книги / Оборудование для добычи нефти и газа. Т. 1
.pdfаантшт*
t________
I ti& X t***# *
3_______
ifew eSepe me*#*
Рис. 2.2.2. Устьевое оборудование комплекса KCC-l:
I - переходная катушка; 2 - аварийный превентор; 3 - рабочий превентор, 4 - спайдср, 5 - секции лубрикатора; б - сальник для ленты, 7 - манометр; 8 ,9 - за порные вентили; 10- концевой выключатель
/J
Рис. 2.2.3. Рабочий превентор:
! - корп\с,~ - кольцевой поршень, 5 - армированный уплотнитель, 4 - крышка;
проставка; 6 - стопорный винт; 7- вит ы; 8 |
- фланец; 9 - кольцо; К) - соеди |
нение гибких рукавов. //. 13 - вентиль, 12 |
переходник; 14 - манжеты |
I i 4 _
Рис. 2.2.4. Снайдер:
/ - корпус; 2 - направляющие; 3 плашка; 4 - винт; 5 - проставка; 6 - рукоятка; 7 - крышка; 8 - кольцо; 9~ уплотнитель, /0 - грундбукса; // - накидная гайка
Рнс. 1I S . Лубрикатор:
- трубы; 2, 3, 6 - фланцы; 4 - муфта, 7 - втулка, 8 - пружи на-амортизатор; 9 регулировочная гайка, К), 11 - толкатели; 12. /а - полукольца, /^/ - концевой выключатель, /5 пружи ны, 16 - болты, /7, /9 - гайки, /Л - шпильки, 20 - уплотнитель ные кольца. 21 - полухомугы, 22 - уплотнительная прокладка
Рис, 22.6. Скважинное оборудование КСС-1:
/ - лета; 2 узел крепления ленты; 3 - вертлюг; 4 - сваб; 5 - якорь; 6 - грузы; 7 - колонна насосно-ком прессорных труб; 8 - ловитель клапана; 9 клапан, 10 - седло клапана
а |
плашсчныП: / |
корпус; 2 - муфта; 3 - перегородки, 4 - плашки; 5 - пружины; |
6 - шарик клапана; |
7- седло клапана; Я, 9 - переводники; |
|
и |
манжетный. 1 |
мандрель, 2 корпус перепускного клапана; 3 основание |
манжеты, 4 - армирующие элементы, 5 - манжета, 6 - седло; 7 - кольцо; 8 - сед ло перепускного клапана; 9 - шарик; К) - пружина; II пробка; 12 - переводник; 13 упорное кольцо; !4 - перепускной канал
Шашечный сваб выполнен с металлическими уплотнительными эле ментами, обеспечивающими уплотнение лабиршггного типа и предназна чен для освоения скважин в осложненных условиях (повышенная вязкость продукции; наличие мехпримесей и других загрязнений в скважине, освое ние с применением термических методов и т. п.). Сваб манжетного типа обеспечивает меньшие утечки жидкости и его применение целесообразно при откачке маловязкой жидкости из малодебитных скважин с больших глубин, а также в ряде других случаев, когда скорость подъема сваба огра ничена ш-за каких-либо осложнений. Манжета 5 сваба (см. рис. 2.2.7, 6) выполнена из эластичного материала (резины, полиуретана и т. п.) и арми рована для обеспечения прочности и износостойкости металлическим кар касом 4. Манжета установлена на мандрели 1 крестообразного сечения с возможностью ограниченного осевого перемещения и упором на седло 6. В результате манжета выполняет функции нагнетательного клапана, под нимаясь до упора при ходе сваба вниз, пропуская жидкость по каналам мандрели, открывает проход жидкости при ходе сваба вверх, садясь осно ванием 3 на седло корпуса 6. Сваб снабжен перепускным предохранитель ным клапаном 8, 9, обеспечивающим сброс части столба жидкости через сваб при его чрезмерном погружении под уровень жидкости в скважине. Настройка перепускного клапана в каждом конкретном случае выполняет ся регулированием поджатия пружины 10 пробкой 11. При необходимости уменьшения утечек жидкости свабы могут соединяться последовательно. Техническая характеристика свабов:
Плошечный сваб: длина - 1385 мм; диаметр корпуса - 59 мм; макси мальный диаметр при полном выходе плашек - 63,5 мм; масса - 25 кг;
Манжетный сваб: длина - 935 мм; диаметр манжеты - 61,5 или 15 мм; диаметр корпуса - 56 мм; максимальное давление настройки перепуск ного клапана - 2,0 МПа; масса - 9,6 кг.
Якорь предназначен для предотвращения выброса сваба при освоении скважин, в которых может возникнуть фонтанирование или выбросы неф ти и газа. Якорь содержит корпус в виде стакана с окнами в боковой стен ке, в которых размещены плашки, фиксируемые в исходном положении заподлицо с наружной поверхностью корпуса пружинами. В нижней части корпуса выполнены каналы, сообщающие внутреннюю полость якоря с по лостью НКТ. При резком возрастании давления под свабом и скорости по тока жидкости в зазоре между свабом и внутренней стенкой НКТ в резуль тате начала фонтанирования плашки якоря выдвигаются и прижимаются к стенке труб под действием перепада давления. Так обеспечиваются тор можение сваба и предотвращение его выброса потоком жидкости и газа.
В связи с тем что в эксплуатации на нефтяных и газовых промыслах находится большое число подъемных агрегатов для подземного и капи
тального ремонтов скважин (АзИНМАШ-37, А2-32, А-50 и др.) и бла годаря наличию на этих агрегатах лебедок с характеристиками, позво ляющими их эффективное использование для свабирования, были соз даны модификации комплекса оборудования для свабирования скважин на базе подъемного агрегата для подземного ремонта скважин типа АзИНМАШ-37 для работы со стальным канатом в качестве тягового ор гана сваба. Основные составные части устьевого и скважинного обору дования этого комплекса унифицированы по конструкции с описанным оборудованием комплекса КСС-1 (за исключением узла герметизации каната на устье скважины и крепления тягового органа сваба) [14].
Техническая характери сти к а ком плекса для свабирования на базе
А зИ Н М А Ш -37 |
|
Тяговый орган - стальной канат диаметром, мм |
15 |
Максимальное тяговое усилие на канате, кН |
..........................70 |
ёмкость барабана для каната, м .................................................................... |
2000 |
Скорость сваба, м/с |
До 4 |
Время одного хода сваба в среднем, мин ............................ ... |
6 10 |
Средняя производительность |
1 м1за ход сваба |
Рабочее давление устьевого оборудования, МПа |
7 |
Диаметр проходного канала устьевого оборудования, мм |
76 |
Плашечный превентор (аварийный) обеспечивает возможность герметизации |
|
скважины при наличии в канале каната и без нею, высота превентора 250 мм, |
|
масса 62 кг |
|
Универсальный превентор с дистанционным гидравлическим управлением обес- |
|
печиваст герметизацию скважины при извлечении грузов в случаях, когда их общая |
|
длина превышает' длину лубрикатора, высота превентора 465 мм, масса 60 кг |
|
Снайдер обеспечивает' удержание грузов осевым усилием до 30 кН. применяется |
|
при работе с универсальным превентором, имеет' высоту 330 мм, массу 45 кг |
|
Устьевой сальник для герметизации каната с двумя уплотнениями и камерой |
|
между ними для сбора и отвода угечек, в которую также может принудительно |
|
нагнетаться вязкая запорная жидкость или неГлрализатор сероводорода, управ |
|
ление сальником дистанционное гидравлическое, высота сальника 590 мм, масса |
|
32 кг |
|
Лубрикатор с датчиком входа сваба, высота 5000 мм, масса 47 кг (вариант для |
|
работы с универсальным превентором имеет высоту 1700 мм, массу 18 кг) |
|
Свабы для зруб с номинальным внутренним диаметром 62 мм (манжетный резино- |
|
металлический данной 370 мм, массой 3 кг, с допустимым давлением 40 МЛа; ме |
|
таллический плашечный длиной 510 мм, массой 5 кг, с нелимитируемым напором) |
|
Контролируемые параметры при свабировании: нагрузка на канат, скорость и |
|
местоположение сваба, вход сваба в лубрикатор |
|
Разработана также модификация комплекса в безмачтовом варианте для случаев совместного применения с агрегатом для подземного или капитального ремонта скважин (когда свабирование проводится в про цессе ремонта скважины и демонтаж подъемного агрегата на время свабирования нецелесообразен).
2.2.2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОСВОЕНИЯ СКВАЖИН КОМПРЕССОРНЫМ СПОСОБОМ
В процессе освоения скважины компрессорным способом наиболее часто применяют передвижные компрессорные установки поршневого типа с дизельным приводом (рис. 2.2.8). Техническая характеристика некоторых из них представлена в табл. 2.2.1 [15, 16].
Таблица 2.2.1
Характеристика передвижных компрессорных установок
Показатель
Подача, м/с Абсолютное давление, МПа:
всасывания
нагнетания Температура всасывания, °С Частота вращения, с'1 Габариты, мм
Потребляемая мощность, кВт Масса, кг Привод Тип
Частота вращения, с"1 Мощность, кВт Напряжение, В
Габариты, мм Масса, кг
Марка компрессора КВД-Б КВД-г КВД-ГА2 | КВД-М
0,00277
|
|
|
0,1 |
|
|
|
|
6,1 |
|
|
|
|
+40 |
|
|
|
|
13,3 |
|
|
|
|
335*300*635 |
|
|
|
|
3,4 |
|
Бензиновый двигатель |
|
68 |
|
|
|
Элсктродвигатель |
|||
УД-2 |
4AI00 В4 |
4А100 В4 |
АМ51-4 |
|
|
(исп. Ml 01) |
(исп. М101) |
|
|
36,6 |
23,8 |
|
23,8 |
24,2 |
4,4 |
4 |
|
4 |
4,5 |
- |
220/,380 |
|
220/380 |
220/380 |
|
Компрессорная установка |
|
||
900*570*7701 |
оо о X -tx О О X |
о |
1460*43,5*1210 |
- |
240 |
195 |
|
260 |
- |
Всасыбание
Рис. 2.2.8. Общий вид компрессорной установки КП У 16/100:
/ - установка вентилятора и радиаторов; 2 - двигатель; 3 - компрессор; 4 - фургон; 5 - холодильник воздуха
Автоматика и электрооборудование обеспечивают централизован ное наблюдение, контроль основных параметров, пуск и остановку ди зеля и компрессора, отключение компрессора и дизеля при аварийных режимах с подачей светового и звукового сигналов.
Техническая характеристика установок приведена в табл. 2.2.2.
Таблица 2.2.2
Техническая характеристика КПУ
Показатель
Двигатель
Марка
Тип
Мощность, кВт Частота вращения коленчатого вала, мин-1
Заправочная масса топлива, кг Заправочная масса масла, кг
Удельный расход топлива, г/(кВтч)
Удельный расход масла, г/(кВт-ч)
Компрессор
Марка
Рабочее давление, МПа
Подача по условиям всасыва ния, MVMUH
Мощность, потребляемая на валу, кВт
Частота вращения вала, мин'1 Число ступеней сжатия Длина хода поршня, мм
Число цилиндров по ступеням сжатия:
!
II
III
IV
V
VI
КП У-16/100 |
КПУ-Ш/250 |
J ДJ 2Б |
1Д12Н-500 |
V-образный четырех !акт- |
V-образный четырехтактный |
ный дизель |
дизель с турбоиаддувом |
309 |
368 |
1500 |
1600 |
|
О О |
|
55 |
228 |
226 |
|
5,1 |
6М5-16/100 пятиступенча |
6М5-16/250 шестиступенча |
тый на оппознтной базе |
тый на оипозитной базе |
9,81 |
24,5 |
255 |
294 |
|
750 |
5 |
6 |
|
50 |
2 |
2 |
2 |
2 |
I |
J |
1 |
1 |
2 |
1 |
|
J |
Показатель |
КПУ-16/100 |
КГ1У-161/250 |
Внутренние диаметры цилиндров компрессоров по ступеням, мм:
1
и
ill
IV
V
VI
Система смазки
Ходовая часть
310 |
305 |
190 |
190 |
220 |
220 |
160 |
160 |
65 |
85 |
|
58 |
Принудительная от многоплуижерного насоса
Циркуляционная под давлением от шестеренного насоса КС-19
Прицеп |
Автоприцеп ЧМЗАЛ-5524 |
Грузоподъемность, т |
23 |
К основным из конструктивных, технологических, экономических и эксплуатационных показателей относятся:
•простота конструкции благодаря отсутствию кривошипно-ша тунного механизма, механизма передачи мощности от двигателя ком прессору, маховиков, газораспределительного механизма и ряда других деталей, обязательных для компрессорных установок с приводом от ДВС;
•полное динамическое равновесие газовых сил и сил инерции движущихся поршневых групп, в связи с чем не требуется сооружение массивных фундаментов и рам для установки ДК-10;
•относительно небольшая масса и габариты; высокая топливная экономичность, являющаяся результатом высокого КПД, обеспечивае мого непосредственной передачей энергии от поршней двигателя к поршням компрессора, высоким индикаторным КПД двухтактного дви гателя с прямоточной продувкой и наддувом;
•хорошие пусковые качества благодаря высокой степени сжатия и высокой температуре воздушного заряда, гарантирующие безотказность самовоспламенения топлива; в отличие от обычных ДВС дизелькомпрессор может запускаться при температуре окружающего воздуха до -20 °С без предварительного подогрева;
•способность к самоостановкам при поломках деталей движения, увеличении сил трения и превышении допустимых давлений.