Тема 5 оборудование и инструмент для

РЕМОНТА СКВАЖИН

Вопрос 5 . 1 . Классификация видов ремонта и операций в скважинах

Цикл эксплуатации нефтяной скважины состоит из следующих последовательно выполняемых процессов:

а) отбор пластовой жидкости, т. е. эксплуатация скважин; б) поддерживание технологического режима эксплуатации сква­

жин - подземный и капитальный ремонты, гидравлический разрыв, промывка, кислотная обработка призабойной зоны и т. д.

Подземный ремонт скважин подразделяется на текущий и капи­ тальный. К текущему относятся работы, связанные с ремонтом из­ влекаемого подземного оборудования: колонны штанг, труб, насоса и т. д. Капитальный ремонт скважин включает сложные работы, свя­ занные с ремонтом обсадной колонны и воздействием на пласт.

Все операции, составляющие процесс подземного и капитально­ го ремонта скважин, выполняются при помощи подъемников, вышек или мачт, специализированного оборудования для очистки труб, про­ мывки скважин, обработки призабойной зоны пласта, инструментов для выполнения ручных операций, а также средств механизации.

Все процессы подземного ремонта (рис.5.1.) обязательно включа­ ют в себя транспортные, спускоподъемные и заключительные опера­ ции. В балансе времени примерно 80 % приходится на указанные опе­ рации и 20 % на остальные.

Таким образом, совершенно разные по назначению нефтепромыс­ ловые процессы имеют много общего по составляющим операциям.

Вопрос 5.2. Талевая система

Мачты подъемных установок двухсекционные, телескопические с открытой передней гранью изготовлены из трубного проката. В ра­ бочее положение сложенная мачта устанавливается гидравлически­ ми домкратами, выдвижение верхней секции производится вспомо­ гательной лебедкой агрегата через систему тросов. Мачта устанавли­ вается с наклоном 4...6°. Устойчивость мачты обеспечивается двумя силовыми оттяжками, нижние концы которых закреплены на бампе­ ре и четырьмя ветровыми оттяжками, закрепленными на якорях, рас­ положенных по углам квадрата со стороной 28 м.

Для уменьшения натяжения каната, наматываемого на барабан лебедки подъемника, которым осуществляются спускоподъемные

- 2 5 0 -

Рис. 5.1. Классификация операций подземного ремонта: / - транспортные операции; 2 - подготовительные операции;

3 - спускоподъемные операции; 4 - тартание и др.; 5 - депарафинизация; 6 - чистка пробок; 7 - закачка теплоносителя; 8 - закачка кислоты;

9 - закачка специальной жидкости; 10 - заливка цемента;

11 - цементирование ствола; 12 - разбуривание

операции при ремонте скважин, применяют талевую систему, пред­ ставляющую обыкновенный полиспаст. Уменьшение натяжения ка­ ната достигается, таким образом, за счет уменьшения скорости спус­ ка или подъема груза.

- 2 5 1 -

Талевая система состоит из неподвижной части - кронблока, ус­ танавливаемого на вышке или мачте, и подвижной части - талевого блока.

Шкивы кронблока и тальблока попеременно огибает талевый ка­ нат, один конец которого направляется к барабану лебедки, на кото­ ром его закрепляют, а другой конец, называемый «мертвым», прикреп­ ляют к верхней серьге талевого блока либо рамному брусу вышки или боковой стенке станины лебедки.

Кронблоки эксплуатационные являются неподвижной частью талевой системы.

Кронблоки КБН предназначены для работы в районах с умерен­ ным климатом, типа КБ - в умеренном и холодном климате.

Последние изготавливаются двух видов:

исполнение I - для передвижных подъемных установок и стаци­ онарных эксплуатационных мачт;

исполнение II - с подкронблочной рамой для стационарных экс­ плуатационных вышек.

В зависимости от грузоподъемности кронблоки выпускаются

различным числом канатных шкивов, устанавливаемых на подшип­ никах качения. Конструктивно кронблоки всех грузоподъемностей

- 2 5 2 -

не отличаются друг от друга. Шкивы у всех кронблоков расположе­ ны на одной неподвижной оси, покоящейся на опорах и закреплен­ ной стопорными болтами. Канатные шкивы, посаженные на ось на двух роликоподшипниках, разделяются друг от друга стопорными кольцами.

Во избежание перемещения шкивов вдоль оси кронблока после­ дняя имеет с одной стороны бурт, а с другой - навинченную на резьбу оси круглую гайку со стопорной шайбой.

Смазка к роликоподшипникам поступает через продольное свер­ ление внутри оси, которое связано радиальными сверлениями с по­ лостью подшипников. Выходы продольного канала на концах оси зак­ рываются шестигранными резьбовыми пробками. Шкивы снабжены крышками, предотвращающими вытекание смазки и попадание гря­ зи в подшипники.

Шкивы кронблоков закрыты быстросъемными ограждением и кожухом. Офаждение кронблока предотвращает соскальзывание талевого каната со шкивов.

Талевые блоки - подвижная часть талевой системы при спуско-подъемных операциях, предназначены для работы в районах с уме­ ренным климатом (тип БТН) и с умеренным и холодным климатом.

Рис. 5.3. Талевый блок 1 - щека; 2 - боковой кожух; 3 - ось шкивов; 4 - подшипник; 5 - шкив; 6 - серьга

- 2 5 3 -

Талевые блоки всех типоразмеров (конструктивно отличающие­ ся друг от друга только числом канатных шкивов) представляют со­ бой канатные шкивы, насаженные на роликоподшипниках на ось, неподвижно установленную в двух щеках, закрепленных гайкой. Ка­ натные шкивы на оси отделены друг от друга распорными кольцами.

Подшипники смазываются индивидуально через продольное и радиальное отверстие в оси. На торцах оси выходы продольного канала закрыты пробками. По аналогии с кронблоками канатные шкивы талевого блока имеют боковые крышки, предохраняющие от попадания грязи и вытекания смазки.

нижней части щек подвешена серьга для соединения с крюком,

верхней части щеки соединены траверсой, служащей для транспор­ тировки талевого блока.

Канатные шкивы закрыты откидными, съемными кожухам и с прорезями и имеют ограничители, предохраняющие от соскаки­ вания талевого каната.

Конструкция талевых блоков позволяет использовать их и в крю-коблоках, применяемых на подъемных установках. В этом случае серь­ га снимается и щеки талевого блока соединяются непосредственно с подвеской крюка.

Крюки подъемные эксплуатационные относятся к подвижной части талевой системы, предназначены для подвешивания на них штропов, трубных или штанговых элеваторов, вертлюгов и других приспособлений при монтаже, демонтаже наземного оборудования.

Крюки КН предназначены для работы в районах с умеренным климатом, а КР - для умеренного и холодного климата.

Крюки изготавливаются двух типов: однорогие (исполнение а) грузоподъемностью до 20 т и трехрогие (исполнение б) грузоподъем­ ностью 32 т и более.

Крюк состоит из рога, подвески и серьги.

Рог кованый включает сменное седло с защелкой для фиксирова­ ния при спускоподъемных операциях. Вогнутая цилиндрическая по­ верхность седла соответствует размеру сопрягаемого с ним штропа элеватора или серьги вертлюга.

Подвеска, соединяющая рог крюка с серьгой, состоит из литого стального корпуса, амортизирующей пружины, ствола, установлен­ ного на упорном подшипнике. Конструкция подвески допускает сво­ бодное вращение рога крюка со стволом как под нагрузкой, так и без нагрузки. Амортизационная пружина и упорный подшипник поме­ щены внутри корпуса и закрыты крышкой для предохранения их от атмосферных осадков и загрязнения.

На боковые рога крюка подвешиваются удлиненные штропы для захвата элеватора балочного типа через проушины.

- 2 5 4 -

Рис. 5.4. Подъемный крюк:

Рис. 5.5.

/ - серьга; 2 - корпус с карманами;

Оснастка талевой системы:

3 - пружина; 4 - ствол с проушинами;

а - однострунная; 6 - двухструнная;

5 - крюк; 6 - защелка; 7 - боковые рога со

в - трехструнная; г - четырехструнная;

скобами.

д - шестиструнная

С помощью серьги крюк подвешивается к талевой системе.

В крюкоблоке удлиненные щеки талевого блока крепятся непос­ редственно в карманы корпуса крюка с помощью пальцев.

Оснастка талевой системы - это последовательность навивки каната на шкивы кронблока и талевого блока исключающая трение ветвей друг о друга. Оснастка определяется числом шкивов, находя­ щихся в работе (рис. 5.5.).

Если «мертвый» конец каната закрепляется на низ вышки, то под­ нимаемый груз распределяется на 2z струн каната, если же «мертвый» конец закрепляется на подвижный блок, то груз распределяется на 2z + 1 струн, где z - число подвижных шкивов талевого блока.

Расчет талевой системы рассмотрим исходя из рис. 5.5 с подве­ шенным грузом в состоянии покоя. Примем следующие обозначения: Q - нагрузка на крюк с учетом веса подвижной части талевой системы;

- 2 5 5 -

- 2 5 6 -