7.6.2 Особливості конструкцій агрегатів

для підземного ремонту свердловин

Представлені агрегати, як уже говорилося, розділяються на агрегати для поточного ремонту і капітального. Умовно вважається, що з вантажопідйомності 500 кН і більше агрегати використаються для капітального ремонту. Вони оснащуються буровими роторами, а також передбачена їхня комплектація насосними установками, які розміщаються на окремому причепі. Більшість агрегатів оснащена лебідками з механічним приводом, конструкція яких добре відпрацьована. У той же час з'являються агрегати з гідравлічними лебідками, і ще більше агрегатів оснащуються тартальними гідравлічними лебідками, із зусиллям на канаті близько 20 кН і швидкістю спуско-підйому до 12 м/с. Для підтримки конкурентноздатних параметрів нові механічні лебідки робляться із числом швидкостей 5 і більше. Гальма лебідок, зазвичай стрічкові, але є й дискові, як, наприклад, на агрегаті К-703 МТП-127Г. Щогли на агрегатах, як правило, використовуються секційні для скорочення габаритів і зниження центра ваги при транспортуванні. Підйом щогли й висування секцій здійснюється від лебідки або гідроциліндрами. У той же час застосовуються і суцільні щогли, наприклад в агрегатах АР32/40. Для всіх щогл необхідно до початку роботи установити розтяжки, що є трудомісткою роботою, що займає багато часу. Для агрегатів підземного, поточного ремонту намагаються скоротити кількість розтяжок установлюваних на землі, а кріпити їх до агрегату, що значно полегшує й прискорює монтажно-демонтажні роботи.

Розглянемо докладніше агрегати для поточного і капітального ремонту свердловин.

Структурна схема агрегату для поточного ремонту (підйомна установка) містить у собі: самохідну базу агрегату, із приводом устаткування агрегату (в основному від ходового двигуна), трансмісію до виконавчих механізмів, лебідку, щоглу, оснащену талевою системою й гаком, систему для установки устаткування в робоче й транспортне положення, пульт керування й контролю, набір інструментів і механізмів для спуско-піднімальних робіт. Як приклад розглянемо підйомний агрегат (установку) АзІНМАШ - 37А (рис.7.5).

1 - передня опора; 2 - трансмісія з коробкою передач, 3 - кабіна оператора; 4 - лебідка; 5 - гідроциліндр підйому щогли; 6 - задня опора; 7 - талева система; 8 - щогла

Рисунок 7.5 – Підйомний агрегат АзІНМАШ - 37А

Підйомний агрегат АзІНМАШ-37А за своєю схемою аналогічний агрегату А-50У. Відмінність його полягає у відсутності другого (тартального) барабана. Підйомний агрегат не має промивного насоса і тому менш універсальний.

Агрегат змонтований на автомобілі високої прохідності КрАЗ-214Б (або КрАЗ-255Б), оснащений двосекційною щоглою висотою 18 м.

На відміну від агрегату А-50, у якому робоче місце машиніста розташоване в зоні устя свердловини, машиніст підйомного агрегату АзІНМАШ-37А працює в кабіні, яка розміщена за кабіною водія. Це, з одного боку, покращує умови праці, а з іншого, скорочує оглядовість, збільшує вібрацію й шум, що негативно впливають на працівника.

Агрегат АзІНМАШ-43А також призначений для проведення спуско-піднімальних операцій. Його основна відмінність від агрегату АзІНМАШ-37А полягає в тому, що він змонтований на тракторі Т-100МБГС зі збільшеною довжиною опорної поверхні гусениць. Всі вузли підйомного агрегату приводяться в дію від ходового двигуна.

Структурна схема агрегату для капітального ремонту являє собою самохідну базу агрегату з приводом устаткування від ходового двигуна або спеціального силового агрегату, трансмісію до виконавчих механізмів (число яких значно більше, ніж у агрегату поточного ремонту), лебідку підйомника, щоглу, оснащену талевою системою й гаком, ротор, компресор, насос, лебідку для свабування, систему для установки устаткування в робоче й транспортне положення, пульт керування й контролю, інструменти і механізми для спуско-піднімальних робіт. Інструменти для капітального ремонту різноманітні за видом та розмірами і зберігаються на базах капітального ремонту. На свердловину транспортується тільки той інструмент, який необхідний для тих чи інших робіт на даній свердловині (печатки, ловильний інструмент, фрези, буровий інструмент, тощо). Як приклад агрегату для капітального ремонту розглянемо агрегат А-50М.

Агрегат А-50М призначений для освоєння і ремонту нафтових і газових свердловин. Він виконує наступні операції: спуск і підйом насосно-компресорних і бурильних труб, насосних штанг; свабування й тартання; промивання піщаних пробок, глушіння свердловин; циркуляція промивального розчину при бурінні, фрезеруванні; розбурювання цементного стакана, буріння, фрезерування; ловильні роботи при ліквідації аварій у свердловині.

Агрегат включає в себе самохідну підйомну і насосну установки, а також комплект обладнання, інструменту та пристроїв для проведення спуско-піднімальних операцій і промивання свердловин (ключі, елеватори, вертлюг ВЕ-50, буровий рукав, квадратну штангу, індикатор ваги, прожектори).

Підйомна установка агрегату, змонтована на шасі автомобіля КрАЗ-250, складається із лебідки з канатоукладчиком або лебідкою для допоміжних робіт, коробки відбору потужності, роздавального редуктора, щогли з талевою системою і обмежувачем підйому талевого блока, ротора з гідроприводом, гідророзкріплювача труб, проміжного вала привода бурового ротора, гідравлічної і пневматичної систем і системи керування. Для привода лебідки використається ходовий двигун ЯМЗ-238 потужністю 240 к.с. На установці змонтована телескопічна двосекційна щогла висотою 22,4 м. Щогла піднімається двома домкратами. Верхня секція щогли висувається з допомогою талевої системи. У робочому положенні щогла встановлюється під кутом 6° до вертикалі та розтягується чотирма канатами до землі, а двома до транспортної бази.

Крім того, агрегат обладнаний гідроприводним ротором, призначеним для виконання бурових робіт. Промивний насос БР-125 (9МГР) монтують окремо (на причепі).

При роботі агрегату на свердловині необхідно мати стаціонарні стелажі для укладання труб і штанг.

Загальний вигляд установки наведений на рис. 7.6.

В Україні Харківський завод транспортного обладнання випускає підйомні установки УПА-50-1У і УПА-60Х.

Підйомна установка УПА-50-1У призначена для проведення бурових і спуско-піднімальних операцій при освоєнні, поточному і капітальному ремонтах нафтових і газових свердловин.

Підйомна установка УПА-60Х призначена для здійснення спуско-піднімальних операцій з НКТ, бурильними трубами і насосними штангами, буріння, розбурювання цементних стаканів, ловильних робіт, які виконуються при освоєнні і капітальному ремонті нафтових і газових свердловин. Установки випускаються у двох виконаннях: УПА-60Х з балконом верхового робочого і УПА-60Х-01 – без балкона.

Підйомна установка АК-60 (рис.7.7), яка випускається на ВАТ «Сумське машинобудівне НВО ім. Фрунзе», призначена для освоєння і ремонту нафтових і газових свердловин глибиною до 3000 м, а також дозволяє проводити бурові роботи на глибині до 1600 м.

Наявність вантажопідйомності 80 т дає можливість ліквідовувати аварійні ситуації при ремонті свердловин, обходячись без допомоги установок більшої потужності.

1 – передня опора; 2 – проміжна опора; 3 - допоміжна електролебідка; 4 – компресор; 5 – трансмісія; 6 – проміжний вал;

7 – гідроциліндри для піднімання щогли; 8 – талева система;

9 – обмежувач підйому талевого блока; 10 – щогла; 11 – лебідка; 12 – пульт керування; 13 – домкрат; 14 – гідравлічний ротор

Рисунок 7.6 – Агрегат А-50М для освоєння і ремонту свердловин

Установка випускається у двох модифікаціях:

- АК-60 (600/800-20-243) на триосному шасі автомобіля КрАЗ-63221 або КрАЗ-6522 (щогла моноблочна – 20 м);

- АК-60 (600/800-28-294) на чотириосному шасі КрАЗ-7140 Н6 (щогла - 28 м, двосекційна).

Установка оснащена електричною, гідравлічною і пневматичною системами керування. Моноблочна щогла виготовлена із облегшених труб прямокутного перерізу і володіє високою міцністю і жорсткістю. Односекційна конструкція щогли для АК-60 (600/800-20-243) і наявність гідравлічних опор дозволяють працювати без відтяжок на грунт. Широкі шини забезпечують підвищену прохідність автомобіля.

Рисунок 7.7 – Установка для ремонту і освоєння нафтових і газових свердловин АК-60

Комплект поставки (базовий варіант):

- Установка в зборі з балконом для верхового робочого і робочою площадкою.

- Підвісний гідравлічний ключ.

- Спайдер з пневмокеруванням,

- Пристрій евакуації верхового робочого.

- Комплект інструменту, змінних і запчастин.

Додатковий комплект обладнання враховує і технологічні особливості проведення робіт у замовника.

Комплекс обладнання для ремонту і освоєння свердловин КОРО 1 - 80 призначений для проведення спуско-піднімальних операцій з насосно-компресорними і бурильними трубами, фрезерування і райбування при ловильних роботах, нагнітання технологічних рідин в свердловини при їх освоєнні і капітальному ремонті.

Комплект поставки (базовий варіант):

- самохідна підйомна установка, яка змонтована на шасі МАЗ–537Г, в складі: щогла; талевий блок; крюк; балкон верхового робочого; пристрій евакуації верхового робочого; гідравлічний індикатор ваги;

- робоча площадка на рамній основі, яка включає ротор Р-360 і опорну фундаментну плиту під щоглу;

- прийомні містки;

- підвісний гідравлічний ключ;

- спайдер з пневмокеруванням;

- інструментальний візок на причепі МАЗ-8926;

- комплект інструменту і змінних запчастин.

Комплекс обладнання для ремонту і освоєння свердловин КОРО 1 - 80 може бути доукомплектований комплектом противикидного обладнання з пультом керування, насосним блоком, пересувною дизель-генераторною електростанцією на 100 кВт.

У даний час виробництвом установок піднімальних агрегатів для ремонту та освоєння нафтових і газових свердловин у Росії займаються 11 машинобудівних заводів на вантажопідйомність від 32-40 до 125 т.

Заводами-виготовлювачами представлена інформація про типи, за вантажопідйомністю піднімальних установок (агрегатів), коротка їх технічна характеристика, і зазначені їхні конструктивні особливості.

З аналізу інформації, представленої заводами-виготовлювачами, можна зробити висновок, що установки піднімальні (агрегати) вантажопідйомністю 32-40 т за своїм конструктивним виконанням ідентичні і виготовляються в основному за конструкторською документацією, розробленою ще наприкінці 70-х років. Відмінною рисою піднімальних установок (агрегатів) на відміну від виготовлюваних раніше є значне розширення монтажних баз. Як монтажні бази установок піднімальних (агрегатів) у наш час використовуються автошасі автомобілів Урал-4320, КрАЗ-260М, КрАЗ-6322, КамАЗ, трактор болотохідний типу

Т-170М1Б.01.

Установки піднімальні (агрегати) для ремонту свердловин вантажопідйомністю 32-40 т, що випускають вищевказаними заводами, не в повному обсязі відповідають сучасним вимогам, пропонованим до їхнього конструктивного оформлення і технічного оснащення, передбаченими "Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышлености" РД 08-200-98.

Одними заводами враховані частково вимоги, пропоновані до установок піднімальним (агрегатам), такі як наявність світильників у вибухобезпечному виконанні, пристрою для перепуску талевого каната, покажчика кута нахилу установки, обмежувача вантажопідйомності і т.д., але установки не оснащені дистанційним управлінням системи підйому щогли, робочою площадкою, площадкою верхового робітника і т.д. Іншими заводами-виготовлювачами, поряд з вищевказаним оснащенням додатково установки обладнуються звуковою і візуальною сигналізацією висування і посадки верхньої секції щогли, робочими площадками з укриттям, площадками верхнього робітника з укриттям і т.д.

Однак, жодним із заводів-виготовлювачів не виконані вимоги до конструктивного оформлення й технічного оснащення установок піднімальних (агрегатів) у повному обсязі, як це передбачено «Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышлености» РД 08-200-98.

Установки підйомні для освоєння й ремонту свердловин вантажопідйомністю 50-60 т (включаючи 60/80) виготовляються на 4-х машинобудівних заводах (ВАТ "Ішимбайський машзавод", ВАТ "Нафтомаш" - м. Ішимбай, ВАТ "Машзавод" - м. Санкт-Петербург, ВАТ "Кунгурський машзавод").

Як монтажна база використовуються автошасі автомобілів КрАЗ-65101, КрАЗ-260М, KpА3-65053 і БАЗ-695071.

За своїм конструктивним оформленням і технічним оснащенням зазначені установки, що випускають в даний час, практично відповідають вимогам, пропонованим до них "Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности" РД 08-200-98.

Установки підйомні для освоєння й ремонту свердловин вантажопідйомністю 80-100 т у Росії виготовляються 2-ма машинобудівними заводами (ВАТ "Кунгурський машзавод", ВАТ "Спецмаш").

Як монтажні бази використовуються автошасі автомобілів БАЗ-69096, КЗКТ 8014, а також шасі трактора "Кіровець" типу К703.

За своїм конструктивним оформленням і технічній оснащеності зазначені установки відповідають вимогам, пропонованим до них "Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности" РД 08-200-98.

Установки підйомні для освоєння і ремонту свердловин вантажопідйомністю 125-127 т виготовляються 3-ма машинобудів-ними заводами (НВО "Волгоградський завод бурової техніки", ВАТ "Спецмаш", ВАТ "Кунгурський машзавод"),

Як монтажні бази зазначених установок використовуються шасі МЗКТ-79191, КЗКТ-8х8 (НВО "Волгоградський завод бурової техніки"), трактор "Кіровець" (ВАТ "Спецмаш").

Установки за своїм конструктивним оформленням і технічною оснащеністю відповідають вимогам, пропонованим до них "Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности" РД 08-200-98.

Контрольні запитання

1 Вкажіть марки підйомних установок, які використовуються при ремонті свердловин?

2 Приведіть технічні характеристики агрегатів для підземного ремонту свердловин,

3 Опишіть особливості конструкцій агрегатів для підземного ремонту свердловин.