Министерство образования и науки Украины

Национальный горный университет

Кафедра геофизических методов разведки

Лозовой А.Л.

Методические указания

к лабораторным работам по изучению

оборудования каротажных станций

по дисциплине "Геофизические исследования скважин"

для студентов специальности 7.070709 - "Геофизика"

Днепропетровск

2013

СПУСКО-ПОДЪЕМНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Каротажные подьемники

Общее назначение и принцип действия

Для производства спуско-подъемных операций на геофизическом кабеле в скважинах при проведении геофизических исследований (ГИС) используются каротажные подъемники, работающие совместно с каротажными лабораториями.

Каротажные подъемники подразделяются на самоходные и стационарные. Спуско-подъемные агрегаты самоходного каротажного подъемника монтируются на автомобильном шасси высокой проходимости и размещаются в кузове, имеющем утепленный отсек для работы лебедчика и установки контрольно-измерительной аппаратуры. Привод лебедки спуско-подъемного агрегата самоходного каротажного подъемника осуществляется от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности или от раздаточной коробки.

Стационарные каротажные подъемники монтируются на основаниях (ПК-7В, ПК-7БМ) или санях. Спуско-подъемные агрегаты подъемников могут быть открытыми, укрываемыми брезентовым чехлом (ПК-2В, ПК-7БМ) и закрытыми. Стационарные подъемники имеют утепленный кузов для лебедчика и контрольно-измерительной аппаратуры.

Привод лебедки спуско-подъемного аппарата стационарного каротажного подъемника осуществляется от автономного двигателя внутреннего сгорания. Стационарные каротажные подъемники оснащаются внешней подвеской для осуществления погрузки и выгрузки при перевозке любым видом транспорта, в том числе на внешней подвеске вертолета (ПК-2В).

Каротажные подъемники оборудуются стеллажами для перевозки скважинной аппаратуры и комплектуются вспомогательным оборудованием для осуществления спуско-подъемных операций: подкладками под колеса; подвесным и направляющим роликами; грузами, измерителями длины и скорости геофизического кабеля; датчиками натяжения геофизического кабеля; смоточными устройствами.

Подъемник ПКН-3,5-03 (рис. 1) предназначен для проведения спуско-подъемных операций при геофизических исследованиях в скважинах, расположенных в труднодоступных районах. ПКН-3,5-03 имеет по сравнению с другими подъемниками удобную компоновку основных узлов. Малые размеры и небольшая масса подъемника, наличие специального грузового подвеса позволяют перевозить его в кузовах грузовых автомобилей и на внешней подвеске вертолетов МИ-6 единым блоком (без разборки) и сократить затраты на доставку подъемников к скважинам. Утепленная кабина оператора-машиниста, защищенные от атмосферных осадков электропривод, тормозные ленты, наличие высоких саней позволяют обеспечить работу подъемника в труднодоступной и болотистой местности северных районов.

Подъемник ПКН-3,5-03 состоит из саней, кузова, барабана с тормозной системой, укладчика кабеля с корректором, электропривода, подвеса, пульта управления и смоточных барабанов (внутри кабины). Подъемник оборудован системой отопления и подвесной системой роликов.

Привод барабана состоит из соединенных последовательно электродвигателя 1, карданной передачи 2, двухступенчатого редуктора 3, цепной передачи 4. Укладчик кабеля 5 приводится в движение от вала барабана через редуктор и цепную передачу 6. Электропривод подключается к трехфазной сети 380 В через токоограничивающее устройство 7 и позволяет осуществлять бесступенчатое регулирование скоростей подъема и спуска. Регулирование частоты вращения вала электродвигателя производится от блока преобразователя 8. На лицевой панели этого блока установлены переключатель направления вращения вала электродвигателя, выключатель сети и управления частоты вращения двигателя.

Рис.1. Подьемник каротажный с электроприводом ПКН-3,5-0,3

Подвесная система роликов содержит устройство для контроля движения кабеля и обеспечивает направление его до устья скважины. Для погрузочно-разгрузочных операций и вертолетных перевозок служит грузовой подвес.

Техническая характеристика.

Наибольшая глубина исследуемых скважин

(диаметр каротажного кабеля 12,1 мм), м 3500

Тяговое усилие лебедки (в кН) при скорости подъема

минимальной 30

максимальной 15

Диапазон скоростей подъема кабеля, м/ч 50-8000

Потребляемая мощность электрической энергии, кВт 40

Напряжение питания, В 380/220

Габаритные размеры, мм 5700х2720х3180

Масса, кг 6500

Подъемник ПКС-5 предназначен для спуско-подъемных операций при исследованиях в скважинах на нефть и газ, а также для перфораторных работ в скважинах (рис. 2). На лебедку подъемника укладывается 7000 м одножильного кабеля диаметром 9,4 м или 4100 м трехжильного бронированного кабеля диаметром 12,1 мм, или 2300 м семижильного бронированного кабеля диаметром 13,8 мм.

Лебедка с укладчиком кабеля и маслонаполненным коллектором приводится во вращение от двигателя автомашины через коробку передач, раздаточную коробку, коробку отбора мощности, вспомогательный карданный вал и двухскоростной редуктор, с которым барабан лебедки соединен двухрядной цепью через зубчатую муфту. Пять ступеней коробки передач и две ступени редуктора позволяют производить спуск кабеля с двумя скоростями и подъем с десятью скоростями. Свободное вращение барабана лебедки обеспечивается наличием кулачковой муфты между цепным колесом и барабаном лебедки. Управление муфтой - дистанционное пневматическое из кабины оператора.

Техническая характеристика

Диапазон скоростей подъема кабеля, м/ч 100-8000

Тяговое усилие на барабане по среднему диаметру, кН:

при минимальной скорости 60

при максимальной скорости 25

Скорость передвижения подъемника, км/ч

по проселочным дорогам 30

по дорогам с твердым покрытием 60

Мощность приемников электроэнергии, кВт 0,5

Ток питания переменный:

частота, Гц 50

напряжение, В 110

Габаритные размеры, мм 8275х2540х3150

Масса подъемника с полным комплектом

оборудования, кг 13150

Рис.2. Подьемник ПКС-5 1-шасси автомобиля Урал-375А; 2- кузов; 3-пульт лебедки; 4-спуско-подьемный агрегат; 5-блок направляющий; 6-блок роторный; 7-блок подвесной; 8-каротажные грузы; 9-диван; 10- педаль дублера управления сцепления; 11- рычаг переключения КПП; 12-рукоятка корректора кабеоеукладчика; 13- рычаг ручного тормоза барабана; 14- рычаг управления дедуктором; 15- огнетушитель; 16- запасное колесо

Подъемник ПК-С предназначен для проведения спуско-подъемных операций в скважинах глубиной до 7000 м с семижильным бронированным кабелем диаметром 13,8 мм. Подъемник предусмотрен для совместной работы с каротажными лабораториями АКСЛ/7, ЛЦК-10 или с другими лабораториями при геофизических исследованиях скважин.

Подъемник ПК-С (рис. 3 ) смонтирован на шасси автомобиля КРАЗ-255Б. Кузов разделен на две секции. В первой секции установлена перегородка, которая позволяет утеплить эту секцию. В ней смонтированы: рабочее место машиниста каротажного подъемника, оборудованное органами управления спуско-подъемным агрегатом каротажного подъемника и дублерами управления и контроля двигателя; диваны раскладные для отдыха машиниста и его помощника; щиток управления отопителем; огнетушитель; силовой блок; регистратор натяжения; радиоприемник; громкоговорящее устройство; пульт управления. Вторая секция не утеплена, в ней смонтированы следующие узлы: спуско-подъемный агрегат; блок подвесной; блок направляющий; измеритель длины и натяжения кабеля; запасное колесо автомобиля; крепление инклинометра. Под кузовом монтируются четыре трубы для перевозки скважинных приборов длиной до 3,5 м.

На барабан лебедки подъемника укладывается 7500 м семижильного бронированного кабеля диаметром 12,5 мм; 14500 м одножильного бронированного кабеля диаметром 10 мм; 10000 м трехжильного бронированного кабеля диаметром 12,1 мм.

Рис.3. Подьемник ПК-С 1- шасси автомобиля КРАЗ-225Б; 2-рабочее место шофера; 3- диван; 4- кузов передний; 5- коробка отбора мощности (КОМ); 6-огнетушитель; 7- стол; 8- рычаг управления КОМ; 9-двухскоростной редуктор; 10-рабочее место машиниста-лебедчика; 11- рычаг ручного тормоза барабана; 12- корректор кабеляукладчика; 13- пульт лебедчика; 14- спуско-подьемный агрегат; 15- кузов задний; 16- измеритель длины и натяжения кабеля; 17- динамик громкоговорящего устройства; 18- грузо-подьемное устройство

Техническая характеристика

Тяговое усилие на барабане лебедки, кН:

при скорости лебедки < 5000 м/ч 80

при скорости < 12000 м/ч 35

Диапазон скоростей подъема и спуска кабеля

в скважине с приводом от двигателя автомобиля, м/ч 100-10000

Предельная скорость спуска кабеля в скважину, м/ч < 10000

Число скоростей:

при спуске 3

при подъеме 15

Напряжение питания, В 220±22

110±11

Частота тока питания, Гц 50±2,5

Потребляемая мощность электрооборудования, кВт < 0,6

Габаритные размеры, мм 9070х2860х3320

Масса подъемника, кг 19 725

Двигатель ЯМЗ-238

Частота вращения вала двигателя, об/мин 2100

Мощность двигателя, кВт 175