6.1. Грузоподъемное оборудование

Грузоподъемное оборудование предназначено для проведения спуско-подъемных операций и состоит из вышек (матч), талевых систем, лебедок и их привода, которым чаще всего является двигатель транспортного средства. Параметры грузоподъемного оборудования определяются массой спускаемого инструмента и, следовательно, глубиной спуска и конструкцией скважинного оборудования.

Вышки и мачты служат для подвески талевой системы, поддержания колонны труб или штанг в скважине, отвода поднятой свечи труб или штанг от оси устья и складирования их на период ремонта. Вышки, имеющие три и более несущих элемента (ноги), относятся к башенным, а одна или две — мачтовые. Для подземного ремонта в основном используются мачтовые вышки. На промыслах используют подъемные сооружения двух видов: стационарные и передвижные, которые монтируют в транспортном положении на специальных тележках.

К стационарным сооружениям относятся различного типа вышки и мачты (двуножки). Вышки изготавливают из сортового проката или из отработанных бурильных и насосно-компрессорных труб. Стационарные вышки или мачты используются всего 2-3% календарного времени в году. В основном их применяют на труднодоступных участках месторождений, технические характеристики применяемых вышек башенного типа представлены в таблице 6.1 [8]. Иногда это могут быть буровые вышки.

Таблица 6.1- Технические характеристики применяемых стационарных вышек

Показатели	ВМ-41М ВМ-41	ВМ-28	ВМ1 -24	ВЭТ75х24	ВЭТ22х50
Номинальная грузо­подъемность на крюке, тс/кН	150/450	110/1080	75/735	75/735	50/490
Высота, м	41	28	24	24	22
Размер основания, м	8x8	8x8	8x10	8x10	6x6

В настоящее время пользуются практически только передвижными мачтами и передвижными агрегатами с мачтами или вышками Для ремонта скважин.

К основным параметрам, определяющим конструкцию мачты относятся грузоподъемность Р и высота Н. Технические характеристики мачт представлены в таблице 6.2 [5].

Таблица 6.2- Технические характеристики мачт для ремонта скважин

	Стационарные			Передвижные
Показатели	МЭСН- 22X25	МЭСН- 17X25	МЭСН- 15X15	ПТМ-40	ПМ-40	ПМ-20
Номинальная грузо­подъемность на крюке, тс/кН	25/245	17/167	15/147	40/390	40/390	20/196
Высота, м	22	15	15	22	22	14,5
Число шкивов кронблока	4	3	3	4	4	3

Мачта позволяет складировать трубы вертикально, т.е. устанавливать трубы за палец, а в некоторых из них (МЭСН-22х25) можно устанавливать за палец свечи из двух труб.

Расчет вышки

На вышку действуют нагрузки: 1) вертикальные - вес груза на крюке Qk, вес талевой системы Qт, натяжение мертвого и ходового концов Рм и Рх, вес вышки Gв', 2) горизонтальные - горизонтальная составляющая от веса труб, установленных за палец, и ветровые Рв. Расчет вышки производится по максимальной ветровой нагрузке (ураганный ветер), во время которого нагрузка с крюка должна быть снята. Разрешается работать при скорости ветра до 25 м/с, который дает до 30% дополнительной нагрузки на стержни вышки. Эти нагрузки распределим на 3 группы и увеличим их со¬ответствующими коэффициентами запаса (n1=1,1; n2=1,5; n3=1,3;):

Общая расчетная нагрузка

Qр = QI + QII + QIII (6.4)

должна быть не больше допустимой максимальной кратковременной нагрузки, которая обычно на 55-60% больше номинальной (приводится в паспорте).

Расчет оттяжек вышки производят с учетом горизонтальных нагрузок. Для этого по панелям, согласно методике [1], находят ветровые нагрузки, их равнодействующую и место ее приложения (рис. 6.1 [6]). Момент относительно точки А

где Gв - собственный вес вышки; В и в - стороны нижнего и верхнего оснований вышки; Т- натяжение в оттяжке; h - высота точки приложения равнодействующей ветровой нагрузки;

(Н - высота вышки); Рв - суммарная ветровая нагрузка на вышку; I — расстояние места заделки оттяжки от опоры А;  - угол между направлением оттяжки и горизонталью.

Из уравнения моментов относительно точки А следует, что оттяжка не нужна при

Обычно ставят по две оттяжки с каждой грани вышки. Угол их направления с горизонталью - в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа (рис. 6.1 [1]), равен γ. Тогда натяжение в каждой оттяжке

Т определяется из уравнения моментов относительно точки А и берется с запасом в 1,5-2 раза.

Напряжение в проволоках каната оттяжки должно быть

где δ - диаметр проволоки оттяжки; i - количество проволок; в - предел прочности на растяжение материала проволоки; и - запас прочности, равный 4/5.

В случае установки труб за палец добавляются следующие нагрузки:

1. горизонтальная составляющая от веса труб Рт, установленных за палец под углом >80° к горизонту,

2) половина ветровой нагрузки от труб, установленных за палец, Рв'.

Произведение (Р + PB)h' (h' - высота установленных труб, равная высоте расположения пальца вышки) включается в уравнение моментов относительно точки А и оказывает влияние на величину расчетного усилия в оттяжке.

При установке двух ярусов оттяжек усилия в них принимают приблизительно одинаковыми для обоих ярусов.

Расчет мачты

Мачта ВА (рис. 6.2 [6]) наклонена под углом  и укреплена растяжкой, направленной под углом а к горизонтали.

На крюк мачты действует нагрузка QK, а натяжение ходового конца Рх частично уравновешивает мачту. Сжимающее мачту усилие Qм и усилие в растяжке Т находят следующим образом:

1) силы QK и Рх заменяют равнодействующей Я, направленной под углом у к горизонтали;

2) Qм и Т находят, раскладывая усилие R на направления мачты и оттяжки.

По усилию Т проверяют условия работы оттяжки, используя выражение для напряжения в проволоках каната.

Из рис. 6.2 видно, что с удалением оттяжного шкива от скважин уменьшаются Qм И Т.

Неработающую мачту проверяют на равномерно распределенную ветровую нагрузку q, определяемую по формуле

где Рв - суммарная ветровая нагрузка на мачту; h - высота мачты.

Нижнее основание мачта, считают закрепленным, а верх заделанным шарнирно. Для такой балки максимальный момент изгиба

будет посередине.

Если трубы установлены за палец мачты, при подсчете изгибающего момента Ммах необходимо учесть сосредоточенную силу (Рт' + Рв') (см. расчет вышки).

Напряжения в ногах мачты при работе в условиях сильного ветра

где Fн - площадь поперечного сечения ноги мачты по металлу; W - момент сопротивления ноги изгибу;  - коэффициент продольного изгиба (дается в справочниках в зависимости от гибкости стержня ).

где l - длина ноги между опорами (поясами); i - радиус инерции сечения ноги,

Здесь D и d- наружный и внутренний диаметры ноги, a fотв - площадь отверстий, выполненных в сечении.

Подсчитанное напряжение в ногах мачты должно быть в 1,3 раза меньше су.

В случае двуногой мачты при угле наклона ног мачты к горизонту а в плоскости мачты

Талевая система - это полиспаст, состоящий из неподвижных шкивов (кронблока) и подвижных шкивов (талевого блока), крюка и талевого каната.

Кронблок устанавливается на верхней площадке вышки или мачты, талевый блок подвешивается на талевом канате, один конец которого после оснастки прикреплен к барабану подъемной лебедки, а другой - к раме вышки или талевому блоку. Крюк подвешивается к нижней серьге талевого блока.

Силу, прикладываемую к ходовому концу талевого каната при любой оснастке, определяют из выражения

Р = Q/n, (6.16)

где Q - вес поднимаемого груза; n - число струн оснастки талей. Длина каната, наматываемого на барабан, равна

L = nА, (6.17)

где А - высота подъема груза.

С учетом сил сопротивления в талевом механизме величина фактической силы в талевом канате равна

Р = Q/nh, (6.18)

где h - КПД талевого механизма, который зависит от числа роликов.

Число роликов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

КПД

Количество шкивов талевого и кронблока определяют оснастку талевой системы и обозначаются, например 2x3, где 2 - число шкивов талевой блока и 3 - число шкивов кронблока, соединенных с талевым блоком (т.е. исключая дополнительные шкивы). Схема оснастки талевой системы 2x3 приведена на (рис. 6.3). Нагрузка на каждую ветвь каната будет неодинаковой. При подъеме груза наибольшее натяжение Рх будет на ходовом конце, наименьшее Р-на «мертвом», закрепленном конце, при спуске груза — наоборот.

Кронблоки (рис. 6.4, табл. 6.3 [8]) являются неподвижной частью талевой системы и располагаются в верхней части мачты или вышки. Кронблоки типа КБН предназначены для работы в районах с умеренным климатом; типа КБ - в умеренном и холодном климате. Кронблоки изготавливаются двух видов (исполнение I и II):

- исполнение I - для передвижных подъемных установок и стационарных эксплуатационных мачт;

- исполнение II - с подкронблочной рамой для стационарных эксплуатационных вышек. Конструктивно кронблоки всех грузоподъемностей не отличаются друг от друга. Шкивы у всех кронблоков расположены на одной неподвижной оси, покоящейся на опорах и закрепленной стопорными болтами. Канатные шкивы, посаженные на ось на двух роликоподшипниках, разделяются друг от друга стопорными кольцами.

В кронблоке, кроме шкивов, связанных с талевым блоком, имеются шкивы для работы с тартальной и вспомогательной лебедкой по одному на каждую лебедку.

Кронблоки обозначаются следующим образом: первые две буквы КБ - сокращение слова «кронблок», затем идет цифра, обозначающая количество шкивов для талевой системы (исключая вспомогательные для тартания и вспомогательной лебедок), затем - его грузоподъемность в тоннах (табл. 6.3).

Таблица 6.3- Технические характеристики кронблоков

Кронблок	Грузо­подъем­ность, т	Число канат­ных шкивов	Диаметр, мм		Габаритные размеры				Масса, кг
			Шкива по дну желоба	Тале­вого каната	Длина	Ши­рина	Высота
Исполне­
ние I
КБЗ-12,5	12,5	3	360	14,5	500	410	460	120
КБЗ-20	20	3	450	18,5	600	420	560	140
КБЗ-32	32	3	560	22,5	720	485	690	200
КБ4-50	50	4	630	25	850	645	760	480
КБ4-80	80	4	710	28	1020	850	900	850
КБ6-125	125	6	710	28	1020	960	940	1200
Исполне­
ние П
КБ4-50Р	50	4	630	25	675	850	1050	725
КБ4-80Р	80	4	710	28	2225	2225	2225	1150
КБ6-125Р	125	6	710	28	970	1045	1070	1600
КБНЗ-15	15	3	380	19,5	475	360	465	118
КБН4-25	25	4	480	19,5	575	435	565	180
КБН5-50	50	5	580	22,5	2250	780	875	800

Талевый блок является подвижной частью талевой системы. Талевые блоки предназначены для работы в районах с умеренным климатом (тип БТН) и с холодным климатом. Талевые блоки (рис. 6.5, табл. 6.4 [8]) всех типоразмеров (конструктивно отличающиеся друг от друга только числом канатных шкивов) представляют собой канатные шкивы, насаженные на роликоподшипниках на ось, неподвижно установленную в двух щеках, закрепленных гайкой. По аналогии с кронблоками канатные шкивы талевого блока имеют боковые крышки, предохраняющие от попадания грязи и вытекания смазки.

В настоящее время используются конструкции, совмещающие талевые блоки и крюки, называемые крюкоблоками. В этом случае серьга отсутствует, щеки талевого блока удлиняются и соединяются непосредственно с подвеской крюка. Конечная конструкция получается проще и меньше в высотном габарите. 

Таблица 6.4- Технические характеристики талевых блоков

Талевый блок	Грузо­подъем­ность, т	Число канат­ных шкивов	Диаметр, мм		Габаритные размеры, мм				Масса, кг
			Шкива по дну жслобв	Талевого каната	Длнна L	Ширина В	Высо- таН
БТ2-12.5	12,5	2	360	14,5	800	430	250	140
БТ2-20	20	2	450	18,5	990	560	265	160
БТ2-32	32	2	560	22,5	1225	680	315	230
БТЗ-50	50	3	630	25	1405	800	455	510
БТЗ-80	80	3	710	28	1740	930	520	900
БТ5-125	125	5	710	28	1800	930	680	1300
БТНЗ-15	15	3	380	18,5	270	520	840	146
БТНЗ-25	25	3	480	18,5	290	620	950	188
1БТН4-50	50	4	580	21,5	470	720	1230	450

Подъемные крюки относятся к подвижной части талевой системы и предназначены для подвешивания на них штропов, трубных или штанговых элеваторов, вертлюгов и других приспособлений при монтаже и демонтаже наземного оборудования.

Крюки КН предназначены для работы в районах с умеренным климатом, а КР - для умеренного и холодного климата.

Крюки изготавливаются двух типов: однорогие (исполнение I) грузоподъемностью 12,5 и 20 т; трехрогие (исполнение II) грузоподъемностью от 32 до 125 т.

Крюк состоит из рога, подвески и серьги.

Рог кованный включает сменное седло с защелкой для фиксирования седла при спускоподъемных операциях.

Подвеска, соединяющая рог крюка с серьгой, состоит из литого стального корпуса, пружины, ствола, установленного на упорном подшипнике. Конструкция подвески допускает свободное вращение рога крюка со стволом, как с грузом, так и без него. Пружина обеспечивает перемещение отвинчиваемой или свинчиваемой трубы (свечи).

К талевой системе так же относится ограничитель подъема талевого блока и механизм крепления неподвижной ветви талевого каната. Ограничитель подъема талевого каната служит для предотвращения возможности соударения талевого и кронблоков в процессе эксплуатации. Ограничитель представляет собой механизм, устанавливаемый под кронблоком, и включающий тормоз лебедки при подъеме блока выше положенного хода. Расстояние между кронблоком и механизмом ограничения определяется тормозным путем талевого блока на максимальной скорости подъема.

Подъемники - один из основных элементов подъемного комплекса, который определяет грузоподъемность установок, наряду с талевой системой. Подъемник - механическая лебедка, монтируемая на тракторе, автомашине или отдельной раме.

Например, подъемник Азинмаш-43П выполнен на базе гусеничного болотоходного или обычного трактора. Основными узлами подъемника являются трансмиссия, лебедка, пневматическая система и система управления.

Трансмиссия подъемника состоит из четырехскоростной реверсивной коробки перемены передач, приемный вал которой посредством муфты соединен с валом вывода мощности трактора.

Лебедка однобарабанная, все узлы и механизмы лебедки - барабанный вал в сборе, приводной вал, тормозная система, храповое устройство, а также ограждение и кожухи собраны в цельносварной станине коробчатого типа.

Для перемотки тартального каната с барабана лебедки на вспомогательный на конце приводного вала установлен клиноременной шкив.

Пневмосистема подъемника предназначена для управления фрикционной муфтой включения барабана, усиления тормоза, переключения скоростей в коробке передач и управления сцеплением двигателя.

Лебедка подъемная ЛПТ-8 (модификация установки УПТ-32, в отличие от которой она не имеет собственной вышки и комплектуется цепным колесом для привода ротора и безопасной катушкой для подтаскивания тяжестей к устью скважины) на базе трактора, предназначена для ремонта скважин глубиной до 2500 м. Подъемник ЛПР-60 является модификацией подъемника ЛПТ-8. Основными узлами подъемной лебедки являются: трансмиссия, лебедка электропневматическая и пневматическая система управления.

Одним из основных узлов лебедки являются тормоза. Тормоза применяются одно- и двухленточные. Двухленточные в свою очередь конструктивно исполняются на одном шкиве, на двух шкивах, расположенных рядом, и на двух шкивах, расположенных по разным краям барабана лебедки. Для включения барабанного вала лебедок применяют фрикционные муфты, как шиннопневматические, так и дисковые, так же управляемые с помощью пневматики.

Лебедка подъемная ЛШМОЭ предназначена для спуско- подъемных операций с насосно-компрессорными и бурильными трубами, а также для привода ротора в процессе освоения, текущего и капитального ремонтов скважин, оборудованных стационарными вышками и расположенных на приэстакадных площадках или на отдельных морских основаниях. Основные параметры талевой системы ЛШМОЭ представлены в таблице 6.5 [8]).

Таблица 6.5- Основные параметры подъемника ЛПР-10Э

Переда­че (ско­рость) лебедки	Частота вращения барабана, мнн"1	Скорость набегания талевого каната на бврабан, м/с	Тяговое усилие на хол- довом конце каната, кН	Оснастка талевой системы
				2x3 (четырехструнная)		3x4 ~ (шестиструнная)
				Ско­рость подъема крюка, м/с	Грузо­подъем­ность на крюке, т	Ско­рость подъема крюка, м/с	Грузо­подъем­ность на крюке, т
Прямая
I	44,6	1,13	84	0,28	32,3	0,19	47,5
II	75,8	1,92	49,4	0,48	18,8	0,32	27,6
III	124,2	3,15	30,1	0,81	11,5	0,54	16,8
IV	211,0	5,35	17,7	1,34	6,7	0,89	9,9
Обрат­ная
I	75,8	1,92	-	0,43	-	0,29	-
II	211,0	5,35	-	1,2	-	0,8	-

Лебедка укомплектована средствами механизации работ: автоматом АПР-2ГП с гидроприводом для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб; гидравлическим подвесным ключом КТО для свинчивания и развинчивания бурильных труб; специальным гидрораскрепителем для крепления и раскрепления бурильных труб и катушкой-лебедкой с гидроприводом для механизации вспомогательных работ.

Лебедка ЛПР-11Э предназначена для ремонта и освоения скважин глубиной до 3500 м при наличии стационарных подъемных сооружений. Лебедка смонтирована на раме, для удобства транспортирования - из двух частей, соединенных между собой. На одной из частей рамы смонтирован силовой привод - электродвигатель с коробкой передач, компрессор со станцией управления. На второй части рамы смонтированы трансмиссионный барабанный вал, промежуточный вал привода ротора, пневмораспределитель.

Подъемник ЛПР-110Э предназначен для работ на морских основаниях или при эстакадных площадках на скважинах глубиной до 5000 м в районах с умеренным климатом. В подъемнике имеется гидродинамический тормоз, основной тормоз - двухленточный. Трансмиссия лебедки состоит из двухскоростной коробки передач, двухскоростной цепной передачи и цепной передачи на ротор.

Установка УПБ-100 предназначена для спускоподъемных операций, привода ротора в процессе освоения скважин, текущего и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин, расположенных на приэстакадных площадках или отдельных основаниях.

Мощность подъемника при его работе должна быть близка к номинальной, чтобы выдерживалось соотношение

N = QkVk/h = idem (6.19)

где N - номинальная мощность двигателя подъемника; h - к.п.д. подъемника и талевой системы; Qk - вес груза на крюке; Vk - скорость подъема крюка.

Принимая h постоянным, QkVk = idem.

В процессе подъема НКТ вес колонны постепенно уменьшается, и для того, чтобы выдерживать постоянным QkVk, необходимо после подъема и выброса каждой трубы увеличивать скорость. Последнее легко осуществимо в приводах с двигателями постоянного тока или гидроприводах. В обычных же приводах с дизельным двигателем необходимо переключение скоростей подъема, и тогда мощность подъемника будет использоваться не полностью (заштрихованная площадь (рис. 6.6 [8])).

Графики использования мощности на подъем колонны труб для односкоростного и двухскоростного подъемников показаны (рис. 6.7 а. и 6.7 б. [8]) соответственно (N - мощность, Т - время подъема). Из-за уменьшения веса линия N0Ti пойдет наклонно (фактически это будет ступенчатая линия с числом ступеней, равным числу выброшенных на мостки труб, близкая к прямой). Заштрихованная площадь (рис. 6.7.а.) представляет собой полезную работу А = N0T1/2 и составляет половину площади прямоугольника ON₀M1T1. Коэффициент использования мощности подъемника

В случае двухскоростного подъемника (рис. 6.7 б.) полезная работа (заштрихованная площадь), а следовательно, и коэффициент использования мощности возрастают. А.С. Вирновским доказано, что коэффициент максимального использования мощности подъемника

mах = m/(m + 1), (6.21)

где m - число скоростей.

При этом между скоростями подъемника должно быть соотношение

Vк/V1, = m/( m - (к-1)), (6.22)

где Vк - определяемая скорость; V1 - первая скорость подъемника, определяемая исходя из грузоподъемности и мощности подъемника; к - порядок определяемой скорости.

Расчеты относительной величины скоростей и значений mах сведены в таблице 6.6 [6]).

Из таблицы видно, что увеличение mах с возрастанием числа скоростей более 5 невелико. Конструкция же подъемника при этом чрезвычайно усложняется. 

Таблица 6.6 Относительные величины скоростей и значения mах

Число скоростей подъемника	Соотношение между скоростями
	ъ2/щ	03/l),	l>4 /t>|	о5/о,	max
1	-	-	-	-	0,5
2	2	-	-	-	0,66
3	1,5	3,0	-	-	0,75
4	1,33	2,0	4,0	-	0,8
5	1,25	1,67	2,5	5,0	0,83

При работе подъемника на крюке кроме труб поднимается груз QT (вес талевого блока, каната и крюка), и коэффициент использования мощности несколько изменяется в сторону увеличения.

Агрегат подземного ремонта скважин в отличие от подъемника оснащен вышкой и механизмом для ее подъема и спускания. Нашей промышленностью серийно выпускается широкий спектр таких агрегатов, основные характеристики которых приведены в таблице 6.7 [8].

Таблица 6.7 Технические характеристики агрегатов для ПРС

Наименование агрегата	Транспортная база		Грузо­подъем­ность, кН		Осна­стка	Высота вышки от земли до осн кронбло- ка, м			Мощность привод­ного двигателя, кВт		Транс­миссия (привод лебедки)
1	2		3		4	5			6		7
1. АзИНМАШ-37	КрАЗ-225Б		320		2x3	18			176-220*		М«
2. АПРС-32	КрАЗ-225		320		2x3	18			176-220		м
3. АПРС-32-01	КрАЗ-260, 260Г		320		2x3	18			220		м
4. АПРС-40У	УРАЛ-4320- 1912-30		400		3x4	18			115		м
5. АПРС-40М	КрАЗ-260Г, 6322		400		3x4	18			176		М
6. АПРС-40К	КАМАЗ 43181		400		3x4	18			220		м
7. УАРС-40	КЗКТ-7428		400 1		2x3	18			312		г»»»
8. А2-32	УРАЛ-4320- 1912-30		320		2x3	18			176		м
9. А2-32	КАМАЗ- 431118		320		2x3	18			176		м
10. А4-32	КрАЗ-260Г		320		2x3	18,2			220		м
11. А5-40	КрАЗ-260Г		400		3x4	18			220		м
12. А5-40М	УРАЛ-4320- 1912-30		400		2x3	17			176		м
13. АР-32/40	КрАЗ-260Г		400		3x4	17			220		м
14. АР32/40М	УРАЛ-4320- 1912-30		400		3x4	17			176		м
15. СУРС-40	Т-170М.01		400		2x3	17			176		м
16. СУПР-32	Т-170М.01		320		2x3	18			176		м
17. УПА-32	КрАЗ-260		320		2x3	18,5			220		м
18. УПТ-32	Т-130МГ-1		320		2x3	18			103		м
19. УПГА-32	КрАЗ		320		2x3	18,5			176
20. УПА60	КрАЗ-65101		600		3x4	18,5			132		м
21. УПГ50	КрАЗ-250		500(с65)		3x4	18,5			176		р»»»
22. АР-60	КрАЗ-65101, КрАЗ-260Г		600		3x4				176		м
23. А50М	КрАЗ-65101		500		3x4	22,4			176		м
24. А-50У	КрАЗ-257		500		3x4	22,4			176		м
25. А60/80	БАЗ-69507		800		3x4	22			220		м
26. А60/80И	КрАЗ-260Г		800		3x4	22			220		м
27. АРБ-100	БАЗ-6909, КЗКТ-8014	1000		4x5			30	450		М
28. К-703МТУ- 80ВМ	Кировец К-703МТУ	800		3x4			18,2	225		М
29. К-703МТУ- 80В Г	Кировец К-703МТУ	800		3x4			29,5	350		Г
30. Кировец- Хегглунд	Кировец К-703МТУ	800		3x4""			-	350		Г
31. К-703МТУ- 100ВГ	Кировец К-703МТУ	1000		3x4			29,5	350		Г
32. К-703МТП- 127Г	Кировец К-703МТУ	1270		3x4			35	420		Г
33. Р-125	МЗКТ-79191, КЗКТ-8014	1250		4x5			39,8	480		м
34. БР-125	МЗКТ-79191	1250		4x5			39,8	480		м
35. CARD WELL KB 250А/215-96	Самоходная 4-осное	ИЗ		4x5			29,4	400		м,г
36.1R1 500	Самоходная 4-осное	1264		4x5			-	500		м
37. KREMCO	Самоходное 12x8	1360		4x5			34	550		м
38. УПТ1-50	Т-130МБГ Т-130МГ-1	500		3x4			19	118		м
39. УПТ1-50Б	(гидрофици- рованный)
40. KOPO-80	MA3-537	800		4x5			30	425		м
41. TD-125CA-A6	Самоходная база 12x8	1250		4x5			34	-		м
42. MECA 104-225с (США)	Самоходная база 8x4	1000		4x5			32	425		м

Примечания:

* Агрегаты могут монтироваться на различных модификациях транспортной базы. ** Трансмиссия механическая. *** Трансмиссия гидравлическая. **** С разделенным талевым блоком.

В агрегат для текущего ремонта скважин включена вышка с талевой системой, подъемник, автоматический или ручной ключи.

Агрегаты для освоения скважин дополнительно имеют на подъемнике тартальный канат значительной длины для присоединения к нему тартальной желонки или сваба.

Агрегат для капитального ремонта, кроме перечисленного выше оборудования, имеет ротор для вращения труб и промывочный насос для подачи жидкости с целью выноса выбуренной породы.

Достаточно широко на нефтяных и газовых промыслах распространен агрегат А-50У, который предназначен для освоения и ремонта скважин. Он выполняет следующие операции: спуск и подъем насосно-компрессорных и бурильных труб, свабирование и тартание, разбуривание цементной пробки в трубах диаметром 141-168 мм.

Агрегат смонтирован на шасси автомобиля КрАЗ-257, в качестве привода используется ходовой двигатель мощностью 210 л.с. На агрегате смонтирована телескопическая мачта высотой 22,4 м, которая выдвигается при помощи лебедки. В рабочем положении мачта устанавливается под углом 6° к вертикали и расчаливается шестью канатами (рис. 6.8).

Особенностью агрегата является использование двухбарабанной лебедки с буровым и тартальным барабанами, что позволяет повысить производительность труда. Кроме того, агрегат оборудован гидроприводным ротором, предназначенным для выполнения буровых работ. Промывочный насос 9МГР монтируют отдельно (на прицепе). В комплект поставки входят механизмы для свинчивания- развинчивания НКТ с гидравлическим приводом. Управление лебедкой агрегата пневматическое.

В последнее время все большее распространение в ТЭК Российской Федерации находят отечественные и импортные агрегаты с гидроприводными лебедками, имеющими бесступенчатое регулирование скорости и усилия подъема. Эти агрегаты имеют современные транспортные базы, большую мощность приводного двигателя, вертикальное складирование поднимаемого из скважины инструмента, улучшенные технические характеристики (см. табл. 6.7).

Оборудование для ремонта скважин под давлением необходимо, когда скважина способна фонтанировать. Для осуществления такого процесса необходимы, во-первых, устройства для герметизации устья, способные при этом пропускать без утечек газа или жидкости спускаемые или поднимаемые трубы, и, во-вторых, устройства для спуска и для подъема колонн труб. Оборудование это полностью выполнено на основе гидростатического (объемного) привода. Типичным исполнением гидроприводного подъемника является конструкция (рис. 6.9 [8]), монтируемая на устье скважины. Главные узлы такого подъемника - спайдеры, вращатель (трубный ключ), подъемник, герметизаторы.

Все основное оборудование, составляющее агрегаты для текущего ремонта скважин под давлением с герметизированным устьем, построено на гидроприводе, машинах и механизмах, используемых в нефтегазопромысловом и буровом оборудовании.

Оборудование для работы с колоннами непрерывных наматываемых на барабан труб (колтюбинг) имеет ряд преимуществ:

- обеспечение герметичности устья скважины на всех этапах выполнения внутрискважинных операций;

- возможность осуществления работ в нефтяных и газовых скважинах без их предварительного глушения;

- обеспечение циркуляции технологической жидкости на всех этапах выполнения внутрискважинных операций, в том числе во время спускоподъемных операций;

- отсутствие необходимости освоения и вызова притока скважин, в которых выполнялись работы с использованием колтюбинга;

- безопасность проведения спускоподъемных операций, так как в данном случае не нужно осуществлять свинчивание-развинчивание резьбовых соединений и перемещать НКТ на мостки и т.д.

Главными параметрами агрегатов подземного ремонта, использующих колонну непрерывных труб являются диаметр и длина колонны труб и барабана агрегата. Именно они влияют на остальные параметры, конструкцию агрегата и его компоновку. Например, диаметр и длина колонны труб определяют диаметр барабана и тя¬говое усилие. Эти же показатели существенно влияют и на давление насосов, перекачивающих технологическую жидкость, и компонов¬ку агрегата, от которой зависит тип монтажной базы.

Значения используемых диаметров труб в зависимости от глубины подвески и максимального давления приведены в таблице 6.8 [8].

Таблица 6.8- Зависимость глубины подвески и максимального давления от диаметра труб

Длина КНТ	Максимальный диаметр КНТ, мм, определяемый из условия прочности, при ртах, МПа				Минимальный диаметр КНТ, мм, обеспечивающий заданную пропуск­ную способность, прн ртш, МПа
1	2	3	4	5	6	7	8		9
	10	15	20	25	10	15	20		25
0	284	190,7	144	116	4	4	4		4
250	268,4	180,3	136,2	109,8	26,9	25,1	23,9		23
500	252,8	169.9	128,4	103,5	30,3	28.2	26,9		25,9
750	237,2	159,5	120,6	97,3	32,5	30,3		28,8		27,7
1000	221,6	149,1	112,8	91	34,2	31,8		30,3		29,1
1250	206	138,7	105	84,8	35,5	33,1		31,5		30,3
1500	190,4	128,3	97,2	78,6	36,7	34,2		32,5		31,2
1750	174,8	117,9	89,4	72,3	37,7	35,1		33,4		32,1
2000	159,2	107,5	81,6	66,1	38,7	36		34,2		32,9
2250	143,6	97,1	73,8	59,8	39,5	36,7		34,9		33,5
2500	128	86,7	66	53,6	40,2	37,4		35,5		34Д
2750	112,4	76,3	58,2	47,4	40,9	38,1		36,2		34,8
3000	96,8	65,9	50,4	41,1	41,6	38,7		36,7		35,3
3250	81,2	55,5	42,6	34,9	42,2	39,2		37,2		35,8
3500	65,6	45,1	34,8	28,6	42,8	39,7		37,7		36,3
3750	50	34,7	27	22,4	43,3	40,2		38,2		36,7
4000	34,4	24,3	19,2	16,2	43,8	40,7		38,7		37,1
4250	18,8	13,9	11,4	9,9	44,3	41,2		39,1		37,5
4500	3,2	3,5	3,6	3,7	44,8	41,6		39,5		37,9

Примечание: вариант расчета выполнен для подачи насоса 5 дм3/с прн работе на воде

Агрегатами для работы с колоннами непрерывных труб (КНТ) называются наборы оборудования, позволяющие выполнять все технологические операции при подземном ремонте скважин:

- транспортные операции по доставке оборудования на место проведения работ;

- спуск и подъем колонны непрерывных труб;

- подготовка и доставка технологической жидкости;

- собственно подземный ремонт - промывка пробок, сбивка клапанов, закачка жидкости;

- операции по восстановлению свойств жидкости (иногда эта группа операций может не выполнятся).

Некоторые агрегаты позволяют осуществлять только спускоподъемные операции, поэтому при их использовании необходимо иметь дополнительное оборудование.

Существуют различные компоновки агрегатов, смонтированных на автомобильном шасси по местоположению кабины оператора:

- за кабиной водителя;

- на корме агрегата;

- между барабаном для НКТ и транспортером.

Монтаж оборудования агрегата на прицепе (типа трейлера) позволяет значительно сократить долю стоимости транспортной базы в общей стоимости агрегата, значительно упростить его компоновку.

В колтюбинговых агрегатах реализуют обычно два направления оформления узлов крепления инжектора (транспортера тубы) в рабочем положении.

Первое решение - использование специальной опоры, которая удерживает инжектор и опирается на грунт четырьмя опорными плитками.

Второе решение - монтаж инжектора непосредственно на устье скважины. Этот вариант обеспечивает сокращение времени монтажа-демонтажа агрегата, уменьшение его массы, но создает дополни-ельные нагрузки на устье скважины и связанный с ним кондуктор обсадной колонны. Такие дополнительные нагрузки нежелательны при проведении скважины в зоне с многолетне мерзлыми грунтами.

Одним из ответственных узлов агрегата является транспортер трубы или инжектор. Сложились два направления в конструировании транспортеров — с одной и двумя тяговыми цепями, снабженными плашками, взаимодействующими с КНТ. Плашки, перемещаемые тяговыми цепями, прижимаются к трубе с помощью гидравлических цилиндров.

В комплект барабана для наматывания трубы входит и ее укладчик - устройство для обеспечения ровной укладки витков трубы при ее разматывании и наматывании.

Оборудование устья скважины при проведении работ с использованием КНТ содержит эксплуатационную арматуру, используемую на данной скважине (рис. 6.10 [8]).

Практически во всех применяемых в настоящее время комплексах оборудования используют плашечные превенторы с механическим или гидравлическим приводом. При этом конструкции исполнительной части превенторов - корпуса и плашки - практически идентичны.