книги / Эксплуатация оборудования для бурения скважин и нефтегазодобычи
..pdfПосле сборки подъемника на полу буровой в центре между его стойками монтируют верхнюю секцию вышки. Вначале соби рают пояса и хомуты верхней секции, закрепляют скобы диаго нальных тяг, подкронблочные патрубки и наголовники. Произво дят сборку верхней секции, монтируют подкронблочные балки и кронблок; затем устанавливают кронштейны из брусьев, по кото рым настилают пол подкронблочной площадки и устанавливают прочные перила. При сооружении площадки предусматривается выступ в одну сторону на 0,8 м, который служит опорой для маршевой лестницы.
К собранной секции подкатывают несущие трубы, которые лежат на траверсах подъемника. Эти трубы хомутами надежно соединяют с поясами собранной секции вышки. К этим же тру бам по углам собранной секции на мягких подвесках прикреп ляют элементы ног следующей секции вышки. По углам на поя сах подготовленной к подъему секции подвешивают четыре лест ницы-стремянки. Затем, включив лебедки подъемника, поднима ют траверсы. Вместе с траверсами поднимаются несущие трубы, на которых подвешена собранная секция.
Подняв секцию на высоту 4,3 м, по лестницам-стремянкам поднимаются четверо монтажников, каждый на своем углу выш ки; они заводят элементы ног вышки, висящие на подвесках, в хомуты и закрепляют их соединительными болтами. Спустив шись, монтажники устанавливают на нижние концы элементов ног сборочные хомуты и скобы диагональных тяг.
После затяжки узлов крепежными болтами собранную секцию опускают на деревянные подкладки, уложенные на полу буровой. Затем устанавливают пояса собираемой секции, натягивают диа гональные тяги, создавая этим жесткость конструкции.
Когда новая секция собрана, открепляют хомуты, подвешен ные на несущих трубах, от поясов верхней секции и траверсы вместе с несущими трубами опускают вниз. Хомутами несущие трубы прикрепляют к поясам вновь собранной секции, включают лебедки, и начинают новый подъем на 4,3 м.
Операции по подъему остальных секций аналогичны рассмот ренным и представлены на рис. 13.6.
По мере увеличения высоты вышки для предупреждения её падения собранную часть крепят оттяжками. Одновременно с монтажом металлических узлов ведется монтаж балконов, мар шевых лестниц, пальцев, необходимых ограждений и т.д. По скольку габаритные размеры подъемника ограничены, монтаж маршевых лестниц производят только до шестого пояса вышки, считая от верха.
После сборки вышки подъемник разбирают, а вышку при по-
Рис. 13.6. Схема сборки вышки при помощи подъемника Кершенбаума:
а - сборка верхней секции; б - подъем пятой секции вышки с балконом; в -
поднятая вышка
мощи домкратов центруют по отвесу относительно центра буду щей скважины. С этой целью между ногами вышки натягивают шнуры по диагонали, а с подкронблочной площадки спускают отвес, который при правильной центровке должен совместиться с точкой пересечения шнуров (допуск на центровку 300 мм).
Центровка осуществляется прокладками, устанавливаемыми между опорной плитой ноги вышки и опорной плитой или бру сом основания. Толщина прокладки ориентировочно может быть определена из зависимости
с0,5lh
где 6 - толщина прокладки, см; / - расстояние между опорами ног нижнего основания вышки, см; h - расстояние, измеряемое от оси отвеса до точки пересечения шнуров, см; Я - высота вышки до подкронблочной площадки, см.
На предприятиях, где приходится часто собирать и разбирать вышки, подъемник для их монтажа собирают на специальных
Техническая характеристика подъемников
Параметры |
|
Марка подъемника |
|
||
ПВК-1 |
ПВУ-35 ПВ2-45 ПВЗ-35 |
||||
|
|||||
Максимальные размеры основания соби |
8x8 |
8x8 |
10x10 |
10x10 |
|
раемой вышки, м |
4,3 |
4,3 |
4.7 |
6,5 |
|
Максимальная высота подъема (высота |
|||||
секции вышки), м |
24 |
35 |
45 |
65 |
|
Грузоподъемность, т |
|||||
Скорость подъема, м/мин |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
|
Максимальное тяговое усилие на барабане |
1,25 |
1,8 |
1.7 |
1,9 |
|
Диаметр тягового каната, мм |
15,5 |
16,0 |
15,5 |
16,0 |
|
Привод лебедки |
Электродвигатель мощностью |
||||
|
|
1 Л 1 /R T |
|
||
Габаритные размеры подъёмника, мм: |
9600 |
9300 |
11150 |
1135 |
|
длина |
|||||
ширина |
9280 |
8600 |
10600 |
1135 |
|
высота |
6500 |
5755 |
6140 |
8140 |
|
Масса подъемника, т |
10,0 |
10,14 |
17,0 |
18,7 |
санях. В собранном виде подъемник можно транспортировать с одной площадки на другую, что значительно сокращает общую длительность монтажа вышки. Для монтажа вышек башенного типа высотой 53 м применяют подъемник ПВ-45 грузоподъемно стью 45 т с полезной высотой подъема 4,7 м, позволяющий соби рать вышку с большими габаритами по нижней ее секции (до 10 м).
Техническая характеристика подъемников для монтажа ба шенных вышек «сверху вниз» приведена в табл. 13.1.
СБОРКА ВЫШЕК В ГОРИЗОНТАЛЬНОМ ПОЛОЖЕНИИ
При монтаже вышек методом горизонтальной сборки с последующим подъемом по методу А.П. Духнина вышку соби рают последовательно секциями в горизонтальном положении.
Вначале собирают полностью нижнее полотно, наращивая его в направлении верхних секций. Затем предварительно собирают элементы секций вышки, располагая их в сложенном виде на нижнем полотне. При этом элементы поясов боковых секций со единяют с хомутами ног только одним болтом, что позволяет этим элементам вращаться при подъеме каждой секции из поло жения / в положения II и III (рис. 13.7). Сборку вышки начина ют с верхней 10-й секции. Затем при помощи двух стропов 3, идущих вдоль боковых секций и пропущенных через ролик 1 и
463
10 секция |
9 секция |
Ц1 положение^
Рис. 13.7. Схема сборки вышки по способу Духнина:
I - направляющий ролик; 2 - монтажная стрела; 3 ~ монтажный штроп; 4 - штроп; 5 ~ монтажная оттяжка; 6 - прокладка из подтоварника (доска); 7 - стержень нога верхнего полотна; 8 - доска; 9 ~ соединительный хомут; 10 - боковой стержень пояса;
II - нижнее полотно вышки; 12 - тяга верхнего полотна
седлообразные концы двух монтажных стрел 2, собирают после дующие секции. Для страховки секции используется оттяжка 5. При подъеме каждой секции концы стержней ног вводят внутрь полукольцевых хомутов и соединяют болтами. Диагональные тяги 12 верхней грани поднимают вместе с секцией.
Подъем собранной вышки в вертикальное положение (рис. 13.8) производится с помощью специальной А-образной подъем ной стрелы 3, закреплённой в плоскости нижнего основания вышки. Собранную вышку при помощй этой стрелы и тягового трактора выводят в вертикальное положение. При этом вторым трактором, на котором закрепляется оттяжка 1, идущая от подкронблочной площадки, задерживают вышку, когда центр тяже сти переходит ее вертикальную ось. Это обеспечивает плавную посадку вышки на основание.
При монтаже вышек методом горизонтальной сборки с подъ емом по способу Г.Н. Бержеца вышку собирают на земле в гори зонтальном положении и поднимают при помощи шарнирной стрелы, смонтированной на земле, и лебедки буровой установки.
Сборка вышек в горизонтальном положении несколько облег чает работу монтажной бригады. Работы ведутся на небольшой высоте. Однако применение методов А.П. Духнина и Г.Н. Берже-: ца требует специальной оснастки, грузоподъёмных кранов, а главное - ровных монтажных площадок с площадью, значитель но большей, чем при монтаже вышек при помощи подъемника Я.М. Кершенбаума. Поэтому сборка вышек в горизонтальном положении не нашла широкого применения.
Рис. 13.8. Схема подъема 41-м вышки по способу Духнина:
1 - оттяжка длиной 100 м; 2 - штроп длиной 30 м; 3 - подъемная стрела; 4 - пггроп длиной 55 м; 5 - вспомогательная стрела; 6 - шарнир; 7 - талевый трех роликовый блок; 8 - оттяжка длиной 40 м; 9 - талевый канат длиной 320 м
А-образная вышка (рис. 13.9) состоит из двух трех гранных или четырехгранных мачт, составленных из цельносвар ных секций длиной 10-11,5 м, имеет площадку верхового рабо чего, магазины для укладки свечей из бурильных труб и подкосы к мачтам. А-образные вышки по сравнению с вышками башенно го типа значительно легче и удобнее при транспортировке и монтаже.
Сборку вышки проводят на земле. Цельносварные секции со гласно заводской маркировке укладывают с помощью автокрана симметрично вертикальной оси вышки, которая должна быть продолжением оси основания. Секции при помощи специального зажимного устройства (рис. 13.10) стягивают, образуя жесткую
Рис. 13.9. Вышка А -образная мачтовая
Рис. 13.10. Зажимное устройство, стягиваю щее секции мачт вышки
систему из двух мачт. Мачты соеди няют наголовником с подкронблочными балками, над которыми уста навливают подкронблочную площад ку. Вдоль мачт монтируют лестницы с площадками. Шарнирным соедине нием к мачтам прикрепляют подкосы и увязывают оттяжки. Нижние осно вания мачт при помощи специальных пальцев шарнирно соединяют в про ушинах на основании буровой уста новки. После сборки вышки прове ряют симметричность ее осей и на дежность крепления всех узлов.
Принципиально схемы подъема мачтовых вышек различных типоразмеров аналогичны и незначительно различаются лишь конструктивными особенностями механизмов подъема и спосо бами их крепления. Так, для подъема А-образной вышки приме няют монтажную стрелу, шарнирно закрепленную на специаль ном лежне. Для этого перед основанием установки роют при ямок, куда укладывают лежень, представляющий два деревянных бруса, уложенных на дне вдоль приямка, на которых болтами собраны поперечные брусья. В поперечных брусьях предусмот рены места для укладки опорных цапф монтажной стрелы. Гори зонтальность укладки лежня в приямке проверяют по уровню.
Затем подтягивают монтажную стрелу, оснащенную талевой системой, надежно закрепляют нижний конец ее в лежне, закре пив его специальными упорами в основание буровой установки. Верхний блок талевой системы монтируют в голове стрелы, а нижний крепят на основании буровой установки.
Талевую систему оснащают стальным тросом, при этом не подвижный конец ее закрепляют на кронблоке, а ходовой ко нец - на барабане лебедки буровой установки. После проверки правильности монтажа стрелы и перемещения ее без заеданий и перекосов производят увязку вышки с наголовником стрелы. При этом концы канатов увязки мачт вышки должны быть стро го равны, в противном случае при подъеме может нарушиться соосность вышки с основанием, что вызовет аварию. На рис. 13.11 показана схема оснастки и подъема А-образной вышки.
Для проверки правильности оснастки всей системы включают лебедку буровой установки; вышку поднимают на 1,5-2 м и вы держивают в таком состоянии 5-10 мин на тормозе лебедки. За-
Подкосы должны перемещаться плавно, без рывков и толчков, также плавно должна подниматься вышка.
По мере подъема вышки страхующие тракторы перемещают в сторону основания, чтобы закрепленные на них оттяжки имели во время подъема некоторую слабину. Когда нижние концы под косов войдут в башмаки на основании их стопорят пальцами и фиксируют чекой. Затем приоцвмощи винтовых домкратов выш ку центрируют и закрепляют растяжками.
Недостатками агрегатного монтажа буровых установок явля ются большая длительность, трудоемкость и высокая стоимость монтажных работ, значительный износ отдельных элементов бу ровой установки как следствие неоднократного монтажа-демонта жа и погрузки-разгрузки, длительное и нерациональное исполь зование транспортных средств для перевозки отдельных агрега тов, потери материалов при переходе на новую точку бурения.
Эти недостатки определили рациональность перехода к мел коблочному, а затем крупноблочному (индустриальному) мето дам монтажа.
13.3. МЕЛКОБЛОЧНЫЙ МОНТАЖ БУРОВЫХ УСТАНОВОК
При этом методе монтажа отдельные объекты и привышечные сооружения буровой установки объединяют в группы и крепят на специальных основаниях; в результате вся буровая установка представляет собой отдельные блоки, соединяемые на площадке будущей скважины.
Основания предназначаются для монтажа на них отдельных агрегатов, коммуникаций и укрытий буровой установки, а также для транспортировки закрепленного на них оборудования с од ной площадки бурения на другую. Как правило, основание пред ставляет пространственную металлическую конструкцию из от дельных ферм, на каждой из которых смонтирован агрегат, составляющий вместе с фермой мелкий блок. Размеры блока позволяют транспортировать его волоком тракторами или на специальных транспортных средствах по дорогам общего назна чения.
Установку оборудования на металлическое основание, изго товленное из отработанных труб или профильного проката, про изводят кранами на вышко-монтажной базе.
По сравнению с монтажом агрегатным (индивидуальным) ме тодом мелкоблочный монтаж характеризуется меньшей трудоем костью и длительностью, более низкой себестоимостью и мень-
469
шим износом элементов оборудования при монтаже-демонтаже. Мелкоблочный монтаж привел к слиянию строительных и мон тажных работ и появлению комплексных бригад монтажников. Появилась возможность овладения работниками вторыми и третьими профессиями, резко уменьшились простои, повысилась производительность труда и уменьшилась длительность монтажа.
Мелкоблочный метод монтажа широко применяют в разве дочном бурении, а также и в эксплуатационном бурении в тех случаях, когда невозможно использовать крупноблочный монтаж. Число блоков, на которых монтируется все оборудование буро вой установки, и их конструктивные особенности зависят от гео графических и климатических условий, а также от степени ос воения месторождения. Число блоков колеблется от 10 до 20. Наиболее распространенной схемой мелкоблочного метода мон тажа является схема, включающая 12 блоков.
В комплексе конструкций мелкоблочных оснований первый блок включает буровую вышку, стояк и талевую систему. Вто рой блок - агрегатный (рис. 13.12), состоит из ротора 4, буро вой лебедки 3, двухмоторного редуктора 2 и саней 1, на которых установлен металлический каркас, обшитый щитами. Третий блок состоит из двух саней-подсвечников, поверх которых на стлан пол буровой и уложены площадки-подсвечники. Блок ин дивидуального привода к ротору представляет собой саниоснование с установленными на них коробкой скоростей ПИР, электродвигателем и укрытием. Одним из основных является блок бурового насоса с электродвигателем (рис. 13.13), представ-
Рис. 13.12. Агрегатный блок:
1 - сани-основание; 2 - редуктор с электродвигателями; 3 ~ лебедка; 4 - ротор;
5 - брусья