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

книги / Техника и технология капитального ремонта скважин

..pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
12.64 Mб
Скачать

поршня верхнего насоса. Продукция верхнего пласта поступает на прием верхнего насоса и, смешиваясь в цилиндре с продукт цией нижнего пласта, поднимается по колонне НКТ.

Диаметры насосов подбирают таким образом, чтобы произ­ водительность верхнего насоса была больше и обеспечивала пропуск продукции нижнего и верхнего пластов.

Применяют также схемы ШСН—ШСН с параллельными ря­ дами НКТ (рис. 11.40). Наземное оборудование состоит из ба­ лансирного станка-качалки со специальной головкой 1, на ко­ торой закреплены две канатные подвески 2, или же из двух балансирных станков-качалок с независимыми канатными под­ весками и устьевого оборудования 3.

Подземное оборудование состоит из двух колонн НКТ 4 и 5, одна из которых (4) несет скважинный насос 7 для эксплуа­ тации нижнего пласта и пакер 8, вторая колонна НКТ 5 (или же колонна полых штанг) несет скважинный насос 6 для экс­ плуатации верхнего пласта. По сравнению с предыдущей эта схема позволяет эксплуатировать оба пласта независимо друг от друга, но имеет большую металлоемкость.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Какие способы добычи нефти и газа Вы знаете?

2.Какие условия нужно соблюдать при вскрытии пласта в процессе бурения для обеспечения успешного освоения сква­ жины?

3.Какие типовые конструкции забоев скважин Вы знаете?

4.Каково назначение колонной головки? Из каких основных

частей состоит колонная головка простейшей конструкции?

5.Что понимают под освоением скважин?

6.Назовите способы вызова притока жидкости.

7.Какие методы освоения скважин Вы знаете?

8.В чем сущность поршневания и как оно производится?

9.При каком условии возможно фонтанирование сква­

жины?

10.Что является показателем эффективности фонтанного способа добычи нефти?

11.Что называют газовоздушным подъемником и какие их

конструкции Вы знаете?

12.В чем сходство и отличие компрессорного, бескомпрессорного и внутрискважинного газлифтов?

13.В чем преимущества газлифта по сравнению с эрлифтом?

14.Объясните функции фонтанной арматуры и из каких ча­

стей она состоит?

15. Для чего предусмотрен воздушный манифольд? Объясни­ те принцип, его работы.

16.Что такое штуцер и для чего он предусмотрен?

17.Какое внутрискважинное оборудование применяют для

предупреждения открытого фонтанирования?

18.Из каких частей состоит клапан-отсекатель и как он ра­ ботает?

19.Какие пакеры применяют с клапанами-отсекателями?

20.Как устроен клапан-отсекатель с дистанционным управ­ лением?

21.Какими устройствами оснащают пакер с клапаном-отсе- кателем?

22.Какие комплексы управления скважинными отсекателями (КУСА) Вы знаете?

23.Как осваивают скважину методом аэрации с помощью воздушного манифольда?

24.Что представляют собой газлифтные клапаны и с какой целью их применяют?

25.Как подразделяются глубиннонасосные установки?

26.Расскажите о принципиальной схеме работы насосной установки.

27.Назовите основные узлы станка-качалки.

28.Для чего предусмотрено устьевое оборудование глубин­ нонасосных скважин?

29.Что такое канатная подвеска?

30.Какая разница между невставными и вставными сква­ жинными насосами?

31.Из каких основных узлов состоит насос НСВ1? Объясни­ те принцип его действия.

32.Из каких основных узлов состоит насос НСН1? Объяс­ ните принцип его действия.

33.Какие защитные приспособления, применяемые в насос­ ной установке, Вы знаете?

34.Из каких основных частей состоит установка ПЦЭН?

35.Что Вы знаете об эксплуатации газовых скважин?

36.Какие гидродинамические методы исследования сква­ жин Вы знаете?

37.Расскажите об индикаторной диаграмме.

38.Что такое коэффициент продуктивности?

39.Как устанавливают оптимальный режим эксплуатации фонтанной скважины?

40.Расскажите об исследовании компрессорных скважин и

окривой Q = f(V о).

41.Что такое динамометрирование?

42.Какими способами можно раздельно эксплуатировать два пласта одной скважиной?

43.Какие схемы оборудования используют для раздельной эксплуатации двух пластов фонтанным способом?

44.Какие схемы оборудования используют для эксплуата­ ции двух пластов механизированным способом?

Глава III

НАЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ, АГРЕГАТЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ТЕКУЩЕГО И КАПИТАЛЬНОГО

РЕМОНТА СКВАЖИН

На рис. IIIЛ приведена схема классификации машин, обо­ рудования, механизмов, сооружений и инструментов, составля­ ющих современный комплекс технических средств для текуще­ го ремонта нефтяных, газовых и нагнетательных скважин. По этой схеме группы оборудования подразделены на подгруппы, без дифференциации их на типы и типоразмеры оборудования.

На рис. III.2 показана схема классификации машин, обору­ дования, механизмов, сооружений и инструмента для капиталь­ ного ремонта скважин, необходимых для выполнения групп операций. Здесь техника также подразделена лишь на подгруп­ пы, без дифференциации на отдельные типы оборудования. Видно, что и это оборудование так же, как и оборудование для текущего ремонта скважин, в основном не универсально, а спе­ циализировано для выполнения строго определенных операций. Более того, такое оборудование применяют только в одной от­ расли промышленности — нефтегазодобывающей.

Главное отличие техники капитального ремонта скважин от техники текущего ремонта заключается в широком использова­ нии комплекса бурового оборудования.

Классификация оборудования по назначению показывает, что по номенклатуре оно отличается большим числом подгрупп и разнообразием. Технологическая специфика обоих процессов превратила их к настоящему времени в сложную и многооб­ разную область техники, сформировавшуюся в самостоятель­ ные службы текущего и капитального ремонтов скважин.

В состав комплекса оборудования входят: вышка с рабочей площадкой и мостками; талевая система; подъемная лебедка или установка (агрегат); насосная установка; ротор; вертлюг; противовыбросовое оборудование; устьевой и подземный инст­ румент.

В зависимости от вида и сложности производимого ремонта, аварийных ситуаций, возникающих в процессе ремонта сква­ жин, оборудование может поставляться отдельными комплек­ тами или узлами (например, в виде подъемника, вышки или мачты, элементов талевой системы и т. д.), частично укомплек­ тованными (лебедка, вышка, талевая система в комплекте, ро­ торная установка с индивидуальным приводом, насосная уста-, новка и т. д.) и полностью укомплектованными механизмами, позволяющими осуществлять весь цикл ремонта скважин.

____ € Z Z

Спуско-подъемное оборудование

I

Подъемники и агрегаты

Подъемники

Стационарные сооружения

Агрегаты спуско-подъемные

1

Силовые приводы

Преобразователи

механические

Преобразователи

гидравлические

Лебедки

Талевые системы

Органы управления

Гидроподъемник

Агрегаты для спуска-подъема труб под давлением

Агрегаты для внутрискважинных работ

\________

 

 

Транспортное оборудование

 

 

Средства автоматизации

 

 

1

Инструмент

Средства механизации

Манипуляторы трубные

 

 

 

 

Магазины трубные

 

 

Автоматические ключи

 

 

трубные

Элеваторы

 

Манипуляторы штанговые

трубные

 

 

 

Слайдеры

 

Автоматические ключи

 

штанговые

Ключи трубные

 

Магазины штанговые

Штропы

 

 

Штанговый

 

Транспортные базы

 

(колесные

инструмент

 

 

 

 

Транспортные базы

 

 

гусеничные

Вышки, мачты

 

Транспортные базы плавучие

 

 

Стеллажи

 

Транспортные базы на

 

 

Основания

 

воздушной подушке

Рис. II 1.1. Схема классификации оборудования для текущего ремонта скважин

Вышки и мачты

В ы шк и и м а ч т ы — стационарные или передвижные со­ оружения (телескопические, транспортируемые на подъемных установках), предназначенные для подвески талевой системы, поддержания на весу колонны труб или штанг при ремонтных работах, проводимых на скважине.

Вышки и мачты различают по грузоподъемности, высоте и конструкции. По системе опор и передачи на фундамент основ­ ной нагрузки, а также по степени разборности и методу сбор­

ки вышки подразделены

на два типа: башенные и мачтовые.

А - о б р а з н ы е в ы ш к и

секционные мачтового типа по срав­

нению с вышками башенного типа обладают меньшей металло­ емкостью при равной грузоподъемности, более удобны для раз­ мещения на рабочей площадке подъемного и вспомогательного оборудования.

Ма ч т ы используют в качестве подъемного сооружения при

ремонте неглубоких скважин. Подразделены они на

с т а ц и о ­

н а р н ы е

и п е р е д в и ж н ы е .

Конструктивное их

исполне­

ние зависит от максимально действующей на нее нагрузки.

П е р е д в и ж н ы е

м а ч т ы

предназначены для

ремонта

скважин,

не имеющих

стационарных вышек и мачт.

Применя-

Рис. II1.2. Схема классификации оборудования для капитального ремонта скважин

ют их на участках безвышечной эксплуатации скважин с боль­ шим межремонтным периодом их работы и при наличии зара­ нее подготовленных площадок и подъездных путей. В восточ­ ных нефтяных районах Советского Союза наиболее распростра­ нена мачта ПТМТ-40 (передвижная телескопическая мачта трубная грузоподъемностью 400 кН), смонтированная на гусе­ ничной тележке «Восток» и перевозимая с помощью трактораподъемника. Мачта состоит из двух секций, для подъема кото­ рых и выдвижения верхней секции используют лебедку подъем­ ника.

Р а б о ч а я п л о щ а д к а у устья скважины, оборудованная стационарной вышкой, должна иметь размеры не менее 4X6 м, мачтой — 3X4 м. При работе с использованием самоходных подъемных установок размеры площадок составляют 4X12 м. Высота площадки от поверхности земли в зависимости от вы­ соты устья и наличия противовыбросового оборудования может быть от одного до четырех метров.

Площадки сооружают из бутобетона с деревянным насти­ лом толщиной не менее 70 мм с уклоном четырех сторон к устью, равным 0,03°, а со стороны мостков — 0,015° для обеспе­ чения стока жидкости. Высота фланца эксплуатационной ко­ лонны над уровнем рабочей площадки должна быть не менее 0,5 м.

П р и е м н ы е м о с т к и и с т е л л а ж и , сооружаемые у вышки или мачты на уровне рабочей площадки с наклоном от ног вышки, служат для укладки труб при спуско-подъемных операциях. Конструкция их в зависимости от применяемого материала бывает различной.

В последнее время в ряде нефтяных районов применяют пе­ реносные приемные мостки, выполненные в виде металлической пространственной фермы, перевозимой волоком (на полозьях) с помощью трактора.

Э к с п л у а т а ц и я в ы ш е к и ма ч т . Вышки и мачты пе­ риодически осматривают: после их сборки и подъема; до и пос­ ле транспортирования в собранном виде; перед производством сложных работ (ловильных, расхаживание прихваченного ин­

струмента,

спуск обсадной колонны и т. п.);

после

сильного

ветра (на

открытой местности свыше 8 баллов

и в лесистой —

10 баллов)

и открытых нефтегазопроявлений.

 

 

При

осмотрах вышки (мачты) особое внимание следует об­

ращать

на

прямолинейность ног и зазоры в стыках

труб, со­

стояние фундаментов (деформацию, трещины, коррозию и дру­ гие дефекты); состояние сварных швов, диагональных тяг, бал­ конов, лестниц, ограждений и оттяжек. Так как во время ре­ монтных работ вышка подвергается воздействию различных на­ грузок и вибрациям, необходимо следить за тем, чтобы болто­ вые соединения на всех узлах были надежно затянуты и укреп­ лены контргайками.

Выявленные дефекты необходимо немедленно устранять.

Мб

Подъемные установки

икомплексы подъемного оборудования

Косновному оборудованию, с помощью которого производят спуско-подъемные операции, относят подъемные лебедки, мон­ тируемые на самоходной транспортной базе— автомобиле или тракторе. Лебедка может монтироваться совместно с вышкой,, талевой системой и другим оборудованием. В этом случае обо­

рудование в целом называют

п о д ъ е м н о й

у с т а н о в к о й ,

а при более полной комплектации (насосом,

ротором, вертлю­

гом и др.) — к о м п л е к с о м

п о д ъ е м н о г о

о б о р у д о в а ­

ния. Если на тракторе монтируют только лебедку, такой ме­ ханизм называют п о д ъ е м н и к о м .

В самоходных установках и подъемниках для привода ле­ бедки и других вспомогательных механизмов, как правило, ис­ пользуют двигатель самой транспортной базы. Передача вра­

щения осуществляется от механизма

отбора мощности,

через

трансмиссию и коробку скоростей

на

барабан лебедки, при

вращении которого наматывается

или

разматывается

канат.

Выбор установки, комплекса оборудования и инструмента зави­ сит от глубины ремонтируемой скважины, характера и степени

сложности работ.

различные пере­

Для производства ремонтов применяют

движные подъемные установки и агрегаты.

предназначена для

П о д ъ е м н а я у с т а н о в к а У ПТ-32

проведения спуско-подъемных работ в процессе текущего и ка­

питального ремонта.

на тракторе

Установка — самоходная, смонтирована

Т-130МГ-1. Состоит из следующих основных узлов: однобара­ банной лебедки, установленной на специальном основании под

оборудование; вышки

с талевой системой;

задней и передней

опор вышки и кабины

машиниста-тракториста. Привод лебед­

ки— от тягового двигателя трактора.

 

Техническая характеристика установки УПТ-32

Грузоподъемность, т

.

32

Мощность привода, кВт

ИЗ

Высота вышки от земли до

оси кронблока, м

18

Скорость подъема, м/с:

 

0.28

наименьшая

 

наибольшая

 

1»34

Габаритные размеры, мм

 

10050X2700X4135

Масса, кг

 

22 688

Отличительные особенности — ограничитель подъема винто­ вой конструкции, тормозная система с формованными тормоз­

ными колодками.

У с т а н о в к а т р а к т о р н а я п о д ъ е м н а я УПТ1-50 предназначена для спуско-подъемных работ с насосными штан­ гами, насосно-компрессорными и бурильными трубами в про­

цессе текущего и капитального ремонта скважин, не оборудо­ ванных стационарными вышками и мачтами.

Установка, смонтированная на тракторе Т-130МГ-1, состоит из телескопической двухсекционной вышки высотой 19 м и од­ нобарабанного лебедочного блока с приводом от двигателя трактора.

Техническая характеристика

 

Грузоподъемность, т

50

Мощность привода, кВт

117,6

Габаритные размеры, мм

11100X2475X4090

Масса, кг

24 530

А г р е г а т А-50У предназначен для спуско-подъемных опе­ раций при текущем и капитальном ремонте скважин глубиной до 3500 м с укладкой труб на мостки, разбуривания цементной пробки в колоннах диаметром 141—168 мм, промывки и тартальных работ.

Агрегат (рис. Ш.З) состоит из трансмиссии 2, двухбара­ банной лебедки 5 (подъемный и тартальный барабаны), теле­ скопической вышки с талевой системой 4, ротора 8 с гидропри-

Рис. Ш .З . А грегат А-50У:

 

 

■/ — компрессор;

2 — трансмиссия; 3 — гидродомкрат

подъема; 4 — талевая

система; 5 —

двухбарабанная

елбедка; 6 — вышка; 7 — системы

управления агрегатом

и лебедкой;

8 — ротор

Характеристика агрегата А-50У при оснастке талевой системы 4X3

Скорость

Скорость кана­

Скорость тале­

Частота враще­

Грузооодъем*

та, м/с

вого блока, мм

ния вала бара­

ность, т

 

 

 

бана, об/мин

 

I

1,088

0,181

39,8

50,0

II

1.9

0,317

69,8

34,5

III

4.17

0,695

153,0

12,6

IV

7,8

1,215

268,0

7,5

водом, компрессора 1, гидродомкратов подъема 3, вышки 6 и системы управления 7 агрегатом и лебедкой. Грузоподъемность

агрегата при работе подъемного барабана

лебедки и оснастке

талевой системы 4X3 приведена в табл. III. 1.

 

 

Максимальное натяжение подъемного каната— 100 кН, тар­

тального— 73 кН, диаметр

талевого каната

25

мм, тартально-

го— 13 мм.

 

 

 

 

 

 

имеет угол

Телескопическая мачта в рабочем положении

наклона 6°, высота ее до оси

четырехроликового

кронблока,

имеющего специальный

ролик для

тартального каната,

22 400 мм.

механизмами агрегата,

оснащенного

ограничи­

Управление

телем подъема

крюкоблока,

пневматическое

от компрессора

М-155-2. Охлаждение тормозов подъемного и тартального бара­ банов воздушное.

Привод навесного оборудования

агрегата

и промывочного

насоса осуществляется от

ходового

двигателя автомобиля

КрАЗ-257 при работе на прямой передаче.

Отбор мощности

осуществляется от раздаточной коробки автомобиля.

 

Частота вращения вала и мощность ротора приведены ни­

же.

 

 

 

 

Скорость

. .

I

II

Частота вращения, об/мин

40

70

Мощность гидравлического двигателя М-20, кВт

23,5

44

Максимальное давление

в гидросистеме

привода ротора

13 МПа, а рабочее 8 МПа.

Промывочный насос 9 МГР смонтирован на двухосном ав­ топрицепе 2ПН-2. Максимальное давление насоса равно 16 МПа при подаче 6,1 дм3/с. Максимальная подача 9,95 дм3/с обеспе­

чивается при давлении 6

МПа.

(в мм): длина— 12 460, ши­

Габаритные размеры

агрегата

рина— 2650, высота — 4160,

масса

агрегата без насосного при­

цепа 22 400 кг, масса насосного прицепа 4124 кг.

А г р е г а т А з И Н М А Ш

37-А максимальной грузоподъем­

ностью 32 т, смонтированный на шасси автомобиля КрАЗ-255Б, предназначен для текущего ремонта скважин глубиной до

2900 м. Привод навесного оборудования лебедки осуществля­ ется от тягового двигателя автомобиля ЯМЗ-238 мощностью 176 кВт при частоте вращения вала 2100 об/мин через коробку скоростей и раздаточную коробку автомобиля.

Агрегат комплектуется автоматом АПР-2ВБ или АПР-ГП (гидроприводной) при использовании НКТ и автоматом АШК-Т — при использовании штанг.

Вышка сварная, решетчатая, телескопическая, двухсекцион­ ная с открытой передней гранью. Снабжена она ограничителя­ ми подъема верхней секции и подъема крюкоблока. При дости­ жении крюкоблоком критического верхнего положения ограни­ читель отключает фрикцион лебедки и включает тормоз.

Талевая система состоит из одноосного четырехроликового кронблока и крюкоблока 2КРБ2Х28 (двухроликового талевого блока и трехрогого крюка с амортизационной пружиной).

Гидравлическая система обеспечивает подъем вышки и дом­ кратов задней опоры, а также служит приводом для лебедки выдвижения верхней секции вышки и автомата АПР-ГП для свинчивания и развинчивания НКТ.

Пневматическая система предназначена для управления муфтами включения барабана, гидронасоса, дистанционного управления сцеплением двигателя, управления тормозом при срабатывании противозатаскивателя. Управление тормозным устройством лебедки — ручное с пневматическим усилителем от ножной педали. Расстояние от оси опорных домкратов до цент­ ра скважины должно быть 1500 мм. Оснастка талевой системы 3X2, максимальный диаметр каната 21,5 мм.

Габаритные размеры агрегата 10180X2700X4000 мм, масса его 19 600 кг, в том числе заправка 300 кг.

Освещение агрегата, рабочей площадки и мостков осуществ­ ляется взрывобезопасными светильниками ФВН-64-1 и ФВН-64-2 с питанием от базового генератора или от сети че­

рез

трансформатор и

выпрямитель.

 

 

 

 

Техническая характеристика агрегата АзИНМАШ-37А при­

ведена ниже.

 

 

 

 

 

 

 

 

Номинальная

грузоподъем­

28

Число

тормозных

лент

.

1

ность,

т

грузоподъем­

Ширина ленты, мм

120

Максимальная

32

Охлаждение тормоза

Воздушное

ность,

т

барабанам,

.

 

 

 

принуди­

Диаметр бочки

мм

420

 

 

 

 

тельное

Длина

бочки

барабана,

мм

809

Высота вышки от земли до оси

Диаметр тормозного шкива, мм

1000

кронблока, м

.

 

18

Число тормозных шкивов

 

1

Высота

подъема

крюка,

м 12

Для спуско-подъемных операций при текущем и капиталь­ ном ремонте нефтяных и газовых скважин, оборудованных вышечными сооружениями, применяют п о д ъ е м н у ю л е б е д к у Л ПТ-8, смонтированную на шасси трактора Т-130. Лебедка со­ стоит из однобарабанного блока с приводом от двигателя трак-

Соседние файлы в папке книги