
- •Нефтегазопромысловое оборудование
- •Предисловие
- •Тема 1 насосы объемного действия
- •1.1. Классификация поршневых насосов
- •1.2. Принцип работы поршневого насоса
- •1.3. Закон движения поршня насоса
- •1.4. Средняя подача поршневых насосов всех типов
- •1.5. Коэффициент подачи поршневых насосов, факторы на него влияющие
- •1.6. Графики подачи поршневых насосов
- •1.7. Воздушные колпаки
- •1.8. Работа насоса и индикаторная диаграмма
- •1.9. Мощность и кпд поршневого насоса. Определение мощности привода
- •1.10. Определение усилий на основные детали поршневых насосов
- •1.11. Конструкция поршневого насоса: основные узлы и детали
- •1.12. Скважинные поршневые насосы
- •1.13. Эксплуатация поршневых насосов
- •1.14. Регулирование работы поршневого насоса
- •1.15. Роторные насосы
- •1.16. Дозировочные насосы
- •1.17. Смазка узлов приводной части насоса
- •Тема 2 динамические насосы
- •2.1. Схема и принцип действия центробежного насоса
- •2.2. Основное уравнение центробежного насоса
- •2.3. Действительный напор центробежного насоса
- •2.4. Подача центробежного насоса
- •2.5. Мощность и коэффициент полезного действия центробежного насоса
- •2.6. Уравновешивание осевого давления
- •2.7. Явление кавитации и допустимая высота всасывания
- •2.8. Зависимость подачи, напора и мощности от числа оборотов насоса
- •2.9. Коэффициент быстроходности колеса насоса
- •2.10. Рабочая характеристика центробежного насоса
- •2.11. Определение рабочей характеристики насоса при изменении частоты вращения вала
- •2.12. Обточка рабочих колес по диаметру
- •2.13. Влияние плотности и вязкости перекачиваемой жидкости на работу насоса
- •2.14. Работа центробежного насоса в одинарный трубопровод
- •2.15. Работа насоса в разветвленный трубопровод
- •2.16. Параллельная работа центробежных насосов
- •2.17. Последовательная работа центробежных насосов
- •2.18. Регулирование параметров работы центробежного насоса
- •2.19. Эксплуатация центробежных насосов
- •2.20. Конструктивные особенности центробежных насосов Конструкция рабочих колес и отводов центробежного насоса
- •Уплотнения в насосе
- •2.21. Конструкция центробежного насоса серии цнс-180
- •2.22. Осевые насосы
- •2.23. Вихревые насосы
- •2.24. Струйные насосы
- •2.25. Назначение, схема и устройство насосного блока бкнс
- •2.26. Схема системы пттд с использованием погружного центробежного электронасоса
- •Тема 3 компрессоры
- •3.1. Принцип работы и термодинамические условия работы поршневого компрессора
- •3.2. Индикаторная диаграмма идеального рабочего процесса компрессора
- •3.3. Работа на сжатие единицы массы газа в компрессоре
- •3.4. Индикаторная диаграмма реального рабочего процесса компрессора
- •3.5. Подача поршневого компрессора, коэффициент подачи
- •3.6. Многоступенчатое сжатие Принцип получения высоких давлений в поршневом компрессоре
- •Индикаторная диаграмма двухступенчатого компрессора
- •3.7. Мощность и коэффициент полезного действия поршневого компрессора
- •3.8. Охлаждение компрессора, схема систем охлаждения
- •3.9. Принцип расчета системы охлаждения
- •3.10. Конструкции поршневых компрессоров
- •3.11. Основные узлы и детали компрессора
- •3.12. Системы смазки компрессора
- •3.13. Регулирование производительности поршневых компрессоров
- •3.14. Турбокомпрессоры. Принцип работы, схема
- •3.15. Особенности конструкции турбокомпрессора. Сравнение с поршневым компрессором
- •3.16. Характеристика турбокомпрессора
- •3.17. Винтовые компрессоры
- •3.18. Ротационные компрессоры
- •3.19. Газомотокомпрессоры
- •3.20. Эксплуатация поршневых компрессоров
- •3.21. Типы компрессоров, их применение
- •3.22. Компрессорная станция
- •3.23. Неисправности компрессоров
- •Тема 4 оборудование для эксплуатации скважин
- •4.1. Конструкции и обозначения обсадных труб
- •4.2. Назначение и конструкция колонных головок
- •4.3. Конструкция трубных головок
- •4.4. Фонтанная арматура
- •4.5. Запорные и регулирующие устройства фонтанной арматуры и манифольда
- •4.6. Монтаж и демонтаж фонтанной арматуры
- •4.7. Эксплуатация и ремонт фонтанной арматуры
- •4.8. Принцип работы газлифтного подъемника
- •4.9. Компрессорное оборудование при газлифтной эксплуатации скважин
- •4.10. Схема работы бескомпрессорной газлифтной установки
- •4.11. Внутрискважинное оборудование при газлифтной эксплуатации скважин
- •4.12. Схема шсну
- •4.13. Скважинные штанговые насосы
- •4.14. Режим работы скважинных насосов. Динамограммы работы
- •4.15. Подача шсну. Коэффициент подачи
- •4.16. Ремонт, хранение и транспортировка скважинных насосов
- •4.17. Насосные штанги: конструкция, условия работы
- •4.18. Расчет и конструирование колонны штанг
- •4.19. Утяжеленный низ колонны штанг
- •4.20. Эксплуатация, транспортировка и хранение штанг
- •4.21. Насосно-компрессорные трубы
- •4.22. Расчет колонны насосно-компрессорных труб
- •4.23. Кинематика станка-качалки
- •4.24. Силы, действующие в точке подвеса штанг
- •4.25. Принцип уравновешивания станка-качалки
- •4.26. Грузовое уравновешивание станка-качалки
- •4.27. Крутящий момент на кривошипе станка-качалки
- •4.28. Мощность электродвигателя станка-качалки
- •4.29. Коэффициент полезного действия штанговой насосной установки
- •Ориентировочные значения кпд отдельных систем
- •4.30. Подбор оборудовании для штанговой насосной установки
- •4.31. Устьевое оборудование шсну
- •4.33. Основные типы балансирных стан ков-качалок
- •4.34. Канатная подвеска станка-качалки
- •4.35. Монтаж станка-качалки
- •4.36. Техника безопасности при эксплуатации скважин штанговыми насосами
- •4.37. Эксплуатация балансирных станков-качалок
- •4.38. Схема уэцн
- •4.40. Конструкция электроцентробежного насоса
- •4.41. Гидрозащита электродвигателя
- •4.42. Система токоподвода
- •4.43. Конструкция электродвигателя
- •4.44. Монтаж установки погружных эцн
- •4.45. Обслуживание установок погружных эцн
- •4.46. Назначение и конструкция обратного и спускного клапанов
- •4.47. Компоновка погружного агрегата электровинтовой насосной установки
- •4.48. Конструкция скважинного винтового насоса
- •4.49. Принципиальные схемы закрытой и открытой гпну
- •4.50. Принцип действия гидропоршневого насосного агрегата (гпна)
- •4.51. Схема работы и принцип действия диафрагменного насоса
- •4.52. Схема работы и принцип действия струйного насоса
- •4.53. Скважинный струйный насос
- •Тема 5 оборудование и инструмент для ремонта скважин
- •5.1. Классификация видов ремонтов и операций, проводимых в скважинах
- •5.2. Талевая система
- •5.3. Инструмент для проведения спуско-подьемных операций (стто)
- •Элеваторы
- •Спайдеры
- •5.4. Роторные установки
- •5.5. Трубные и штанговые механические ключи
- •5.6. Порядок проведения спуско-подъемных операций с применением апр
- •5.7. Подъемные лебедки
- •5.8. Подъемные агрегаты
- •5.9. Вертлюги
- •5.10. Противовыбросовое оборудование
- •5.11. Винтовой забойный двигатель
- •5.12. Ловильный инструмент
- •Тема 6 оборудование для технологических процессов
- •6.1. Насосные установки
- •6.2. Смесительные установки
- •6.3. Автоцистерны
- •6.4. Устьевое и вспомогательное оборудование
- •6.5. Оборудование для депарафинизации скважин
- •6.6. Оборудование для исследования скважин
- •6.7. Эксплуатационные пакеры
- •6.8. Эксплуатационные якори
- •6.9. Расположение оборудования при солянокислотной обработке скважины
- •6.10. Расположение оборудования при гидравлическом разрыве пласта
- •6.11. Расположение оборудования при промывке скважины
- •Тема 7 оборудование для механизации работ
- •7.1. Трубовоз твэ-6,5-131а
- •7.2. Агрегат для перевозки штанг апш
- •7.3. Промысловые самопогрузчики
- •7.4. Агрегат атэ-6
- •7.5. Установка для перевозки кабеля упк-2000п
- •7.6. Агрегат 2парс
- •7.7. Агрегат аза-3
- •7.8. Агрегат 2арок
- •7.9. Агрегат для обслуживания и ремонта водоводов 2арв
- •7.10. Маслозаправщик мз-4310ск
- •Список литературы
- •Оглавление
- •Тема 1. Насосы объемного действия
- •Тема 2. Динамические насосы
- •Тема 4. Оборудование для эксплуатации скважин
- •Тема 5. Оборудование и инструмент для ремонта скважин
- •Тема 6. Оборудование для технологических процессов
- •Тема 7. Оборудование для механизации работ
4.6. Монтаж и демонтаж фонтанной арматуры
Фонтанная арматура представляет собой систему соединений на фланцах различных тройников, крестовиков и запорных устройств (задвижек или кранов). Между фланцами для уплотнения укладывается стальное кольцо из специальной малоуглеродистой стали, которое имеет овальное сечение. Фланцевые соединения крепятся болтами.
Колонна насосно-компрессорных труб спускается с помощью двух элеваторов. При свинчивании и развинчивании труб вручную широко используются элеваторы конструкции Халатяна. Элеваторы надеваются на муфту трубы и подвешиваются к крюку штропами. Перед свинчиванием резьба труб смазывается.
Для облегчения и ускорения операций по свинчиванию труб применяется комплекс механизмов АПР. В этот комплекс входят автомат с электроприводом, снабженным реверсивным переключателем, и инструменты новой конструкции (элеватор, трубные ключи и др.).
При работе с комплексом АПР используется один элеватор ЭГ, постоянно подвешенный на крюке, что значительно облегчает работу. Перед спуском колонны труб автомат АПР центрируется, закрепляется на колонном фланце, в него вставляется клиновая подвеска. Указанный автомат не приспособлен для работы в скважинах, оборудованных погружными электроцентробежными насосами. Заключительные операции при спуске колонны труб зависят от способа подвески труб на устье.
При подвеске труб на резьбе воздушного тройника необходимо:
-
присоединить подъемный патрубок к центральной задвижке или переводной катушке;
-
поднять с пола воздушный тройник с переводной катушкой или центральной задвижкой и навинтить на колонну труб, а затем посадить их на крестовик трубной головки;
-
соединить воздушную линию с задвижкой воздушного тройника;
-
отсоединить подъемный патрубок, снять и опустить на мостки;
-
зацепить елку арматуры канатным стропом, поднять и установить на центральную задвижку или переводную катушку;
-
соединить елку арматуры болтами с центральной задвижкой или переводной катушкой;
-
соединить выкиды арматуры.
При подвеске труб на фланце-планшайбе присоединяется подъемный патрубок. Планшайба поднимается, навинчивается на колонну труб и ставится на крестовик. Затем отсоединяется подъемный патрубок и елка арматуры устанавливается вместе с переводной катушкой на крестовик.
4.7. Эксплуатация и ремонт фонтанной арматуры
Фонтанную арматуру можно монтировать на устье скважины автомобильными кранами, а также при помощи талевого механизма, лебедки или подъемника.
В процессе эксплуатации арматуры с прямоточными задвижками требуется через 2...3 месяца смазывать подшипники шпинделя жировым солидолом Ж (другое обозначение - УС). Он представляет собой мягкую маслянистую мазь от светло- до темно-коричневого цвета. Дисперсионной средой являются индустриальные масла, загустителем - гидратированные кальциевые мыла естественных жиров (не менее 11 %), а добавкой - вода (до 3 %). Необходимо также через штуцер в днище корпуса задвижки в соответствии с инструкцией набивать уплотнительную смазку ЛЗ-162 или «Арматол-238».
Фонтанная арматура часто подвергается истирающему действию песка, выносимого вместе с нефтью, газом и водой. Наибольшее истирание происходит в тройниках фонтанной елки, в запорных устройствах. Отдельные изношенные задвижки меняются непосредственно на устье скважины.
Фонтанная арматура целиком должна подвергаться периодической ревизии, независимо от того, наблюдались ли неисправности в процессе эксплуатации или она работала бесперебойно. Ревизия и ремонт производятся в мастерских, где арматура разбирается на отдельные узлы и детали. Разборка фланцевой арматуры не представляет трудности, так как болты, скрепляющие фланцы, отвинчиваются сравнительно легко.
Затруднения вызывает разборка резьбовой арматуры. Она отвинчивается либо вручную двумя цепными ключами, либо с помощью лебедки. Оцинкованный канат лебедки крепится к плечу шарнирного ключа, применяемого для бурильных труб, и проходит через направляющий ролик. Фонтанная елка не кладется на подставки, а крепится болтами фланцы крышек резьбовых задвижек к фланцу упора. Упор состоит из крестовика, навинченного на муфту трубы, которая прочно заделана в бетонное основание с таким расчетом, чтобы верхний фланец крестовика находился на высоте 0,7 м от пола. Отверстия в верхнем фланце просверлены таким образом, что позволяют крепить арматуру разных типоразмеров. Боковые отводы крестовика поддерживают ремонтируемые задвижки, которые привинчиваются к ним при помощи коротких патрубков. После разборки фонтанная елка моется, отдельные её детали осматриваются. Детали с трещинами, промывами и с сильно утонченными в результате эрозии стенками выбраковываются.
Наиболее сложные детали для ремонта - задвижки. Их осмотр начинается с проверки легкости открывания и закрывания. Затем разбирается крышка, извлекаются маховик вместе со штоком (шпинделем) и запорным органом, клином, плашками, клапаном или пробкой и проверяется состояние уплотняющих поверхностей.
Многие задвижки на протяжении всего межремонтного периода находятся в одном и том же положении (открыты или закрыты). При работе таких задвижек без утечек достаточно визуального осмотра деталей перед сборкой и замены сальников. Если на уплотнительных поверхностях имеются изношенные участки, они шлифуются. Износы глубиной до 0,1 мм ликвидируются притиркой с помощью паст. Различаются грубая, средняя и тонкая пасты. Тонкой пастой притирка завершается. Качество притирки определяется испытанием «на краску».
Более серьезные дефекты задвижек устраняются наплавкой с последующей механической обработкой до получения первоначальных размеров и чистоты поверхности. Так ремонтируются запорное устройство и корпус. Уплотняющие поверхности перед сборкой притираются.
Часто запорные устройства бывают изношены настолько, что их заменяют новыми. Шпиндели контролируются на прямолинейность и годность резьбы. Резьба должна быть полной, чистой и не забитой. Если верхний конец - квадрат - свернут, необходимо запилить новый. Отремонтированные и частично вновь изготовленные детали после пригонки отдельных узлов собираются в порядке, обратном разборке. Собранная задвижка подвергается гидравлическому испытанию на пробное давление, равное удвоенному рабочему давлению. Пробное давление создается ручным прессом.
Фонтанная елка собирается на стенде, который использовался при разборке. Резьбы перед свинчиванием покрываются графитной смазкой. Особое внимание следует уделять сборке уплотняющих колец и прокладок. После сборки фонтанная арматура шаблонируется и опрессовывается удвоенным рабочим давлением в течение 30 мин с проверкой герметичности всех соединений. Запотевание и утечки не допускаются. Опрессовочной жидкостью является водный раствор ингибиторов коррозии, например, 0,5 %-ный раствор хромпика. Фонтанная елка, прошедшая испытание, продувается сжатым воздухом для удаления влаги, ее наружная поверхность окрашивается эмалью после грунтовки и консервируется консистентной смазкой.