2Причини та класифiкацiя ремонтiв свердловин

2.1Причини і види зношування свердловин та експлуатаційного устаткування

Свердловина, як i будь-яка iнша споруда, потребує догляду та ремонту, оскiльки й устаткування, яке знаходиться в нiй та на поверхнi, i стовбур, i фiльтр у процесi експлуатацiї зношуються, руйнуються i стають непридатними до використання.

Розрiзняють фiзичне i моральне зношування. Фiзичне зношуван­ня – це змiна властивостей, розмiрiв i форми устаткування, внаслiдок чого воно вже не може задовольняти наші вимоги до нього. Моральним зношу­ванням називають зменшення вартостi використовуваної технiки внаслiдок технiчного прогресу в областi створення устаткування i в сферi його застосу­вання, тобто внаслiдок створення дешевших конструкцiй такого ж типу або досконаліших конструкцiй устаткування. Модернiзацiя устаткування часто дає змогу за вiдносно невеликих витрат пiдвищити технiко-експлуатацiйнi показ­ники устаткування i продовжити економiчно оправданий термiн використання ще не зовсiм фiзично зношеного устаткування. Модернiзацiю устаткування доцільно здiйснювати одночасно з його ремонтом.

На розмiри фiзичного зношування впливають:

а) ступiнь завантаження устаткування (iнтенсивнiсть, тривалiсть роботи);

б) особливостi виробничого i технологiчного процесiв (навколишнє середовище, корозiйне дiяння тощо);

в) якiсть виготовлення устаткування;

г) якiсть догляду i технiчного обслуговування.

Фiзичнi зношування можна роздiлити на двi групи: природнi та аварiйнi. Зношування, якi повiльно накопичуються i є наслiдком тривалої роботи сил тер­тя, дiяння високої температури, кислот i лугiв за нормальних умов експлуатацiї, називаються природними. Аварiйнi зношування виникають iз-за грубих порушень правил технiчного обслуговування й експлуатацiї (наприклад, відсутність періодичного змащування вузлів тертя, хоч в цьому є необхідність; перевантаження механізмів).

Видiляють п`ять основних видiв фізичного зношування i пошкодження деталей устаткування:

1. Механiчне зношування, яке проявляється в результатi взає­модiї пар тертя. В залежностi вiд природи пар тертя й умов їх взаємодiї розрiз­няють зношування (витирання) пар тертя під час кочення чи ковзання та абра­зивне зношування. За характером змащування розрiзняють рiдинне тертя (тiла тертя роздiленi шаром змащування); граничне тертя в разі неповного чи недо­сконалого змащування (напiврiдинне, напiвсухе тертя); сухе тертя. Найменше зношуються деталі під час рiдинного тертя. За умов сухого чи граничного тертя можливе схоплювання вузлiв тертя внаслідок дiї молекулярних сил. Тому з метою забезпечення максимальної зносотривкостi необхiдно вибирати опти­мальну шорсткiсть поверхнi, за якої коефiцiєнт тертя буде найменшим.

Під час абразивного зношування внаслiдок дряпаючої i рiжучої дiї твер­дих абразивних частинок (наприклад, пiску) деталi машин iнтенсивно зношу­ються.

У роботi кожної пари тертя видiляють три перiоди: припрацювання, при­родного зношування, аварiйного зношування. Протягом першого перiоду вiдбу­вається iнтенсивне згладжування нерiвностей спряжених поверхонь до настання стабiльної шорсткостi та постiйної площi контакту. Перiод природного зношу­вання характеризується приблизно постiйною швидкiстю зношування. Третiй перiод характеризується швидким зростанням зношування, збiльшення зазору в спряженнi призводить до ударiв мiж деталями, що викликає пiдвищенi пластич­нi деформацiї металу. Тому цей перiод зношування називається аварiйним, а знос має назву граничного.

2. Деформацiї i злами, якi супроводжуються змiною форми i розмiрiв деталi. Вони виникають внаслідок надмiрного збiльшення напруги в деталi, що перевищує межу текучостi чи межу мiцностi її матеріалу.

3. Ерозiйно-кавiтацiйне пошкодження, яке виникає че­рез дiяння на метал потоку рiдини чи газу. Ерозiя (роз`їдання, руйнування) має мiсце за великих швидкостей потоку i наявностi в ньому механiчних домiшок (наприклад, пiщинок). Кавiтацiя – це утворення порожнин у рухомiй рiдинi, бульбашок пари, коли тиск рiдини знижується нижче тиску насиченої пари. Цi бульбашки, зникаючи з великою швидкiстю в зонi пiдвищеного тиску, зумов­люють гiдравлiчнi удари до поверхнi металу та його руйнування. Iнтенсивнiсть руйнування дуже зменшується з пiдвищенням твердостi поверхнi.

4. Корозiйне пошкодження – це процес руйнування металу внаслiдок хiмiчного й електрохiмiчного дiяння навколишнього середовища (корозiя атмосферна, газова, електролiтична).

5. Корозiйно-механiчне пошкодження, що виникає пiд впливом корозiї та механiчних чинникiв (напруг, деформацiй, тертя та iн.). Для пiдвищення довговiчностi деталей, якi працюють за умов корозiйної утоми (процес руйнування металiв у разі одночасного дiяння корозiйного середовища i циклiчних напруг), необхiдно ретельно iзолювати робочу поверхню вiд коро­зiйного середовища і зменшувати величину та циклiчнiсть напруг, що виника­ють у поверхневих шарах металу.

Зрозумiло, що зношування можна зменшити, але усунути його повнiстю не вдається. Необхiднiсть ремонту виникає в разі значного зносу устаткування, коли нормальна роботопридатнiсть устаткування не може бути вiдновлена в процесi експлуатацiї. Ремонт – це виправляння пошкоджень, усування дефектiв i зламів, лагодження вузлiв. Ремонт в якiйсь мiрi усуває фiзичний знос i вiдновлює роботопридатнiсть устаткування. Але з часом знос устаткування набуває такого стану, коли подальший ремонт стає економiчно недоцiльним, оскільки зношування вiдбувається настiльки iнтенсивно, що витрати на ремонт стають рiвними або бiльшими вiд вартостi нового устаткування,тобто деталь, вузол чи устаткування досягнули граничного зносу. Тодi їх необхiдно негайно вивести з експлуатацiї i замiнити новими чи вiдновленими. Не слiд доводити устаткування до граничного зносу, його необхiдно вивести з експлуатацiї (списати з обліку) до того, поки знос стане граничним.

Щоб передчасно не доводити устаткування до граничного зносу, необхiд­но ретельно виконувати графiки технiчного обслуговування та ремонтiв і вести облiк роботи устаткування.

У ремонтнiй практицi видiляють також допустимий знос, за якого деталь під час ремонту може бути залишена в устаткуваннi, якщо її граничний знос не наступить ранiше наступного ремонту.

Якщо деталь працювала в умовах аварiйного зношування, то до неї вiд­носиться вибракувальний знос, який визначає повну непридатнiсть де­талi до роботи i до вiдновлення, а цю деталь необхідно вивести з експлуатації.

Перiод з початку введення устаткування в експлуатацiю до його списання називають термiном служби.