Схемы поршневых насосов

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Ключи КТГУ - М применяют при механизированном свинчива-нии и развинчивании труб с помощью автомата АПР-2ВБ и механических ключей КМУ. В отличие от ключа КТГ он имеет дополнительный сухарь 1 на челюсти 6, что увеличивает надежность ключа. Ключ состоит (рис 5.20) из рукоятки 5 и створки 3, шарнирно соединенных с челюстью 6 при помощи пальца 2. При надевании ключа на трубу створка 3 поворачивается вокруг пальца 2 и под действием пружины 4 плотно прижимается сухарями 1 к трубе. В отличие от КТГУ в ключе КТГУ - М на

осях предусмотрены крепления пружинными кольцами, предотвращающими отвинчивание и выпадение осей. Увеличена надежность и долговечность сухарей за счет применения стали марки 12ХНЗА, вместо Ст 20.

Ключи КТД.Ключи трубные двухшарнирные изготовляют в двух исполнениях - КТД и КТД У.

Ключ типа КТД применяют для свинчивания и развинчивания насоснокомпрессорных труб вручную, а типа КТДУ с укороченной рукояткой - для работы с механизмами.

Ключ (рис. 5.21) состоит из большой 2 и малой 1 челюстей, рукояток малой 6 и большой 3, шарнирно соединенных между собой. На оси шарнира большой челюсти и рукоятки насажена пружина 4, стягивающая челюсти к центру образующих дуг, за счет чего ключ удерживается на трубе.

На малой челюсти расположены самоустанавливающийся сухарь 5 с дугообразной зубчатой поверхностью, благодаря которой сухарь всей

поверхности контактирует с трубой. Это обеспечивает более надежное захватывание трубы, уменьшает давление на контактной поверхности, что предохраняет сухари и поверхность труб от повреждения.

Ключи КТМ и КСМ (рис. 5.22) конструкции Г.В.Молчанова применяются при работе с автоматом АПР. Основные детали ключа

-267- КТМ - челюсть, створка, защелка, сухарь.

Челюсть и створка соединены шарниром. Челюсть снабжена защелкой, взаимодействующей в закрытом состоянии со специальным шипом, находящимся на створке.

Челюсть ключа имеет эксцентричную расточку, по которой перемещается сухарь. При работе ключа водило автомата передает усилие на ролик, установленный на конце челюсти. Под

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

действием сил трения сухарь перемещается относительно челюсти, обеспечивая захват трубы.

Рис. 5.22. Ключи трубный и стопорный:

а - трубный КТМ, 1 - створка; 2 - защелка сухаря; 3 - сухарь; 4 - челюсть; 5 - ролик; б - стопорный КСМ, 1 - створка; 2 - защелка; 3 - челюсть; 4 - перекидной упор;

5 – сухарь

Ключ КСМ имеет аналогичную конструкцию, но снабжен перекидным упором, форма челюсти у него иная.

Ключ стопорный используется для стопорения колонн насосно-компрессорных труб при их механизированном свинчивании и развинчивании.

При переходе от развинчивания труб к свинчиванию упор переставляется. При работе рабочие поверхности ключа прилегают к муфте трубы и захватывают ее, не допуская проскальзывания.

Надежная работа ключа обеспечивается спиральной расточкой внутренней поверхности челюсти, служащей для заклинивания сухаря между муфтой и челюстью.

-168- Цепной ключ (рис. 5.23) состоит из двух щек 2 с зубьями, цепи 3 с плоскими

шарнирными звеньями и рукоятки 1. Щеки и рукоятка соединены проходящим через середину щек болтом 4 и гайкой 5. Один конец цепи присоединен к рукоятке при помощи пальца 6 и начального звена 7. Палец б входит в соответствующие отверстия в щеках. Щеки термически обработаны. При установке ключа на трубу 8 зубья щек плотно охватывают трубу и служат опорой для рукоятки. Нажимая на рукоятку, можно завинчивать или отвинчивать трубу. Щеки имеют по четыре рабочих сектора. При износе зубцов щеки поворачивают и в работу включаются зубцы неизношенного сектора.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Преимуществами цепного ключа является простота конструкции и возможность работы одним ключом с трубами различного диаметра.

Цепной ключ надежен в работе; установленный на вертикальную трубу, он не падает. Это удобно при свинчивании - развинчивании труб в процессе ремонтных работ на скважинах. В процессе свинчи-вания - развинчивания труб оператор и помощник оператора поочередно толкают рукоятку ключа, и он по инерции продолжает вращаться. Таким образом ключ передается из рук в руки.

К недостаткам цепного ключа относятся большая масса, неудобство зарядки ключа на трубе и сложность освобождения трубы при заклинивании ее в щеках ключа, а также истирание и смятие поверхности трубы, что сокращает срок ее службы.

Кроме того, часто отмечается проскальзывание и обрывы цепи.

У трубного ключа должны быть исправные, несработанные звенья цепи и зубья на челюстях.

Рис. 5.23. Цепной ключ

-269-

Работать трубными ключами с применением прокладок между цепью и трубой воспрещается. Во время работы следует очищать от грязи зубья на челюстях. Нужно иметь в виду, что при работе с цепным ключом могут быть несчастные случаи: при выпадении ключа из рук рабочего вследствие загрязненности зубьев или их поломке; при разрыве цепи; срыве ключа вследствие сработанности зазубрин на щеках ключа и срыве цепи из-за сработанности упоров, расположенных между щеками ключа.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Ключи штанговые. Свинчивание и развинчивание насосных штанг и муфт при ремонте скважин осуществляют при помощи штанговых ключей, изготовляемых для проведения работ вручную и с автоматами.

Ключ КШ (рис. 5.24, а) предназначен для ручной работы.

Круговой штанговый ключ КШК (рис. 5.24, 6) с регулируемыми зажимными плашками применяют для отвинчивания штанг при закрепленном плунжере скважинного насоса. Во время подземного ремонта скважин при заедании плунжера скважинного насоса приходится поднимать трубы вместе со штангами.

Муфтовые соединения труб не совпадают с соединениями штанг.

Поэтому после отвинчивания очередной трубы над муфтой, установленной на элеваторе, будет находиться гладкое тело штанги, захват которого штанговым ключом невозможен. Отвинчивать штанги цепным ключом опасно, так как вследствие пружинящего действия штанги ключ может вырваться из рук и нанести травму.

Рис. 5.24. Ключи штанговые:

а - КШ; 6 - круговой КШК; в — КШШ 16...25; 1 - головка; 2 - рукоятка

-270-

В круговом ключе штанги захватывают плашками, имеющими угловые вырезы с зубьями. Одна из плашек, неподвижная, закреплена двумя штифтами внутренней части ключа, а вторая, подвижная, прикреплена к внутреннему концу зажимного стержня.

Взамен штангового ключа КШ разработан ключ штанговый шарнирный КШШ 16...25, который заменяет ключ КШ трех типоразмеров.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Ключ КШШ 16...25 (рис. 5.24, в) состоит из рукоятки 2 и шарнирной головки 1, прижимаемой пружиной к головке рукоятки.

Вопрос 5.4. Роторные установки

Назначение ротора - вращение бурильного инструмента и удержание колонны бурильных и обсадных труб при свинчивании и развинчивании в процессе спускоподъемных операций при бурении скважин небольшого диаметра и капитальном ремонте скважин.

Ротор (рис. 5.25) состоит из станины 7, стола 6 с коническим зубчатым венцом 4, опирающегося на упорные подшипники 2 и роторный вал 8.

Станина из стальной отливки воспринимает и передает на раму все нагрузки, возникающие в процессе бурения и при спускоподъемных операциях.

Внутренняя полая часть станины использована под индивидуальную масляную ванну верхней опоры. В верхней части стенка станины имеет бурт, являющийся элементом верхнего лабиринтного уплотнения масляной ванны основной опоры.

К нижней части ствола на болтах крепят крышку, служащую одновременно масляной ванной нижнего подшипника 1. Стол из стальной отливки имеет в центре отверстие диаметром 360 мм для пропуска бурильного инструмента и колонны обсадных труб.

Рис. 5.25. Ротор Р-360 Ш14М:

1 - вспомогательная опора; 2 - основная опора; 3 - кожух стола; 4 - зубчатый венец; 5 - вкладышизажимы;

6 - стол; 7 - корпус; 8 - ведущий вал, 9 – звездочка

-271-

Внижней части стола имеются цилиндрические кольцевые выточки, которые вместе с буртами станины образуют тройное лабиринтное уплотнение масляной ванны.

Внижней части стола имеется квадратный вырез под роторные вкладыши 5, а ниже

-кольцевой паз для стопорения вкладыша в осевом направлении, куда входит палец

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

защелки вкладыша. Зажимы также предохраняются от перемещения в осевом направлении в месте, где палец защелки вкладыша входит в кольцевой паз зажима.

Стол вращается на верхней опоре 2, которая воспринимает нагрузку от веса колонны бурильных или обсадных труб.

Нижняя шаровая опора 1 воспринимает вертикальные, поднимающие стол ротора усилия и толчки, возникающие в процессе работы.

Нижнюю опору крепят с помощью крышки и болтов. По мере износа опоры болты подтягивают. Смазка нижнего подшипника консистентная; ее осуществляют через боковое отверстие в нижней части станины

В горловине станины на двух радиальных сферических роликоподшипниках размещают роторный вал 8.

Вращение столу ротора передается от звездочки 9 цепной передачи через вал ротора и коническую зубчатую шестерню, закрепленную на конце роторного вала.

Стол ротора огражден кожухом 3, являющимся одновременно и подвижной площадкой.

Вопрос 5.5. Трубные и штанговые механические ключи

В комплексе основных работ, связанных с подземным ремонтом скважин, наиболее тяжелые и трудоемкие - это операции по спуску и подъему насосно-компрессорных труб и штанг. Они в зависимости от характера ремонта и числа, находящихся в скважине труб и штанг, занимают от 50 до 80 % от общего баланса времени, затрачиваемого на ремонт скважины.

Применение автоматов для работы с трубами и штангами позволяют в 2...3 раза увеличить темп спускоподъема и повысить качество крепления резьбы.

Для механизации и частичной автоматизации наиболее трудоемких ручных операций при спуске и подъеме насосно-компрессорных труб широкое применение получили автомат АПР-2ВБ с приводом от электродвигателя и АПР-ГП с гидравлическим приводом. При ремонте скважин с погружными электронасосами находят применение механические ключи типов КМ У и КАРС грузоподъемностью 500 кН, при капитальном ремонте - гидравлический трубный ключ КПГ и КПР-12. Для работы со штангами ключ АШК-М.

-272-

Автомат - 2ВБ используется для механического свинчивания и развинчивания труб, обеспечивает автоматический захват и удержание на весу колонны насоснокомпрессорных труб спайдером, центрирует колонну труб центратором. При работе с автоматом используется следующий инструмент: элеваторы ЭГ, трубные ключи КТМ и стопорные ключи КСМ. Вместо указанных могут быть применены ключи КТГ и КТД.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

В настоящее время применяются автоматы АПР-2ВБ с приводом от электродвигателя (рис. 5.26) и АПРТП с гидравлическим приводом.

Автомат АПР-2ВБ с взрывобезопасным электроприводом состоит из следующих узлов: блока автомата, блока электрического инерционного взрывобезопасного привода с реверсивным взрывобезопасным переключателем, клиновой подвески и центратора.

Блок автомата представляет собой корпус 1 клинового спайдера с червячным редуктором (червячное колесо 5, червяк 6) и водилом 7, передающим вращающее усилие трубному ключу. Редуктор защищен кожухом, образующим масляную ванну. Блок автомата крепится к пьедесталу центратора.

Клиновая подвеска 2 состоит из направляющей с кольцевым основанием, к которому шарнирно подвешены три клина.

Клинья для 48, 60 и 73-мм труб - сборные и состоят из корпуса клина и сменных плашек, закрепляемых шплинтами. Клинья для 89 и 114-мм труб - монолитные. Для передачи усилия от труб к клиновой подвеске применяется подкладная вилка. Ее подкладывают под муфту очередной поднимаемой трубы в момент ее появления над подвеской. При опускании колонны муфта давит на вилку, подвеска утепляется и клинья захватывают трубу. После этого вилку вытаскивают, трубу отвинчивают, а муфту очередной трубы захватывают элеватором и поднимают.

Блок центратора для 48, 60, 73 и 89-мм труб состоит из пьедестала, к которому тремя шпильками крепится блок автомата. Внутри центратора фиксатором крепится втулка 4. Для работ со 114-мм трубами применяют специальный центратор, вкладыш которого имеет форму колодки. Центратор автоматически центрирует колонну труб относительно блока автомата при их спуске и подъеме и предотвращает попадание в скважину каких-либо крупных предметов.

Для перемещения клиновой подвески вверх в процессе работы автомата служит балансир с грузом.

Блок электропривода с переключателем состоит из взрывобезопасного электродвигателя АСВ-41-4А специального исполнения 1 мощностью 3,5 кВт и инерционного устройства, позволяющего значительно увеличить момент на водиле при отвинчивании труб, а также при завинчивании труб большого диаметра.

-273-

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Рис. 5.27. Ключ механический универсальный КМУ 1 - блокировочная рукоятка; 2 - механизм совмещения прорезей рабочей шестерни

и корпуса; 3 - водило; 4 - редуктор; 5 - электропривод; 6 - сменный маховик; 7 - кронштейн; 8 - вращатель; 9 - спайдер

маховиков. Управление электроприводом осуществляется посредством магнитного пускателя и кнопочного поста управления.

Полуавтоматический спайдер состоит из разрезного корпуса спайдера, сменных блоков клиньев для труб диаметром 66, 73 и 89 мм, рукоятки управления и хомута. К корпусу спайдера приварен кронштейн для установки вращателя. Вращатель на кронштейн крепят с помощью оси и болта.

Для совмещения вращателя в рабочем положении со спайдером служат фиксатор на вращателе и паз на спайдере.

Блок клиньев состоит из трех корпусов со сменными плашками. Раскрытие клиньев блока осуществляется пружиной.

При проведении спускоподъемных работ колонна насосно-компрессорных труб под муфту заклинивается в полуавтоматическом спайдере. Ключ надвигается на колонну труб вращением вокруг оси, при этом фиксатор скользит по поверхности корпуса спайдера, доходит до упора и под действием пружины входит в паз. На трубу надевают трубный ключ. Вращением водила в нужную сторону для свинчивания или развинчивания труб управляют с кнопочного пульта.

Ключ КМУ-50 работает в комплекте с элеваторами типа ЭТА, трубными ключами типа КТДУ или КТГУ и стопорными ключами КОМ.

-276-