.

На ручку челюсти ключа посажен ролик 10, закреп­ ленный корончатой гайкой 11. При работе ролик воспри­ нимает усилие, передаваемое водилом автомата.

Каждый размер трубного ключа предназначен для работы с трубой лишь соответствующего диаметра.

Стопорный ключ предназначен для стопорения муфт насосно-компрессорных труб при их свинчивании и раз­ винчивании с помощью автомата для подземного ремон­ та скважин.

Стопорный ключ (рис. 26) отличается от трубного формой хвостовой части челюсти, заканчивающейся шипом, на который надет перекидной упор 1, закреТіля-

87

емый болтом 2. Упор предназначен для передачи враща­ ющего усилия от ключа на подвеску автомата. Упор пере­ кидной, чтобы можно было переворачивать его при пере­ ходе от завинчивания труб к отвинчиванию и наоборот.

Разрез по ЛОИСѢ

Рис. 26. Ключ стопорный КСМ

Каждый размер стопорного ключа предназначен для работы с муфтой лишь соответствующего диаметра и вы­ пускается отдельно для муфт к трубам с гладкими кон­ цами и с высаженными концами.

Анализируя конструктивные и эксплуатационные не­ достатки ключей Молчанова, необходимо указать следу­ ющие:

88

1)отсутствие универсальности захвата ключом раз­ личных диаметров труб;

2)трудоемкость зарядки и разрядки ключа;

3)сложность и трудоемкость зарядки и разрядки ключа;

4)недолговечность сухаря ключа.

Для применяемых пяти размеров насосно-компрес­ сорных труб требуется 15 размеров ключей Молчанова.

Как трубные, так и стопорные ключи, состоят из сле­ дующих основных деталей: челюсти, створки, защелки и сухаря. Первые три детали отливаются из стали марки 40ХН. Сухарь изготовляется из поковки стали 50ХН. Отливка и механическая обработка деталей ключа слож­ ны и трудоемки. Как уже мы писали, конструкция сухаря неудачна, он недолговечен в работе, довольно часто ло­ мается.

В среднем на изготовление одного ключа затрачи­ вают 20 рублей, в то время как другие ключи (цепные, шарнирные), применяемые при подземном ремонте,- обходятся вдвое дешевле.

в) Ш т а н г о в ы е к л ю ч и

При подземном ремонте скважин для ручного свинчи­ вания и развинчивания глубиннонасосных штанг и муфт применяют крючкообразные простой конструкции штан­ говые ключи. Они бывают двух видов — цельные и шар­ нирные.

Рис. 27. Ключ КШН

8 9 '

Таблица 29

смотрим спуско-подъемные операции со штангами. Эти операции аналогичны спуско-подъемным операциям с насосно-компрессорными трубами.

Затраты времени на работы, связанные со штанговы­ ми ключами на свинчивание одной штанги при спуске, составляют 51,0%, а при подъеме — 36,0%: всего вре­ мени спуско-подъемных операций.

91

Конструктивные требования к вновь проектируемым штанговым ключам

1. Ключ штанговый должен легко надеваться и сни­ маться и надежно захватывать штанги.

2.Рукоятка ключей типа КШН, КШМН и КШШН должна иметь на конце утолщение, предохраняющее руку от соскальзывания с ключа.

3.Ключи типа КШН, КШМН и головка ключа типа КШШН должны быть износостойкими.

4.Ключи типа КШКН должны иметь зажимное уст­ ройство, регулирующее размер зева для обеспечения на­ дежного захвата штанг всех размеров.

5.Плашки зажимного устройства ключа типа КШКН должны быть износостойкими.

6.Корпус ключа типа КМШ должен соединяться с рукояткой при помощи шарнира.

7.Ключ типа КШКН должен быть снабжен специ­ альным пружинным устройством, удерживающим голов­ ку ключа от откидывания.

8.У ключа типа КМШ должна быть предусмотрена возможность регулирования натяжения пружины, удер­ живающей ключ на муфте.

9.Корпус и зажимное устройство ключа типа КМШ должны быть износостойкими.

Назрел вопрос о необходимости усовершенствования'

иунификации конструкции, специализации производства-

иразработки единой прогрессивной технологии изготов­ ления элеваторов и ключей, применяемых в нефтедобыче.

Г Л А В А V

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КЛЮЧА ДЛЯ ПОДЗЕМНОГО РЕМОНТА НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН

При подземном ремонте ключ является основным и постоянным инструментом оператора для ручного или механизированного свинчивания и развинчивания труб, муфт и штанг. От конструкции ключа зависит произво­ дительность труда.

92

Поэтому при проектировании ключа для подземного ремонта следует учитывать специфику работы и устано­ вить основные его параметры: диапазоны захватываемых диаметров, максимальные передаваемые крутящие мо­ менты и конструктивные удобства в работе.

Необходимо тщательно и критически проанализиро­ вать конструкцию и эксплуатационные качества всех существующих ключей. Только после анализа всех дан­ ных о ключе II его работе можно приступить к проекти­ рованию.

При проектировании ключа следует рассматривать следующие основные вопросы: 1) кинематику захвата ключа; 2) расчет ключа; 3) конструктивное оформление.

1. КИНЕМАТИКА ЗАХВАТА КЛЮЧА

Прежде чем приступить к изложению кинематики за­ хвата проектируемого ключа, скажем несколько слов о кинематическом захвате уже применяемых в подземном ремонте ключей.

На рис. 30 приведены схемы захвата трех различных конструкций ключа, применяемых для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб. Все три конструкции имеют один и тот же принцип захвата: звенья ключа обнимают трубы по всей окружности.

В действительности такой захват не нужен. Он за­ трудняет зарядку и разрядку ключа и увеличивает коли­ чество деталей ключа.

Кинематика захвата проектируемого ключа (ключа Халилова) основана на принципе зажима в трех точках по наружному диаметру трубы. Выбранная нами кине­ матика захвата обеспечивает бесступенчатый захва4 ключом трубы в определенном заранее заданном диапа­ зоне.

Бесступенчатая универсальность кинематики захвата ключа является большим преимуществом этого ключа.

В нефтедобыче широко применяются шесть размеров насосно-компрессорных труб от 48,3 до 114,0 мм и муфты к ним от 56,0 до 132,5 мм.

Целесообразно установить два диапазона захвата ключом, обеспечивающих свинчивание и развинчивание всех применяемых размеров насосно-компрессорных труб и муфт.

93