книги / Оборудование для добычи нефти и газа

ротором, предназначенным для выполнения буровых работ. Про­ мывочный насос 9МГР монтируют отдельно (на прицепе).

При работе агрегата на скважине необходимо иметь стацио­ нарные стеллажи для укладки труб и штанг.

Общий вид и кинематическая схема агрегата приведены на рис. 10.38 и 10.39.

Управление лебедкой агрегата — пневматическое. Рабочее место машиниста находится у устья скважины. Характеристики агрегата А-50У приведены в табл. 10.19.

Рис. 10.39. Кинематическая схема агрегата А -50У:

/ — вал коробки отбора мощности; II, IV, VI — карданный вал; III — ^ конического редуктора; V — вал со звездочкой; VII — трансмиссионный вал лебедки; VIII — барабанный вал; IX — вал передачи к механическому приводу ротора; 1 — коробка отбора мощности; 2, 3 — зубчатые колеса коробки отбора мощности; 4, 5 — зубчатые колеса конического редукто­ ра; б —промывочный насос; 7 — подъемный барабан лебедки; 8 ^ лебед­ ка; 9 — ротор; 10 — конический редуктор; 11 — компрессор; /2 _

13, 14 — зубчатые колеса раздать,,

Примечаеие. Максимальная сила натяжения каната в кН: талевого —100; тартального — 73, при четырехструнной оснастке талевой системы 2x3 имеет гру­ зоподъемность 28 т. Система управления агрегата — электропневматическая.

В комплект поставки агрегата входят механизмы для свинчи­ вания-развинчивания насосно-компрессорных труб с гидравли­ ческим приводом. Как уже говорилось ранее, дополнительные агрегаты для промывки, а в некоторых случаях и роторы, транс­ портируются и устанавливаются на отдельных транспортных средствах и поэтому здесь рассматриваться не будут.

В России в 1995 г. Волгоградским заводом Буровой техники по документации, разработанной ОАО «ВНИИнефтемаш» был изготовлен агрегат для бурения и ремонта скважин БР-125, вы- шечно-лебедочный блок которого смонтирован на специальном шестиосном шасси высокой маневренности и проходимости МЗКТ-79191.

Вышечно-лебедочный блок агрегата БР-125 включает в себя телескопическую мачту с цилиндрами подъема и выдвижения, лебедку с замкнутым ленточным тормозом и вспомогательным гидротормозом, дизельэлектростанцию мощностью 100 КВт, домкраты для установки блока, систему подготовки, осушки и хранения воздуха, систему укрытий и обогрева, вспомогатель­ ное и пультовое оборудование.

Блок рабочей площадки является также мобильным и уста­ новлен на серийном полуприцепе. В состав блока входят: плат­ форма с опорами, ротор, гидроключ, гидрораскрепитель свечей, укрытия, наклонный трап, приемные мосты и стеллажи.

Остальное оборудование агрегата БР-125 (блок насосный, энер­ гетический, циркуляционная система) изготовлено в модульном исполнении в повышенной заводской готовности. Модули пред­ ставляют собой цельнометаллические домики со съемной крышей.

Очевидно, что широкое применение мобильных транспорт­ ных средств для буровых установок грузоподъемностью 180— 200 тс и выше, оснащенных традиционными приводами, огра­ ничено весовыми и габаритными характеристиками.

Применение мобильных средств для буровых установок боль­ шой грузоподъемности могло бы получить широкое распростра­ нение с внедрением объемного гидропривода.

Системы объемного гидропривода для привода лебедки, ро­ тора и буровых насосов используются в буровых установках не­ большой грузоподъемности. Однако в последнее время все боль­ шее количество зарубежных компаний и фирм нефтяного ма­ шиностроения делают успешные попытки применения этих си­ стем в установках большой грузоподъемности для бурения глу­ боких скважин как на суше, так и на море. Необходимо отме­ тить, что некоторые зарубежные фирмы рекомендуют использо­ вать такие установки даже в районах с возможностью питания силового блока от сети переменного тока.

Основное преимущество такой системы привода в отличие от дизельэлектрического и электрического с питанием от сети — исключение регулируемого электропривода постоянного тока: электродвигателя, тиристорного преобразователя, дизель-гене­ ратора, так как меры по взрывозащите перечисленных машин требуют значительных затрат и не обеспечивают 100%-ой гаран­ тии. Кроме того, следует отметить, что электрический И дизельэлектрический приводы имеют в несколько раз большие массу и габариты, чем электрогидравлический или дизельгидравлический.

Таким образом, внедрение объемного гидропривода в буро­ вых установках позволяет:

—упростить кинематическую схему установки, улучшить динамические характеристики привода;

—существенно снизить массу и габариты установки;

—улучшить условия труда обслуживания персонала.

В2000 г. ООО «ВНИИнефтемаш—НПО» приступило к раз­ работке основных технических решений по созданию высоко-

механизированной мобильной установки ВМБУ-150/3500 грузо­ подъемностью 150 тс для бурения скважин на глубину до 3500 м в условиях Западной Сибири. В соответствии с исходными тех­ ническими требованиями заказчика упомянутая буровая уста­ новка должна обладать следующими параметрами:

Мобильная часть высокомеханизированной буровой установки ВМБУ-150/3500 включает в себя подъемную установку, смонти­ рованную на автошасси КЗКТ-8014, и рабочую площадку, смон­ тированную на прицепе ЧМЗАП.

В состав подъемной установки входят: телескопическая мач­ та, цилиндры подъема мачты, домкраты для установки шасси, электродвигатель мощностью 315 кВт, гидропривод лебедки и ротора, буровая лебедка и вспомогательная лебедка. В качестве резервного может быть использован двигатель автомобиля мощ­ ностью 365 кВт.

Применение электродвигателя, наряду с дизельным двигате­ лем шасси автомобиля, позволяет во время проводки скважины выбирать тип привода исполнительных механизмов буровой ус­ тановки в зависимости от местных условий, наличия или сто­ имости того или иного вида энергии в конкретном районе про­ ведения буровых работ.

В состав рабочей площадки входят: платформа на опорах, манипулятор, ротор, гидроключ, укрытие, наклонные Трапы, приемный мост и стеллажи, кабина для операторов лебедки и манипулятора.

В настоящее время производством установок подъемных (агрегатов) для освоения и ремонта нефтяных и газовых сква­ жин в России занимаются 11 машиностроительных заводов на грузоподъемность от 32—40 до 125 тс.

Заводами-изготовителями представлена информация о выпус­ каемых ими типах по грузоподъемности подъемных установок

(агрегатов), краткая их техническая характеристика, и указаны их конструктивные особенности.

Производством установок подъемных (агрегатов) на грузо­ подъемность 32—40 тс занимаются 6 машиностроительных за­ водов (Муромский машиностроительный завод, Тюменский су­ достроительный завод, Нижегородский машиностроительный завод, машиностроительный завод «Красный Пролетарий», Елабужский станкоинструментальный завод, Кунгурский машино­ строительный завод).

Из анализа информации, представленной заводами-изго- товителями, можно сделать вывод, что установки подъемные (агрегаты) грузоподъемностью 32—40 тс по своему конструк­ тивному исполнению идентичны и изготавливаются в основ­ ном по конструкторской документации, разработанной еще в конце 70-х годов. Отличительной особенностью установок подъемных (агрегатов) в отличие от ранее изготавливаемых яв­ ляется значительное расширение монтажных баз. В качестве мон­ тажных баз установок подъемных (агрегатов) в настоящее время используются автошасси автомобилей Урал-4320, КрАЗ-2бОГ, КрАЗ-6322, КамАЗ, трактор болотоходный типа Т-170М1Б.01.

Установки подъемные (агрегаты) для ремонта скважин грузоподъ­ емностью 32—40 тс, выпускаемые в настоящее время вышеуказан­ ными заводами, не в полном объеме соответствуют современным требованиям, предъявляемым к их конструктивному оформлению и техническому оснащению, предусмотренными «Правилами бе­ зопасности в нефтяной и газовой промышленности» РД 08-200-98.

Одними заводами учтены частично требования, предъявляе­ мые к установкам подъемным (агрегатам), такие как наличие светильников во взрывобезопасном исполнении, устройства для перепуска талевого каната, указателя угла наклона установки, ограничителя грузоподъемности и т.д., но установки не оснаще­ ны дистанционным управлением системы подъема мачты, рабо­ чей площадкой, площадкой верхового рабочего и т.д. (Тюменс­ кий судостроительный завод, завод «Красный Пролетарий», Елабужский станкоинструментальный завод).

Другими заводами-изготовителями (Муроммаш, Кунгурский машзавод, Нижегородский машзавод) наряду с вышеуказанным оснащением дополнительно установки оборудуются звуковой и визуальной сигнализацией выдвижения и посадки верхней

секции мачты, рабочими площадками с укрытием, площадками верхнего рабочего с укрытием и т.д.

Однако, ни одним из заводов-изготовителей не выполнены требования к конструктивному оформлению и техническому оснащению установок подъемных (агрегатов) в полном объеме, как это предусмотрено «Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности» РД 08-200-98.

Суммарно всеми вышеуказанными заводами в 2001 г. была изготовлена 281 установка подъемная (агрегат) грузоподъемнос­ тью 32—40 тс.

Установки реализовывались как на внутреннем рынке Рос­ сии, так и поставлялись в ближнее зарубежье. В 2002 г. заводами намечалось изготовить более 400 установок.

Установки подъемные для освоения и ремонта скважин гру­ зоподъемностью 50—60 тс (включая 60/80) изготавливаются на 4-х машиностроительных заводах (ОАО «Ишимбайский машзавод», ОАО «Нефтемаш» — г. Ишимбай, ОАО «Машзавод» —

г.Санкт-Петербург, ОАО «Кунгурский машзавод»).

Вкачестве монтажной базы используются автошасси автомо­ билей КрАЗ-65101, КрАЗ-260Г, КрАЗ-65053 и БАЗ-695071.

По своему конструктивному оформлению и техническому оснащению указанные установки, выпускаемые в настоящее вре­ мя, практически соответствуют требованиям, предъявляемым к ним «Правилами безопасности в нефтяной и газовой промыш­ ленности» РД 08-200-98.

В 2001 г. были изготовлены суммарно всеми вышеуказанны­ ми заводами 342 установки подъемные, которые были реализо­ ваны как на внутреннем рынке России, так и в странах ближне­ го зарубежья. В 2002 г. заводами планируется изготовить 426 установок.

Установки подъемные для освоения и ремонта скважин гру­ зоподъемностью 80—100 тс в России изготавливаются 2-мя ма­ шиностроительными заводами (ОАО «Кунгурский машзавод», ОАО «Спецмаш»).

В качестве монтажных баз используются автошасси автомо­ билей БАЗ-69096, КЗ КТ 8014, а также шасси трактора «Киро­ вец» типа К703.

По своему конструктивному оформлению и технической ос­ нащенности указанные установки соответствуют требованиям,

предъявляемым к ним «Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности» РД 08-200-98.

В 2001 г. были изготовлены суммарно 33 установки, в т.ч. 28 ед. типа АРБ 100 на автошасси БАЗ-69096 и КЗКТ 8014 (ОАО «Кунгурский машзавод»).

В2002 г. заводами намечается изготовить 14 установок, в т.ч. по ОАО «Спецммаш» на шасси трактора «Кировец» 10 устано­ вок типа К-703 МТУ-80 ВГ и 1 установку типа К-703 МТУ-100.

Установки подъемные для освоения и ремонта скважин гру­ зоподъемностью 125—127 тс изготавливаются 3-мя машиностро­ ительными заводами (ООО «Волгоградский завод буровой тех­ ники», ОАО «Спецмаш», ОАО «Кунгурский машзавод»),

Вкачестве монтажных баз указанных установок используют­ ся шасси МЗКТ-79191, КЗКТ-8х8 (ООО «Волгоградский завод буровой техники»), трактор «Кировец» (ОАО «Спецмаш»), ОАО «Кунгурский машзавод» разработана и с 2001 г. проходит про­ мышленные испытания мобильная буровая установка типа МБУ 125 на шасси БАЗ 69099.

Установки по своему конструктивному оформлению и техни­ ческой оснащенности соответствуют требованиям, предъявляе­ мым к ним «Правилами безопасности в нефтяной и газовой про­ мышленности» РД 08-200-98.

10.6.5. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РЕМОНТА СКВАЖИН

ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Необходимость подземного ремонта и освоения скважины или просто спуска в нее колонны труб, когда она способна фонтани­ ровать, обусловило создание оборудования для спуска в скважи­ ну или подъема из нее колонны труб, или для ее ремонта под давлением.

Для осуществления такого процесса возникла необходимость в создании, во-первых, устройств для герметизации устья, спо­ собных при этом пропускать без утечек газа или жидкости спус­ каемые или поднимаемые трубы, и, во-вторых, устройства для спуска и для подъема колонн труб.

Попытки создания подобного оборудования начались еще в двадцатых годах, однако многие годы они заканчивались неудач­ но, и лишь в последние 15—20 лет такое оборудование было в

достаточной степени конструктивно отработано для широкого использования. Столь длительный процесс отработки и совер­ шенствования этого оборудования объясняется его сложностью.

Ускорению его отработки и выпуска способствовала начав­ шаяся разработка нефтегазовых месторождений на морском и океанском шельфе, где выполнение целого ряда внутрисква­ жинных операций осуществимо только под давлением при на­ дежно герметизированном устье скважины.

Главными требованиями к оборудованию для ремонта сква­ жин под давлением, кроме обеспечения спуска или подъема ко­ лонн труб, являются обеспечение его высокой надежности и полное исключение утечек нефти или жидкости.

Комплексы спуско-подъемного оборудования для ремонта скважин под давлением представляют собой обычно группу аг­ регатов, самоходных или буксируемых на прицепе, монтируе­ мых или связываемых в единую систему в зоне скважины на время выполнения на ней работ.

Оборудование это полностью гидрофицировано на основе гидростатического привода. Именно гидрофикация этого вида техники позволила после многих лет работ создать высокона­ дежные агрегаты для работы под давлением и выполнять под давлением практически все необходимые операции без глуше­ ния фонтанирующей скважины, что способствует увеличению

еепродуктивности [36, 55, 56].

Общий вид расположения основного оборудования, разме­

щенного в зоне обслуживаемой скважины, показан на рис. 10.40. Как видно, в данном случае основная часть оборудованияпревенторы и подъемник — монтируются на устье скважины, что обеспечивает соосность всей системы ей стволом скважины.

Такой способ монтажа используется и на морских скважинах. Транспортирование агрегатированного оборудования на суше

обычно выполняется с помощью специальных транспортных платформ — полуприцепов с крановым устройством для погруз­ ки-разгрузки этого оборудования.

Известно несколько схем устройств для спуска — Подъема труб под давлением (рис. 10.41). Общим для всех схем является создание усилий, передаваемых колонне труб с помощью клиньевых спайдерных устройств как вверх, так и вниз.