книги / Нефтепромысловые машины и механизмы

В последние годы начали создавать агрегаты для подземного ремонта скважин, включающие больший комплекс механизмов, чем у агрегата типа «Бакинец»; благодаря этому стало возможным уве­ личить количество операций, производимых этими агрегатами.

Примером этого является агрегат А40.

Агрегат А40 предназначен для освоения скважин, подземного и капитального ремонта их. При помощи этого агрегата можно:

а) разбуривать цементные пробки в трубах диаметром 5 " —6" и проводить связанные с этим операции (спуск и подъем бурильных труб, промывка скважины и т. п.);

б) спускать и поднимать насосно-компрессорные трубы;

приводом от гидромотора, снабженный клиновым захватом, телеско­ пическая мачта.

На одноосном автоприцепе, перевозимом агрегатом, смонтиро­ ван промывочный насос 9Т или 9МГр.

Телескопическая вышка высотой 22,4 м и грузоподъемностью 40 тп оснащена талевой системой 3 x 4 . Максимальное натяжение каната на барабане буровой лебедки 8 т , а на тартальном барабане 7,3 тп.

Мощность на приводе ротора до 35 л. с., скорость вращения стола ротора от 40 до 70 об/мин, проходное отверстие стола 142 мм. Кли­ новой захват ротора рассчитан на применение труб от 2" до 4". Про­ мывочный насос имеет подачу до 16,3 л/сек и напор до 125 кГ/см2.

обеспечивает быстрое перемещение агрегата от одной ремонтируе­ мой скважины к другой. Так, средняя скорость перемещения этого агрегата 8 км/ч, в то время как агрегат на тракторе передвигается со средней скоростью 3—4 км/ч.

Агрегат снабжен телескопической вышкой, сложенной и распо­ ложенной в горизонтальном положении на стойках при транспор­ тировке. В рабочем положении вышка имеет высоту 17 м и рассчи­ тана на работу с однотрубками. Она постоянно оснащена талевой системой с оснасткой 2 х 1 (3 струны), снабжена приспособлением для подвески штанг и имеет грузоподъемность на крюке 10 тп. На платформе автомашины установлена однобарабанная лебедка, при­ водимая в движение через коробку отбора мощности; имеется также поворотная стрела для облегчения и ускорения работ при разгрузке, подтаскивании и погрузке инструментов и механизмов, применяемых в процессе подземного ремонта скважин. Последние размещены на отведенной для них площадке агрегата и перевозятся им.

Механизмы агрегата обеспечивают максимальную скорость подъ­ ема крюка 1,26 м/сек и минимальную 0,43 м/сек.

При работе агрегата ставят клиновые упоры, винтовые домкраты* оттяжки. Общий вес агрегата с автомашиной 10,7 тп.

Агрегат может обслужить в течение года до 95 скважин. В комплект агрегата входит автомат АПР-2.

в кг; v — скорость подъема крюка в м/сек; т) — общий коэффициент полезного действия (механизма подъемника, талевой системы).

Из указанного соотношения видно, что для определенного груза скорость его подъема или спуска будет тем больше (а следовательно, затрачиваемое время тем меньше), чем больше мощность подъем­ ника. Но каждый подъемник имеет определенную мощность двига­ теля, следовательно, необходимо полнее ее использовать.

Рассмотрим процесс подъема колонны труб из скважины. По мере подъема колонны от нее отвинчивают по колену труб и укла­ дывают на мостки или устанавливают внутри вышки. Следовательно, груз Q будет уменьшаться, мощность же двигателя N не изменяется, а к. п. Д . г] изменяется незначительно. Таким образом, для исполь­ зования мощности двигателя необходимо по мере уменьшения Q увеличивать скорость г; подъема, а для этого необходимо непрерывно изменять передаточное отношение между двигателем и барабаном.

Предположим, что подъемник имеет устройство, позволяющее непрерывно изменять это передаточное отношение так, что при подъ­ еме труб мощность двигателя непрерывно используется полностью.

Если учесть, что Q = qL (где q — вес 1 м труб с муфтами; L — длина колонны труб), то уравнение (VI. 22) примет вид:

неизменным в течение всего процесса подъема. Обозначив это выра­

Уравнение (VI. 24) можно изобразить в виде графика (рис. 225).

л

Это уравнение в координатах L и — изобразится прямой, проходящей

через начало координат; при этом величина а представит собой угло­

труб длиной L изобразится площадью треугольника OLB со сторо­

нами I и у , представляющей сумму элементарных площадок, т. е.

Обозначим это время ГИд и назовем его идеальным временем..

Подставляя в последнее выражение значение ~ из (VI. 23), получим.

скоростей, а при помощи коробки перемены Рис. 225. График подъ­

шинное время реального подъемника будет больше идеального. Степень увеличения затраты времени будет зависеть от правиль­

ного подбора соотношений скоростей.

Методика выбора оптимальных соотношений скоростей разрабо­ тана А. С. Вирновским, а М. И. Корневым1 она видоизменена.

Для определения степени использования мощности реального подъемника при подъеме труб пользуются коэффициентом исполь­ зования мощности К, который представляет собой отношение ра­ боты, произведенной подъемником при подъеме труб, к работе, кото­ рую он мог бы произвести в течение времени подъема Т , если бы мощность подъемника использовалась полностью.

Работу по подъему труб можно определить из выражения

А = 15NT,

где А — работа, произведенная подъемником; N — мощность дви­

гателя подъемника; Т — время работы подъемника.

Работу подъемника по подъему труб можно подсчитать, исполь­ зуя формулу (VI. 25), где 2"Ид найдено из условия полного исполь­ зования мощности двигателя подъемника в течение всего времени

подъема:

Лфакт = 75 N T ид«

1 А л и е в Т. М. и М и р з о я в С . С. Машины и механизмы для добычинефти. Гостоптехиздат, 1957.

Работа, которую мог бы произвести подъемник в течение факти­ ческого времени подъема, будет равна

= 75 Л/Тфакт»

где Лфакт — работа, произведенная по подъему труб; Л В08м — работа, которую мог бы произвести подъемник в течение фактиче­ ского времени Гфакт-

т. е. К — численно равен отношению идеального времени к факти­ ческому.

Рассмотрим, например, работу подъемника, имеющего одну только постоянную скорость, при условии, что в начале подъема колонны труб длиной L мощность двигателя используется полностью.

Поскольку v постоянна, то и ~ постоянна и график подъема

(рис. 225) изобразится горизонтальной прямойЛ5. При этом машинное время подъема изобразится площадью прямоугольника O ABL, вдвое большей площади треугольника OBL. Следовательно, машинное время при одной скорости подъема будет вдвое больше времени, чем у идеального подъемника, т. е. при непрерывном изменении скорости подъема коэффициент использования мощности

Площадь треугольника ОБА изображает то лишнее время, кото­ рое приходится затрачивать в результате применения одной и той

точки В до точки Су расположенной на середине прямой А В = L. Процесс подъема на второй скорости v2 будет идти от точки D к Е вследствие постоянства второй скорости.

Точка D расположена посредине прямой ОВу так как в начале подъема на второй скорости мощность подъемника будет использо­ вана полностью, а линия ОВ соответствует полному использованию мощности.

Так как время подъема Т изображается на графике площадью OABL, а для двухскоростного подъемника — площадью OEDCBL, площадь EACD будет соответствовать величине сокращения машин­ ного времени за счет использования второй скорости подъема. Пло­ щади треугольников OED и DCB показывают излишние траты вре­ мени на подъем по сравнению с идеальным.