нефтегазопромыслового оборудования методичка
.pdf
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
товляют двух размеров: первый для 16, 19 и 22 мм и второй - для 25 мм штанг. Для удобного обхвата штропа 8 и предотвращения скольжения руки при захвате на внутренней части обеих струн штропа сделаны выступы. Штроп укреплен с обеих концов элеватора шайбами 3 и шплинтами 4. Для предохранения от выпадания втулки в корпус ввинчены два винта 2, концы которых входят в кольцевой паз втулки. Элеватор закрывается поворотом втулки при помощи рукоятки. Шарнирная рукоятка, утопленная в зеве элеватора, предотвращает его самопроизвольное открывание при работе.
Вопрос 5.3.2. Спайдеры
Спайдер СГ - 32. Спайдер гидравлический СГ - 32 предназначен для захвата за тело и удержания на весу колонны труб в процессе спускоподъем-ных операций при текущем и капитальном ремонтах.
Он представляет собой (рис.5.15) разрезной корпус со сменными клиньями под трубы разных размеров. Клиньями управляют посредством гидравлического цилиндра, встроенного в корпус спайдера. Наклонные зубья плашек обеспечивают сто-порение колонны от проворота в процессе свинчивания - раз-винчивания труб. На спайдере предусмотрено также вспомогательное ручное управление.
Спайдер СМ-32. Механический спайдер СМ - 32 предназначен для захвата и удержания на весу колонны насосно-компрессорных труб при спускоподъемных операциях.
Спайдер состоит из корпуса, в нижней части которого расположен центратор, удерживаемый подпружиненным фиксатором, который служит для центрирования насосно-компрессорных труб.
С корпусом шарнирно соединен рычаг управления, к одному концу которого прикреплена клиновая подвеска. С корпусом при помощи неподвижного пальца соединена створка.
-263-
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Для закрытия зева спайдера створка запирается пальцем, снабженным петлей.
Створка и корпус в месте зева в закрытом положении образуют проход для кабеля погружного центробежного электронасоса. Для переноски спайдера к корпусу приварены рукоятки. Клиновая подвеска состоит из трех клиньев: одного центрального и двух боковых. Плашки спайдера для удобства замены унифицированы с плашками автомата АПР - 2ВБ.
В основании спайдера имеются лапы с прорезями для крепления к устью скважины болтами на время подъема и спуска труб.
Спайдер АСГ - 80. Применяется в тех случаях, когда применение автоматов АПР по каким-либо причинам невозможно или нецелесообразно.
Спайдер предназначается для автоматизации операций захвата, удержания, освобождения и центрирования колонны насосно-компрессорных труб при текущем и капитальном ремонтах скважин. Применение спайдера значительно облегчает труд операторов и ускоряет ремонт скважин.
Спайдер (рис. 5.16) выполнен в виде кольцевого корпуса с внутренним коническим отверстием, внутри которого размещены три клина, которые
шарнирно связаны со специальным направлением. С помощью пружины подвеска с клиньями выталкивается в верхнее положение, а в нижнее положение
подвеска опускается под действием веса элеватора или колонны труб.
Корпус спайдера соединен с центратором, имеющим вкладыши центратора для центрирования спускаемых или поднимаемых колонн труб.
Подвески с клиньями и вкладыши центратора сменные.
Особенность спайдера АСГ-80-унификация основных его узлов и деталей с автоматом АПР-2ВБ. К ним относят клиновые подвески в сборе всех размеров; корпус центратора в сборе; втулки центраторов всех размеров; корпус клиньев, клинья, плашки, направления и детали подвески клиньев
-264-
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Вопрос 5.3.3. Ключи
Ключ КТН. Труба зажимается ключом в трех местах плашкой, сухарем и челюстью 2. Плашка и сухарь имеют насечки, которые вдавливаются в трубу для предохранения ключа от скольжения по ней. Сухарь 8 удерживается от скольжения по пазу стопорным болтом 9, ввинчиваемым в отверстие в сухаре. Для предотвращения соскальзывания надетого на трубу ключа имеется пружина. Плашка 7 удерживается от скольжения в пазу концом ручки 1, входящим в отверстие в плашке. Чтобы снять ключ с трубы, следует левой рукой взяться за ручку 1, а правой за рукоятку 6, повернуть ее и снять ключ с трубы. Для работы с автоматами для свинчивания и развинчивания насоснокомпрессорных труб применяются высокомоментные ключи
Рис. 5.17. Трубный ключ Халилова КТН:
1 - ручка; 2 - челюсть; 3 - пружина; 4 - шарнирный палец; 5,9 - стопорные болты; 6 - рукоятка; 7 - плашка; 8 – сухарь
Наиболее изнашиваемые детали этих ключей - плашки и сухари; по мере срабатывания их необходимо заменять.
Для обеспечения нормальной и безопасной работы с ключом необходимо периодически очищать металлической щеткой насечку сухарей и плашек, а также проверять пружины и при необходимости регулировать их натяг.
Ключи КТНД (рис.5.18) предназначены для свинчивания и развинчивания насоснокомпрессорных труб, а также муфт к штангам, полированных штоков при ремонте скважинных насосов.
-265-
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Ключ состоит из двух основных частей: челюсти 5 и рукоятки 1, шарнирно соединенных. На трубе ключ удерживается пружиной 6, прикрепленной одним концом к челюсти, другим - к пальцу шарнира.
Натяжение пружины регулируется вращением пальца. В натянутом состоянии пружина закрепляется на пальце винта 7. Для удобства работы ключом на челюсти имеется ручка 4, которая одновременно служит ограничителем движения плашки 3.
В данном ключе на оси рукоятки установлена круглая плашка 2 с зубьями на наружной поверхности. Для предохранения плашки от проворота служит фиксатор, который крепится к рукоятке болтом.
Рис. 5.18. Трубный ключ КТНД:
1 - рукоятка; 2 - круглая плашка; 3 - плоская плашка; 4 - ручка; 5 — челюсть; 6 - пружина; 7 – винт
Ключи КОТ. Взамен трубных ключей КТНД разработаны одно-шарнирные ключи типа КОТ, в которых усилено крепление челюсти с ручкой, круглая плашка заменена сегментной, улучшена фиксация пружины, исключающая ее поломку. При снижении массы, за счет улучшения конструкции челюсти и рукоятки, увеличен передаваемый крутящий момент.
Ключи КТГ (рис. 5.19) конструкции Г.В.Молчанова применяются при работе с автоматом АПР. Ключ состоит из рукоятки и створки, шарнирно соединенных с челюстью. При подаче ключа на трубу створка поворачивается вокруг пальца, обеспечивая надевание ключа, после чего плотно прижимается к трубе. При повороте ключа за рукоятку последняя создает усилие, прижимающее створку к трубе.
Это обеспечивает передачу крутящего момента развинчиваемой (или свинчиваемой) трубе
-266-
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 -
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
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 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-
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
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.
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-
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
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.
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-
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
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.
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 - вкладыши-зажимы; 6 - стол; 7 - корпус; 8 - ведущий вал, 9 – звездочка
-271-
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
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 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-