Меню

Оборудование и инструменты для прс



КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРС

Как уже рассматривалось ранее, все оборудование, инстру­мент и материалы для подземного ремонта можно разделить по выполняемым видам работ. Наиболее общие группы это обору­дование Поверхностное I и Скважинное II. В свою очередь По­верхностное оборудование подразделяется на Общее I.I, кото­рое используется практически при всех видах работ по ПРС, и Специальное I.II, которое определяется видами проводимых ра­бот. Скважинное оборудование также можно разделить на Об­щее II.I, используемое в большинстве проводимых ремонтных работ и Специальное II.II, определяемое конкретными видами ремонта. К Общему оборудованию I.I относятся Агрегаты с ис­пользованием развинчиваемых труб I.I.1 и агрегаты с непрерыв­ной трубой I.I.2.

В зависимости от условий эксплуатации Агрегаты I.I.1 состо­ят из следующего оборудования:

Грузоподъемного оборудования 1.1.1.1, транспортной базы 1.1.1.2., средств механизации 1.1.1.3 и инструмента для спуско-подъемных операций 1.1.1.4.

В состав Грузоподъемного оборудования 1.1.1.1 входят: выш­ки 1.1.1.1.1, мачты и стрелы 1.1.1.1.2; лебедки 1.1.1.1.3; талевая система 1.1.1.1.4.

В качестве транспортной базы 1.1.2. используются автомоби­ли общего назначения и специальные, трактора, как на колес­ном так и на гусенечном ходу и прицепы.

Средства механизации для спускоподъемных операций 1.1.1.3 в зависимости от выполняемых работ включают ключи механи­ческие трубные 1.1.1.3.1 и штанговые 1.1.1.3.2, манипуляторы 1.1.1.3.3.

Инструмент для выполнения спускоподъемных операций 1.1.1.4 включает элеваторы 1.1.1.4.1, слайдеры 1.1.1.4.2, штропы и серьги 1.1.1.4.3, трубные 1.1.1.4.4 и штанговые 1.1.1.4.5 ключи. Указанный инструмент различается по конструктивному испол­нению, грузоподъемности и габаритам труб и штанг.

В состав Агрегатов с непрерывной трубой I.I.2. входят бара­бан для намотки непрерывной трубы 1.1.2.1., экстрактор для про­ведения спуско-подъемных операций с непрервной трубой I.I.2.2., превенторы для герметизации устья для работы с колонной без глушения скважин I.I.2.3., транспортные базы 1.1.2.4.

К Специальнному оборудованию I.II относится во — первых оборудование дополняющее общее Г.II. 1 в целом ряде операций. Это Роторы I.II. 1.1, Вертлюги I.II. 1.2, Насосы I.II. 1.3, Компрес­соры I.II. 1.4. Далее в эту же группу оборудования входят Агрега­ты для нагнетания пен I.II.2, Агрегаты для гидроразрыва пласта I.I.3.

В состав Общего скважинного оборудования II.I входят тру­бы НКТ II.I.1. Причем они подразделяются в зависимости от используемых агрегатов на резьбовые и непрерывные.

К скважинному специальному оборудованию П.II относятся также в первую очередь трубы Бурильные II.П. 1 и Обсадные II.II.2. Одним из наиболее часто используемых видов скважин­ного оборудования являются Пакера П.П.З., а имеющего наибо­лее широкую номенклатуру — Аварийный инструмент П.П.4.

Яссы ИЛ 1.5 могут использоваться как для проведения текущего ремонта, так и при ликвидации аварий и поэтому выделены в отдельную группу оборудования. Номенклатура скважинных Кла­панов II.II.6 так же достаточна широка. Для очистки забоя сква­жины все шире применяются Желонки II.II.7 различных типов. Для вызова притока жидкости в скважину используются как Свабы II.II.8, так и Различные по конструкции Насосы II.II.9. Среди широко применяемых средств воздействия на призабойную зону необходимо отметить Вибраторы II.II.10 и Термовоздействующее оборудование П.II II.П. 11. В определенных случа­ях используются и другие виды оборудования обычно относя­щиеся к прочему.

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ СПУСКОПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЙ

Как уже говорилось ранее, наибольший удельный вес по вре­мени занимают спускоподъемные операции. Для их проведения задействован комплекс оборудования и инструмента. Рассмот­рим вначале инструмент. К инструменту относятся элеваторы, спайдеры, трубные и штанговые ручные ключи. От надежности и простоты работы с этими инструментами зависит производи­тельность труда на установках подземного ремонта. Поэтому инструмент выполняется достаточно легким и не требующим большого количества сложных движений в работе. Надежность достигается простотой и отработанностью конструкций и дублирванием ряда элементов.

ЭЛЕВАТОРЫ

При проведении спуско-подъемных операций необходимо захватывать и удерживать на весу подземное оборудование. Для той цели используются различные захватные приспособления, крепящиеся на крюке. К ним относятся элеваторы и хомуты. Хомуты, предназначенные для монтажа ЭЦН, уже рассматрива­лись в первом томе в параграфе 5.2.5.8 и, поэтому здесь будем рассматривать только элеваторы. Элеваторы различаются по на­значению и конструкции.

По назначению элеваторы бывают трубные и штанговые, со­ответственно для труб и штанг.

По типу захвата и удержания трубные элеваторы разделяются на элеваторы:

а) с захватом под муфту;

б) с захватом под высадку трубы;

в) с захватом за тело трубы (элеватор-спайдер).

Элеваторы первого типа наиболее распространены и пред­назначены для работы с муфтовыми трубами. Элеваторы второ­го типа необходимы для работы с трубами с высадкой наружу, а третьего типа — для работы с безмуфтовыми трубами, а также в случае, когда контактная нагрузка от веса колонны превышает допустимую.

Конструктивное исполнение элеватора зависит от диаметра захватываемых труб, от способа захватывания, несущей нагруз­ки и технологии ремонта. Этим объясняется многообразие кон­струкций трубных элеваторов, применяемых при подъемном ре­монте скважин. Для насосно-компрессорных труб применяют втулочные с одним штропом и балочные с двумя штропами эле­ваторы. Первые получили наибольшее распространение в под­земном ремонте.

Элеватор относится к наиболее ответственным инструментам спускоподъемных операций, его отказ может привести к челове­ческим жертвам и серьезным авариям, ликвидация которых по­требует значительных средств.

В элеваторе наиболее ответственным элементом является ме­ханизм запирания (затвор), который должен обеспечить надеж­ное соединение захватного устройства в период спуско-подъемных операций.

К элеваторам предъявляются следующие требования:

— обеспечение надежной работы в условиях сильного загряз­нения поверхности трубы нефтью, парафинами и солями, а так­же при низких температурах;

— стойкость к динамическим нагрузкам от рывков и ударов, воз­никающих при эксплуатации, например при ловильных работах;

— легкость и удобство в работе;

— отсутствие выступающих частей во избежание задевания при подъеме за элементы талевой системы, одежду оператора и т.д.

— надежное запирание, предотвращающее самопроизвольное открытие в процессе спука-подъема.

Кроме того, механизм запирания должен:

— обеспечивать надежную работу рукой в рукавице, причем желательно одной рукой, так как при этом увеличивается устой­чивость оператора;

— выдерживать большое количество циклов открытия-зак­рытия;

— быть простым и надежным в работе;

— обеспечивать однозначность положения закрыто-открыто;

— иметь несколько степеней защиты от несанкционирован­ного раскрытия;

— положение механизма запирания должно контролировать­ся как визуально, так и на слух по щелчку.

Одноштропные элеваторы

На промыслах в подземном ремонте наибольшее распростра­нение получили одноштропные (втулочные) элеваторы с захва­том под муфту типа, входящие в комплект инструмента для ра­боты с насосно-компрессорными трубами. Первыми такими эле­ваторами были элеваторы ЭГ, конструкции Молчанова. В на­стоящее время выпускаются модернизированные конструкции этих элеваторов.

Элеваторы ЭТА с автоматическим захватом предназначаются для захвата и удержания на весу насосно-компрессорных труб с гладкими и высаженными концами при их механизированном свинчивании и развинчивании, а также при ручной работе со слайдером.

Элеватор (рис. 10.6) состоит из корпуса 4, серьги 1, соеди­ненных шарнирно с помощью пальцев 2 и шплинтом 3. В кор­пусе помещен узел захвата 8, с тыльной стороны которого рас­полагается рукоятка 5, соединенная с корпусом при помощи на­правляющей втулки 6 и двух штырей 7. Левая и правая направ­ляющие 9, прикрепленные к корпусу элеватора болтами 10, обес­печивают раскрытие и закрытие челюстей захвата.

Корпус элеватора литой из стали марки 40ХН. Внутренняя полость корпуса имеет опорную поверхность под захват для тру­бы. В тыльной стороне корпуса на верхнем торце имеется при­лив для фиксирования рукоятки в закрытом положении элева тора. Захват служит опорной поверхностью под муфты трубы и одновременно передает вес колонны корпусу элеватора. Состо­ит он из правой и левой челюсти, соединенных между собой при помощи оси, на которой установлен шток, оканчивающийся шлицами.

Рис. 10.6. Элеватор трубный ЭТА

Захват для труб является сменным узлом, подбираемым в за­висимости от диаметра труб. Рукоятка служит для удержания элеватора, а также для закрытия и открытия находящегося в корпусе элеватора захвата труб и фиксации последнего в поло­жении «открыто» и «закрыто».

Рукоятка состоит из направляющей втулки, к которой прива­рены стойка и щека. К верхним концам этих деталей приварен стакан с прорезью, через которую верхний конец рычага входит в фиксатор, опирающийся своим буртом на пружину.

Нижний конец рычага шарнирно соединен со стойкой при помощи оси. Скошенные части нижнего конца щеки фиксиру­ют крайнее левое и правое положение рукоятки при открытии и закрытии элеватора.

При заведении элеватора на трубу челюсти должны находиться в открытом положении. Для этого оператор отжимает фиксатор при помощи рычага рукоятки и после выхода фиксатора из за­цепления с приливом корпуса поворачивает рукоятку по часо­вой стрелке до упора. Затем, при помощи рукоятки, приподни­мают корпус элеватора, при этом шлицы штока захвата попада­ют в шлицевые канавки втулки рукоятки и захват в целом, скользя по опорной поверхности корпуса, выходит из последнего, рас­крывая свои челюсти благодаря направляющим. При посадке элеватора на трубу челюсти, обхватив трубу, при надвигании автоматически закрываются при помощи направляющих и пол­ностью совместно с трубой входят внутрь корпуса. После этого необходимо повернуть рукоятку против часовой стрелки до упо­ра щеки о ребро корпуса, фиксируя закрытое положение элева­тора. При этом подпружиненный фиксатор рукоятки заходит за прилив корпуса, стопоря рукоятку элеватора. При неполном за­ходе челюстей внутрь корпуса невозможно будет повернуть ру­коятку, так как шлицы штока не освободятся от шлицевых ка­навок втулки рукоятки.

Для снятия элеватора с трубы оператору необходимо отжать фиксатор рычагом рукоятки и повернуть ее по часовой стрелке до упора ограничителя щеки рукоятки о ребро корпуса элевато­ра. После этого элеватор отводят, челюсти захвата, скользя по наружной поверхности трубы, автоматически выходят из корпу­са элеватора и, скользя по направляющим, полностью раскры­ваются, освобождая элеватор [59].

Читайте также:  Чем лучше отмыть оборудование

Источник

Классификация оборудования для выполнения ПРС

Все оборудование, инструмент и материалы для подземного ремонта можно классифицировать по местонахождению и по выполняемым видам работ.

Оборудование можно разделить на наземное (поверхностное) и скважинное.

В свою очередь наземное (поверхностное) оборудование подразделяется на Оборудование общего назначения, которое используется практически при всех видах работ ПРС и Специальное оборудование, которое определяется видами проводимых работ. К оборудование общего назначения относятся Агрегаты подъемные с использованием развинчиваемых труб и агрегаты с непрерывной трубой.

В зависимости от условий эксплуатации агрегаты состоят из следующих видов оборудования: грузоподъемное оборудование, транспортная базы, средства механизации и инструмента для спуско-подъемных операций.

В состав грузоподъемного оборудования входят: вышки, мачты и стрелы; лебедки; талевая система.

В качестве транспортной базы используются автомобили общего назначения и специальные, а также трактора, как на колесном, так и на гусеничном ходу и прицепы.

Средства механизации для спускоподъемных операций в зависимости от выполняемых работ включают ключи механические трубные и ключи механические штанговые, манипуляторы.

Инструмент для выполнения спускоподъемных операций включает элеваторы, слайдеры, штропы и серьги, трубные и штанговые ключи. Указанный инструмент различается по конструктивному исполнению, грузоподъемности и габаритам труб и штанг.

В состав Агрегатов с непрерывной трубой входят барабан для намотки непрерывной трубы, инжектор (инжекторная головка) для проведения спуско-подъемных операций с непрерывной трубой, превенторы для герметизации устья для работы с колонной без глушения скважин, транспортные базы.

К Специальному оборудованию относится, во-первых, оборудование, дополняющее оборудование общее в целом ряде операций. Это — Роторы, Вертлюги, Насосы, Компрессоры. Далее в эту же группу оборудования входят Агрегаты для нагнетания пен, Агрегаты для гидроразрыва пласта.

Скважинное оборудование также можно разделить на Оборудование общего назначения, используемое в большинстве проводимых ремонтных работ и Специальное оборудование, определяемое конкретными видами ремонта.

В состав Общего скважинного оборудования входят трубы НКТ. Причем они подразделяются в зависимости от используемых агрегатов на резьбовые и непрерывные.

К Скважинному специальному оборудованию относятся трубы бурильные и обсадные. Одним из наиболее часто используемых видов скважинного оборудования являются пакеры, а имеющего наиболее широкую номенклатуру — аварийный инструмент. Яссы могут использоваться как для проведения текущего ремонта, так и при ликвидации аварий и поэтому выделены в отдельную группу оборудования. Номенклатура скважинных клапанов так же достаточна широка. Для очистки забоя скважины все шире применяются желонки различных типов. Для вызова притока жидкости в скважину используются как свабы, так и различные по конструкции насосы. Среди широко применяемых средств воздействия на призабойную зону необходимо отметить вибраторы и термовоздействующее оборудование. В определенных случаях используются и другие виды оборудования, обычно относящиеся к прочему.

Работы по текущему ремонту скважин выполняются бригадой, возглавляемой мастером.

Бригады по текущему ремонту скважин работают, как правило, в три смены. В состав вахты (смены) входят три человека: двое – оператор с помощником работают у устья скважины, третий – машинист управляет лебедкой подъемного механизма. Работы по ремонту скважины выполняются по предварительно составленному плану, в котором указываются виды работ и мероприятия, обеспечивающие безопасностьих проведения. План работ составляется технологическими службами нефтегазодобывающего управления и утверждается главным инженером НГДУ.

Мастер по ремонту скважин организует проведение работ в соответствии с планом, обеспечивает безопасность проводимых работ, соблюдение условий охраны недр и окружающей среды, ведет учет выполненных бригадой работ.

Полный цикл операций текущего ремонта скважин включает:

переезд бригады и доставку оборудования к скважине;

подготовительные работыпо установке у скважины подъемного оборудования, агрегатов и емкостей с растворами для глушения скважин;

спускоподъемные операции, связанные с ремонтом скважинного оборудования;

заключительные операции, ставящие своей целью демонтаж

оборудования и подготовку его к транспортированиюна новую скважину.

Наземные сооружения и оборудование, используемое при текущем ремонте скважин

Необходимым оборудованием для всех видов текущего, а также капитального ремонта скважин является грузоподъемный агрегат, снабженный телескопической вышкой. Для привода лебедки и других вспомогательных механизмов, как правило, используют двигатель самой транспортной базы. Вращение передается от механизма отбора мощности через трансмиссию и коробку скоростей на барабан лебедки, на который навивается талевой канат. Талевая система состоит из кронблока, талевого блока, крюка, талевого каната и направляющего ролика. Для снижения высоты вышки в подъемных агрегатах крюки изготавливают в одном корпусе с талевым блоком. Такие конструкции называются крюкоблоками.

В настоящее время применяются установки подъемные Азинмаш-37А, АПРС-32, АПРС-40

Агрегат АПРС-32 включает в себя следующие узлы: механизм отбора мощности и коробку перемены передач, присоединенные непосредственно к силовому двигателю автомобиля КрАЗ-255Б, однобарабанную лебедку и механизмы управления лебедкой. Установка снабжена телескопической вышкой, которая позволяет работать с трубами длиной до 12,5 м. Установка вышки в горизонтальное (транспортное), положение осуществляется специальной гидравлической системой, состоящей из двух гидравлических цилиндров. Талевая система четырехструнная 3´2, обеспечивает грузоподъемность на крюке до 32 т при работе на первой скорости.

Агрегат АПРС-40 включает те же элементы, что и АПРС-32. На агрегате предусмотрена возможность увеличения грузоподъемности с 32 до 40 тонн путем закрепления мертвого конца каната непосредственно на крюкоблоке. В штатном положении мертвый конец крепиться на боковой стенке станины лебедки.

Для укладки труб и штанг при спуско-подъемных операциях у вышки или мачты сооружаются приемные мостки и стеллажи.

Элеваторы, предназначаются для захвата колонны труб или штанг и удержания их на весу при спуско-подъемных операциях. По конструкции элеваторы делятся на одно- и двухштропные. Элеваторы для штанг только одноштропные.

Наибольшее распространение при текущем ремонте скважин получили одноштропные элеваторы типа ЭГ конструкции Г. В. Молчанова. Элеватор предназначен для работы с использованием автоматических механизмов свинчивания и развинчивания труб, а также для работы с клиновым захватом-спайдером. Элеватор состоит из литого корпуса, внутри которого имеется опорный бурт под муфту трубы, створки и защелки, закрепленные на осях фиксатора с пружиной, шарнирного кольца и серьги.

Двухштропный элеватор ЭТАД состоитиз корпуса, шарнирного выдвижного захвата, рукоятки и защелок штропов. Выдвижные захваты сменные, что позволяет работать одним элеватором для нескольких типоразмеров труб.

Элеватор штанговый ЭШН применяют для захвата и подвешивания насосных штанг при спуско-подъемных операциях. Он состоитиз корпуса, втулки и штропа. В корпусе и втулке имеется вырез для ввода штанги. Запирание штанги достигается поворотом втулки, которая в закрытом состоянии элеватора фиксируется специальной рукояткой. Элеватор имеет сменные втулки для разных типоразмеров штанг.

Клиновой захват или спайдер служит для захвата и удержания на весу колонны насосно-компрессорных труб при их спуске или подъеме из скважины. Он устанавливается непосредственно на устьевой фланец колонны. Спайдер снабжен съемными клиньями, что позволяет использовать его для труб разных диаметров (33, 42, 48, 52 мм).

Ключи трубные используют для свинчивания и развинчивания труб при спуско-подъемных операциях. Ключи выпускаются для работы вручную и механические. Трубный ключ марки КТД для ручного и механического свинчивания труб состоит из большой 2 и малой 1 челюстей, рукоятки 3, соединенных между собой посредством шарнира. На оси шарнира расположена пружина, удерживающая ключ на трубе. На малой челюсти имеется сухарь с вогнутой зубчатой поверхностью.

Штанговые ключи предназначены для свинчивания и развинчивания насосных штанг. Ключи состоят из рукоятки и рабочей части, имеющей зев под головку штанги. Рабочая часть и рукоятка соединяются друг с другом шарнирно. Штанговые ключи изготовляют для штанг всех размеров и отличаются они только размером зева.

Для механизации работ по свинчиванию и развинчиванию, труб, а также удержания колонны труб на весу применяют автоматы подземного ремонта. Наиболее широко применяемый автомат АПР-2ВБ, состоит из вращателя, клиньевой подвески, центратора, балансира с грузом и электропривода с переключателем. Автомат устанавливается непосредственно на колонный фланец устья скважины. Автомат комплектуется элеваторами типа ЭГ и трубными ключами Г. В. Молчанова КТМ и КСМ.

Для механического свинчивания и развинчивания штанг применяются штанговые ключи АШК и АШК-М, которые могут подвешиваться на упругой подвеске к ноге вышки или устанавливаются на шарнирной опоре, прикрепляемой к насосно-компрессорным трубам. Автоматы для свинчивания и развинчивания труб и штанг приводятся во вращение электродвигателями взрывобезопасного исполнения.

Кроме оборудования для спуско-подъемных операций бригады текущего ремонта скважин обеспечиваются вспомогательным инструментом. Это различного рода труболовки, предназначенные для захвата оборвавшихся в скважине труб, ловители штанг.

Источник

Наземные сооружения и оборудование для ремонтных работ в скважинах.

Все оборудование, используемое при ПРС можно разделить на две основные группы:

— оборудование для СПО;

— оборудование для технологических операций.

Оборудование для СПО подразделяется на следующие группы:

1) Грузоподъемное оборудование предназначено для проведения спуско-подъемных операций и состоит из вышек (матч), талевых сис­тем, лебедок и их привода, которым чаще всего является двигатель транспортного средства. Параметры грузоподъемного оборудования определяются массой спускаемого инструмента и, следовательно, глубиной спуска и конструкцией скважинного оборудования.

— Вышки и мачты – стационарные или передвижные сооружения, предназначенные для подвески талевой системы, поддержания на весу колонны труб или штанг при ремонтных работах, проводимых на скважине.Вышки, имеющие три и более несущих элемента (ноги), относятся к башенным, а одна или две – мачтовые. Для подземного ремонта в основном используются мачтовые вышки. На промыслах используют подъемные сооружения двух видов: стационарные и пе­редвижные, которые монтируют в транспортном положении на спе­циальных тележках.

Читайте также:  Контроль состояния рабочего места применяемого оборудования инструментов

К стационарным сооружениям относятся различного типа вышки и мачты (двуножки). Вышки изготавливают из сортового проката или из отработанных бурильных и насосно-компрессорных труб. Стационарные вышки или мачты используются всего 2-3% кален­дарного времени в году. В основном их применяют на труднодо­ступных участках месторождений.

— Талевая система – это полиспаст, состоящий из неподвижных шкивов (кронблока) и подвижных шкивов (талевого блока), крюка и талевого каната. Кронблок устанавливается на верхней площадке вышки или мач­ты, талевый блок подвешивается на талевом канате, один конец ко­торого после оснастки прикреплен к барабану подъемной лебедки, а другой — к раме вышки или талевому блоку. Крюк подвешивается к нижней серьге талевого блока.

— Подъемник – механическая лебедка, монтируемая на тракторе, автомашине или отдельной раме. Основными узлами подъемника являются трансмиссия, лебедка, пневматическая систе­ма и система управления.

— Агрегат подземного ремонта скважин в отличие от подъем­ника оснащен вышкой и механизмом для ее подъема и спускания.В агрегат для текущего ремонта скважин включена вышка с та­левой системой, подъемник, автоматический или ручной ключи.

Агрегаты для освоения скважин дополнительно имеют на подъ­емнике тартальный канат значительной длины для присоединения к нему тартальной желонки или сваба.

Агрегат для капитального ремонта, кроме перечисленного выше оборудования, имеет ротор для вращения труб и промывочный на­сос для подачи жидкости с целью выноса выбуренной породы.

2) Инструмент для СПО

В состав инструмента для СПО входят:

— Элеваторы предназначены для задержания и удерживания на весу подземного оборудования. На промыслах наибольшее распространение получили втулоч­ные одноштропные элеваторы с захватом под муфту, которые под­вешиваются на крюк с помощью серьги.

— Спайдеры предназначены для захвата и удерживания на весу колонны насосно-компрессорных труб при спускоподъемных опера­циях. На промыслах наибольшее распространение получили втулоч­ные одноштропные элеваторы с захватом под муфту, которые под­вешиваются на крюк с помощью серьги.

— Трубные ключи применяют для свинчивания и развинчивания НКТ и бурильных труб в процессе подземного ремонта скважин. При работе с трубами в основном применяют ключи шарнирные и цепные.

3) Средства механизации

В комплексе основных работ, связанных с подземным ремонтом скважин, наиболее тяжелы и трудоемки операции по спуску и подъ­ему НКТ и штанг, в некоторых случаях занимающие от 50 до 80% от общего времени ремонта скважины. Применение средств механиза­ции позволяет уменьшить эти затраты времени, а также сократить долю ручного труда.

К средствам механизации относятся: трубные механические ключи, штанговые механические ключи и манипуляторы.

Оборудование для технологических операций включает в себя:

1 Насосные агрегаты для закачки технологических агентов.

2 Котлы для приготовления пара и депарафинизации подъемных труб.

3 Оборудование для вращения инструмента (турбобур, винтовой вращатель).

4 Инструмент для ловильных работ.

5 Инструмент для разрушения или изменения формы эксплуатационной колонны.

6 Устройства для удержания в скважине какого-либо оборудования и герметизации ее отдельных участков.

7 Оборудование устья скважины для выполнения работ, связанных с ПРС (ПВО, лубрикатор).

8 Инструмент для исследования скважин перед ПРС.

Дата добавления: 2018-05-13 ; просмотров: 341 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

ИНСТРУМЕНТ И МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ СПУСКОПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЙ ПРИ ПОДЗЕМНОМ РЕМОНТЕ СКВАЖИН.

Для проведения ПРС используются инструменты, в числе которых трубные и штан-говые элеваторы, трубные и штанговые ключи, а также различные приспособления и лови-льные инструменты.

Ключи трубныеиспользуют для свинчивания и развинчива­ния труб при спуско-подъемных операциях. Ключи выпуска­ются для работы вручную и механические (рис.25). Трубный ключ марки КТД для ручного и механического свинчивания труб состоит из большой 2 и малой 1 челюстей, рукоятки 3, соединенных между собой посредством шарнира. На оси шар­нира расположена пружина, удерживающая ключ на трубе. На малой челюсти имеется сухарь с вогнутой зубчатой поверх­ностью.

Штанговые ключипредназначены для свинчивания и раз­винчивания насосных штанг. Ключи состоят из рукоятки и ра­бочей части, имеющей зев под головку штанги (рис.26). Ра­бочая часть; и рукоятка соединяются друг с другом шарнирно. Штанговые ключи изготовляют для штанг всех размеров и от­личаются они только размером зева.

Элеваторыпредназначаются для захвата колонны труб или штанг и удержания их на весу при спускоподъемных опера­циях. По конструкции элеваторы делятся на одно- и двухштропные. Элеваторы для штанг только одноштропные.

Элеваторы устроены так, что часть стенки элеваторов раскрываются для ввода в них НКТ или штанг, затем стенки закрываются, на проушины элеватора надеваются стальные штропы, подвешиваемые к подъемному крюку, и трубы или штанги, опираясь за плечики муфты на торцовую поверхность элеваторов, поднимаются с помощью талевой системы.

Наибольшее распространение при текущем ремонте сква­жин получили одноштропные элеваторы типа ЭГ конструкции Г. В. Молчанова(рис 27) . Элеватор предназначен для работы с использованием автоматических механизмов свинчивания и развинчивания труб, а также для работы с клиновым захват-спайдером. Элеватор состоит из литого корпуса, внутри которого име­ется опорный бурт под муфту трубы, створки и защелки, за­крепленные на осях, фиксатора с пружиной, шарнирного коль­ца и серьги.

Рис. 27.Одноштропный элеватор ЭГ: 1-корпус, 2-защелка, 3-пружина, 4-серьга, 5-палец, 6-фиксатор.

Источник

Оборудование и инструмент для подземного ремонта скважин

date image2015-02-24
views image12800

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Капитальный ремонт скважин включает в себя операции, связанные с ремонтом собственно скважины и воздействием на призабойную зону и пласт. Кроме того, обычно к ним относятся сложные вынужденные операции текущего ремонта, например извлечение оборванных штанг и труб.

Помимо обследования скважин и уточнения номенклатуры предстоящих к выполнению операций, капитальный ремонт включает:

1. ремонтно-исправительные работы (герметизация устья, исправления и замена поврежденной части колонны, перекрытие дефектов в колонне, установка и разбуривание цементных пробок),

2. изоляционные работы,

3. крепление пород призабойной зоны,

4. очистку фильтра,

5. переход на другой продуктивный горизонт,

6. зарезка и бурение второго ствола,

7. ловильные работы.

К капитальному ремонту также относят и работы, связанные с воздействием на призабойную зону пласта: кислотные обработки скважины, гидравлический разрыв пласта, тепловое воздействие на призабойную зону, виброобработка призабойной зоны скважины, обработка призабойной зоны ПАВ.

При подземном ремонте глубоких скважин применяют эксплуатационные вышки и мачты, стационарные или передвижные, предназначенные для подвески талевой системы, поддержания на весу колонны труб или штанг при ремонтных работах, проводимых на скважине.

Стационарные вышки и мачты используются крайне нерационально, т.к. ремонтные работы на каждой скважине проводятся всего лишь несколько дней в году, всё остальное время эти сооружения находятся в бездействии. Поэтому целесообразно использовать при подземном ремонте подъемники, несущие собственные мачты. Транспортной базой их служат тракторы и автомобили.

Подъемник – механическая лебедка, монтируемая на тракторе, автомашине или отдельной раме. В первом случае привод лебедки осуществляется от тягового двигателя трактора, автомашин, в остальных от самостоятельного двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя.

Агрегат – в отличие от подъемника оснащен вышкой и механизмом для ее подъема и опускания.

Широко применяются тракторные подъемники «АзИНмаш-43П», ЛПТ-8, агрегаты «АзИНмаш-43А», «Бакинец-3М», А50У, УПТ, «АзИНмаш-37» и др.

Тракторный подъемник АзИНмаш-43П – предназначен для проведения подземного ремонта скважин, оборудованных подъемными сооружениями. Подъемник представляет собой самоходную механизированную лебедку, смонтированную на гусеничном болотоходном тракторе Т-100МЗБГС или обычный Т-100МЗ.

Управление основными исполнительными механизмами подъемника – электропневматическое; управление тормозом лебедки – ручное механическое, сдублированное ножным пневматическим; управление остальными механизмами – механическое.

Для обеспечения воздухом пневмосистемы подъемника под капотом двигателя установлен автомобильный компрессор, имеющий привод от шкива вентилятора двигателя.

Масса агрегата 18,2 т, глубина обслуживаемых скважин от 1500 м до 6400 м (при НКТ от 114 до 48 мм).

К подъемным установкам типа УПТ относятся: УПТ-32, УПТ1-50, УПТ1-50Б, предназначенные для спуско-подъемных операций в процессе текущего и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин. Установки самоходные, смонтированные на гусеничных тракторах. Состоят из следующих основных узлов: однобарабанной лебедки, установленной на специальном основании под оборудование, вышки с талевой системой, задней и передней опор вышки, кабины водителя.

Установки укомплектованы механизмами для свинчивания – развинчивания труб; оснащены устройством противозатаскивания крюкоблока и взрывобезопасной системой освещения рабочей площадки на устье скважины и пути движения крюкоблока.

В отличие от УПТ-32, установки УПТ1-50 и УПТ-50В снабжены узлом привода ротора, а также укомплектованы гидрораскрепителем.

Привод исполнительных узлов и механизмов УПТ1-50 (рисунок 12.1) и УПТ1-50Б – от двигателя трактора; лебедки и ротора – через трансмиссию; подъем вышки, привод гидрораскрепителя и механизм для свинчивания – развинчивания труб гидравлические; включение фрикционных муфт – пневматическое.

Рисунок 12.1 – Подъемная установка УПТ1-50

1 – коробка передач; 2 – однобарабанная лебедка; 3 – компрессор воздуха; 4 – передняя опора вышки; 5 – фара; 6 – вышка с талевой системой; 7 – управление; 8 – кабина машиниста; 9 – гидродомкрат; 10 – задняя опора вышки

Подъемные установки типа АзИНмаш-37 (рисунок 12.2) предназначены для спускоподъемных операций с укладкой труб и штанг на мостки при текущем и капитальном ремонте нефтяных и газовых скважин, не оборудованных вышечными сооружениями.

Подъемные установки этого типа подразделяются – на АзИНмаш-37А, АзИНмаш-37А1, АзИНмаш-37Б, смонтированные на базе автомобилей повышенной проходимости КрАЗ-255Б и КрАЗ-260.

Подъемные установки АзИНмаш-37А и АзИНмаш-37А1 комплектуются автоматами АПР для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб и автоматическим ключом типа КШЭ с электроприводом для свинчивания насосных штанг.

Подъемные установки оснащены ограничителем подъема крюкоблока, системой звуковой и световой сигнализации установки вышки, контрольно-измерительными приборами работы двигателя и пневмосистемы, а также другими системами блокировки, обеспечивающими безопасность ведения работ при монтаже установки вблизи скважины и спуско-подъемных операциях.

Читайте также:  Продажа торгового оборудования для розничного магазина

Управление всеми механизмами установки при спуско-подъемных операциях осуществляется из трехместной отапливаемой кабины оператора, расположенной между лебедкой и кабиной автомобиля. Управление установкой вышки, в рабочее и транспортное положения, осуществляется дистанционно – с ручного выносного пульта.

Рисунок 12.2 – Подъемная установка АзИНмаш-37

1 – талевая система; 2 – вышка; 3 – силовая передача; 4 – передняя опора; 5 – кабина оператора; 6 – лебедка; 7 – гидроцилиндр подъема вышки; 8 – задняя опора.

(рисунок 45) (АПРС-32-01, .АПРС-32-02) предназначены:

Агрегаты подъёмные АПРС-32 и АПРС-40 предназначены для производства спуско-подъемных операций при ремонте скважин, необорудованных вышечными сооружениями, для производства тартальных работ, для чистки песчаных пробок желонкой и для возбуждения скважин поршневанием (свабированием).

Агрегат является самоходной нефтепромысловой машиной, смонтированной на шасси трехосного автомобиля высокой проходимости УРАЛ4320 или КрАЗ-260, и состоит из однобарабанной лебедки и двухсекционной телескопической вышки с талевой системой. Вышка агрегата имеет повышенную прочность, изготовляется из низколегированной морозостойкой стали.

Агрегат для освоения и ремонта скважин А-50М (рисунок 12.3) предназначен для:

· разбуривания цементной пробки в трубах диаметром 5 – 6 дюймов и связанных с этим процессом операций (спуска и подъема бурильных труб, промывки скважин и т.д.);

· спуска и подъема насосно-компрессорных труб;

· установки эксплуатационного оборудования на устье скважин;

· проведения ремонтных работ и работ по ликвидации аварии;

· проведения буровых работ.

Мобильная установка УПД-5М используется для: разрушения гидратных и парафиновых пробок; закачки в скважину технологических жидкостей; цементирования скважин в призабойной зоне; геофизических исследований. УПД-5М представляет собой самоходную нефтепромысловую машину совместно с монтажной базой, включающей в себя барабан с укладчиком для намотки длинномерных труб, механизм подачи трубы в скважину, закрепленную на шасси автомобиля КаАЗ-65101/100, или каком-либо другом типе шасси, по желанию заказчика.

Привод всех механизмов установки осуществляется гидромоторами, для про-ведения вспомогательных работ имеется гидроманипулятор грузоподъемностью 300 кг.

Рисунок 12.3 – Агрегат А-50М

1 – передняя опора; 2 – средняя опора; 3 – электролебедка; 4 – компрессорная установка;

5 – гидросистема; 6 – лебедка; 7 – домкрат; 8 – индикатор веса; 9 – талевый канат;

10 – талевый блок; 11 – подвеска ключей; 12 – подвеска бурового рукава; 13 – вертлюг;

14 – мачта; 15 – домкратная штанга; 16 – пневмоуправление; 17 – гидроротор;

18 – домкрат; 19 – зубчатая муфта; 20 – редуктор; 21 – карданный вал; 22 – рама;

23 – коробка отбора мощности; 24 – силовые оттяжки; 25 – манифольд; 26 – промывочный насос; 27, 28 – карданные валы; 29 – силовая передача; 30 – цепная передача;

31 – гидрораскрепитель; 32 – кожух; 33 – промежуточный вал; 34 – электрооборудование; 35 – площадка оператора; 36 – узел управления и освещения шасси.

Все работы по подземному и капитальному ремонту сопровождаются спуском в скважину и подъемом из нее труб, штанг и различных инструментов. Поэтому над устьем скважины устанавливается подъемное сооружение – вышка, мачта с оборудованием для спускоподъемных операций (СПО).

Эксплуатационные кронблоки являются неподвижной частью талевой системы, изготовляются грузоподъемностью 12,5; 20; 32; 50; 80 и 125 т с числом канатных шкивов 3 – 6. Кронблоки КБН для работы в районах с умеренным климатом и типа КБ – в умеренном и холодном. Пример обозначения: КБН-50 кронблок грузоподъемностью 50 т.

Талевые блоки, подвижная часть талевой системы при СПО, предназначены для работы с умеренным климатом (типа БТН) и с умеренным и холодным климатом БТ. По грузоподъемности талевые блоки, подъемные крюки выпускаются как и кронблоки от 12,5 до 125 т. Обозначения: БТ-50 и др.

Подъемные крюки, предназначенные для подвешивания элеваторов, вертлюгов и другого оборудования при СПО, изготавливаются двух типов: однорогие (исполнение I) и трехрогие (исполнение II). Крюки КН – для работы в умеренном климате, КПШ – в умеренном и холодном. Обозначения: КН-50 и др.

Штропы служат для подвески элеватора на крюк. Конструктивно это замкнутая стальная петля овальной формы, сильно вытянутая по одной оси. Изготавливают их цельнокатанными или сварными в стыке контактной сваркой с последующей термообработкой. Штропы различают по назначению: буровые нормальные – ШБН; буровые укороченные – ШБУ и эксплуатационные – ШЭ. Для капитального ремонта скважин выпускают штропы ШЭ-28-П-Б и ШЭ-50-Б грузоподъемностью 28 и 50 т.

Трубные элеваторы – для захвата обсадных, бурильных и НКТ применяют нескольких типоразмеров.

Элеваторы ЭЗН – одноштропные (СПО с помощью двух элеваторов) грузоподъемностью 15, 25 и 50 т. В комплект входят: два элеватора, захватное приспособление и штроп.

Элеваторы ЭГ – одноштропные предназначены для работы с автоматами АПР-2ВБ и спайдерами, грузоподъемностью 16, 50 и 80 т.

Элеваторы ЭХЛ для НКТ с условным диаметром от 48 до 114 мм, грузоподъемностью 10 – 40 т.

Штанговые элеваторы ЭШН (рисунок 12.4) – для захвата колонны штанг и удержания ее в подвешанном состоянии при СПО, грузоподъемностью 5 и 10 т. Конструкция их предусматривает использование двух пар вкладышей для втулок, одна предназначена для штанг Ж12, 16, 19 и 22 мм, вторая – для штанг Ж25 мм.

Рисунок 12.4 – Элеватор штанговый ЭШН

1 – шайба; 2 – шплинт; 3 – штроп; 4 – винт; 5 – вкладыш; 6 – втулка; 7 – корпус.

Автоматы типа АПР (рисунок 12.5) предназначены для механизации операций по свинчиванию и развинчиванию, а также для автоматизации по захвату, удержанию на весу, освобождению и центрированию колонны НКТ.

Рисунок 12.5 – Автомат АПР-2ВБМ

1 – корпус автомата; 2 – червячное колесо; 3 – клиньевая подвеска; 4 – корпус клина;

5 – плашка; 6 – опорный фланец; 7 – водило; 8 – вал вилки включения маховика;

9 – электроинерционный привод; 10 – ось балансира; 11 – направление клиньевой подвески; 12 – центратор; 13 – пьедестал центратора; 14 – фиксатор центратора.

Для механизации процесса свинчивания и развинчивания насосных штанг применяют штанговые ключи АШКТМ, КМШЭ, КАРС (автоматические и механические ключи), принцип аналогичен АПР.

Ключи механические универсальные КМУ применяют при текущем ремонте скважин для механизации операций по свинчиванию и развинчиванию НКТ с удержанием на весу и центрированием колонны труб. Наибольшее применение ключ получил при ремонте скважин с погружными центробежными электронасосами. Ключи КМУ-50, КМУ-ГП-50, КМУ-32 имеют электрический инерционный взрывобезопасный с питанием от промысловой сети привод.

Универсальный механический ключ КМУ-50 (рисунок 12.6) состоит из блока вращателя с электроприводом, спайдера с блоком клиньев и блока управления электроприводом.

Рисунок 12.6 – Ключ механический универсальный КМУ-50

1 – блокировочная рукоятка; 2 – механизм совмещения прорезей рабочей шестерни и корпуса; 3 – водило; 4 – редуктор; 5 – электропривод; 6 – сменный механизм;

7 – кронштейн; 8 – вращатель; 9 – спайдер

Спайдеры предназначены для автоматизации операций по захвату, удержания на весу, освобождения и центрирования колонны насосно-компрессорных или бурильных труб в процессе спуска их в скважину. На рисунке 12.7 показан автоматический спайдер АСГ-80. Он состоит из корпуса, клиньевой подвески, сменных центраторов и механизма подъема клиньев.

Механический гидроприводной ключ КПР-12 предназначен для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных и бурильных труб в процессе выполнения спуско-подъемных операций при текущем и капитальном ремонте скважин.

Состоит из следующих основных узлов: трубного ключа, производящего свинчивание и развинчивание с расчетным крутящим моментом; гидравлической насосной станции, создающей требуемые расход и давление масла в гидросистеме, и подвески ключа с гидроподъемником и амортизатором.

Ключ представляет собой двухскоростной цилиндрический редуктор с разрезной рабочей шестерней, в которой устанавливаются сменные захваты. Комплектуется объемным стопорным устройством.

Рисунок 12.7 – Спайдер АСГ-80

1 – вкладыш центратора; 2 – корпус; 3 – корпус клина; 4 – плашка; 5 – подвеска;

6 – пружина ползуна; 7 – направляющая.

Ключ трубный типа КТЛ (рисунок 12.8) предназначен для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб (НКТ) и замков бурильных труб механизированным, а также ручным способом при текущем и капитальном ремонте скважин. Обеспечивает надежный захват НКТ, сохранность НКТ от деформаций.

Обладает по сравнению с ключами типа КТГУ в зависимости от типоразмера меньшей на 20 – 43 % массой, повышенной в 5 – 10 раз стойкостью сухарей.

Рисунок 12.8 – Ключ трубный КТЛ

1 – рукоятка; 2 – ось; 3 – пружина; 4 – скоба; 5 – челюсть; 6 – ось; 7 – сухарь; 8 – ручка

Круговой ключ штанговый КШК (рисунок 12.9) с регулируемыми зажимными плашками применяется для отвинчивания штанг при закрепленном плунжере глубинного насоса. Во время подземного ремонта скважин при заедании плунжера глубинного насоса приходится поднимать трубы вместе со штангами. Так как муфтовые соединения труб не совпадают с соединениями штанг, то после отвинчивания очередной трубы над муфтой, установленной на элеваторе, будет находиться гладкое тело штанги, захват которого штанговым ключом невозможен. В круговом ключе штанги захватываются плашками, имеющими угловые вырезы с зубьями. Одна из плашек неподвижная, прикреплена двумя штифтами к внутренней части ключа, а вторая — подвижная, прикреплена к внутреннему концу зажимного стержня.

Рисунок 12.9 – Ключ круговой штанговый КШК

Ключи цепные применяются при ручном свинчивании и развинчивании труб различного диаметра. Ключ состоит из рукоятки, двух шарнирно соединенных щек с зубьями с плоскими шарнирными звеньями. Для придания прочности щеки термически обрабатываются.

Изготавливаются цепные ключи двух типов: КЦН — ключ цепной нормальный, КЦО — облегченный.

Герметизаторы ГУ-48, ГУ-60, ГУ-73 предназначены для герметизации устья в процессе проведения ремонтных работ в скважине.

Источник