
- •Класифікація обладнання, машин та споруд для експлуатації нафтових і газових родовищ
- •V група. Обладнання для експлуатації морських нафтогазових і газових промислів:
- •Vі група. Обладнання для збору і підготовки нафти і газу до транспортування:
- •Vііі група. Обладнання ремонтно-механічної служби для підтримування в працездатному стані всього парку машин, спеціального обладнання, споруд.
- •1 Обладнання експлуатаційної свердловини
- •1.1 Обсадні труби
- •1.2 Колонна головка (обв’язка)
- •1.3 Розрахунок колонної головки
- •1.4 Випробування колонних головок
- •1.5 Свердловинні ущільнювачі (пакери)
- •1.5.1 Призначення. Параметри. Типи. Конструктивні особливості
- •1.5.2 Конструкції ущільнювального елементу
- •Контрольні запитання
- •2 Обладнання для підйому продукції із свердловин. Обладнання для експлуатації свердловин фонтанним способом
- •2.1 Насосно-компресорні труби
- •2.2 Фонтанна арматура
- •2.2.1 Призначення. Умови експлуатації. Типові схеми. Параметри. Умовні позначення. Область раціонального застосування
- •2.2.2 Вибір типорозміру фонтанних арматур та їх виконання для нафтових і газових свердловин
- •2.2.3 Фонтанне обладнання закордонного виробництва
- •2.2.4 Запірні пристрої фонтанної арматури
- •Кульової (в) засувок
- •2.2.5 Регулюючі пристрої фонтанної арматури
- •2.2.6 Маніфольди фонтанної арматури
- •2.3 Фланцеві з’єднання фонтанних арматур
- •2.3.1 Типи фланцевих з’єднань
- •2.3.2 Визначення зусиль, що діють на фланцеве з’єднання
- •2.3.3 Перевірочний розрахунок деталей фланцевого з’єднання на статичну міцність
- •2.3.4 Перевірка шпильки на міцність
- •2.3.5 Розрахунок циліндричної частини елементів фонтанної арматури
- •2.3.6 Випробування фонтанних арматур
- •Контрольні запитання
- •3 Обладнання для газліфтної експлуатації свердловин
- •3.1 Призначення, склад та комплектність установок для експлуатації свердловин безкомпресорним та компресорним газліфтом
- •3.2 Різновиди газліфтних установок за функціональним призначенням
- •3.3 Свердловинне обладнання газліфтних установок. Технічні параметри та конструктивні особливості свердловинних камер, газліфтних клапанів
- •Контрольні запитання
- •4 Установки безштангових насосів для видобутку нафти
- •4.1 Обладнання установки заглибного електровідцентрового насоса. Умови застосування. Склад та призначення обладнання
- •4.1.1 Особливості конструкцій насосів типу евн
- •4. 1.2 Осьові опори та радіальні підшипники вала насоса
- •4.1.3 Вибір евн для нафтових свердловин
- •4.1.4 Вплив газу на роботу насосної установки
- •4.1.5 Методи боротьби зі шкідливим впливом газу на роботу насосної установки
- •4.1.6 Конструкції і принцип дії газосепараторів і диспергаторів
- •Умови експлуатації
- •4.1.7 Газосепаратори фірми Сentrilift
- •4.1.8 Газосепаратори і диспергатори фірми reda
- •4.1.9 Деякі розрахунки основних деталей
- •4.2 Установка заглибного гвинтового електронасоса
- •4.3 Установка заглибних діафрагмових електронасосів
- •4.4 Струменеві насосні установки
- •4.5 Вібраційні насосні установки
- •4.6 Установки гідропоршневих насосів
- •4.6.2 Порядок розрахунку параметрів вузлів гпну
- •5 Штангові свердловинні насосні установки
- •5.1 Штангова свердловинна насосна установка. Комплект обладнання
- •Контрольні запитання
- •5.2 Приводи шсн
- •5.2.1 Класифікація індивідуальних приводів штангових насосів за основними параметрами
- •5.2.2 Тихохідні верстати-качалки
- •5.2.3 Верстати-качалки з фігурним балансиром
- •5.2.4 Привод штангового свердловинного насоса щоглового типу
- •5.2.5 Безбалансирні верстати-качалки
- •5.2.6 Гідроприводні штангові насосні установки
- •Контрольні запитання
- •5.3 Кінематичний розрахунок балансирного приводу (верстата – качалки)
- •5.4 Визначення сил, які діють в точці підвісу штанг
- •5.4.1 Пружні деформації штанг і труб
- •5.4.2 Умови роботи та головні завдання розрахунків верстатів-качалок
- •5.4.3 Методи зрівноваження верстатів-качалок
- •5.4.5 Тангенціальні зусилля на пальці кривошипа верстата-качалки
- •5.4.4 Вибір способу зрівноваження і практичні методи зрівноваження
- •5.4.5 Визначення споживаної потужності установки
- •5.4.6 Сили, що діють на вузли верстата-качалки
- •5.5 Штангові свердловинні насоси
- •5.5.1 Класифікація і основні типи шсн
- •5.5.2 Вставні насоси
- •Виконання нв1с
- •5.5.3 Насоси для ускладнених умов експлуатації
- •5.5.4 Замкові опори
- •5.5.5 Невставні (трубні) насоси
- •5.5.6 Область застосування вставних і невставних (трубних) штангових свердловинних насосів
- •5.5.7 Основні вузли і деталі шсн та їх виконання
- •5.5.8 Розрахунок параметрів шсн
- •5.5.8 Нагнітальний клапан
- •5.5.10 Всмоктувальний клапан
- •5.5.11 Розрахунок на міцність деталей свердловинного насоса
- •5.6 Насосні штанги
- •5.6.1 Умови експлуатації штанг
- •5.6.2 Сталі для виготовлення насосних штанг, область застосування, основні правила транспортування та зберігання
- •5.6.3 Виготовлення насосних штанг і з’єднувальних муфт
- •5.6.4 Механічні параметри і матеріали для насосних штанг
- •5.6.5 Аналіз причин руйнування штангових колон
- •5.6.6 Методи розрахунку насосних штанг
- •5.6.7 Вдосконалення технологій виробництва сталевих штанг
- •5.6.8 Методи захисту штанг від корозійного і корозійно-механічного руйнування
- •5.6.9 Методи підвищення експлуатаційних показників штанг
- •5.6.10 Пустотілі сталеві насосні штанги
- •Технічна характеристика пустотілих штанг, які випускаються в рф
- •5.6.11 Безперервно-намотувані штанги
- •5.6.12 Склопластикові штанги
- •5.7 Допоміжне обладнання штангових свердловинних насосних установок
- •5.7.1 Центратори та протектори
- •5.7.2 Амортизатори
- •5.7.3 Газосепаратори
- •5.8 Діагностування роботи шсну
- •5.9 Вибір обладнання шсну
- •6 Установки штангових гвинтових насосів для видобутку нафти
- •6.1 Склад обладнання
- •6.2 Привод штангових гвинтових насосів
- •6.3 Особливості роботи і розрахунку штанг з гвинтовими насосами
- •6.4 Вибір обладнання гвинтових штангових насосних установок
- •7 Підземний ремонт свердловин. Обладнання для проведення підземного ремонту свердловин
- •7.1 Структура підземного ремонту свердловин
- •7.1.1 Поточний ремонт свердловин
- •7.1.2 Капітальний ремонт свердловин
- •7.2 Класифікація обладнання для поточного ремонту свердловин
- •7.3 Класифікація обладнання для капітального ремонту свердловин
- •7.4 Інструмент та пристрої для спо при існуючому рівні механізації
- •7.4.1 Штропи
- •7.4.2 Спайдери
- •7.4.3 Клини
- •7.4.4 Ключі
- •7.4.5 Трубні і штангові механічні ключі
- •7.4.6 Ключ штанговий
- •7.5 Інші види обладнання
- •7.5.1 Ротори
- •7.5.2 Вертлюги
- •7.5.3 Гвинтові вибійні двигуни
- •7.5.4 Талева система
- •7.6 Агрегати для підземного ремонту свердловин
- •7.6.1 Загальна характеристика та класифікація
- •7.6.2 Особливості конструкцій агрегатів
- •7.7 Розрахунок підйомника
- •7.7.1 Визначення навантаження на гак
- •7.7.2 Швидкості підйому і спуску колони труб і штанг.
- •7.7.3 Розрахунок фрикційної муфти зчеплення
- •7.7.4 Розрахунок стрічкового гальма
- •7.7.5 Вплив довжини свічки на темп
- •7.8 Обладнання для промивання піщаних відкладень в нафтових і газових свердловинах
- •7.8.1 Вимоги до насосних установок та їх вибір
- •8 Обладнання для збору та підготовки нафти, газу і води
- •8.1 Системи збору та підготовки нафти, газу і води на промислах
- •8.2 Загальна схема системи збору продукції свердловини
- •Перелік використаних та рекомендованих джерел
7.3 Класифікація обладнання для капітального ремонту свердловин
Агрегатне обладнання:
- транспортні бази;
- основи;
- підйомники;
- обладнання для обертання долота;
- обладнання для промивання свердловин;
- обладнання для виконання цементування свердловин.
Інструмент для виконання внутрішніх свердловинних робіт:
- печатки для визначення форми торця та розміщення обладнання, що знаходиться у свердловині;
- ловильний інструмент (труболовки, штанголовки, магнітний ловильний інструмент та інш.);
- фрезери;
- інструмент для промивання свердловин;
- бурильні труби;
- долота.
Інструмент для виконання СПО:
- трубні елеватори;
- спайдери;
- машинні ключі (трубні, штангові);
- ключі механічні (трубні, штангові).
Неагрегатоване компонуюче обладнання:
- вишки;
- талеві системи;
- ротори;
- насоси для промивання;
- превентори.
Важливе значення має ступінь завантаженості обладнання, використовуваного для виконання робіт.
Ступінь використання обладнання визначається як відношення
Кво
=
, (7.1)
де Топ – час виконання операцій за допомогою обладнання;
Тц – час циклу всіх операцій процесу.
- депарафінізація НКТ – 34 %;
- ліквідація обриву штанг – 20 %;
- заміна свердловинного насоса – 19 %.
7.4 Інструмент та пристрої для спо при існуючому рівні механізації
Крім основного обладнання при СПО використовується спуско-піднімальний інструмент (трубні ключі і штангові ключі) та спуско-піднімальні пристрої (спайдери, трубні елеватори, штангові елеватори, штропи).
До інструменту і пристроїв ставляться основні вимоги щодо надійності, зручності в роботі, забезпеченню надійності праці робочого.
Елеватори трубні призначені для втримання на вазі колони труб при їх підйомі із свердловин і спуску в свердловину.
Елеватори є вантажопіднімальні пристрої, які сприймають вагу колони труб і додаткові навантаження. Тому їх основний параметр є вантажопідйомність.
На штропах теж підвішуються елеватор і гак, які відносяться до вантажопіднімального пристрою.
а б в г
а – балковий для труб з муфтами; б - балковий для безмуфтових труб із зовнішньою висадкою; в – балковий для безмуфтових гладких труб; г - втулковий
Рисунок 7.1 - Схеми трубних елеваторів
7.4.1 Штропи
Штропи для трубних елеваторів виготовляють трьох типів.
І
- петельний
для балкових елеваторів; ІІ
– серга для
втулкових елеваторів; ІІІ
– двопетельний системи Куманчика-Яковенко
для балкових елеваторів
Рисунок 7.2 – Схеми штропів для трубних елеваторів
Розрахунок штропів проводиться тензометруванням.
Маси елеваторів одного типу пропорційні їх вантажопідйомності і залежать від діаметра труб для яких вони призначені. Вантажопідйомності елеваторів залежать від глибин свердловин.
Існують стандарти на ряд вантажопідйомностей елеваторів. Стандартами регламентуються також розміри і типи елеваторів, залежно від розмірів і типів труб для яких він призначений.
Трубні елеватори виготовляються із стальних кованих, штампованих або литих заготовок, як правило із сталей легованих хромом, молібденом, рідше нікелем. При виготовленні корпусних деталей із литих заготовок до якості литва ставляться особливо високі вимоги: В заготовках не повинно бути будь-яких дефектів. В той же час рівноміцність деталей елеваторів можлива лише при умові складної їх конфігурації, яку отримати можна лише литтям.
Недоліками балочних елеваторів є їх велика вага і металоємність.
Великі маси балочних елеваторів обумовлені схемою, яка представляє собою балку на двох опорах (на штропах) навантажену вагою труб посередині.
В результаті чого балочний елеватор працює на згин. При цьому напруження згину тим менші, чим менший згинальний момент, який при постійному навантаженні залежить від відстані між опорами.
Зменшення ваги елеваторів стало можливим на основі використання принципово нових конструкцій елеваторів (втулкових), корпус якого витягнутий в напрямі навантаження і працює в основному на розтяг.
Використання такої конструкції дозволило різко скоротити масу приблизно в 4 рази в порівнянні з балковими, полегшуються і значно прискорюються ручні операції. Ліквідувалась необхідність виготовлення великої кількості типорозмірів (для одного розміру труб – один елеватор). Характерними варіантами втулкових елеваторів є елеватори системи Молчанова ЕГ, ЕТА.
Втулкові елеватори стандартизовані за вантажопідйом-ністю, діаметром, масою, габаритах.
Як і всякий вантажопідйомний пристрій трубні елеватори повинні піддаватись періодичному контролю стану деталей (запірної системи, шарнірів і пружин).