6.3 Средства механизации для спускоподъёмных операций
В комплексе основных работ, связанных с подземным ремонтом скважин, наиболее тяжелы и трудоёмки операции по спуску и подъёму НКТ и штанг, занимающие от 50 до 80% от общего времени ремонта скважины. Применение средств механизации позволяет уменьшить затраты времени.
К средствам механизации относятся: трубные механические ключи, штанговые механические ключи и манипуляторы.
Трубные механические ключи используют для механизации и частичной автоматизации ручных операций при спуске и подъёме НКТ: при текущем ремонте скважин автоматы АПР-2ВБ с приводом от электродвигателя и АПР-ГП с гидравлическим приводом; при ремонте скважин, оборудованных погружными электронасосами механические ключи КМУ; при капитальном ремонте – гидравлический трубный ключ КГП.
Автомат АПР-2ВБ используют для механического свинчивания и отвинчивания труб при помощи вращателя (рис. 6.12.[14]). Автомат рассчитан на использование с элеваторами ЭГ, подкладными вилками, трубными КТГ и стопорными КСМ ключами, а также с элеватором ЭТА и трубными ключами КТГУ и КТД.
Рис. 6.12.
Автомат АПР-2ВБ состоит из: блока автомата; клиновой подвески; центратора; балансира с грузом; электрического инерционного привода с реверсивным взрывобезопасным переключателем.
Блок автомата представляет собой корпус клинового спайдера с червячным редуктором и водилом, передающим усилие трубному ключу. Редуктор защищен кожухом, образующим масляную ванну. Блок автомата крепится к пьедесталу центратора.
Клиновая подвеска состоит из направляющей с кольцевым основанием, к которому шарнирно подвешены три клина.
Центратор состоит из пьедестала, к которому шпильками крепится автомат фиксатора и втулок центратора.
Балансир состоит из балансира и надетого на него груза. Для перемещения клиновой подвески вверх-вниз балансир на время работы соединяют с блоком автомата.
Автомат АПР-ГП отличается от автомата АПР-2ВБ гидравлическим объёмным приводом с питанием от автономной гидравлической станции или от гидравлической системы самоходных агрегатов для подземного ремонта скважин.
В настоящее время на газовых промыслах часто используются гидрофицированные подвесные трубные ключи, обеспечивающие автоматизацию работ по свинчиванию-развинчиванию НКТ. При использовании подвесных ключей устье скважины остается свободным и на нем может монтирооваться необходимое (например – противовыбросовое) оборудование.
К достоинству гидравлических ключей следует отнести безударную работу и возможность менять частоту вращения, момент свинчивания и развинчивания и конструктивно просто ограничивать максимальный крутящий момент. К недостаткам этих ключей следует отнести относительную с электроприводными сложность в изготовлении и эксплуатации.
6.4 Наземное технологическое оборудование
К наземному технологическому оборудованию, применяемому при проведении подземных ремонтов скважин относится: противовыбросовое оборудование; оборудование для вращения бурильной или иной колонны труб нефтяного сортамента; насосные и компрессорные установки для обеспечения закачки технологических жидкостей, газов и пен в скважину; установки для приготовления технологических составов.
Противовыбросовое устьевое оборудование предназначено для герметизации нефтяных и газовых скважин с целью предупреждения выбросов и открытых фонтанов. При помощи этого оборудования можно герметизировать устье скважины при наличии и отсутствии в ней колонны труб; осуществить расхаживание и проворачивание колонны труб при герметизированном устье для предотвращения прихвата; создать циркуляцию раствора с противодавлением на пласт; закачать раствор в пласт буровыми насосами или насосными агрегатами и осуществить срочную разрядку скважины.
При капитальном ремонте скважин применяют оборудование противовыбросовое
ОП1а-180х35,
где 1а – схема по ГОСТ 13862-80; 180 – проход в мм, 35 – рабочее давление в МПа.
Оборудование противовыбросовое ОП1а-180х35 состоит из стволовой части части, манифольда МПАБА-80х35 и гидравлического управления типа ГУПЮОБр-1.
Стволовая часть (рис. 6.13.[2]) включает в себя плашечные превенторы ПП180х350 и крестовину.
Рис. 6.13.
Плашечный превентор ППР (рис. 6.14.[2]) состоит из корпуса 7, крышки корпуса 2 и плашек 5 и является одним из основных частей противовыбросового оборудования. В превенторе плашка 5 перемещается при помощи расположенных в крышке 2 корпуса 1 винта 4 и штока 3, образующих две телескопические винтовые пары ( с резьбами разных направлений), которые приводятся во вращение от бокового приводного вала 8 и двух цепных передач, установленных снаружи превентора. Н одном конце бокового приводного вала надеты вилка 6 и крестовина 7 карданного сочленения для присоединения к электрическому или ручному управлению.
Трубные плашки закрывают превентор при наличии в скважине труб, глухие плашки перекрывают скважину при их отсутствии. Специальные выступы на вкладышах трубных плашек обеспечивают принудительное центрирование колонны труб при закрывании превентора.
Обозначение превентора состоит: из букв ПП - обозначающих плашечный; обозначение системы управления: Г – гидравлическое и Р – ручное; число – обозначающее диаметр проходного сечения в мм; число – обозначающее рабочее давление в МПа, умноженное на 10.
Роторы используются в установках для капитального ремонта скважин. Типовая схема ротора Р-360 представлена (рис. 6.15.[14]). Ротор состоит из конической зубчатой пары, размещенной в корпусе жесткой конструкции из стального литья. Ведущая шестерня пары установлена на конце приводного вала на шпоночном соединении. Вал установлен в корпусе на двух подшипниках качения. На противоположном конце вала консольно на шлицах посажена звездочка цепной передачи.
Рис. 6.14.
Рис. 6.15.
В связи с тем, что ротор требуется не во всех операциях при проведении капитального ремонта, он может транспортироваться отдельно.
В настоящее время в установках применяют гидравлические роторы, имеющие ряд преимуществ по сравнению с механическими роторами: меньшие габариты; непрерывное регулирование частоты вращения; более легкий подвод энергии.