книги из ГПНТБ / Халилов А.А. Техника подземного ремонта нефтяных скважин

тора автомашины), что исключит опасность опрокидыва­ ния агрегата при резких торможениях груза.

«Мертвяки» для крепления передних оттяжек должны проверяться особенно тщательно.

Необходимо запомнить, что поднятие и опускание вышки производят на первой скорости автомашины ввиду большой производительности насоса. Перед подъемом вышки заполнить цилиндры маслом, создать давление более 40—50 атм.

Установка насосного прицепа. Насосный прицеп дол­ жен устанавливаться так, чтобы валы трансмиссии и при­ вода насоса лежали на одной оси. Допустимое смещение осей валов трансмиссии и привода насоса при условии сохранения параллельности их определяется отклонени­ ем карданного вала, которое не должно быть более 10°. Для устойчивости во время работы насосный прицеп устанавливают на три винтовых домкрата.

Установка ротора. Ротор горизонтально устанавлива­ ется на фланце эксплуатационной колонны на специаль­ ном патрубке, имеющем отвод для промывочной жидко­ сти. Благодаря наличию в нижнем фланце патрубка ра­ диальных пазов под болты, он может устанавливаться на различных размеров фланцах эксплуатационных колонн.

В ротор встроено устройство для механизированного свинчивания, развинчивания и автоматического удер­ жания на весу колонны насосно-компрессорных труб диаметром 60, 73, 89 и 114 мм и бурильных—63,5 мм.

* Для его эксплуатации необходимо удалить вкладыш ротора, закрепить на столе водило, вставить в отверстие стола центратор и клиновую подвеску требуемого раз­ мера.

Последовательность работы при подъеме и спуске.

1. Захват трубы на устье скважины. Элеватор, подве­ шенный на серьге талевого блока, надевается на трубу

иего створка захлопывается.

2.Подъем колонны из скважины. При подъеме колон­

ны происходит освобождение—расклинивание трубы. При этом необходимо следить за действием автоматиче­ ского клинового захвата.

3. Заклинивание колонны труб. При выходе из сква­ жины муфты очередной трубы устанавливают подклад­ ную вилку на клиновую подвеску механизма под муфту приподнятой трубы так, чтобы рукоятка вилки находи­

лась над накладкой основания подвески, осторожно опу­ скают колонну, вследствие чего происходит ее заклини­ вание—вывешивание. Затем надевают трубный ключ на

трубу.

4. Развинчивание труб. После того, как колонна закли­ нилась в клиновом захвате и трубный ключ надет на оче­ редную трубу, включается гидромотор и развиничиваются трубы. Если при развинчивании трубы будут прово­ рачиваться в клиньях, то требуется установить на муфту стопорный ключ.

5.Спуск труб производится в обратном порядке.

4.ПЕРЕДВИЖНЫЕ ПРОМЫВОЧНЫЕ АГРЕГАТЫ

Промывочные агрегаты монтируются на тракторах, автомашинах и служат для нагнетания в скважины раз­ личных жидкостей, растворов и смесей для промывки песчаных пробок, при гидравлических разрывах пластов, цементировании и других работах.

Процесс промывки песчаных пробок: разрыхление пробки под действием нагнетаемой в скважину жидкости и вынос восходящим потоком жидкости частиц песка, из которых слагаются песчаные пробки.

Рис. 12. Промывочный агрегат «АзИНМАШ-32»

52

В промывочных агрегатах первостепенное значение имеет насос, который должен обеспечить необходимую скорость восходящего потока жидкости и давления. При­ меняемые на нефтепромыслах промывочные агрегаты ПА8-80 и другие конструктивно устарели. АзИНМАШем разработаны новые передвижные промывочные агрега­ ты—«АзИНМАШ-32» и «АзИНМАШ-35».

Агрегат «АзИНМАШ-32» (рис. 12) смонтирован на гу­ сеничном тракторе Т-100М и комплектуется трехплунжер­ ным насосом 1НП-160, манифольдом, цепным редуктором и 4-скоростной коробкой передач.

Привод агрегата осуществляется тяговым двигателем трактора мощностью 100 л. с. от вала отбора мощности. Всем агрегатом, а также коробкой передач, управляет тракторист из кабины.

одинарного действия. Клапанная коробка сварно-литой конструкции. Клапаны тарельчатые с тремя направляю-

53

щими ножками. Доступ к ним через гнезда клапанных и цилиндровых крышек. Хромированные плунжеры насоса направляются биметаллическими втулками и уплотняют­ ся резиновыми манжетами. Весь диапазон давлений аг­ регатов обеспечивается при одном размере плунжера.

Трансмиссионный вал насоса передает вращение ко­ ренному валу зубчатой передачей, составленной из двух цилиндрических косозубых колес.

Опорами валов и больших (мотылевых) головок ша­ тунов служат роликоподшипники, опорами малых голо­ вок шатуна—игольчатые подшипники.

Смазка опор коленного вала, пальцев крейцкопфа, по­ верхности накладок и цлунжеров—принудительная, от’ шестеренчатого насоса.

Станина сварная с верхними параллелями. Для без­ опасности гидравлическая часть насоса накрывается спе­ циальным, легко откидывающимся ограждением. Насос приводится в действие посредством цепного редуктора. Цепь трехрядная, с шагом 31,75 мм. Натягивается цепь специальные натяжнымустройством, легко регулируе­ мым с платформы агрегата. Цепь работает в масляной, ванне.

Коробка передач трехвальная, 4-скоростная, соединя­ ется с валом отбора мощности трактора посредством про­ межуточного вала с цепной муфтой. Опоры валов—роли­ коподшипники конические. Шестерни цилиндрические с прямым зубом.

Скорости включаются передвижением блоков зубча­ тых колес по шлицам вторичного вала.

Управляет коробкой передач, как и агрегатом в целом, тракторист из кабины, где расположен также манометр системы смазки насоса.

Агрегат снабжается приемным шлангом и напорным манифольдом. Приемный шланг 101,4 мм, из прорезинен­ ной ткани, соединен с приемным коллектором насоса.

Напорный манифольд состоит из воздушного колпака с манометром, предохранительного .клапана гвоздевого типа, рабочего углового пробкового крана, контрольного крана с зубчатым сектором. Для соединения напорной линии с трубопроводом, проложенным от скважины, аг­ регат снабжают гибким металлическим шлангом.

Расположение оборудования агрегата удобно для ос­

54

мотра и ухода и отвечает лучшему распределению веса по опорным каткам трактора.

Разборка и сборка насоса могут производиться непо­ средственно на агрегате. Специальный люк между насо­ сом и кабиной позволяет подойти к задней части трак­ тора.

Кабина тракториста, являющаяся рабочим местом и оператора, используется без существенных изменений. Для освещения оборудования агрегата на верху кабины трактора монтируются две фары.

Рис. 13. Промывочный агрегат «АзИНМАШ-35»

Агрегат «АзИНМАШ-35» (рис. 13) смонтирован на шасси 4-т автомобиля ЗИЛ-130 с двигателем мощностью 350 л. с. и состоит из трехплунжерного насоса 2НП-160, трансмиссии, мерного бака, манифольда, вспомогатель­ ного трубопровода и контрольно-измерительной аппа­ ратуры. .

55

В таблице 20 приводятся данные о производительно­ сти и давлении, развиваемых агрегатом при Пдв =2500

об/мин.

Насос 2НП-160 -трехплунжерный, горизонтальный, одинарного действия. Этот насос унифицирован с насо­ сом ІНП-160, установленным на агрегате «АзИНМАШ-32», и отличается от него несколько увеличенным числом двойных ходов, а также конструкцией клапанов и прием­ ного коллектора. Насос 2НП-160 приводится в действие двигателем автомобиля через специальную коробку мощ­ ности.

Числа ходов насоса изменяются переключением ско­ ростей коробки передач автомобиля.

Коробка отбора одноходовая, двухступенчатая, с ци­ линдрическими косозубыми колесами. Она позволяет пе­ редавать вращение карданному валу заднего моста авто-

56

мобиля или трансмиссионному валу насоса- К ней крепит­ ся ручной тормоз, такой же, как на коробке передач ав­ томобиля.

Картер коробки крепится к монтажной раме в трех точках.

Мерный бак емкостью 3 л*3, снабженный наливной ли­ нией и необходимым запорным устройством, служит акку­ мулятором, позволяет вести отсчет откачанной жидкости; Манифольд агрегата состоит из всасывающей и на-

.порной линий. Всасывание предусматривается как из' мерного бака, так и со стороны.

Всасывающий трубопровод подводится к средней ча­ сти приемного коллектора и оканчивается двумя присое­ динительными концами, один из которых находится непо­ средственно у коллектора, справа по ходу автомобиля,, другой—за мерным баком. Напорная линия проводится под настилом с правой стороны агрегата. К этой линии у насоса присоединяются воздушный колпак с манометром, предохранительный клапан гвоздевого типа, а также ра­ бочий и контрольный пробковые краны.

Для присоединения напорной линии к арматуре на устье скважины агрегат снабжается вспомогательным трубопроводом, состоящим из труб с присоединительны­ ми устройствами и гибких металлических сварных сочле­ нений.

Пост управления агрегатом—в кабине автомобиляЗдесь же установлены контрольно-измерительные прибо­ ры: тахометр для определения числа двойных ходов на­ соса и манометр.

Промывочные агрегаты «АзИНМАШ-32» и «АзИН- МАШ-35» серийно изготавливаются заводом им. Касимо­ ва (г. Баку). Промышленные испытания агрегатов пока­ зали хорошую их работоспособность и подтвердили воз­ можность использования их при различных нефтепромыс­ ловых работах.

Агрегат «АзИНМАШ-35» выгодно отличается от агре­ гата «АзИНМАШ-32» повышенной мощностью, производи­ тельностью и давлением, а также высокой скоростью пе­ редвижения. Для расширения области применения агре­ гат снабжен мерным баком с соответствующим ійанифольдом. Вращение передается насосу при помощи кар­ данных соединений. Этот агрегат отличается также про­ стотой эксплуатации, ремонта и дешевизной.

ът

Г Л А В А IV

МЕХАНИЗМЫ И ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЙ

Для подземного ремонта скважин ремонтные брига­ ды должны снабжаться комплектом механизмов и инструмента для свинчивания и развинчивания насоснокомпрессорных труб и насосных штанг при их спуске в скважину и подъеме из скважины. Спуско-подъемные ' операции осуществляются при помощи специальных ме­ ханизмов, элеваторов, клиновых захватов и ключей.

При спуско-подъемных операциях в подземном ремон-4 те скважин пользуются двумя способами свинчивания и развинчивания резьбовых соединений: ручным и механи­ зированным. Ручной способ—старый, его применяют реже (35%), а механизированный способ сравнительно новый, чаще применяемый (65%).

Первые попытки механизации процессов свинчивания

иразвинчивания насосно-компрессорных труб относятся

к1938 году; изготовленные и испытанные опытные экзем­ пляры этих механизмов ввиду их конструктивных недо­ статков широкого применения на нефтепромыслах не по­ лучили. Впервые в 1947 году ннж. Г- В. Молчанов предло­ жил принципиально новый автомат для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб —* автомат

Молчанова или же АПР-1 (автомат подземного ремонта, первый в'ариант). Из-за большого веса и ненадежности электрооборудования эти автоматы также не нашли ши­ рокого применения в практике. После многократных по­ пыток лишь в 1957 г. этот автомат был конструктивно усовершенствован бывш. институтом «Гипронефтемаш» (АПР-2).4 В настоящее время бригады по подземному ремонту оснащены автоматами АПР-2, изготавливаемы­ ми по отраслевой нормали ТУ26-02-70-70.

Применение автомата АПР-2 позволяет производить трудоемкие работы по свинчиванию и развинчиванию на­ сосно-компрессорных тр^/б одному человеку у устья сква­ жины. . .

Первым механизмом 'для свинчивания и развинчива­ ния насосных штанг механизированным способом был автоматический штанговый ключ (АШК), сконструиро­

58

ванный также бывш. Гипронефтемашем в 1958 году. Затем в 1959 году в АзИНМАШе сконструировали меха­ нический штанговый ключ (МШК) для свинчивания и развинчивания насосных штанг всех размеров и насосно­ компрессорных труб только 48 мм. Однако механизмы АШК и МШК в работе неудобны.

В 1964 году ключ МШК АзИНМАШем же был усо­ вершенствован в механический штангово-трубный ключ типа 1МШТК-16-60 на все размеры штанг и насосно-ком­ прессорных труб (60 мм включительно).

^Наиболее важными .инструментами при подземном ремонте скважин являются ключи и элеваторыКлючи нужны для свинчивания и развинчивания резьбовых сое­ динений труб и штанг, а элеваторы—для их спуска и подъема. Инструменты, применяемые при спуско-подъем­ ных операциях насосно-компрессорных труб и насосных штанг, должны быть легкими, удобными и надежными в работе. Достаточно сказать, что при ремонте (спускоподъеме) скважин со срСДней глубиной подвески 1400— 1600 ^оператор и его помощник вынуждены нагибаться и раздаваться каждый по 800 раз.

Скорость спуско-подъемных операций при ремонте скважин зависит от качества механизмов и инструментов.

Большинство из применяемых ключей и элеваторов тяжелы и мало удобны в pa6ofe.

f Давно назрел вопрос об изготовлении новых инстру­ ментов облегченной и удобной конструкции из высоко­ легированной стали или из легких сплавов для подзем­ ного ремонта скважин.

Ниже мы рассмотрим конструкции, принцип работы автоматов (механизмов) и инструментов, применяемых при подземном ремонте.

1. АВТОМАТ АПР-2

Автомат (рис. 14) предназначен для механизирован­ ного свинчивания и развинчивания насосно-компрессор­ ных труб при спуско-подъемных операциях и автомати­ ческом удержании колонны труб на весу. Автомат приме­ няется с элеваторами, подкладными вилками, трубными и стопорными ключами. , -

Привод автомата—электрический, инерционный с пи-

59

танием от промысловой сети. Двигатель привода—пере­ деланный электродвигатель АСВ 41-4А (3,5 кет; 1350 об/мин; 380 в) со специальным исполнением.

Техническая характеристика

Нагрузка на блок вращателя, т —75 Максимальный крутящий момент на водиле автомата—430 кгс-м Передаточное число червячного редуктора—28,0

Рис. 14. Автомат АПР-2:

/ —узел электродвигателя; 2—узел блока

Кинематическая схема автомата приведена на рисл15. Автомат для облегчения монтажа и демонтажа состо­

ит из отдельных блоков.

6 0