
- •Перелік використаних та рекомендованих джерел................................... 222
- •1 Штангові свердловинні насосні установки
- •1.1 Штангова свердловинна насосна установка. Комплект обладнання
- •2 Приводи шсн
- •2.1 Класифікація індивідуальних приводів штангових насосів за основними параметрами
- •2.2 Тихохідні верстати-качалки
- •2.3 Верстати-качалки з фігурним балансиром
- •2.4 Привод штангового свердловинного насоса щоглового типу
- •2.5 Безбалансирні верстати-качалки
- •2.6 Гідроприводні штангові насосні установки
- •3 Штангові свердловинні насоси
- •3.1 Класифікація і основні типи шсн
- •3.2 Вставні насоси
- •3.2.1 Насоси для ускладнених умов експлуатації
- •3.2.2 Замкові опори
- •3.3 Невставні (трубні) насоси
- •3.4 Область застосування вставних і невставних (трубних) штангових свердловинних насосів
- •3.5 Основні вузли і деталі шсн та їх виконання
- •3.5.1 Циліндри
- •3.5.2 Плунжери
- •3.5.3 Клапанні вузли
- •3.6 Розрахунок параметрів шсн
- •3.6.1 Нагнітальний клапан
- •3.6.2 Всмоктувальний клапан
- •3.6.3 Розрахунок на міцність деталей свердловинного насоса
- •4 Насосні штанги
- •4.1 Умови експлуатації штанг
- •4.2 Сталі для виготовлення насосних штанг, область застосування, основні правила транспортування та зберігання
- •4.3 Виготовлення насосних штанг і з’єднувальних муфт
- •4.4 Механічні параметри і матеріали для насосних штанг
- •4.5 Аналіз причин руйнування штангових колон
- •4.6 Методи розрахунку насосних штанг
- •4.7 Вдосконалення технологій виробництва
- •4.8 Методи захисту штанг від корозійного і корозійно-механічного руйнування
- •4.9 Методи підвищення експлуатаційних показни- ків штанг
- •4.10 Пустотілі сталеві насосні штанги
- •Технічна характеристика пустотілих штанг, які випускаються в рф
- •4.11 Безперервно-намотувані штанги
- •4.12 Склопластикові штанги
- •5 Допоміжне обладнання штангових свердловинних насосних установок
- •5.1 Центратори та протектори
- •5.2 Амортизатори
- •5.3 Газосепаратори
- •6 Кінематичний розрахунок балансирного приводу (верстата-качалки)
- •7 Визначення сил, які діють в точці підвісу штанг
- •7.1 Пружні деформації штанг і труб
- •7.2 Особливості умов роботи і розрахунку балансирних верстатів-качалок
- •7.2.1 Умови роботи та головні завдання розрахунків верстатів-качалок
- •7.2.2 Методи зрівноваження верстатів-качалок
- •7.3 Тангенціальні зусилля на пальці кривошипа верстата-качалки
- •7.4 Вибір способу зрівноваження і практичні методи зрівноваження
- •7.4 Визначення споживаної потужності установки штангового насоса
- •7.5 Сили, що діють на вузли верстата-качалки
- •8 Діагностування роботи шсну
- •9 Вибір обладнання шсну
- •10 Установки штангових гвинтових насосів для видобутку нафти
- •10.1 Склад обладнання
- •10.2 Привод штангових гвинтових насосів
- •10.3 Особливості роботи і розрахунку штанг з гвинтовими насосами
- •10.4 Вибір обладнання гвинтових штангових
- •11 Установки безштангових свердловинних насосів (продовження)
- •11.1 Установки гідропоршневих насосів
- •1.1.1 Свердловинні гідропоршневі двигуни, насоси і золотники
- •11.1.2 Порядок розрахунку параметрів вузлів гпну
- •11.2 Установка заглибного гвинтового електронасоса
- •11.3 Установка заглибних діафрагмових електронасосів
- •11.4 Струминеві насосні установки
- •11.5 Вібраційні насосні установки
- •12 Підземний ремонт свердловин. Обладнання для проведення підземного ремонту свердловин
- •12.1 Структура підземного ремонту свердловин
- •12.1.1 Поточний ремонт свердловин
- •12.1.2 Капітальний ремонт свердловин
- •12.2 Класифікація обладнання для поточного ремонту свердловин
- •12.3 Класифікація обладнання для капітального ремонту свердловин
- •12.4 Інструмент та пристрої для спо при існуючому рівні механізації
- •12.4.1 Штропи
- •12.4.2 Спайдери
- •12.4.3 Клини
- •12.4.4 Ключі
- •12.4.5 Трубні і штангові механічні ключі
- •12.4.6 Ключ штанговий
- •13 Інші види обладнання
- •13.1 Ротори
- •13.2 Вертлюги
- •13.3 Гвинтові вибійні двигуни
- •13.4 Талева система
- •14 Агрегати для підземного ремонту свердловин
- •14.1 Загальна характеристика та класифікація
- •14.2 Особливості конструкцій агрегатів для підземного ремонту свердловин
- •15 Розрахунок підйомника
- •15.1 Визначення навантаження на гак
- •15.2 Швидкості підйому і спуску колони труб і штанг.
- •15.3 Розрахунок фрикційної муфти зчеплення
- •15.4 Розрахунок стрічкового гальма
- •15.5 Вплив довжини свічки на темп спуско-піднімальних операцій
- •6 Обладнання для промивання піщаних відкладень в нафтових і газових свердловинах
- •16.1 Вимоги до насосних установок та їх вибір
14 Агрегати для підземного ремонту свердловин
14.1 Загальна характеристика та класифікація
Для виконання різних видів підземного ремонту свердловин застосовують відповідні комплекси устаткування і інструменти. Склад комплексу визначається видом ремонту, технологією виконання робіт і умовами експлуатації.
За призначенням всі комплекси обладнання можна умовно розділити на такі групи:
- для проведення поточного ремонту свердловин;
- для проведення капітального ремонту свердловин;
- для проведення випробувань (освоєння) свердловин.
Основою кожного з комплексів є підйомний агрегат. Комплектність іншого устаткування перерахованих комплексів істотно відрізняється, і залежно від складу робіт на свердловині, призначається для виконання таких технологічних операцій:
- спуско-піднімальні операції з різними видами свердло-винного інструменту;
- ремонт внутрішньо-свердловинного технологічного устаткування (виправлення і заміна обсадних колон, відновлення цементного моста, відновлення фільтра свердловини, ізоляція поверхневої води, перехід на новий рівень видобутку, ліквідація аварій, ремонт устьового устаткування, установка пакерів і клапанів, промивання свердловини;
- зарізання бокових стволів (установка відхилення, вирі-зання отвору в обсадній колоні, буріння стовбура, кріплення);
- операції з дослідження пласта та його освоєння.
До основного устаткування, за допомогою якого проводять спуско-піднімальні операції, відносять самохідні підйомні лебідки і самі підйомні агрегати, які монтуються на самохідних транспортних базах (гусеничних або колісних). Підйомні агрегати, на відміну від лебідок, комплектуються щоглою з талевою системою і ключами для загвинчування та розгвинчування бурильних і насосно-компресорних труб, насосних штанг.
За конструкцією, установки, які призначені для ремонту, можна розділити на дві групи: агрегати для звичайного (дискретного) підйому труб (НКТ, бурильні труби) і агрегати для роботи з гнучкими (безперервними) трубами.
Звичайні (традиційні) агрегати класифікуються за такими ознаками:
1 За типом пристрою, що обертає буровий інструмент:
1.1 Ротор, що, у свою чергу, розрізняється за типом тран-смісії:
- с механічною трансмісією;
- с гідромеханічною трансмісією.
1.2 Силовий вертлюг.
1.З Верхній привод.
2 За конструкцією лебідки:
2.1 З механічною трансмісією;
2.2 З гідромеханічною трансмісією.
3 За типом транспортної бази:
3.1 Самохідна;
3.2 Причіп або напівпричіп.
Головним параметром, за яким класифікуються всі агрегати для ремонту свердловин є вантажопідйомність. Основними параметрами є умовна глибина свердловини (при бурінні або ремонті); висота щогли (довжина свічі); потужність підйомного агрегату.
Агрегати для ремонту свердловин у наш час виготовляє цілий ряд заводів в нашій країні та за кордоном. Серед українських підприємств можна назвати ВАТ «Сумське машинобудівне НВО ім. Фрунзе», Харківський завод транспортного обладнання, ВАТ Стрийський завод «Металіст» та інш. Серед основних російських підприємств - ВАТ «Ішимбайський машзавод», ВАТ «Машзавод» - м. Санкт-Петербург, машинобудівна корпорація «Об'єднані машинобудівні заводи», ВАТ «Кунгурський машзавод» та інш.
Основну частку операцій виконуваних при підземному ремонті становлять спуско-піднімальні, монтажно-демонтажні і транспортні операції. Очевидно, що найбільший виграш за часом можна одержати вдосконалюючи устаткування агрегатів пов'язаних з вищезгаданими операціями. Крім того, всі агрегати поділяють на агрегати для поточного і капітального ремонту. Це пов'язане з тим, що вантажопідйомність і споживана потужність агрегатів для капітального ремонту більша, ніж ті ж параметри в агрегатів для поточного ремонту, тому, що роботи з капітального ремонту пов'язані з операціями у привибійній зоні. У той же час на свердловинах старих родовищ із глибиною перфорації близько 1000 м для всіх видів ремонту, як правило, використовуються ті ж самі агрегати. Для скорочення часу на проведення спуско-піднімальних операцій в агрегатах капітального ремонту використовуються щогли для підйому труб свічками. Це підвищує масу агрегату, вимагає використання транспортної бази більшої вантажопідйомності і збільшує час на монтаж і демонтаж. Тому в агрегатах для поточного ремонту, у яких питома маса монтажних і транспортних робіт більша, використовуються щогли, які розраховані на підйом колони по одній або дві труби, але вони більш легкі і транспортабельні. Практично у всіх агрегатах використовуються засоби механізації.
Склад виконуваних робіт визначають структурні схеми агрегатів, які у свою чергу, визначають склад устаткування і кінематичну схему агрегатів.
Очевидно, що розміщення всього устаткування на одній транспортній базі знижує витрати на монтаж - демонтаж устаткування. У той же час, збільшення маси устаткування, яке необхідно розмістити, призводить до необхідності створення спеціальних транспортних засобів, що призведе до значного подорожчення агрегатів, а зростаючі габарити ускладнюють транспортування агрегату і, найчастіше, його монтаж. Для підвищення проходимості установок деякі з них монтуються на тракторах, що у свою чергу створює труднощі при транспортуванні на дорогах і обмежує конструктивно максимальну швидкість пересування. У зв'язку з цим найбільше поширення одержали автомобілі підвищеної проходимості. При виборі компонування агрегатів і встановлюваного устаткування в першу чергу увага приділяється тим операціям, які займають найбільшу питому
Таблиця 14.1 - Технічна характеристика агрегатів для ПРС вітчизняного виробництва
Наймену-вання агрегату |
Транспортна база |
Вантажопідйомність, кН |
Оснастка |
Висота вишки від осі до крон блока, м |
Лебідка |
Потужність привідного двигуна, кВт |
АОРС-60/80 |
КраЗ 63221-01 |
600 |
3х4 |
22 |
Однобарабанне з стрічково-механічним гальмом |
243 |
АОРС-80/100 |
КраЗ 63221-01 |
800 |
4х5 |
22 |
Однобарабанне з стрічково-механічним гальмом |
243 |
АК-60 |
КрАЗ 63221-01 |
600 |
3х4 |
20 |
Однобарабанна з ланцюговим приводом і допоміжна |
243 |
УПА-50-1У |
КрАЗ -65101 |
500 |
3х4 |
22 |
Механічна однобарабанна з двострічковим гальмом |
132 |
УПА-60Х |
КрАЗ -65101 |
600 |
3х4 |
22 |
Однобарабанна з ланцюговим приводом |
132 |
KOPO 1-80 |
МАЗ 537 |
800 |
5х6 |
30 |
Однобарабанна з допоміжним гальмом |
426 |
вагу за часом і трудомісткістю, для їхнього зниження. У той же час, питома вага, наприклад, монтажно-демонтажних робіт у загальному часі ремонту залежить не тільки від часу монтажу й демонтажу, але і часу, витраченого на транспортування устаткування і часу витраченого на ремонт.
У агрегатів для поточного ремонту все устаткування розміщується на одній транспортній базі. Деяке устаткування агрегатів капітального ремонту має окрему транспортну базу. Так, наприклад, насос, компресор і ротор звичайно розташовуються кожний на своїй транспортній базі (на причепі). Компресор у деяких випадках має свій блок приводу, а насос і ротор приводяться від основного агрегату.
Таблиця 14.2 - Технічна характеристика агрегатів для ПРС закордонного виробництва
Найменування агрегату |
Транспортна база |
Вантажопідйомність, кН |
Оснастка |
Висота вишки від осі до крон блока, м |
Потужність привідного двигуна, кВт |
Трансмісія (привід лебідки) |
АзІНМАШ-37А |
КрАЗ-225Б |
320 |
2х3 |
18 |
176-220 |
мех. |
АР-32/40
|
КрАЗ-260Г |
400 |
3х4 |
17 |
220 |
мех. |
АР-60 |
КрА3 65101, КрАЗ-260Г |
600 |
3х4 |
22,6 |
243 |
мех. |
УПА-32 УПТ-32 |
КрАЗ-260 Т-130МГ-1 |
320 320 |
2х3 2х3 |
18,5 18 |
220 103 |
мех. мех. |
УПТ-50 УПТ-50Б |
Т-130МБГ Т-130МГ-1 (гідрофікований) |
500 500 |
3х4 3х4
|
19 19
|
118 118 |
мех. мех. |
А-50М А-50У |
КрА3 65101 KpA3-257 |
500 500 |
3х4 3 х4 |
22,4 22,4 |
243 176,5 |
мех. мех. |
Кіровець-Хегглундз
|
Кіровець К-703МТУ |
800 |
3х4 |
29,5 |
330 |
гідравл. |