Умралиев Б.Т., Ермеков М.М. Капитальный ремонт скважин
Подождите немного. Документ загружается.
Для перемещения клиновой подвески вверх в процессе работы
автомата служит балансир с грузом.
Блок электропривода с переключателем состоит из взрывобезопасного
электродвигателя АСВ-41-4А специального исполнения мощностью 3,5
кВт и инерционного устройства, позволяющего значительно увеличить
момент на водиле при отвинчивании труб, а также при завинчивании труб
большого диаметра. Инерционное устройство представляет собой
маховик
, установленный на валу двигателя. Маховик соединяется с валом
муфтой. На приводе смонтировано штепсельное соединение, позволяющее
присоединить электродвигатель к реверсивному пускателю. Он
специальным кабелем с нефтестойкой изоляцией соединяется с
промысловой сетью. Пускатель предназначен для запуска,
реверсирования и остановки двигателя. Во время работы автомат крепят
двумя болтами к фланцу эксплуатационной колонны.
Для
работы на скважинах, оборудованных бесштанговыми
электронасосными установками ЭЦН, применяются специальные
автоматы АПР, которые позволяют механизировать свинчивание и
развинчивание насосно-компрессорных труб с диаметрами от 48 до 114
мм и обеспечивают надевание хомутов для крепления токонесущего
кабеля диаметрами от 27,5 до 34,7 мм на колонну труб при спуске,
удержание, освобождение и центрирование колонны 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
НПА-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 КМУ предназначен для выполнения
тех же операций, что и автомат АПР, но имеет разрезную конструкцию
вращателя 1 и спайдера 4 (рис. 3.11),
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 слайдера 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 преду-
сматривает 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.
79
Таблица 3.2
Техническая характеристика механических ключей
Марка КМУ-50 АПР-2ВБМ 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 48-14
Масса в собранном виде, кг 360 275 235
80
Рис. 3.10. Автомат АПР-2ВБ:
а-блок автомата; 1-корпус; 2-червячнре колесо; 3-шайба; 4-клин; 5-плашка; 6-водило;
7-вал выключателя маховика; 8-злектродвигатель; 9-ось фиксатора балансира; 10-
направление; 11-центратор; 12-горловина корпуса; 13-фиксатор центратора; б-блок
привода; 1-червяк с подшипниками; 2-пробки для залива и слива масла в червячном
редукторе; 4-муфта блокировки маховика; 5-маховик; 6-электродвигатель
81
.
.
Рис. 3.11. Механический универсальный ключ КМУ
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 — МШКТ.
82
Рис. 3.12. Ключ АШК-М
Ключ АШК-М (рис. 3.12) 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 захватному органу.
Ведущая шестерня фиксируется в корпусе ключа на опорах качения.
Захватный орган передает вращающий момент свинчиваемой или
83
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, соответствующие 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 электросети,
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 приведена в табл. 3.3
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.
Таблица 3.3
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
Клиновые пневматические захваты
Клиновые пневматические захваты типа ПКРБО (рис. 3,13) пред-
назначены для механизированного, частично автоматизированного
захвата в роторе насосно-компрессорных, бурильных, утяжеленных и
обсадных труб, передачи вращения от ротора бурильной колонне через
встроенный роликовый зажим, проведения работ без трудоемких
операций по снятию и установке клиньев, вкладышей, зажимов ведущей
трубы, смазке и очистке наружной поверхности труб на буровых
установках 7-го класса для ПКРБО560 и 8-го класса для ПКРБО700, 9-го
и 10-го классов для ПКРБО950 и 11-го класса для ПКРБО1260.
В табл. 3.4 приведены технические характеристики захватов этих
типов.
84
85
Рис. 3.13. Клиновые пневматические захваты ПКРБО950 и ПКРБО1260:
1 - корпус; 2 - разъемные вкладыши; 3 - клинья; 4 - неразъемный вкладыш; 5 -
верхний центратор; 6 — обтиратор; 7 — нижний центратор; 8 - кольцо с плашками; 9
- рычаг; 10 - кран управления; 11 - цилиндр управления; 12 - подроторный
кронштейн
Таблица 3.4
Технические характеристики клиновых пневматических захватов
Тип захвата
Показатели
ПКРБО560
ПКРБО700
ПКРБО950
ПКРБ01260
Допускаемая нагрузка
(осевая), кН
3200
4000
6300
8000
Условный диаметр
захватываемых
труб, мм
60-340
60-508
48-508
48-508
Крутящий момент, кН•м
80 80 80 80
Давление в пневмосистеме,
МПа
0,7-0,9
0,7-0,9
0,7-0,9
0,7-0,9
Число размеров клиньев со
сменными плашками
3
4
4 4
Габариты, мм
1700х900х
х1650
1700х950х
х1650
1860х1160х
х1530
2300x1 460х
х1530
Масса с клиньями (для труб
диаметром от минимального
до максимального), кг
3810
5600
6600
7100
3.4. Стационарное наземное 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;
Рис. 3.14. Схема размещения оборудования при использовании стационарной
вышки
1-подъемная лебедка; 2-канат; 3-напрравляющий ролик; 4-колонна труб; 5-элеватор;
6-штропы; 7-крюк; 8-талевый блок; 9-вышка; 10-кронблок; 11-мостки; 12-упор для
трактора
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-подъемных
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. 3.14) 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. Грузоподъемность 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