 |
Инструмент для проведения спускоподъемных операций
|
|
|
|
Все работы по подземному ремонту сопровождаются спуском в скважину и подъемом из нее труб, штанг и различных инструментов. Поэтому над устьем скважины устанавливается подъемное сооружение - вышка, мачта с оборудованием для спускоподъемных операций (СПО).
Эксплуатационные кронблоки являются неподвижной частью талевой системы, изготовляются грузоподъемностью 12,5; 20; 32; 50; 80 и 125 т с числом канатных шкивов 3D6. Кронблоки КБН для работы в районах с умеренным климатом и типа КБ - в умеренном и холодном. Изготавливаются двух видов: исполнение
I - для передвижных подъемных установок и стационарных эксплуатационных мачт; исполнение II - для стационарных вышек. Пример обозначения: КБН-50 кронблок грузоподъемностью 50 т.
Талевые блоки, подвижная часть талевой системы при СПО, предназначены для работы с умеренным климатом (типа БТН) и с умеренным и холодным климатом БТ.
По грузоподъемности талевые блоки, подъемные крюки выпускаются, как и кронблоки от 12,5 до 125 т. Обозначения: БТ-50 и др.
Подъемные крюки, предназначенные для подвешивания элеваторов, вертлюгов и другого оборудования при СПО, изготавливаются двух типов: однорогие грузоподъемностью до 20 тн и трехрогие грузоподъемностью 321 тн и более. Крюки КН - для работы в умеренном климате, КПШ - в умеренном и холодном. Обозначения: КН-50 и др.
Штропы служат для подвески элеватора на крюк. Конструктивно это замкнутая стальная петля овальной формы, сильно вытянутая по одной оси. Изготавливают их цельнокатаными или сварными в стыке контактной сваркой с последующей термообработкой.
Для текущего и капитального ремонта скважин выпускают штропы ШЭ-28-П-Б и ШЭ 50-Б грузоподъемностью 28 и 50 т.
|
|
|
Трубные элеваторы - для захвата обсадных, бурильных и НКТ применяют нескольких типоразмеров (рис.13)
Элеваторы ЭЗН - одноштропные (СПО с помощью двух элеваторов) грузоподъемностью 15,25 и 50 т. В комплект входят: два элеватора, захватное приспособление и штроп. Пример обозначения ЭЗН60-50, где 60 - условный диаметр трубы, мм; 50 - грузоподъемность, т.
Элеваторы ЭГ - одноштропные предназначены для работы с автоматами АПР-2ВБ и спайдерами, грузоподъемностью 16, 50 и 80 т.
Рис. 13. Двуштропный элеватор типа ЭХЛ
Штанговые элеваторы ЭШН (рис. 14) - для захвата колонны штанг и удержания ее в подвешанном состоянии при СПО, грузоподъемностью 5 и 10 т. Конструкция их предусматривает использование двух пар вкладышей для втулок, одна предназначена для штанг Ж12, 16, 19 и 22 мм, вторая - для штанг Ж25 мм.
Автоматы типа АПР (рис. 15) предназначены для механизации операций по свинчиванию и развинчиванию, а также для автоматизации по захвату, удержанию на весу, освобождению и центрированию колонны НКТ
Рис. 14. Элеватор штанговый ЭШН.
1 - шайба; 2 - шплинт; 3 - штроп; 4 - винт; 5 вкладыш; 6 - втулка; 7 - корпус
Рис. 15. Автомат АПР-2ВБМ
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 -электроинерционный привод; 10 - ось балансира; 11 - направление клиньевой подвески; 12 - центратор; 13 - пьедестал центратора; 14 - фиксатор центратора
Ключи механические универсальные КМУ применяют при текущем ремонте скважин для механизации операций по свинчиванию и развинчиванию НКТ с удержанием на весу и центрированием колонны труб. Наибольшее применение ключ получил при ремонте скважин с погружными центробежными электронасосами.
Ключи КМУ-50, КМУ-ГП-50, КМУ-32 имеют электрический инерционный взрывобезопасный, с питанием от промысловой сети, привод. Универсальный механический ключ КМУ-50 (рис. 16) состоит из блока вращателя с электроприводом, спайдера с блоком клиньев и блока управления электроприводом.
|
|
|
Рис. 16. Ключ механический универсальный КМУ-50: 1 - блокировочная рукоятка; 2 - механизм совмещения прорезей рабочей шестерни и корпуса; 3 водило; 4 - редуктор; 5 - электропривод; 6 - сменный механизм; 7 -кронштейн; 8 вращатель; 9 - спайдер
Вращатель - двухступенчатый редуктор с прямозубой цилиндрической передачей, рабочим органом которого является разрезное колесо с установленным на нем водилом. Корпус вращателя и разрезное колесо имеют
прорезь для пропуска насосно-компрессорных труб. Вращатель с электроприводом прикреплен быстросъемными зажимами к поворотной стойке, состоящей из плиты-кронштейна, приваренного к спайдеру.
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.
Спайдеры предназначены для автоматизации операций по захвату, удержания на весу, освобождения и центрирования колонны насосно-компрессорных или бурильных труб в процессе спуска их в скважину. На рис. 17 показан автоматический спайдер АСГ-80. Он состоит из корпуса, клиньевой подвески, сменных центраторов и механизма подъема клиньев.
Рис. 17. Спайдер АСГ-80
1 - вкладыш центратора; 2 - корпус; 3 - корпус клина; 4 - плашка; 5 - подвеска; 6 -пружина ползуна; 7 - направляющая
Ключ трубный типа КТЛ (рис. 18) предназначен для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб (НКТ) и замков бурильных труб механизированным, а также ручным способом при текущем и капитальном ремонте скважин. Обеспечивает надежный захват НКТ, сохранность НКТ от деформаций. Обладает по сравнению с ключами типа КТГУ, в зависимости от типоразмера:
- меньшей на 20П43% массой;
- большим на 17П4% передаваемым моментом раскрепления НКТ;
- повышенной в 5-10 раз стойкостью сухарей;
- повышенным в 3 раза сроком службы
Рис. 18. Ключ трубный КТЛ.
1 - рукоятка; 2 - ось; 3 - пружина; 4 - скоба; 5 - челюсть; 6 - ось; 7 - сухарь; 8 - ручка
Основным оборудованием при производстве подземного ремонта скважин, наряду с подъемными агрегатами, в настоящее время являются гидравлические ключи фирмы "Ойл Кантри" модели 4500 и 5600 и фирмы "Эккель", предназначенные для быстрого и безопасного свинчивания и развинчивания муфтовых соединений труб диаметром от 60 мм до 114,3 мм.
|
|
|
Принцип действия гидравлического ключа заключается в передаче гидравлической энергии к гидравлическому мотору, при этом гидравлическая энергия преобразовывается в ротационную механическую мощность, которая приводит в действие зубчатую передачу ключа. Ключ подвешивается к мачте и подводится к НКТ, предохранительная заслонка закрывается. Челюсти ключа
захватывают НКТ. При установке рукоятки дросселя в переднем положении (на себя) обеспечивается автоматическое свинчивание НКТ в соответствии с необходимыми параметрами, указанными на манометре крутящего момента.
Источником гидравлической энергии является гидравлическая система подъемного агрегата, а гидравлической средой - масло, марки ВМГЗ.
Применение новых технологий, оборудования, автоматов - значительно сокращают время ремонта скважин, и увеличивает межремонтный период работы скважин.
Капитальным ремонтом скважин согласно руководящих документов называется комплекс работ, связанных с восстановлением продуктивности скважин, целостности обсадных колонн и цементного кольца, ликвидацией сложных аварий.
К капитальным ремонтам скважины относятся следующие работы:
КР-1 Ремонтно-изоляционные работы, включающие основные виды работ:
а) отключение отдельных обводненных интервалов пласта и отдельных пластов;
б) исправление негерметичности цементного кольца;
в) наращивание цементного кольца за колоннами, кондуктором.
КР-2 Устранение негерметичности эксплуатационной колонны, включающее основные виды работ:
а) устранение негерметичности тампонированием;
б) устранение негерметичности установкой пластыря:
в) устранение негерметичности спуском дополнительной обсадной колонны меньшего диаметра.
КР-3 Устранение аварий, допущенных в процессе эксплуатации или ремонта, включающее основные виды работ:
|
|
|
а) извлечение оборудования из скважин после аварий, допущенных в
процессе эксплуатации и ремонта;
б) ликвидация аварий с эксплуатационной колонной;
в) очистка забоя и ствола скважины от металлических предметов.
КР-4 Переход на другие горизонты и приобщение пластов, включающий основные виды работ:
а) переход на другие горизонты:
б) приобщение пластов.
КР-6 Комплекс подземных работ, связанных с бурением, включающих основные виды работ:
а) зарезка новых стволов скважин;
б) бурение цементного стаканов;
в) фрезерование башмака колонны с углублением ствола в горной породе;
г) бурение и оборудование шурфов.
КР-7 Обработка призабойной зоны, включающую основные виды работ:
а) проведение кислотной обработки;
б) промывка призабойной зоны растворителями, ПАВ;
в) выравнивание профиля приемистости нагнетательных скважин;
г) дополнительная перфорация и торпедирование ранее простреленных интервалов.
КР-8 Исследование скважин.
КР-10 Ввод в эксплуатацию и ремонт нагнетательных скважин.
Работы по капитальному ремонту скважин выполняются бригадой, возглавляемой мастером.
Бригады по капитальному ремонту скважин работают в две смены. В состав вахты (смены) входят три человека: двое - бурильщик с помощником - работают у устья скважины, третий - машинист подъемника, управляет лебедкой подъемного механизма. Бригады, осуществляющие зарезку вторых стволов скважин, имеют состав вахты в количестве 5 человек: бурильщик с двумя помощниками работают у устья скважины, верховой рабочий, находящийся на высотной рабочей площадке, осуществляет подвод верхних концов труб к подсвечнику и их отвод, слесарь-ремонтник осуществляет поддержание в работоспособном состоянии насосного оборудования и его ремонт. Работы по капитальному ремонту скважин выполняются по предварительно составленному плану, в котором указываются виды работ и мероприятия, обеспечивающие безопасность их проведения.
Мастер по ремонту скважин организует проведение работ в соответствии с планом, обеспечивает безопасность проводимых работ, соблюдение условий охраны недр и окружающей среды, ведет учет выполненных бригадой работ.
Полный цикл операций капитального ремонта скважин включает:
Переезд бригады и доставку оборудования к скважине;
Подготовительные работы по установке у скважины подъемного оборудования, агрегатов и емкостей с необходимыми растворами для закачки в скважину при проведении технологических операций.
Спускоподъемные операции, связанные с ремонтом скважинного оборудования.
Заключительные операции, ставящие своей целью демонтаж оборудования и подготовку его к транспортированию на новую скважину.
|
|
|
Перед проведением капитального ремонта и после его окончания проводят обследование скважины с целью: установления места и характера смятия, слома или продольного разрыва эксплуатационной колонны; определения местоположения и состояния труб, оборудования, различных приспособлений и посторонних предметов в стволе скважины; выявления в скважине песчаных и цементных пробок, а также различных отложений на стенках эксплуатационной колонны; проверки состояния фильтра скважины.
Обследование начинают с проверки состояния эксплуатационной колонны и ствола скважины при помощи шаблона. Шаблон на бурильных или насосно-компрессорных трубах медленно спускают в скважину, обязательно наблюдая за нагрузкой по индикатору веса. Если шаблон останавливается на какой-то глубине и под нагрузкой вниз не проходит, его поднимают из скважины. В зависимости от состояния залитой свинцом поверхности шаблона составляют план дальнейшего обследования.
Для определения местоположения в скважине постороннего предмета, формы его верхнего конца, а также характера слома или смятия эксплуатационной колонны служат плоские или конусные печати.
Наряду с обследованием скважины проводят также работы по ее исследованию с целью определения глубины забоя и уровня жидкости, установления интенсивности притока из пласта в скважину при различных значениях забойного давления, а также обнаружения дефекта (негерметичности) эксплуатационной колонны, его характера и глубины расположения.
При выполнении работ по капитальному ремонту скважин наряду с агрегатами и инструментами для спуско-подъемных операций используют также оборудование для вращения инструмента, цементировочные установки, компрессорные установки и автоцистерны.
При капитальном ремонте скважин используют передвижные подъемные агрегаты различных конструкций: отечественного производства - А-50М, А60/80, у которых мачта смонтирована вместе с подъемным механизмом.
Агрегат А-50 предназначен для спуско-подъемных операций для спуско-подъемных операций с насосно-компрессорными и бурильными трубами и укладкой их на мостки при освоении, текущем и капитальном ремонте скважин, для разбуривания цементной пробки в трубах диаметром 146-148 мм с промывкой скважин, установки фонтанной арматуры, ликвидации аварий в скважинах и для буровых работ.
Этот агрегат - самоходная установка, смонтированная на шасси автомобиля КрАЗ-250. Имеет следующие основные узлы: однобарабанную лебедку с трансмиссией привода, вышку с талевой системой, ротор с гидравлическим приводом, промежуточный вал бурового ротора, систему управления и насосный блок. Имеет также ограничитель подъема крюкоблока. Канатоукладчик, контрольно-измерительные приборы для контроля за работой двигателя, элементов гидросистемы и пневмосистемы, обеспечивающие безопасность при установке агрегата у скважины и проведении спуско-подъемных работ. Управление всеми механизмами агрегата как при установке вышки в рабочее положение, так и при спуско-подъемных операциях осуществляется с открытого пульта, расположенного на раме агрегата у задней опоры вышки, слева по ходу автомобиля.
Привод навесного оборудования агрегата и насосного блока осуществляется от тягового двигателя автомобиля через коробку скоростей, включенную напрямую, и раздаточную коробку.
Подъемный агрегат зарубежного производства фирмы «Кардвелл КВ-210В» предназначен для спуско-подъемных операций с бурильными трубами свечами с установкой их за «палец» площадки верхового рабочего.
Основным оборудованием для проведения спуско-подъемных операций наряду с подъемными агрегатами являются гидравлические ключи фирмы «Ойл Кантри» модели 4500 и 5600 и фирмы «Eckel», предназначенные для быстрого и безопасного свинчивания и развинчивания муфтовых соединений труб диаметром от 60 мм до 114,3 мм. Для механизации работ по свинчиванию и развинчиванию труб, а также удержания колонны труб на весу применяют автоматы подземного ремонта. Гидравлический ключ «Ойл Кантри» является быстрым, безопасным и точным ключом для свинчивания и развинчивания НКТ с внешним диаметром от 60 до 114 мм.
Цементировочные агрегаты предназначены для приготовления, закачивания и продавливания тампонажных и других растворов в скважину, для промывок скважин через спущенные в них трубы, обработки призабойной зоны пласта, опрессовки труб и оборудования. Цементировочный агрегат имеет следующие основные узлы: плунжерный насос высокого давления, центробежный насос с отдельным приводом, смесительное устройство, мерные емкости, бак для цементировочного раствора, манифольд с запорной арматурой. Монтируется цементировочный агрегат на шасси автомобиля.
Насосные установки УНЦ1-160Х50К (АзИНМАШ-30А), УНБ1-160х63, УНБ1-400X400 предназначены для транспортирования и нагнетания в скважину различных жидкостей при кислотной обработке призабойных зон, при цементировании, промывке песчаных пробок и других промывочно-продавочных работ. Установка состоит из плунжерного насоса высокого давления, емкости, коробки отбора мощности, манифольда.
Все оборудование закреплено на общей монтажной раме: УНЦ1-160х50К - на шасси автомобиля КрАЗ-257, УНБ1-160х63 и УНБ1-400х400 - на шасси автомобиля КрАЗ-250.
Автоцистерны АЦ-10, АЦ-11 предназначены для транспортировки неагрессивных жидких сред температурой до +80 ° С и подачи их к насосным установкам при цементировании скважин и других продавочно-промывочных работах.
Автоцистерна позволяет осуществлять следующее:
наполнять собственную цистерну жидкостью из посторонней емкости с уровнем жидкости не ниже уровня земли;
подавать жидкость (с замером их количества) из собственной цистерны на вход насоса высокого давления насосной установки;
подавать жидкость из посторонней емкости, минуя собственную цистерну.
Оборудование цистерны включает в себя цистерну, насосный блок с приводом, манифольд, систему заполнения насоса и управления коробкой отбора мощности и другое вспомогательное оборудование.
Автоцистерны АЦ-10, АЦ-11 расположены на шасси автомобиля КАМАЗ-53212, 5320.
Компрессорные станции СД 9/101 Ml, ПКС 7/100 предназначены для подачи сжатого воздуха в нефтяные скважины при их освоении, а также для проведения других процессов, когда периодически необходим сжатый воздух.
Оборудование станции смонтировано на общей раме, которая крепится к шасси автомобиля КрАЗ-257Б1. Для сжатия воздуха применен поршневой компрессор, выпускаемый в сборе с редуктором. Привод осуществляется от дизели 2Д12Б через редуктор, карданный вал и муфту сцепления. Станция укомплектована сборным трубопроводом для подключения ее к скважине.
|
|
|
