54. Комбинированные механизмы-автоматы. Принцип их создания и работы.

Анализ показывает, что подавляющая часть текущих ремонтов нефтяных скважин выполняется на скважинах, где одновре­менно можно и целесообразно работать со спайдерами и меха­ническими ключами. В этом случае необходим их последова­тельный монтаж в зоне устья, а затем — демонтаж. Следова­тельно, объединение их в один узел, т. е. агрегатирование, может позволить упростить, облегчить и ускорить операции мон­тажа— демонтажа. Кроме того, агрегатирование не простым сочленением двух отдельных механизмов, а созданием единого уменьшает массу агрегатированного устройства по сравнению с суммой масс каждого, т. е. уменьшает их металлоемкость и снижает стоимость.

Такое агрегатирование позволило создать механизм нового типа, представляющий собой комбинацию механического коль­цевого неподвижного ключа, автоматического спайдера, авто­матического центратора и электроинерционного привода.

Такой комбинированный механизм, предложенный Г. В. Мол­чановым, широко применяется на промыслах и обычно назы­вается автоматом.

Комплекс средств механизации и инструмента, состоящий из автомата, трубных и стопорных ключей, втулочных элевато­ров, т. е. небольшого числа устройств принципиально нового типа, получил широкое внедрение на отечественных промыслах и позволил коренным образом облегчить самые массовые и самые тяжелые ручные операции нефтегазодобывающей про­мышленности, повысить качество подземного ремонта скважин и примерно удвоить производительность труда при выполнении спуско-подъемных операций с трубами.

При ремонтах скважин с электроцентробежными насосами из-за подъема и спуска вместе с НКТ и токонесущего кабеля трудоемкость и продолжительность спуско-подъемных операций резко возрастают. В то же время использовать для их механи­зации автомат в обычном исполнении нельзя из-за невозмож­ности пропускания через него кабеля.

Для механизации и автоматизации спуско-подъемных опе­раций с НКТ и кабелем советскими специалистами было пред­ложено агрегатированное устройство, представляющее собой сочетание стандартного авто­мата со специальной пристав­кой — пьедесталом. Приставка автомати­чески снимает хомуты, кото­рыми крепится кабель к НКТ, и направляет кабель в сто­рону из-под автомата к ка­бельному барабану.

55. Автомат системы Молчанова. Устройство, принцип работы, техническая характеристика.

Такой комбинированный механизм, предложенный Г. В. Мол­чановым, широко применяется на промыслах и обычно назы­вается автоматом. Автомат, состоит из несу­щего корпуса, являющегося базой для червячного колеса, находящегося в зацеплении с червяком и монолитно связанного с водилом. Червяк вращается через муфту электродвигате­лем, жестко связанным с маховиком включенным или отклю­ченным валом. Водило передает вращающий момент от колеса к трубозахватному органу—обычно трубному ключу, надетому на трубу.

Эта часть автомата является неподвижным кольцевым меха­ническим ключом, червячный редуктор которого защищен ко­жухом и образует закрытую масляную ванну для червячной пары и подшипников. Радиальные усилия от колеса передаются его внутренней цилиндрической поверхностью на цилиндриче­скую поверхность корпуса автомата, а опрокидывающий реак­тивный момент колеса передается его торцевыми поверхно­стями крышке и бурту корпуса. Колесо биметаллическое со­стоит из стального сердечника с ободом, залитым в бронзу центробежным способом, с торцевыми трущимися поверхно­стями. Колесо вращается относительно корпуса.

Такое решение подшипниковых опор улучшило компакт­ность механизма.

Корпус одновременно является корпусом для клиньев автоматического спайдера. Клинья для труб диаметром 73 мм и менее сборные состоят из корпуса и плашки, для труб большего размера—монолитные. Клинья на шарнирах подве­шены к шайбе с зевом, приваренной к направлению, вер­тикально перемещающемуся в пазу корпуса с помощью рычага, вращающегося на оси. Клинья с шайбой и направле­нием в сборе могут быстро меняться на другие. Корпус соеди­нен с горловиной, внутри которой помещен втулочный цент­ратор, автоматизирующий центрирование колонны труб при прохождении муфт (замков). Втулка центратора фиксируется неподвижно относительно автомата подпружиненным фиксато­ром. Горловина имеет лапы с пазами для крепления авто­мата к фланцу на устье скважины.

Эта часть автомата является автоматическим спайдером, унифицированным по клиньевым подвескам и центраторам, а также по внутренней поверхности корпуса с автоматическим спайдером АСГ-80. Однако в отличие от него в автомате пру­жина, выталкивающая клинья, заменена грузом с рычагом.

Автоматы системы Молчанова поставляются в разных ис­полнениях с электроинерционным приводом или с гидроприво­дом, с трубными ключами того или иного типа, с разными комплектами клиньев для труб диаметром от 48 мм до 102 мм, а в зависимости от этого с соответствующими центраторами разных размеров, со специальными стопорными ключами. Авто­маты рассчитаны на транспортировку и монтаж моноблоком в сборе или отдельными быстросборными блоками — ключ-спайдер, клиньевая подвеска и привод. Узлы привода, клиньевых подвесок, втулок центратора взаимозаменяемы в автома­тах всех исполнений.

Автомат значительно унифицирован: клиньевые подвески и центраторы полностью унифицированы с используемыми в ав­томатических спайдерах, а также в роторах агрегатов А-50, трубные ключи унифицированы с трубными ключами для руч­ной работы. Автомат рассчитан на работу с втулочными эле­ваторами системы Молчанова независимо от конструктивных вариантов их исполнения.

Конструкция автомата позволила сделать его универсаль­ным одного типоразмера, способным выполнять работы по всем диапазоне глубин скважин с насосно-компрессорными тру­бами всех диаметров. Поэтому диаметр проходного отверстия автомата и вращающий момент на водиле, передаваемый меха­ническим ключом автомата, грузоподъемность его спайдерной части имеют параметры, удовлетворяющие требованиям ра­боты на скважинах с предельными длинами колонн НКТ при их диаметре до 102 мм.