Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Оборудование для добычи нефти и газа

..pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
28.38 Mб
Скачать

чивать максимальный крутящий момент. К недостаткам этих ключей следует отнести относительную с электроприводными сложность в изготовлении и эксплуатации.

10.5.2. ШТАНГОВЫЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ КЛЮЧИ

Автоматический штанговый ключ АШК-ТМ Ключ АШК-ТМ (рис. 10.21) состоит из двух основных бло­

ков: блока редуктора I и блока стойки II [61, 62].

В блок редуктора входят захватная часть со сменными верх­ ними ключами /, редуктор 2, сменные маховики 3, пост управ­ ления приводом 4, электродвигатель 5, стопорное устройство штанг 9 со сменными нижними ключами.

Блок стойки состоит из кронштейна 6, основания воронки 7, сменных переводников 8. Одним плечом кронштейн 6 смонти­ рован на основании-воронке 7 и может свободно вращаться от­ носительно оси скважины. Редуктор ключа 1 может свободно

Технические характеристики

 

Максимальный крутящий момент

 

 

на захватной части ключа, Н м

 

1078

Диаметр насосных штанг, мм................................................

 

16—25

Частота вращения захватной части ключа, мин-1

ПО

Привод................................................

Электрический инерционный

 

взрывобезопасный с питанием

 

от промысловой сети

Электродвигатель...................................................................

 

В71/В4

Мощность, кВт............................................................................

 

0,75

Частота вращения, мин |

 

1380

Габаритные размеры, мм:

 

 

длина

 

740

ширина.....................................................................................

 

560

высота.......................................................................................

 

720

Масса ключа с приводом, кг

 

170

подворачиваться относительно оси электродвигателя в подшип­ никах, расположенных на другом плече кронштейна 6.

В комплект АШК-ТМ входят также специальные ключи и штанговые элеваторы. При монтаже ключа АШК-ТМ на сква­ жине в резьбовую часть устьевого оборудования ввинчивается основание воронки 7 с кронштейном 6 и сменным переводни­ ком 8 соответствующего размера. На кронштейне 6 монтируется блок редуктора. К промысловой сети подключается электродви­ гатель 5, а пост управления приводом 4 крепится на стойке бло­ ка редуктора.

Перед началом работы в зависимости от типоразмера штанг в захватную часть / вставляется верхний ключ соответствующего размера, а в стопорное устройство 9 — нижнИЙ ключ. На вал электродвигателя 5 насаживается маховик 3 соответствующего размера. При свинчивании или развинчивании очередного резь­ бового соединения штанг оператор надвигает блок редуктора на штангу, чтобы грани квадрата верхней штангй совместились с гранями выреза сменного верхнего ключа. Затем оператор кру­ говым вращением блока редуктора устанавливает на квадрат нижней штанги сменный нижний ключ стопорИого устройства 9.

После совмещения вырезов сменных ключей с квадратами резь­ бового соединения оператор поворотом рукоятки включает элек­ тродвигатель 5 и осуществляет свинчивание и развинчивание соединения. По окончании этого процесса оператор отводит рукоятку стопорного устройства 9. При этом квадрат нижней штанги освобождается от сменного нижнего ключа. При после­ дующем повороте блока редуктора относительно оси скважины осуществляется совмещение прорези сменного ключа с проре­ зью блока редуктора, после чего отодвигается блок редуктора в исходное положение.

В последующем при свинчивании или развинчивании оче­ редного резьбового соединения штанг цикл повторяется.

Ключ КМШЭ Ключ механический штанговый электроприводной КМШЭ

состоит из устьевого блока и блока управления (рис. 10.22) [60]. Устьевой блок выполнен из двух частей: неподвижного осно­ вания для установки на устье скважины и подвижного корпуса 4, фиксирующегося при повороте влюбом положении относительно неподвижного основания 5. На основании шарнирно установ­ лена откидная вилка 1, предназначенная для удержания на весу

колонны штанг.

Двухступенчатый редуктор 6, расположенный в корпусе 4, обеспечивает передачу вращения от электропривода 3 ручного штанговому ключу через водило 2.

рис. 10.22 Ключ механический штанговый типа КМШ Э

При установке на скважине устьевой блок монтируют на муфту устьевого фланца с таким расчетом, чтобы штанги, спускаемые в скважину, прижимались к откидной вилке; в таком положе­ нии закрепляют блок двумя винтами. После крепления устьево­ го блока корпус ключа с приводом поворачивают в положение, позволяющее оператору видеть мостки и подъемник, после это­ го закрепляют в этом положении.

Технические характеристики

 

Максимальный крутящий момент, к Н м ......................

0,98

Диаметр насосных штанг, мм

 

16—25

Частота вращения водила, мин-1......................................

 

100

Привод...........................................

В71В4 взрывобезопасный

Мощность привода, Вт.....................................................

 

750

Частота вращения, мин-1

 

1380

Передаточное число редуктора

 

13,6

Габаритные размеры, мм:

 

 

длина.............................................................................

 

610

ширина.............................................................

 

430

высота..............................................................

 

470

Масса комплекта, кг...........................................

 

145

Ключ КДГ Ключ с дистанционным управлением предназначен для авто­

матизированного свинчивания и развинчивания насосных штанг в процессе спускоподъемных операций при текущем ремонте скважин [60]. Привод КДГ гидравлический с питанием от насо­ са самоходных агрегатов.

Ключ КДГ состоит из блока гидромеханической части клю­ ча, представляющего собой шарнирный мноГ°Звенник, в одно из звеньев которого входит гидроцилиндр с Поршнем. Шток поршня шарнирно связан со створкой стопорной части ключа. В блок гидромеханической части входит захватное устройство, представляющее собой вращатель от ключа а ШК-Г с гидромо­

тором вместо электродвигателя. Гидравлический мотор и ци­ линдр связаны таким образом, что при подаче Рабочей жидкости к ним автоматически осуществляется необходимая для свинчива­

ния и развинчивания штанг последовательность операций. Блок соединяется с пультом управления рукавами высокого давления.

Технические характеристики

 

Максимальный вращающий момент, кН м

................. 0,98

Частота вращения захватной части, мин'1............

130—165

Диаметр насосных штанг, мм

16, 19, 22 и 25

Габаритные размеры, мм...............................

960x520x400

Масса полного комплекта, кг.......................................

280

10.6. ГРУЗОПОДЪЕМ НОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Грузоподъемное оборудование предназначено для проведе­ ния спуско подъемных операций и состоит из вышек (мачт), 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.

10.6.1. в ы ш к и и МАЧТЫ

Для подвеса талевой системы, поддержания колонны труб или штанг в скважине, отвода поднятой свечи труб или штанг от оси устья и складирования их на период ремонта подъемные уста­ новки оснащаются вышками. Вышки, используемые в бурении и подземном ремонте, делятся на башенные и мачтовые. Выш­ ки, имеющие три и более несущих элемента (ноги), относятся к башенным, а одна или две — мачтовые. Башенные вышки имеют высокую жесткость и сопротивление кручению и используются для бурения при высоком уровне нагрузок. Мачтовые вышки имеют более легкую конструкцию, требующую меньше времени на монтаж и демонтаж. Для подземного ремонта в основном ис­ пользуются мачтовые вышки. На промыслах применяют подъем­ ные сооружения двух видов: стационарные и передвижные.

К стационарным сооружениям относятся различного типа вышки и мачты (двуножки). Вышки изготовляют из сортового

проката или из отработанных бурильных и насосно-компрес­ сорных труб. Наиболее распространены вышки высотой 24 и 22 м (ВЭТ-24 х 75 и ВЭТ-22 х 50) грузоподъемностью 75 и 50 т. Рас­ стояние между ногами в нижней части от 6 до 8 м, а в верхней части 2 м. На рис. 10.23 показана вышка ВЭТ-22 х 50.

Рис. 10.23. Эксплуатационная вышка ВЭТ-22 X 50

Иногда применяются трехногие металлические вышки высо­ той 24 м и грузоподъемностью 40 т. Ноги такой вышки изготов­ ляют из 100 и 75-мм труб; расстояние между ногами внизу 5 м и вверху 2 м.

Для неглубоких скважин вместо вышек применяют мачты. Промышленностью освоены металлические мачты двух типов: МЭСН-15 х 15 на грузоподъемность 15 т и МЭСН-22 х 25 на грузоподъемность 25 т. Мачта (рис. 10.24) состоит из двух ног,

Рис. 10.24. Эксплуатационная мачта МЭСН-15 X 15

выполненных из трех насосно-компрессорных труб диаметром 63 мм, связанных между собой поперечинами из 50 мм труб. Мачта 15Х 15 (Я — 1 5 ми 0 = 15 т) снабжена двухмаршевой лестницей, а мачта 22 X 25 (Я — 22 м и 0 = 25 т) — трехмарше­ вой. На верхние плиты мачт устанавливают кронблок. Для удоб­ ства монтажа и транспортирования мачта делается разъемной.

Стационарные вышки или мачты используются всего лишь 2—3% календарного времени в году. Строительство вышек около

каждой скважины приводит к крупным неоправданным денеж­ ным расходам, а также к большому расходу металла. В связи с этим в последнее время пользуются практически только пере­ движными мачтами и передвижными агрегатами с мачтами или вышками для ремонта скважин. На рис. 10.25 показана передвижная мачта, которая перевозится трактором с лебед­ кой и монтируется у скважины лебедкой трактора-подъемника. На промыслах применяют передвижные телескопические мачты ПТМТ-40. Все узлы установки смонтированы на гусеничной те­ лежке «Восток». Высота мачты при выдвижении первой ступени 15 м, а второй — 20 м. При работе на первой ступени грузоподъ­ емность мачты 40 т, на второй — 25 т.

Рис. 10.25. П ередвижная мачта П Т М Т -40:

а —транспортное положение мачты; б рабочее положение мачты

На агрегате подземного ремонта «Бакинец» (рис. 10.26) при­ менялась мачта, транспортируемая сложенной вдвое. Мачта со­ стояла из двух частей, шарнирно связанных между собой. При начале работы на скважине мачта поднималась в Рабочее состо­ яние с помощью специального привода.

тальной укладке труб свечами возникает большой прогиб в се­ редине свечи и, следовательно, в резьбовых соединениях возни­ кают значительные усилия. При использовании вертикальной установке труб и штанг требуется оборудовать на мачте площад­ ку для верхового рабочего.

Основное требование, предъявляемое к конструкции мачт подъемных установок — малая металлоемкость при оптималь­ ной жесткости конструкции.

Для установок грузоподъемностью до 200 кН изготовляют цилиндрические мачты из труб и в виде пространственной фер­ мы из труб или профильного проката (уголка, швеллеров, поло­ го прямоугольника и т.п.). Формы сечения всей мачты могут быть трех-или четырехгранными, замкнутыми или с одной опор­ ной гранью и открытой частью со стороны скважины. Опоры мачты являются продолжением основных ног и могут быть из­ готовлены вместе с ногами или раздельно. Раздельное исполне­ ние опоры повышает устойчивость установки при транспорти­ ровании, облегчает подъезд и монтаж установки на устье, но характеризуется большей трудоемкостью изготовления.

В качестве материала для изготовления ног, поясов и растя­ жек применяются низкоуглеродистые стали. В случаях работы мачт при низких температурах следует выбирать соответствую­ щие материалы.

К основным параметрам, определяющим конструкцию мач­ ты (рис. 10.27), относятся грузоподъемность Р и высота Я.

Грузоподъемная сила мачты больше, чем нагрузка на крюке (т.е. грузоподъемная сила агрегата). Учитывается сила тяжести оснастки вышки и иногда некоторый запас для увеличения проч­ ности мачты. Высота мачты считается от земли до оси кронб­ лока. Таким образом, при определении высоты мачты Я необ­ ходимо учесть высоту Яок от оси кронблока до нижней Плоско­ сти площадки мачты (места установки кронблока), запас по высоте для пути безопасного торможения талевого блока Я6сз, высоту талевого блока Ят6, крюка Якр, штроп Яш, элеватора Я , трубы или двухтрубки Ятр и механизма для свинчивания и развинчивания труб Ямс, высоту от земли до фланца устья сква­ жины Яф [13];

Я — Яок + Я без4* Ятб“ЬЯк -Т Я ш “Г Я9 Ятр -Г Яцс4- Яа.