3.5 Обладнання для здiйснення технологiчних процесiв та операцiй
Ця група обладнання включає насоснi устатковання, обладнання для гiдророзриву пласта, кислотних оброблень, теплових оброблень, цементування, депарафiнiзацiї, дослiдження тощо.
3.5.1 Насоснi устатковання
Вони призначенi для нагнiтання рiзних рiдин у свердловину в процесі промивання її вiд пiсчаних пробок, а також у процесі здiйснення iнших промивально-протискувальних робiт під час поточного та капiтального ремонтів свердловин. Їхня особливiсть – велика витрата рiдини та порiвняно малий тиск.
Стацiонарнi насоси 9 МГр i 15 Гр (тиск до 16 i 40 МПа, витрата рiдини до 16,7 л/с) використовують під час ремонтних робіт у надглибоких свердловинах та бурiннi другого стовбура.
У ході виконання ремонтних робiт для закачування рiдини у свердловину застосовують пересувнi насоснi устатковання:
а) тракторнi УН1Т – 100 х 200 (замiсть Азінмаш – 32М), УН1Т – 100 х 250;
б) автомобiльнi УН1 – 100 х 200 (замiсть Азінмаш – 35А), УНБ1 – 100 х 250.
Устатковання насосне тракторне УН1Т–100х200 (рис. 3.41, табл. 3.17) змонтовано на базi гусеничного трактора Т – 130 МГ – 1, складається iз приводу вiд тракторного двигуна, насоса НП – 100, манiфольда i допомiжного трубопроводу, поста управлiння, системи обiгрiвання i продування. Манiфольд включає приймальний i нагнiтальний трубопроводи. Приймальний 100-мм рукав iз прогумованої тканини обладнано фiльтром i з’єднано з приймальним колектором. Нагнiтальний трубопровiд комплектують пробковим краном високого тиску, запобiжним клапаном багаторазової дiї, роздiлювачем з компенсатором i манометром. Допомiжний трубопровiд з’єднує нагнiтальний трубопровiд устатковання з гирлом свердловини, вiн має чотири шарнiрних колiна i 20 м труб з швидкозбiрними з’єднинами. Устатковання забезпечує робочий тиск до 20 МПа, витрату до 15,8 дм3/с. (табл. 3.18).
Рис. 3.41 – Устатковання насосне УН1Т–100х200: 1 – допоміжний трубопровід; 2 – монтажна база – трактор Т–130МГ–1; 3 – кабіна з пультом керування; 4 – насос НП–100; 5 – маніфольд; 6 – силова передача для приводу насоса
Устатковання насосне тракторне УН1Т–100х250 (див. табл. 3.17) на вiдмiну вiд устатковання УН1Т – 100 х 200 забезпечує тиск 25 МПа i витрату 16,3 дм3/с. (див. табл. 3.18).
Таблиця 3.17 – Технічні характеристики насосних устатковань типу УН1Т і УНБ1Р
Параметри |
Тип |
||
УН1Т–100х200 |
УН1Т–100х250 |
УНБ1Р–100х24 |
|
Монтажна база Двигун |
Трактор Т-130МГ-1 |
Рама |
|
Д-160 |
Д-160 |
К-270 М1/1 64712/14 |
|
Номінальна потужність двигуна (в кВт) за частоти обертання вала, хв-1: 1250 1500 |
118 – |
118 – |
– 103 |
Привод насоса |
Від тягового двигуна трактора |
Від підвісного дизеля |
|
Корисна потужність, кВт |
84,5 |
84,5 |
81,8 |
Найбільший тиск нагнітання, МПа |
20 |
25 |
25 |
Найбільше ідеальне подавання, дм3/с |
15,8 |
16,3 |
10,5 |
Насос |
Триплунжерний НП–100 |
||
Діаметр плунжера, мм |
125 |
125 |
125 |
Довжина ходу плунжера, мм |
125 |
125 |
125 |
Найбільша кількість подвійних ходів за хвилину |
206 |
212 |
137 |
Передатне відношення зубчастої пари |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
Трансмісійне устатковання |
Від двигуна трактора через коробку відбирання потужності, карданні з’єднини, коробку передач і ланцюговий редуктор |
Від дизеля через коробку передач і редуктор |
|
Коробка відбирання потужності |
КП-4-90 чотиришвидкісна |
КП-100 чотиришвидкісна |
КП-4-90 чотиришвидкісна |
Передатні числа |
3,71 2,54 1,67 1,1 |
3,758 2,21 1,35 0,794 |
3,71 2,54 1,57 1,1 |
Передатне число ланцюгового редуктора |
1,238 |
1,65 |
– |
Умовний прохід маніфольда, мм: всмоктувального нагнітального |
100 50 |
100 50 |
100 50 |
Допоміжний трубопровід: умовний прохід, мм загальна довжина, м |
50 18,2 |
50 25 |
50 18,2 |
Загальний тиск на грунт, МПа |
0,075 |
0,078 |
– |
Габаритні розміри, мм |
6000х2500х3087 |
6400х2500х3087 |
5435х2950х2240 |
Маса комплекту, кг |
18426 |
18576 |
7465 |
Таблиця 3.18 – Основні параметри устатковань УН1Т‑100х200 та УН1Т‑100х250 за п = 1250 хв-1
Показники |
УН1Т‑100х200 |
УН1Т‑100х250 |
||||||
Ввімкнена передача Частота обертів корінного вала насоса, хв-1 Тиск, МПа Ідеальне подавання, дм3/с |
І
60,5 20 4,6 |
ІІ
88,3 14 6,7 |
ІІІ
134,4 9,2 10,3 |
ІV
206 6 15,8 |
І
45 25 3,5 |
ІІ
76 14,8 5,8 |
ІІІ
125 9 9,6 |
ІV
212 5,3 16,3 |
Устатковання насосне УН1–100х200 (табл. 3.19) змонтовано на двовісному вантажному автомобiлi ЗІЛ–130, складається iз насоса НП–160, силової передачi вiд тягового двигуна автомобiля, манiфольда, допомiжного трубопроводу i системи дистанцiйного управлiння. Це автомобiльна модифiкацiя устатковання УН1Т – 100 х 200.
Таблиця 3.19 – Технічні характеристики насосних устатковань типу УН1 100200 і УН1Б 100250
Тип |
УН1–100200 |
УН1Б–100250 |
Монтажна база |
ЗІЛ–130 |
УРАЛ–4320 |
Привод насоса |
Від двигуна автомобіля через коробку відбирання потужності і карданні з’єднини |
Від двигуна автомобіля через розподільну коробку і коробку відбирання потужності |
Силова передача |
Чотиришвидкісна |
Восьмишвидкісна |
Коробка відбирання потужності |
Триосьова |
– |
Коробка передач |
– |
Двовальна швидкісна |
Редуктор |
– |
Тривальний |
Корисна потужність, кВт |
83 |
84,5 |
Насос |
Триплунжерний горизонтальний НП–100 |
Триплунжерний горизонтальний Н5–160 |
Найбільший тиск нагнітання, МПа |
20 |
25 |
Найбільше ідеальне подавання, дм3/с |
15,8 |
17,7 |
Діаметр плунжера, мм |
125 |
125 |
Довжина ходу плунжера, мм |
125 |
160 |
Найбільша кількість подвійних ходів за хвилину |
206 |
180 |
Передатне число редуктора |
4,5 |
4,5 |
Умовний прохід маніфольда, мм: всмоктувального нагнітального |
100 50 |
100 50 |
Допоміжний трубопровід: умовний прохід, мм довжина, мм |
50 18,2 |
50 20 |
Місткість вимірного бака, м3 |
– |
3,0 |
Габаритні розміри, мм |
6950х2500х2550 |
7600х2500х3600 |
Маса, кг |
7130 |
11990 |
Таблиця 3.20 – Технічні характеристики насосних устатковань УН1‑630700А і УНБ1–63070
Параметри |
Тип |
|
УН1–630700А |
УНБ1–63070 |
|
Шасі |
КрАЗ–257 Б1А |
КрАЗ–250 |
Вантажопідіймальність, кН |
120 |
140 |
Максимальна швидкість, км/год |
60 |
60 |
Тяговий двигун |
Чотиритактний дизель ЯМЗ–238 |
|
Номінальна потужність, кВт |
176 |
176 |
Двигун |
В2–800ТК–С3 |
В2–800ТК–С4 |
Максимальна потужність (за умови n = 2000 хв‑1), кВт |
588 |
588 |
Максимальний крутний момент (за умови n = 1200 хв–1), кН·м |
3,12 |
3,12 |
Експлуатаційна потужність (за умови n = 1800 хв–1), кВт |
544 |
544 |
Питома витрата палива (на експлуатаційному режимі), г/кВт |
160 |
160 |
Місткість баків, л: паливних мастильних |
300 160 |
300 160 |
Коробка передач |
3КПМ |
17КП |
Кількість ступенів |
4 |
4 |
Передатне число ступенів І ІІ ІІІ ІV |
4,67 3,43 2,43 1,94 |
4,67 3,43 2,43 1,94 |
Насос |
|
|
Насос плунжерний |
4Р–700 |
4Р–700 |
Корисна потужність, кВт |
452 |
452 |
Максимальний тиск, МПа |
70 |
70 |
Найбільше ідеальне подавання, дм3/с |
22 |
22 |
Діаметри змінних плунжерів, мм |
100; 120 |
100; 120 |
Довжина ходу плунжера, мм |
200 |
200 |
Найбільша частота подвійних ходів плунжера за хвилину |
192 |
192 |
Передатне число приводної частини |
4,86 |
4,86 |
Маніфольд |
|
|
Умовний прохід трубопроводу, мм: приймального напірного |
100 50 |
100 50 |
Допоміжний трубопровід |
|
|
Умовний прохід, мм |
50 |
50 |
Кількість труб |
6 |
6 |
Кількість шарнірних колін |
6 |
6 |
Загальна довжина, м |
23,5 |
23,5 |
Габаритні розміри устатковання, мм |
9300х2900х3320 |
10485х2500х3670 |
Маса устатковання, кг |
22140 |
22495 |
Таблиця 3.21 – Основні параметри насоса 4Р–700
Передача |
Кількість подвійних ходів за хвилину |
Ідеальне подавання, дм3/с/ тиск, МПа |
|
у разі діаметра змінних плунжерів, мм |
|||
100 |
120 |
||
І ІІ ІІІ ІV |
80 109 153 192 |
6,3/70 8,5/54 12/38 15/30,5 |
9/51 12,3/37,5 17,8/26,5 22/21 |
Устатковання насосне УН1Б – 100х250 (див. табл. 3.19) змонтовано на базi автомобiля високої прохiдностi Урал–4320 i призначено замiнити устатковання УН1 – 100 х 200 (буква Б означає наявнiсть вимiрного бака). Воно укомплектовано насосом Н5–160, вимiрним баком на 3 м3, двошвидкiсною коробкою передач, системою продування i осушування. Насос унiверсальний – використовується для нагнiтання рiзних робочих рiдин (корозiйних, абразивних, швидкотужавiючих) у процесі соляно- i вуглекислотних оброблень, промивання пiщаних пробок i цементування. Устатковання забезпечує тиск 25 МПа, витрату 17,7 дм3/с.
Технічна характеристика триплунжерного насоса Н5-160 така:
Корисна потужність, кВт Найбільше подавання, дм3/с Найбільший тиск на виході, МПа Габаритні розміри, мм Маса, кг |
120 25 25-70 1910х1150х850 2200 |
Технічні характеристики потужних насосних устатковань автомобільних УН1-630х700А і УНБ1-630х700А подано в табл. 3.20, а параметри насоса 4Р-700 – в табл. 3.21.
Задача 3.13. Визначити подавання, яке може забезпечити стаціонарний насос 15Гр двосторонньої дії. Відомо: діаметр втулки насоса D = 110 мм; діаметр штока d = 50 мм; довжина ходу поршня S = 200 мм; кількість подвійних ходів за хвилину n = 90 хв–1; коефіцієнт подавання α = 1.
Розв’язування. Подавання насоса визначаємо за формулою:
де F – площа поперечного перерізу втулки, м2; f – площа поперечного перерізу штока, м2; S – довжина ходу поршня, м; n – кількість подвійних ходів, хв–1.
Задача 3.14. Насосом 15Гр необхідно забезпечити подавання рідини Q = 14 л/с. Який діаметр втулки двоциліндрового насоса подвійної дії потрібно для цього підібрати, якщо кількість подвійних ходів n = 90 хв–1.
Розв’язування. Діаметр втулки насоса визначаємо за формулою:
де k – коефіцієнт, який залежить від кількості циліндрів насоса (для двоциліндрового насоса подвійної дії k = 19,1; для трициліндрового насоса подвійної дії k = 12,73); S – довжина ходу поршня, м; n – кількість подвійних ходів за хвилину, хв–1; αп – коефіцієнт подавання; (беремо αп = 1,0); d – діаметр штока, м2.
Згідно з технічною характеристикою насоса 15Гр беремо діаметр втулки, рівний 125 мм.