книги / Техника и технология капитального ремонта скважин
..pdfкорпусу насоса; клиноременными передачами и их ограждени ем; содержанием песка в буровом растворе.
При появлении неисправностей или поломок в насосе не обходимо выявить причины и устранить их.
Элеваторы |
|
Элеватор предназначен для |
захвата колонны труб или |
штанг и удержания их на весу |
в процессе спуско-подъемных |
операций. В зависимости от вида захватываемой колонны при
меняют т р у б н ы е |
(для обсадных, бурильных и насосно-комп |
рессорных труб) и |
ш т а н г о в ы е элеваторы. По конструкции |
различают элеваторы одноштропные и двухштропные.
Элеватор состоит из следующих основных деталей и узлов: корпуса, захвата, замка и предохранителя. Корпус, как основ ная деталь, несущая нагрузку, выполняется литым или кова ным.
Важная деталь элеватора — замок, который должен обес печить надежное запирание захватного устройства. Это дости гается с помощью предохранительного устройства, которым оснащается каждый замок в целях предупреждения самооткрывания.
Конструктивное исполнение элеваторов зависит от диамет ра захватываемых труб и штанг, от способа захватывания и от массы поднимаемых или опускаемых колонн. Этим объясняет
ся многообразие конструкций элеваторов, применяемых |
при |
||||
ремонте скважин. Например, для обсадных и бурильных |
труб |
||||
применяют двухштропные элеваторы, |
для насосно-компрессор |
||||
ных — как двухштропные, так и одноштропные. |
Для |
захвата |
|||
штанг используют одноштропные элеваторы. |
|
насосно- |
|||
Э л е в а т о р ы |
Э Т А предназначены для захвата |
||||
компрессорных и |
бурильных труб под |
муфту, |
выпускают |
их |
двух типоразмеров грузоподъемностью 32 и 50 т для труб диа метром от 48 до 89 мм.
Элеватор (рис. III. 6) состоит из корпуса 1, шарнирно сое диненного с серьгой 2, сменных захватов 3 для труб и рукоят ки 4, которая одновременно является и запорным устройством. Эксплуатационные его особенности: простота и удобство обра щения во время работы, автоматичность процесса захвата труб, наличие сменных захватов, позволяющих одним размером эле ватора ремонтировать скважины с несколькими размерами труб. Такие элеваторы можно применять как при механизиро ванном свинчивании — развинчивании труб, так и при ручном— в комплекте со слайдером.
Э л е в а т о р ы с з а х в а т н ы м п р и с п о с о б л е н и е м Э 3 Н, выпускают их грузоподъемностью от 15 до 50 т. В комп лект входят: два элеватора, захватное приспособление и штроп.
Захватное приспособление состоит из захвата, затвора и серьги, в которую предварительно вдевают штроп. Затвор запи-
Рис. II1.6. Элеватор ЭТА
Рис. II 1.7. |
Элеватор ЭЗН: |
|
|
/ — серьга; |
2 — палец; 3 — винт; |
-/ — затвор; |
5- |
створка; 6 — корпус; 7 — рукоятка; |
S — захват; |
9- |
|
шплинт; 10 — штроп |
|
|
X
/A'TV,
Серьга не показана
7 , S
= f
I ^
ъ |
( |
; |
|
|
рает открытый зев захвата, винт которого ограничивает движе ние затвора и препятствует полному выходу его из захвата. Чтобы открыть затвор, его рукоятку необходимо повернуть и вытянуть до отказа, а чтобы закрыть — повернуть ее до попа дания в выемку в корпусе захвата.
Основные узлы элеватора (рис. III.7): корпус и створка. Снизу корпус имеет круговой опорный фланец. Два паза в кор пусе элеватора направляют движение шлицев створки. Корпус в сборе со створкой придает элеватору замкнутую трубообраз ную форму. Муфта трубы опирается на выступы, имеющиеся на верхних бортах корпуса. Для удобства работы предусмотрена ручка. Две лыски в средней части корпуса препятствуют про ворачиванию элеватора в захвате.
Э л е в а т о р ы ЭГ грузоподъемностью в зависимости от ти поразмеров 16—80 т предназначены для работы с автоматом АПР-2ВБ. Состоят они из корпуса, створки, защелки и серьги.
Э л е в а т о р ы Э Т А Р предназначены для производства спуско-подъемных операций в неглубоких скважинах при свин чивании и развинчивании НКТ вручную. Особенно эффективны
они при работе с трубами малого диаметра и полыми штанга ми.
Элеватор состоит из корпуса, шарнирно соединенного с серь гой, сменных захватов для труб и рукоятки, одновременно вы полняющей роль запорного устройства. Благодаря сменным за хватам, два размера элеваторов обеспечивают захват шести размеров труб.
Э л е в а т о р ы Э ШН грузоподъемностью 5 и 10 т служат для захвата насосных штанг под головку. Элеватор состоит из корпуса, втулки, вкладыша и штропа. Внутри кольцевой расточ ки корпуса размещена поворотная втулка, расположенная эксцентрично относительно отверстия элеватора. В корпусе и втулке предусмотрена прорезь для ввода штанги. На опорном выступе элеватора имеется сменный вкладыш, предохраняющий его корпус от износа. Корпус имеет два шипа, на которые на
девается штроп, свободно |
поворачивающийся на них. |
||||||
Э л е в а т о р |
Э Т А Д |
грузоподъемностью |
50 |
и 80 т (рис. |
|||
III.8) |
с |
захватным устройством |
автоматического |
действия со |
|||
стоит |
из |
корпуса, |
шарнирного |
выдвижного |
захвата, упоров, |
рукоятки и подпружиненных защелок штропов. Крепление ру коятки с корпусом выполнено таким образом, что рукоятка ис полняет также функцию запорного устройства. Благодаря на личию сменных захватов, одним элеватором можно произво дить спуско-подьемные операции с несколькими типоразмерами труб. Элеватор применяют в тех случаях, когда работы по свинчиванию и развинчиванию труб осуществляются вручную. В комплект входят: два элеватора, захватное устройство и два штропа.
Э л е в а т о р Э Х Л грузоподъемностью в зависимости от типоразмера, равной 10—40 т, состоит из массивного кованого корпуса, затвора с рукояткой и предохранительного устройст ва. В верхней части корпуса предусмотрена кольцевая выточ ка, куда вкладывается затвор, на который навинчивается по воротная рукоятка, в закрытом положении фиксируемая пре дохранителем.
Слайдеры
Слайдеры предназначены для автоматизации операций по захвату, удержания на весу, освобождения и центрирования колонны насосно-компрессорных или бурильных труб в процес се спуска их в скважину. На рис. II 1.9 показан автоматический спайдер АСГ-80. Он состоит из корпуса, клиньевой подвески, сменных центраторов и механизма подъема клиньев.
Техническая характеристика слайдера АСГ приведена ниже.
Условный диаметр захва |
60, 73, 89 |
Масса, кг: |
|
тываемых труб, мм |
спайдера с подвеской |
|
|
Грузоподъемность, т |
80 |
« вкладышем центрато |
|
Габариты, мм: |
380 |
ра для труб диаметром |
67 |
длина |
73 м |
||
ширина |
335 |
полного комплекта |
135 |
высота |
365 |
|
|
Штропы
Штропы служат для подвески элеватора на крюк. Конст руктивно это замкнутая стальная петля овальной формы, силь но вытянутая по одной оси. Изготавливают их цельнокатанными или сварными в стыке контактной сваркой с последующей термообработкой. Штропы различают по назначению: буровые нормальные — ШБН; буровые укороченные — ШБУ и эксплуа*
тационные — ШЭ. Для текущего и капитального ремонта скважин выпускают штропы ШЭ-28-П-Б и ШЭ-50-Б грузоподъемностью 28 и 50 т.
Ключи
К лючи различных конструкций и типоразмеров применяют для свинчивания и развинчивания бурильных, обсадных, насос но-компрессорных труб и штанг.
Для свинчивания и развинчивания труб в основном ис пользуют ключи двух типов: шарнирные и цепные. Шарнирные ключи, подразделяемые на машинные и ручные, легче цепных, удобны и просты в работе; при работе с ними поверхность труб'
в меньшей степени |
подвержена |
различным |
повреждениям. |
М а ш и н н ы е |
к л ю ч и У М К применяют для докрепле- |
||
ния или раскрепления замкового |
соединения |
бурильных труб |
или соединения труб обсадной колонны с помощью механичес кой тяги.
К л ю ч и т р у б н ы е д в у х ш а р н и р н ы е К Т Д пред назначены для свинчивания и развинчивания насосно-компрес сорных труб как вручную, так и с помощью автомата АПР2ВБ или КМУ-50.
Ключ КТД (рис. ШЛО) состоит из большой 2 и малой / челюстей и рукоятки 3, шарнирно соединенных между собой.
На оси шарнира большой челюсти и рукоятки 6 насажена пружина 4, стягивающая челюсти к центру образующих дуг, за счет чего ключ удерживается на трубе. На малой челюсти Г расположен самоустанавливающийся сухарь 5 с дугообразной зубчатой поверхностью, благодаря которой сухарь всей поверх-
Рис. ШЛО. Трубный ключ КТД
Рис. III.11. Трубный ключ KITS'
шостью контактирует с трубой (в отличие от других применяе мых шарнирных ключей). Это обеспечивает, более надежное -захватывание трубы, снижает давление на контактной поверх
ности, что предохраняет сухари |
и поверхность труб от |
износа |
и повреждения. |
состоит из шарнирно |
соеди |
Т р у б н ы й к л ю ч К Т Н Д |
||
ненных челюсти и рукоятки. В челюсть вставлена плоская |
плаш- |
|
жа, а в рукоятку — дугообразная с выпуклой рабочей |
поверх |
ностью. На оси шарнира установлена пружина, обеспечиваю
щая удержание ключа на вертикальной трубе. |
при |
|
Т р у б н ы й к л ю ч К Т Г У |
(рис. III. 11) используют |
|
механизированном свинчивании |
и развинчивании труб с |
по |
мощью механизмов АПР-2ВБ; КМУ-50, имеющих водило. Ключ •состоит из рукоятки 6 и створки 4, шарнирно соединенных с челюстью 1 при помощи пальца 3. При надевании ключа на трубу створка 4 поворачивается вокруг пальца 3 и под действи ем пружины 5 плотно прижимается сухарем 2 к трубе.
С т о п о р н ы й к л ю ч К С М предназначен для стопоре ния колонны труб от проворачивания при их механизирован ном свинчивании и развинчивании. Ключ состоит из челюстей, -соединенных шарнирно с помощью пальца, двух защелок и -сухаря. При надевании ключа на трубу под воздействием пру жины одна защелка замыкает его, а вторая — предотвращает -от самооткрывания. Эксцентричная расточка внутренней по верхности челюсти обеспечивает заклинивание сухаря между трубой и челюстью. Для работы с трубами различных диамет ров необходимо предварительно установить сухарь, соответст вующий диаметру труб.
Ш т а н г о в ы е |
к л ю ч и |
КШ |
предназначены |
для |
свинчи |
вания и развинчивания вручную |
насосных штанг |
в |
процессе |
||
спуско-подъемных |
операций |
при ремонте скважин. |
Выполнены |
■они из кованой заготовки с зевом под размер квадрата штанги и рукояткой.
К р у г о в о й ш т а н г о в ы й к люч К Ш К предусмотрен
.для отвинчивания штанг (внутри насосных труб) при заклини
вании плунжера скважинного насоса. Состоит он из обода, не подвижной и подвижной плашек, зажимного винта и ступицы,, состоящих из двух дисков.
Ц е п н ы е к л ю ч и предназначены для свинчивания и раз винчивания вручную насосно-компрессорных труб различных диаметров. При этом необходимо, чтобы цепь ключа плотно* облегала трубу и захватывала звено за усики головки рукоят ки.
Ключ состоит из рукоятки, двух щек, шарнирно соединен ных с помощью болта с рукояткой, и цепи. Щеки имеют по че тыре дугообразных рабочих поверхности, предусмотренные для замены поверхности по мере ее износа.
Цепные ключи выпускают двух типов: КЦН (ключ цепной: нормальный) и КЦО (облегченный).
БУРИЛЬНЫЕ, ОБСАДНЫЕ, НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫЕ ТРУБЫ И ИХ СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. НАСОСНЫЕ ШТАНГИ
Бурильные трубы
Колонна бурильных труб — связующее звено наземного обо рудования с инструментом, применяемым во время ремонтно исправительных, ловильных работ, зарезки и бурения второгоствола и др. Она состоит из бурильных, утяжеленных буриль ных труб, ведущей трубы и соединительных элементов (замков,, муфт и переводников).
При капитальном ремонте нефтяных, газовых и нагнета тельных скважин используют стальные бесшовные бурильные трубы с высаженными концами, а также трубы с высаженнымиконцами и коническими стабилизирующими поясками, на кон цах этих труб предусмотрена резьба с правым и левым направ лениями нарезки.
Трубы в двухтрубки соединены муфтами, а двухтрубки меж ду собой — замками. На каждой трубе на расстоянии 0,4— 0,6 м от одного из ее концов выбивают клеймо, указывающее: номер трубы; группу прочности; толщину стенки; наименованиеили товарный знак предприятия-изготовителя; месяц и год вы пуска. Место клеймения обведено светлой краской. Для труб- с условным диаметром 60—102 мм размер клейма должен быть равен 5—8 мм. На каждой муфте выбивают клеймо — товар ный знак завода-изготовителя. Все клейма должны быть вдоль-
образующей трубы и муфты. Рядом |
с клеймом |
устойчивой |
|||
светлой |
краской |
наносят маркировку: |
а) условный диаметр тру |
||
бы; б) |
точность |
изготовления (при |
поставке |
труб |
повышен |
ной прочности); в) группу прочности стали; г) |
толщину стенки; |
д) длину трубы. Высота букв и цифр должна быть 35—50 мм. Трубы с резьбой левого направления нарезки должны иметь широкий поясок, нанесенный светлой краской, с надписью
«Лев».
Бурильные трубы изготавливают четырех типов: 1) с выса женными внутрь концами (ТБВК) и муфтами к ним; 2) с вы саженными наружу концами (ТБНК) и муфтами к ним; 3) с высаженными внутрь концами и коническими стабилизирую щими поясками; 4) с высаженными наружу концами и кони
ческими стабилизирующими поясками. |
|
||
Бурильные трубы всех типов изготавливают длиной 6; 8 и |
|||
11,5 |
м — при условном |
диаметре от 114 до 127 мм из |
стали |
трупп |
прочности: Д, К, |
Е, Л, М, Р, Т. Муфты для труб |
типов |
1 и 2 с условным диаметром 114 мм и менее изготавливают из |
|||
стали |
с более высокими |
механическими свойствами. Трубы и |
|
муфты должны быть термически обработаны, а резьба |
муфт к |
трубам типов 1 и 2 — оцинкована или фосфатирована. В комп лекте допускается до 25% труб длиной 8 м и до 8% длиной
■6 |
м. |
и |
Б у р и л ь н ы е т р у б ы с в ы с а ж е н н ы м и к о н ц а м и |
м у ф т ы к ним. Для соединения труб между собой на вы |
саженных концах нарезают резьбу, на которую навинчивают ниппельную или муфтовую части замка. Короткие трубы (дли ной 6 м) предварительно соединяют между собой соединитель ной муфтой.
Б у р и л ь н ы е т р у б ы с к о н и ч е с к и м и с т а б и л и з и р у ю щ и м и п о я с к а м и . Для снижения переменных на пряжений в резьбовом соединении в опасном сечении по пос леднему витку резьбы применяют бурильные трубы с коничес кими стабилизирующими поясками.
Высокую прочность и герметичность соединения обеспечива ют: внутренние упорные торцы, стабилизирующий уплотнитель ный поясок и гладкий участок трубы непосредственно за навин ченным замком, воспринимающие знакопеременные изгибаю щие нагрузки.
Высаженная часть труб ТБВК и ТБНК на 15% длиннее •стандартных труб. Номинальный натяг по резьбе и стабилизиру ющему пояску принят равным, в среднем 0,3—0,4 мм.
Для |
соединения |
бурильных труб |
в колонну |
предназначены |
з а м к и, |
состоящие |
из двух деталей: |
замкового |
ниппеля с на |
ружной крупной резьбой и замковой муфты с такой же внут ренней резьбой. Замки для бурильных труб типов 1 и 2 изго тавливают трех видов, отличающихся гидравлическими и проч ностными характеристиками: ЗН — с нормальным проходным отверстием; ЗШ — с широким проходным отверстием; ЗУ — с увеличенным проходным отверстием.
Резьба замков имеет правое или левое направление нарезки. При капитальном ремонте скважин применяют замки первых двух видов.
У т я ж е л е н н ы е |
б у р и л ь н ы е т р у б |
ы |
(УБТ), |
изго |
тавливаемые из стали |
групп прочности Д и |
К |
(сталь |
марки |
-36Г2С), предназначены для повышения жесткости Ц увеличения
массы нижней части бурильной колонны, чем создается нагрузка на долото.
УБТ, представляющие собой толстостенные бурильные тру бы, изготавливают двух типов: гладкие по всей длине (рис. III.12, а) и с конусной проточкой (рис. III.12, б) для надежно го захвата и удержания их в клиновой подвеске. Кроме того, УБТ поставляют с внутренней замковой резьбой на обоих кон цах и устанавливают их непосредственно над долотом (наддо лотные трубы), и с внутренней замковой резьбой на одном кон це и наружной — на другом (промежуточные трубы); последние располагают в бурильной колонне между наддолотной утяже ленной трубой или турбобуром и бурильными трубами.
ВНИИБТ разработаны сбалансированные утяжеленные бу рильные трубы УБТС1 с резьбовыми соединениями повышенной
прочности. |
т р у б а предназначена для передачи враще |
В е д у щ а я |
|
ния от ротора |
к бурильной колонне и представляет собой тол- |
Рис. 111.12. Трубы бурильные утяжеленные:
а: 1 — промежуточная труба; 2 — наддолотная труба; б: / — промежуточная труба; 2 наддолотная труба; 3 — поясок для маркировки
|
стостенную трубу квадратного се |
||||||
Резьба |
чения. Конструктивно они выпол |
||||||
няются в двух вариантах: сбор |
|||||||
замковая |
|||||||
|
ными (составленными из трех де |
||||||
|
талей) |
и цельными. |
|
|
|||
|
С б о р н ы е в е д у щ и е бу |
||||||
|
р и л ь н ы е |
т р у б ы |
изготавли |
||||
|
вают предпочтительно квадратно |
||||||
Резьба по |
го сечения. Вследствие простоты |
||||||
изготовления такие трубы наибо |
|||||||
|
|||||||
|
лее распространены. Они |
вклю |
|||||
|
чают собственно трубу |
(штангу), |
|||||
Резьба левая |
нижний переводник ПШН |
(рис. |
|||||
замковая |
III.13, а) |
и |
верхний — ПШВ |
||||
// v.^ |
|||||||
(рис. 111.13,6) |
для соединения ве |
||||||
|
дущей трубы |
с вертлюгом. Для |
|||||
|
защиты от износа замковой резь |
||||||
|
бы нижнего переводника, подвер |
||||||
|
гающегося многократным свинчи |
||||||
/ |
ваниям |
и |
развинчиваниям при |
||||
Резьба левая пс ti293~^9 |
наращивании |
бурильной |
колон |
||||
|
ны, на переводник ПШН навинчи |
||||||
Рис. II 1.13. Переводники ведущей |
вают |
предохранительный |
пере |
||||
трубы |
водник |
(ПП). |
|
|
|
||
|
С целью повышения усталост |
ной прочности сборных ведущих труб в АзНИПИнефти разра ботана конструкция с цилиндрическим блокирующим пояском ТВБ, в значительной степени разгружающим соединение от воз действия переменных напряжений. Переводник навинчивается в горячем состоянии (400—420 °С).
За последнее время разработаны конструкции ведущих труб с коническими стабилизирующими поясками ТВКП. Здесь пре дусмотрена горячекатанная (или с механической обработкой) термообработанная труба с посаженными на нее горячим спо
собом замками. Замки |
(переводники ПВВК и ПВНК) изготав |
|||||
ливают из высокопрочной стали марки 40 ХНМА. |
(ЛВТ) |
из |
||||
Л е г к о с п л а в н ы е |
б у р и л ь н ы е |
т р у б ы |
||||
готавливают |
из термообработанного |
сплава Д16-Т. При |
ис |
|||
пользовании |
этих труб |
достигается |
облегчение бурильной |
ко |
||
лонны. |
|
|
|
с замковой |
резьбой как |
|
П е р е в о д н и к и , изготавливаемые |
||||||
правого, так |
и левого |
направления |
нарезки, применяют |
для |
соединения отдельных частей бурильной колонны или присоеди нения к ней инструмента с различной по типу и размерам резьбой. Изготавливают их трех типов: переходные (ПП), муфтовые (ПМ) и ниппельные (ПН).
Переводники переходные предназначены для предохранения от быстрого износа замковых резьб, подвергающихся частым свинчиваниям и развинчиваниям при спусках и подъемах бу