Оборудование для механизации спуско-подъемных операций

7.1. КЛИНОВЫЕ ЗАХВАТЫ

Клиновой пневматический захват ПКР560М (рис. 7.1) предназначен для механизированного захвата в роторе насосно-компрессорных, бурильных и утяжеленных бурильных труб, передачи вращения от ротора бурильной колонне при снятых клиньях, очистки наружной поверхности труб, механизированного отвода клиньев.

Рис. 7.1. Клиновой пневматический захват ПКР560М:

1 - корпус; 2 - вкладыши; 3 - клинья; 4 - центратор; 5 - направляющие; 6 - кольцо; 7 - рычаг; 8 - пневмоцилиндр; 9 -педальный кран

Рис. 7.2. Клиновой пневматический захват ПКР0560М:

1 - вкладыш; 2 - клинья с державками; 3 - обсадная труба; 4 - центратор; 5 - кольцо с планками; 6 - линия пневмосистемы буровой установки; 7 - приводная часть от клинового захвата

Техническая характеристика

Клиновой пневматический захват ПКР0560М (рис.7.2) предназначен для механизированного захвата в роторах Р560 и Р700 (с промежуточной вставкой) обсадных труб, а также бурильных труб при спуске обсадных колонн секциями.

Рис. 7.3. Клиновые пневматические захваты ПРКБ0560 и ПКРБ0700:

I - клинья; 2 - корпус; 3 - разъемный вкладыш; 4 - неразъемный вкладыш; 5 - шестерня; 6 -обтиратор; 7 - центратор; 8 -кольцо с планками; 9 - рычаг; 10 - подроторный кронштейн;

II - цилиндр управления; 12 - кран управления

Техническая характеристика

Клиновые пневматические захваты типа ПКРБО (рис. 7.3 и 7.4) предназначены для механизированного, частично автоматизированного захвата в роторе насосно-компрессорных, бурильных, утяжеленных и обсадных труб, передачи вращения от ротора бурильной колонне через встроенный роликовый зажим, проведения работ без трудоемких операций по снятию и установке клиньев, вкладышей, зажимов ведущей трубы, смазке и очистке наружной поверхности труб на буровых установках 7-го класса для ПКРБ0560 и 8-го класса для ПКРБ0700, 9-го и 10-го классов для ПКРБ0950 и 11-го класса для ПКРБ01260. В табл. 7.1 приведены технические характеристики захватов этих типов.

Рис. 7.4. Клиновые пневматические захваты ПКРБО950 и ПКРБО1260:

1 - корпус; 2 - разъемные вкладыши; 3 - клинья; 4 - неразъемный вкладыш; 5 - верхний центратор; 6 - обтиратор; 7 - нижний центратор; 8 - кольцо с плашками; 9 - рычаг; 10 - кран управления; 11 - цилиндр управления; 12 - подроторный кронштейн

7.2. КЛЮЧИ (АВТОМАТЫ) К УСТАНОВКАМ ДЛЯ ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНОГО БУРЕНИЯ И РЕМОНТА НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

Ключ (автомат) АПР-2ВБМ предназначен для механического свинчивания и развинчивания труб при помощи вращателя, он автоматизирует захват и удержание на весу колонны при помощи автоматического спай-дера, а также центрирует колонну труб центратором. Автомат рассчитан на использование его совместно с элеваторами ЭТА и трубными ключами КТГУ и КОТ.

Автомат АПР-2ВБМ (рис. 7.5) со взрывобезопасным электроприводом состоит из блока вращателя, клиньевой подвески, центратора, балансира с грузом, привода и блока управления электроприводом. Блок вращателя представляет собой корпус клиньевого спайдера с герметизированным червячным редуктором и водилом, передающим усилие вращения трубному

Рис. 7.5. Ключи (автоматы) АПР-2ВБМ и АПР-ГП:

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 - электро-инерционный привод; 10 - ось балансира; 11 - направление клиньевой подвески; 12 - центратор; 13 - пьедестал центратора; 14 - фиксатор центратора

ключу.

На конце червяка смонтированы полумуфта центробежной муфты и инерционное устройство. Блок клиньевой подвески состоит из направляющей с кольцевым основанием, к которому шарнирно подвешены три клина. Клинья для труб диаметром 48, 60 и 73 мм сборные и состоят из корпуса клина и стенных плашек.

Клинья для труб диаметром 89 мм монолитные и снабжены усами-синхронизаторами, обеспечивающими их синхронную работу в момент захвата трубы. От электродвигателя вращение передается на полумуфту центробежной муфты, кулачки муфты раскручиваются и взаимодействуют со второй полумуфтой, связанной с червячным редуктором. При достижении электродвигателем номинальных оборотов кулачки начинают передавать номинальный крутящий момент.

Привод ключа осуществляется от электрического инерционного электродвигателя В10084У2-5 взрывобезопасного исполнения ВЗТ-4В. Управление приводом - от кнопочного поста управления. Время свинчивания (развинчивания) одной трубы - не более 13 с.

Ключ (автомат) гидроприводной АПР-ГП (см. рис. 7.5) предназначен для механического свинчивания и развинчивания труб при помощи вращателя, он автоматизирует захват и удержание на весу колонны при помощи автоматического спайдера, а также центрирует колонну труб центратором. Автомат рассчитан на использование его совместно с элеваторами ЭТА и трубными ключами типа КТГУ и КОТ.

Автомат состоит из блока вращателя с гидравлическим приводом от подъемной установки, клиньевой подвески, центратора, балансира с грузом и блока управления гидромотором привода типа 3103.56-20.

Блок вращателя представляет собой корпус клиньевого спайдера с герметизированным червячным редуктором и водилом, передающим усилие вращения трубному ключу.

Технические параметры ключей-автоматов приведены в табл. 7.2.

7.3. БУРОВЫЕ ПРИВОДНЫЕ КЛЮЧИ К УСТАНОВКАМ ДЛЯ ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНОГО БУРЕНИЯ И РЕМОНТА НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

Ключ штанговый элеваторный КШЭ (рис. 7.6) предназначен для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений насосных штанг.

Ключ состоит из блока вращателя, блока управления и специального штангового элеватора.

Блок вращателя представляет собой редуктор с прямозубыми колесами. К одному концу быстроходного вала редуктора при помощи полумуфты присоединен электродвигатель, на другом конце при помощи шлицев установлен маховик для получения необходимого крутящего момента на водиле при свинчивании и развинчивании насосных штанг. Водило приварено на большом колесе-шестерне. 0ткидная вилка выполняет роль второго элеватора и служит для удержания колонны штанг на весу.

Блок управления электродвигателем состоит из электромагнитного пускателя и поста управления, соединенных кабелем со штепсельными разъемами.

В зависимости от размера штанг, с которыми производится работа, в корпус штангового элеватора вставляются соответствующие вкладыши и запорное кольцо, а в откидной вилке устанавливается соответствующая вставка. Перед пуском ключа снимается кожух и устанавливается маховик

Рис. 7.6. Ключ штанговый элеваторный КШЭ:

1 - водило; 2 - откидная вилка; 3 - редуктор; 4 - электродвигатель; 5 - маховик; 6 - винты крепления определенного диаметра, обеспечивающий необходимую величину крутящего момента для данного соединения штанг.

Так, для штанг 16 мм устанавливается маховик диаметром 21 мм, для штанг 19 и 22 мм - диаметром 30 мм, а для штанг 25 мм - оба маховика вместе.

Ключ механический универсальный КМУ-50 (рис. 7.7) предназначен для механизации операций по свинчиванию и развинчиванию, удержанию колонны насосно - компрессорных труб при текущем ремонте скважин.

Ключ состоит из блока вращателя с электроприводом, спайдера с блоком клиньев и блока управления электроприводом.

Вращатель - двухступенчатый редуктор с прямозубой цилиндрической передачей, рабочим органом которого является разрезное колесо с установленным на нем водилом. Корпус вращателя и разрезное колесо имеет прорезь для пропуска насосно - компрессорных труб.

Привод ключа КМУ-50 электрический инерционный взрывобезопасный с питанием от промысловой сети напряжением 380 В. Электродвигатель ключа типа В100 442-5 исполнения ВЗТ-4В мощностью 3 кВт. Ключ оснащен блоком управления электропривода с кабелем КРПСН 3x4-1x2,5.

Вращатель с электроприводом прикреплен быстросъемными зажимами к поворотной стойке, состоящей из плиты-кронштейна, приваренного к спайдеру.

Инерционное устройство позволяет регулировать величину крутящего момента на водиле ключа путем установки соответствующих сменных маховиков. Управление электроприводом - посредством магнитного пускателя и кнопочного поста управления.

Полуавтоматический спайдер состоит из разрезного корпуса, сменных блоков клиньев для труб диаметром 60; 73 и 89 мм, рукоятки управления и хомута. К корпусу спайдера приварен кронштейн для установки вращателя.

Ключ механический универсальный КМУ-ГП-50 (см. рис. 7.7) предназначен для механизации операций по свинчиванию и развинчиванию, удержанию колонны насосно-компрессорных труб при текущем ремонте скважин.

Ключ состоит из блока вращателя с гидравлическим приводом от подъемной установки, спайдера с блоком клиньев и блока управления гидромотором привода типа 3103.56 — 20.

Ключ трубный КТГУ-М (рис. 7.8) применяется при механизированном свинчивании и развинчивании труб с помощью автоматов АПР-2ВБ, АПР-ГП и механических ключей КМУ. Ключ состоит из рукоятки 5 и створки 3, шарнирно соединенных с челюстью 6 при помощи пальца 2. При надевании ключа на трубу створка 3 проворачивается вокруг пальца 2 и под действием пружины 4 плотно прижимается сухарями 1 к трубе.

Ключ трубный двухшарнирный КТДР-73 (рис. 7.9) применяется в процессе подземного и капитального ремонта скважин для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб как при использовании механических ключей, так и при работе вручную, для чего ключ снабжен дополнительной рукояткой. Ключ также выполнен с шаровыми фиксаторами сменной плашки и дополнительной рукоятки, что способствует быстрос-менности этих элементов при необходимости их замены.

Ключ трубный одношарнирный КОТ (рис. 7.10) предназначен для проведения монтажно-демонтажных промысловых работ, а также для свинчи-

Рис. 7.7. Ключи механические универсальные КМУ-50 и КМУ-ГП-50:

1 - блокировочная рукоятка; 2 - механизм совмещения прорезей шестерни и корпуса; 3 -водило; 4 - редуктор; 5 -электропривод; 6 -сменный маховик; 7 -кронштейн; 8 - вращатель; 9 - спайдер

Рис. 7.8. Ключи трубные типа КТГУ-М (КТГУ-М48, КТГУ-М60, КТГУ-М73, КТГУ-М89):

1 - сухарь; 2 - палец; 3 - створка; 4 - пружина; 5 - рукоятка; 6 -челюсть

Рис. 7.9. Ключ трубный двухшарнирный КТДР

Рис. 7.10. Ключи одношарнирные трубные КОТ 48-89, КОТ 89-132

Рис. 7.11. Ключ штанговый гидроприводной КШ

вания и развинчивания насосно-компрессорных труб при спуско-подъ-емных операциях на скважинах, в том числе с применением механических ключей типа АПР. Ключ состоит из ручки, шарнирно соединенных между

Рис. 7.12. Ключ гидроприводной КТР

собой челюстей и рукоятки. В челюсть вставлена плоская плашка, в рукоятку - сухарь. На оси шарнира находится пружина, которая удерживает на весу ключ, установленный на трубе или муфте.

Ключ штанговый гидроприводной КШ (рис. 7.11) предназначен для механизации операций по свинчиванию и развинчиванию насосных штанг при ремонте нефтяных и газовых скважин.

Рис. 7.13. Ключ подвесной гидравлический КПГ-12

Ключ гидроприводной КТР (рис. 7.12) предназначен для механизации операций свинчивания и развинчивания насосно — компрессорных труб при ремонте нефтяных и газовых скважин.

Ключи машинные КМТ и КМБ предназначены для крепления — рас — крепления резьбовых соединений насосно — компрессорных, геолого — раз — ведочных, бурильных и обсадных труб при спуско — подъемных операциях в бурении, капитальном ремонте и освоении скважин.

Ключ машинный КМБО предназначен для крепления — раскрепле —

ния

Рис. 7.14. Ключ подвесной гидравлический КПР-12:

1 - стопор; 2 - ключ; 3 - створка; 4 - упор; 5 - ограничитель ключа и стопора; 6 - болт регулировочный; 7 - рукоятка подъема;8 -гидроподъемник; 9 - амортизатор;

10 - серьга; 11 - винт; 12 - подвеска; 13 - гидрораскрепитель; 14

- ограничитель крутящего мо — мента; 15 - рукоятка переключения скоростей; 16 - гидрорукав

резьбовых соединений бурильных, утяжеленных бурильных и обсадных труб при спуско — подъемных операциях в бурении, капитальном ремонте и освоении скважин.

Ключ подвесной гидравлический КПШ предназначен для механизации процесса свинчивания — развинчивания насосных штанг при текущем и капитальном ремонте скважин.

Ключ снабжен подвеской — компенсатором для вертикального переме — щения и системой управления с помощью рукоятки, расположенной непосредственно на ключе. Зев ключа закрывается подпружиненными дверцами. Обеспечена возможность визуального контроля крутящего момента.

Ключ подвесной гидравлический КПТ предназначен для механизации процесса свинчивания-развинчивания насосно-компрессорных труб при текущем и капитальном ремонте скважин.

Он состоит из гидравлической части, зубчатой передачи, включающей планетарный редуктор и коробку переключения скоростей, и трубозажим — ного устройства кулачкового типа.Ключ снабжен подвеской — компенсато — ром для вертикального перемещения и системой управления с помощью рукоятки, расположенной непосредственно на ключе. В ключе предусмотрена блокировка, предотвращающая

Рис. 7.15. Ключи трубные гидравлические:

а - КТГ-25-140; б - КТГ-31-324

возможность включения при открытой дверце на зеве ключа. Обеспечен визуальный контроль крутящего момента.

Ключ подвесной гидравлический КПГ-12 (рис. 7.13) предназначен для механизации процесса свинчивания - развинчивания насосно - ком -рессорных труб и бурильных труб при текущем и капитальном ремонте скважин.

В ключе предусмотрена плавная регулировка крутящего момента. Так, при низкой передаче диапазон изменения крутящего момента составляет 012 кН-м, а при высокой - 0-2,4 кН-м.

Ключ подвесной разрезной гидравлический КПР-12 (рис. 7.14) предназначен для механизации процесса свинчивания-развинчивания насосно-компрессорных труб и бурильных труб при текущем и капитальном ремонте скважин.

Ключ приводной трубный КПТГ-325 предназначен для свинчивания и развинчивания обсадных труб на буровых установках при проводке и освоении нефтяных и газовых скважин.

Привод ключа - гидравлический двухскоростной, приводится в действие двумя насосами.

Ключ трубный гидравлический КТГ-25-140 (рис. 7.15, а) предназначен для механизированного свинчивания и развинчивания соединений НКТ, бурильных и обсадных труб при бурении и ремонте скважин.

Отличительной особенностью ключа является высокий крутящий момент и компактность. Система переключения гидромотора позволяет изменять частоту вращения и крутящий момент, не останавливая ключ, а реверсивный рычажно-кулачковый зажимной механизм обеспечивает надежный захват труб и муфт. Наличие фиксированного переднего огражде -ния повышает надежность и безопасность работы.

Гидравлическое трехточечное стопорное устройство обеспечивает надежную фиксацию всего диапазона диаметров труб без смены кулачков, не требует переворачивания при переходе с режима “свинчивание" и наоборот, гасит реактивный момент на ключе. Наборы сменных элементов, включающие комплекты вкладышей трубных и муфтовых для НКТ, муфтовых для бурильных обсадных труб, замков

Ключ трубный гидравлический КТГ-31-324 (рис. 7.15, б) является универсальным инструментом для механизации операций по свинчиванию и развинчиванию бурильных и насосно-компрессорных труб в процессе спуско — подъемных операций. Он применяется в нефтяной и газовой про — мышленности при бурении и ремонте скважин, а также может использоваться в геологоразведке и при ремонте скважин водоканализационного хозяйства.

Ключ снабжен рычажно-кулачковой системой зажима, легко и быстро заменяемым комплектом захватов, имеет высокую надежность конструкции опоры. Простота и безопасность применения делают этот ключ наиболее конкурентоспособным, а минимальные требования к техобслуживанию существенно снижают эксплуатационные расходы.

Технические параметры приводных ключей приведены в табл. 7.3.

7.4. БУРОВЫЕ АВТОМАТИЧЕСКИЕ СТАЦИОНАРНЫЕ КЛЮЧИ К УСТАНОВКАМ ДЛЯ ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНОГО БУРЕНИЯ И РЕМОНТА НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

Ключ буровой автоматический стационарный с пневмоприводом АКБ-

3М2 предназначен для механизации и автоматизации свинчивания и развинчивания бурильных и обсадных труб в процессе спуско — подьемных операций при бурении скважин на нефть и газ.

Ключ состоит из блока ключа, колонны с кареткой и пульта управления. Механизмы ключа работают при помощи пневмодвигателя и пневмо — цилиндров от сети сжатого воздуха.

Блок ключа - основной механизм, выполняющий операции свинчивания и развинчивания труб. По направляющим полозьям блок ключа перемещается вдоль каретки под воздействием двух пневматических цилиндров двойного действия и может подводиться к бурильной трубе или отводиться от нее.

Вращение трубозажимного устройства блока ключа - от пневмодвига — теля через редуктор. Каретка свободно вращается в верхней части колонны, ее положение при работе фиксируется. Каретка с блоком ключа может перемещаться вдоль колонны по высоте. Нижней частью ключ жестко крепится к основанию буровой.

Дистанционное управление работой ключа обеспечивает пульт.

Ключ буровой автоматический стационарный АКБ-3М2.Э2 с двухско — ростным электроприводом вращателя разработан на базе ключа АКБ — 3М2. Область применения ключа АКБ — 3М2.Э2 и диапазон свинчивания и развинчивания соединений бурильных и обсадных труб в процессе спуско — подъемных операций аналогичны ключу АКБ — 3М2.

Основными узлами ключа являются блок ключа, колонна с кареткой и пульт управления. Ключ снабжен также системой обогрева (в зимний период) пневматических устройств.

Ключи буровые автоматические стационарные с гидроприводом КБГ и КБГ2 предназначены для механизации свинчивания-развинчивания бу— рильных, утяжеленных обсадных, насосно-компрессорных труб и долот с контролем и автоматическим ограничением крутящего момента, а также для механизации наращивания бурильной колонны через дополнительный шурф разборки забойных двигателей на буровой. Применяются на буровых установках со всеми типами встроенных в ротор клиньевых захватов, в любых климатических условиях.

Буровой ключ КБГ2 состоит из механизма позиционирования, закрепленного на основании буровой, смонтированных на нем вращателя и стопорного ключа, а также пульта управления и силовой установки.

Вращатель - механизм, передающий крутящий момент на замок, выполняющий операции свинчивания-развинчивания. Защита резьбовых соединений от перегрузок обеспечена установкой датчика момента.

Стопорный ключ служит для удержания колонны от поворота, компенсации осевой нагрузки на резьбу от веса труб.

Вращатель со стопорным ключом могут плавно подниматься, опускаться и удерживаться на любом уровне механизма позиционирования, а также отводиться в сторону от центра скважины. Максимальный угол поворота ключа вокруг механизма позиционирования 120°.

С пульта осуществляется дистанционное управление всеми механизмами ключа.

Силовая установка компактно выполнена в

71. Виды работ по подземному ремонту скважин (текущий ремонт).

Подземным ремонтом скважиныназывается комплекс работ, связанных с предупреждением и ликвидацией неполадок с подземным оборудованием и стволом скважины.

При ремонтных работах скважины не дают продукции. В связи с этим простои скважин учитываются коэффициентом эксплуатации К_э, т.е. отношением времени фактической работы скважин к их общему календарному времени за месяц, квартал, год. Коэффициент эксплуатации в среднем составляет 0,94-0,98.

Подземный ремонт скважин условно можно разделить на:

• текущий
• капитальный

Текущий ремонт скважин подразделяют на:

• планово-предупредительный (или профилактический)
• восстановительный

Планово-предупредительный ремонт скважин — это ремонт с целью предупреждения отклонений от заданных технологических режимов эксплуатации скважин, вызванных возможными неполадками в работе как подземного оборудования, так и самих скважин. Планово-предупредительный ремонт планируется заблаговременно и проводится в соответствии с графиками ремонта.

Восстановительный ремонт скважин - это ремонт, вызванный непредвиденным резким ухудшением технологического режима эксплуатации скважин или их остановкой из-за отказа насоса, обрыва штанговой колонны и т.п.

Межремонтный период работы скважин — это продолжительность фактической эксплуатации скважины от предыдущего ремонта до последующего. Эта продолжительность определяется путем деления числа скважино-дней, отработанных в течение определенного периода (квартала, полугодия), на число подземных ремонтов, проведенных за тот же период в данной скважине.

Основными путями повышения Кэ (что равнозначно добыче нефти) являются: сокращение сроков подземного ремонта скважин; максимальное увеличение межремонтного периода работы скважин.

Рассмотрим более подробно виды подземных ремонтов.

Текущий ремонт скважин

Текущий ремонт скважинподразделяют на:

· планово-предупредительный (или профилактический)

· восстановительный

Текущим ремонтом скважин (ТРС)называется комплекс работ, направленных на восстановление работоспособности скважинного и устьевого оборудования, и работ по изменению режима эксплуатации скважины, а также по очистке скважинного оборудования, стенок скважины и забоя от различных отложений (парафина, гидратных пробок, солей, продуктов коррозии).