Умралиев Б.Т., Ермеков М.М. Капитальный ремонт скважин
Подождите немного. Документ загружается.
Рис. 3.35. Общий вид осреднительной установки:
1-шасси автомобиля; 2-второй отсек; 3-мотор редактор; 4-первый отсек (мерный
бак); 5-обвязка; 6-домкраты; 7-трехходовой кран; 8-донные клапаны; 9-рычаги
управления.
В качестве привода мешалок можно применять также мотор-редуктор
типа МПО2-15 мощностью 5,5 кВт, который изготавливается заводом
«Тамбовполимермаш» в комплекте с мешалкой и узлом присоединения к
мотор-редуктору. Мешалка и узел присоединения к мотор-редуктору.
Мешалка и узел присоединения разработаны ВНИИнефтемашем, их
небольшие партии выпускает Хадыженский машиностроительный завод
по шифром 2ПМ
1.
Для осреднения гельцементного раствора можно применять мотор-
редукторы типа МПО2-10 мощностью 3,0 кВт с перемешивающим
устройством типа 2ПМЗ.
Осреднительная установка УО
Установка предназначена для обработки тампонажных растворов в
процессе их приготовления при цементировании нефтяных и газовых
скважин. Основное назначение установки – понижение колебаний
плотности тампонажного раствора при его непрерывном приготовлении
или
накоплении отдельных порций с последующей откачкой. Кроме того,
установку применяют для приготовления буферных и других рабочих
жидкостей, содержащих трудно растворимые вещества.
Установка работает только в комплекс с насосными и смесительными
установками, предназначенными для цементирования нефтяных и газовых
скважин.
123
Устройство и принцип работы осреднительной установки УО
Осреднительная установка (рис. 3.36) представляют собой резервуар 5
с перемешивающим устройством 6 внутри, смонтированным на шасси
трехосного автомобиля 1. В нижней части задней стенки резервуара
расположена горловина 7 с установленным в ней фильтром. К горловине
прикреплен коллектор 10, выполненный из трубы диаметром 168 мм и
снабженный запорным устройством 9 и патрубком 8
для подсоединения
цементировочных агрегатов посредством приемных рукавов с целью
откачки обработанного раствора из резервуара.
Перемешивающие устройство 6 состоит из двух ленточных мешалок,
лопасти которых направлены по спирали в разные стороны. При вращении
мешалок образуются два встречных потока, способствующие лучшему
перемешиванию раствора. Форма днища резервуара, размер и
конструкции мешалок выполнены с учетом уменьшения
до минимума
застойных зон.
Привод перемешивающего устройства обеспечивается ходовым
двигателем шасси автомобиля через коробку отбора мощности 13,
карданную передачу 12 и цепную трансмиссию 2. Валы перемешивающего
устройства расположены на концевых и промежуточных опорах.
Концевые опоры представляют собой подшипники скольжения из
текстолита, заключенные в металлические корпуса. Промежуточные
опоры выполнены в виде роликов с осями.
Находясь погруженными в
растворе при низкой частоте вращения валов, подшипники обеспечивают
достаточно надежную работу перемешивающего устройства в течение 80-
120 ч.
Смена подшипников предусмотрена при техническом обслуживании
установки. Уплотнение накончников валов в передней торцовой стенке
резервуара обеспечивается с помощью сальникового устройства.
Соединение этих наконечников с основной частью валов мешалок
осуществляется устройством со
свободным сцеплением. Такое соединение
исключает передачу биения вала наконечнику, что способствует
сохранению сальниковых уплотнений и предотвращению пропусков
жидкости во время мешалок.
В центре резервуара установлена мерная линейка с ценой делений 0,5
м
3
, предназначенная для контроля за объемом раствора, поступающего
или откачиваемого из резервуара. Резервуар установки открытого типа
(без крыши). Это создает удобство при монтаже мешалок, их ремонте и
обслуживании установки в целом.
Над резервуаром расположены мостики с поручнями 4 и лестница 3. На
раме закреплены четыре домкрата 11, которые устанавливаются в рабочее
положение перед заполнением
резервуара для обеспечения устойчивости
установки в процессе работы. Резервуар оборудован наливными стояками,
приспоболенными для подачи раствора непосредственно от цементно -
смесительной машины или цементировочного агрегата.
Работа установки обеспечивается вращением мешалок с определенной
частотой и выполняется следующим образом.
Вращение от коленчатого вала двигателя передается через сцепление и
коробку передач автомобиля не ведущую
шестерню раздаточной коробки
z
o
= 34, от которой производится отбор мощности посредством
пятивальной коробки.
124
Кинематическая схема установки приведена на рис. 3.37.
Перемешиванием рукоятки включения от себя с помощью тяги передается
усилие на валик.
Установка работает только с насосными и смесительными установками,
предназначенными для цементирования нефтяных и газовых скважин.
Устройство и принцип работы осреднительной установки УО
Осреднительная установка (рис.3.35) представляет собой резервуар 5 с
перемешивающим устройством 6 внутри
, смонтированным на шасси
трехоносного автомобиля 1. В нижней части задней стенки резервуара
расположена горловина 7 с установленным в ней фильтром. К горловине
прикреплен коллектор 10, выполненный из трубы диаметром 168 мм и
снабженный запорным устройством 9 и патрубком 8 для подсоединения
цементировочных агрегатов посредством приемных рукавов с целью
откачки обработанного раствора из резервуара.
Перемешивающее устройство 6 состоит
из двух ленточных мешалок,
лопасти которых направлены по спирали в разные стороны. При вращении
мешалок образуются два встречных потока, способствующие лучшему
перемешиванию раствора. Форма днища резервуара, размеры и
конструкции мешалок выполнены с учетом уменьшения до минимума
застойных зон.
Привод перемешивающего устройства обеспечивается ходовым
двигателем шасси автомобиля через коробку отбора мощности 13,
карданную
передачу 12 и цепную трансмиссию 2. Валы перемешивающего
устройства расположены на концевых и промежуточных опорах.
Концевые опоры представляют собой подшипники скольжения из
текстолита, заключенные в металлические корпуса. Промежуточные
опоры выполнены в виде роликов с осями. Находясь погруженными в
растворе при низкой частоте вращения валов, подшипники обеспечивают
достаточно надежную работу перемешивающего устройства в
течение 80-
120 ч.
Смена подшипников предусмотрена при техническом обслуживании
установки. Уплотнение наконечников валов в передней торцовой стенке
резервуара обеспечивается с помощью сальникового устройства.
Соединение этих наконечников с основной частью валов мешалок
осуществляется устройством со свободным сцеплением. Такое соединение
исключает передачу биения вала наконечнику, что способствует
сохранению сальниковых уплотнений и предотвращению пропусков
жидкости во время работы мешалок.
В центре резервуара установлена мерная линейка с ценой делений 0,5
м
3
, предназначенная для контроля за объемом раствора, поступающего
или откачиваемого из резервуара. Резервуар установки открытого типа
(без крыши). Это создает удобство при монтаже мешалок, их ремонте и
обслуживании установки в целом.
Над резервуаром расположены мостики с поручнями 4 и лестница 3. На
раме закреплены четыре домкрата 11, которые устанавливаются в рабочее
положение перед заполнением
резервуара для обеспечения устойчивости
установки в процесс работы. Резервуар оборудован наливными стояками,
приспособленными для подачи раствора непосредственно от цементно-
смесительной машины или цементировочного агрегата.
125
126
Работа установки обеспечивается вала двигателя передается через
сцепление и коробку передач автомобиля на ведущую шестерню
раздаточной коробки z
о
= 34, от которой производится отбор мощности
посредством пятивальной коробки.
Кинематическая схема установки приведена на рис. 3.36.
Перемещением рукоятки включения от себя с помощью тяги передается
усилие на валик включения. Вилка валика включения при этом переводит
зубчатую муфту из нейтрального в крайнее правое положение. Зубчатая
муфта входит в зацепление с зубчатым колесом r
6
= 42, передающим
вращение на левое и правое колеса 27=46. далее вращение передается
карданным валам и через цепную передачу к валам мешалок. При
откачиваний обработанный раствор поступает к насосам через коллектор
с фильтром.
Очистка фильтра от комков при заполненном резервуаре не
предусмотрена.
Порядок работы на осреднительной установке УО. Установку
располагают на площадке у
буровой вблизи мостков, обвязывают с
цементировочными агрегатами (насосными установками).
Располагая установку на площадке, необходимо обеспечить небольшой
уклон (1:50) – (1:70) вдоль оси в направлений к коллектору. Установить
домкраты.
Приготовление буферных составов и жидкостей затворения. Для
приготовления жидкости затворения или буферных составов (рис.3.38)
необходимо сделать следующее.
Набрать в резервуар расчетный объем воды, нагнетательную линию
цементировочного
агрегата подсоединить к одному из наливных стояков
установки, открыть соответствующую заслонку (кран) на отводе
коллектора, включить насос и создать циркуляцию по системе установка-
агрегат-установка. Включить мешалки и постепенно загружать
химические реагенты в резервуар. Включение мешалок производить
перемещением рукоятки от себя. Перемешивание и циркуляцию
продолжать до полного растворения химических реагентов
в жидкости.
Приготовленную жидкость откачать в специально приготовленную
емкость или в мерные баки цементировочных агрегатов.
Обработка раствора с целью понижения колебания его плотности.
Обработку тампонажного раствора установкой производят в следующем
порядке. Через стояки из цементно-смесительных машин непосредственно
или с помощью цементировочных агрегатов подать в резервуар установки
исходный тампонажный раствор.
Включить
мешалки, обеспечив частоту вращения 20-30 об/мин. После
подъема уровня раствора в резервуаре выше опор валов частоту вращения
мешалок довести до 45-50 об/мин.
Накопив раствор в резервуаре объемом 6-7 м
3
, начать откачивание его
в скважину, не прекращая работы мешалок.
Рис. 3.36 Установка осреднительная
96
Рис.3.37. Кинематическая схема осреднительной установки:
1-двигатель; 2-коробка перемены передач; 3-раздаточная коробка; 4-цепная
трансмиссия; 5-коробка отбора мощности
Рис.3.38. Схема обвязки оборудования при приготовлении тампонажного
раствора с участием насосной установки типа УНБ:
1-осреднительная емкость; 2-цементно- смесительная машина; 3-насосная установка
УНБ-630; 4-блок манифольдов.
126
Приготовление тампонажного раствора порциями. Если расчетный
объем тампонажного раствора не превышает вместимости резервуара
установки, то откачивание его следует начать после накопления и
тщательной обработки всего объема. Время перемешивания при этом
должно составлять примерно 1 мин на 1м
3
, т.е. при полной загрузке - 12-
15 мин. В процессе перемешивания следует постоянно, через каждые 1,5 –
2 мин, замерять плотность раствора. При цементировании ответственных
зон в скважинах время перемешивания определяют по результатам
контрольных замеров плотности.
При необходимости доутяжеления раствора, приготовляемого
отдельными порциями, операцию производить в следующем порядке.
Заменить штуцер смесительного устройства цементно-смесительной
машины на другой, имеющий диаметр 20 мм.
Подключить к смесительному устройству нагнетательную линию
цементировочного насоса и подать раствор из резервуара под давлением
2,0-2,5 МПа, обеспечив циркуляцию по системе резервуар –
цементировочный насос – смесительное устройство – резервуар.
Подать дозирующими шнеками цементно-смесительной машины
утяжеляющий материал в смесительное устройство.
При осуществлений операции по утяжелению тампонажного раствора
мешалки должны работать непрерывно до конца его откачивания из
резервуара. Операцию продолжать до получения заданной плотности,
после чего остановить работу цементно-смесительной машины и
переключить цементировочный насос на откачивание раствора в
скважину.
После окончания работы установка должна быть вымыта. Особое
внимание необходимо уделить при этом внутренней полости резервуара.
Установки насосные
и цементировочные агрегаты в специальном
исполнении
Разработан комплекс оборудования для цементирования скважин в
труднодоступных районах, состоящий из цементировочного агрегата,
цементовозов и смесительного блока. Каждый агрегат представляет собой
единый блок, который может быть использован не только при
цементировании скважин, но и для проведения других работ.
Цементировочный агрегат можно применять для нагнетания
жидкостей
при гидропескоструйной перфорации, установке нефтяных ванн,
глушении фонтанов и т.д. смесительный блок может быть использован
при цементировании обсадных колонн с помощью буровых насосов, для
подачи воды и т.д.
Цементировочные агрегаты в специальном исполнении отличаются друг
от друга транспортными базами и способами доставки к метсу проведения
работ. Они могут
быть смонтированы на раме (5ЦА-320), на санях (5ЦА-
320С), а также на прицепе с болотными гусеницами (5ЦА-320ГБ).
Цементировочный агрегат 5ЦА-320
Цементировочные агрегаты типа 5ЦА-320 состоят из силовой
установки, включающей двигатель внутреннего сгорания с
воспламенением от сжатия и пятискоростную коробку передач;
цементировочного насоса 9Т; мерного бака вместимостью 4м
3
;
127
вспомогательного оборудования и пульта управления, смонтированных
на транспортной базе.
Устройство и принцип работы цементировочного агрегата 5ЦА-320.
Цементировочный агрегат 5ЦА-320 (рис.6.19) состоит из силовой
установки, насоса 9Т, мерного бака и вспомогательного оборудования,
установленных на специальной жесткой раме, а также поста управления.
На раме предусмотрены четыре пальца, к которым крепят тросы для
транспортирования
агрегата на внешней подвеске вертолете.
Силовая установка расположена в передней части рамы и состоит из
двигателя ЯМЗ-238, сцепления, коробки перемены передач, систем
питания топливом, смазки, водяного охлаждения, выпуска газов, а также
электрооборудования.
Двигатель ЯМЗ-238 – V-образный восьмицилиндровый четырехтактный
дизельный. На маховике двигателя установлено сухое двухдисковое
сцепление. К картеру маховика крепится пятискоростная
коробка
перемены передач ЯМЗ-236С.
Двигатель установлен на трех опорах: двух задних и одной передней.
Кроме того, предусмотрена дополнительная опора на заднем торце
коробки перемены передач, служащая для разгрузки болтов крепления
картера сцепления.
Система питания двигателя топливом состоит из одного топливного
бака от автомобиля ЗИЛ-157 вместимостью 150 л, расположенного на
пастиле слева
от двигателя, фильтра-отстойника и трубопроводов.
Система смазки смешанная – под давлением и с разбрызгиванием с
дополнением картера маслом.
Для охлаждения масла в систему смазки параллельного включены два
последовательно соединенных радиатора трубчато-пластинчатого типа,
установленных впереди водяного радиатора. Давление масла на
прогретом двигателе должно составлять 0,4-0,7 МПа при п=2100 об/мин
и
не менее 0,1 МПа при минимальной частоте вращения холостого
хода.
После длительной эксплуатаций допускается работа двигателя при
давлений масла в системе смазки не ниже 0,35 МПа на номинальной
частоте вращения вала и не ниже 0,05 МПа на минимальной.
Насос нагнетает масло в систему через фильтр грубой очистки, в
корпусе которого установлен клапан. Вследствие загрязнения
фильтра
перепад давления до фильтра и после него достигает 0,2-0,25 МПа, и
часто клапан пропускает неочищенное масло в систему.
Система охлаждения двигателя жидкостная закрытого типа с
принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. Радиатор
трубчато-пластинчатого типа. Для повышения теплоотдачи радиатора к
его боковинами прикрепляется специальный диффузор, внутри которого
вращается вентилятор. Система охлаждения оборудована
двумя
термостатами, регулирующими температуру охлаждающей жидкости.
Клапаны термостатов начинают открываться при температуре 70+2
о
С и
полностью открываются при температуре 85
о
С, направляя жидкость к
насосу; система охлаждения снабжена также дистанционным
термометром.
Для нормальной работы двигателя температура охлаждающей жидкости
не должна превышать 75-95
о
С. При понижении температуры до 70
о
С
следует прикрывать жалюзи, а если необходимо утеплять капот и
радиатор защитными кожухами.
Система выпуска выхлопных газов состоит из двух выхлопных труб,
128
которые соединяются в одну, выведенную из-под капота вверх. Последняя
соединена с расположенным поперек капота искрогасителем. Выхлопные
газы, пройдя искрогаситель, через вертикальный патрубок выбрасываются
в атмосферу.
Вся силовая установка помещается под капотом, снабженном двумя
съемными боковыми дверцами и двумя откидывающимися крыльями. На
передней стенке капота крепиться облицовка радиатора. Капот
прикреплен болтами
к настилу и раме радиатора.
Рычаги управления силовой установкой и клапанами мерной емкости
расположены на централизованном посту управления. Сюда же введены
рычаги управления подачей топлива, остановки двигателя, включения
сцепления, переключения скоростей коробки передач.
На посту управления также установлены выключатели массы и кнопка
стартера.
Коробка перемены передач – трехходовая пятиступенчатая. Все
шестерни
коробки находятся в постоянном зацеплении.
Первичный вал коробки перемены передач на двух шариковых
подшипниках, из которых задний установлен в передней стенке картера
коробки и воспринимает осевые и радиальные нагрузки. Второй
подшипник помещается в маховике двигателя.
Промежуточный вал также смонтирован на двух подшипниках, из
которых передний – роликовый, а задний, воспринимающий радиальные и
осевые нагрузки, - шариковый. Вторичный вал коробки перемены передач
передним концом опирается на роликовый подшипник, помещенный в
гнезде первичного вала.
Задний конец вторичного вала опирается на шариковый подшипник,
установленный в задней стенке картера коробки перемены передач и
удерживающей вал от продольных перемещений. Все шестерни
вторичного вала, кроме шестерни I передачи, свободно вращаются
относительно вала на игольчатых подшипниках. Для безударного
включения II, III, IV и V передач предусмотрены два синхронизатора
инерционного типа.
Для смазки коробки перемены передач используют трансмиссионное
масло ТС-14,5 с присадкой ДФ-11. Заменители: зимой- авиационные
масла МС-20, летом-МС-14, а также всесезонное масло МТ-16П.
Зубья шестерн и подшипники валов смазываются разбрызгиванием
масла, игольчатые подшипники шестерн
вторичного вала- маслом под
давлением. Для этого на картере коробки перемены передач установлен
шестеренчатый масляный насос, приводимый во вращение от переднего
конца промежуточного вала.
В верхней крышке коробки расположены узлы механизма
переключений. Уход за коробкой передач заключается в периодической
проверке уровня масла, своевременной смена масла и переходе на
соответствующий сезону
сорт масла.
Через каждые 50 ч работы нужно проверять уровень масла в картере.
Для этого необходимо отвинтить контрольную пробку, расположенную на
левой стенке картера коробки внизу. Масло требуется менять через
каждые 200-300 ч работы. Масло из картера коробки перемены передач
нужно сливать через оба сливных отверстия.
Масло заливают через заливное отверстие, расположенное
на верхней
крышке коробки перемены передач справа. При смене масла картер
коробки следует обязательно промывать дизельным топливом.
Карданный вал открытого типа с шарнирами, установленными на
129
игольчатых подшипниках, передает крутящий момент от коробки
перемены передач к насосу. Шлицевое соединение смазывают с помощью
масленки, ввинченной в скользящую вилку. Смазка к игольчатым
подшипникам поступает от пресс-масленки через сквозные каналы в
крестовине. В центре крестовины помещен предохранительный клапан,
который выпускает излишнее масло при заполнении им каналов
крестовины и предотвращает
повышение давления масла внутри
крестовины при нагреве ее во время работы.
В первый раз необходимо смазать узел агрегата после 50 ч работы, а в
последующие – через каждые 100 ч работы.
Запрещается смазывать игольчатые подшипники солидолом или другой
смазкой, так как они быстро выходят из строя вследствие затвердевания
солидола в каналах. Через каждые 40-50
ч работы следует проверять
креп-
130