Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Марта 2014 в 21:01, шпаргалка
Оборудование эксплуатационной скважины обеспечивает нормальное функционирование важнейшего из промысловых сооружений – эксплуатационной скважины, являющейся каналом, связывающим продуктивный пласт с дневной поверхностью. Надежность и эффективность оборудования этой группы полностью предопределяют надежность работы скважины.
Применение спайдера в сочетании с трубным элеватором позволяет выполнить спуско-подъемные операции по более эффективной технологии, которую принято называть «один элеватор плюс один».
Для функционирования спайдера необходимо выполнение нескольких условий, главные из которых заключается в обеспечении, с одной стороны, надежного захвата трубы клиньями, исключающего его проскальзывание, а с другой стороны – в исключении при этом повреждения зажатой трубы клиньями. Эти условия должны выполняться при захвате каждой трубы, так как их нарушение приводит к аварийной ситуации или к невозможности выполнения спуско-подъемных операции.
Трубные ключи предназначены для свинчивания и развинчивания труб при спуско-подъемных операциях.
Главные требования, предъявляемые к трубным ключам: надежный захват как при минимальных, так и при максимальных вращающих моментах, полное исключение повреждения трубы или муфты, снижающее ее прочность, высокая надежность в любых условиях использования.
Наиболее распространенным типом ключей, применяемых как для НКТ, так и для бурильных труб, является шарнирный ключ.
51.Технология механизации спуско-подъемных операций
Средства механизации спуско-подъемных операции могут предназначаться для механизации отдельных операций, группы операции или всех операций. В первом и втором случаях механизацию принято называть частичной, в последнем комплексной. При синхронности и автоматическом управлении комплексно-механизированными спуско-подъемными операциями они считаются автоматизированными.
Механизация спуско-подъемных операций делает необходимым решение двух задач: разработку технологии и средств механизации, позволяющих материализовать эту технологию. Технология механизации должна обеспечивать заданную степень облегчения труда, повышение его безопасности, улучшение условий его выполнения и ускорение выполнения процесса или операций. Принципиальные схемы, конструкции, качество, прежде всего надежность средств механизации, должны обеспечивать получение эффекта от запроектированной технологии.
Требования к средствам механизации спуско-подъемных операций: прежде всего высокая их транспортабельность, а значит, минимальная масса. Средства механизации должны сохранять работоспособность и надежность в сильно загрязненных условиях, при низких и высоких температурах окружающей среды, при осадках. Они должны обеспечивать запроектированную технологией механизации их эффективность, определяемую в соответствии с действующими методиками.
52.Механические и автоматические спайдеры
При работе с клиньевыми ручными спайдерами при осадке трубы в клинья и подъеме из них каждой трубы необходимо вречную вынимать клинья из корпуса спайдера или закладывать в него. Из-за значительной массы клиньев, особенно в спайдерах большой грузоподъемности, операции эти требуют больших усилий.
Механические спайдеры позволяют полностью механизировать операции по перемещению клиньев и заменить эти ручные операции операциями по управлению спайдером.
Конструкцию механического спайдера представляет собой спайдер обычного типа, в котором сборка клиньев кинематически связана с поршнем силового цилиндра. Поршень, перемещаясь под действием сжатого воздуха или под давлением рабочей жидкости, поднимает и опускает клинья в корпусе спайдера. Поэтому механические спайдеры имеют привод: в первом случае от компрессорной установки, во втором от силового маслонасоса. Системы приводы влючают в себя воздухо- или маслопроводы, клапанные устройства, распределители, органы управления. Последние позволябт оператору синхронизировать опускание клиньев с опусканием колонны труб и, наоборот, подъем с началом подъема колонны.
Особенностями автоматизированного спайдера являются способ приведения его в действие без специальной энергетической установки и автоматизация с обеспечением синхронности работы спайдера с колонны спускемых или поднимаемых труб. При спуске колонн труб спайдер приводится в действие элеватором, при подъеме – специальной подкладкой. Автоматизаця работы спайдера полностью освобождает оператора не только от ручных операций, но и от управления спайдером и одновременно обеспечивает точность его срабатывания.
53.Комбинированные средства механизации
Анализ показывает, что подавляющая часть текущих ремонтов нефтяных скважин выполняется на скважинах, где одновременно можно и целесообразно работать со спайдерами и механическими ключами. В этом случае необходим их последовательный монтаж в зоне устья, а затем демонтаж. Следовательно, объединение их в один узел, т.е. агрегатирование, может позволить упростить, облегчить и ускорить операции монтажа – демонтажа. Кроме того, агрегатирование не простым сочленением двух отдельных механизмов, а созданием единого уменьшает массу агрегатированного устройства по сравнению с суммой масс каждого, т.е. уменьшает металлоемкость и стоимость.
Такое агрегатирование позволило создать механизм нового типа, представляющей собой комбинацию механического кольцевого неподвижного ключа, автоматического спайдера, автоматического центратора и электроинерционного привода.
Такой комбинированный механизм, предложенный Г. В. Молчановым, широко применяется на промыслах, и обычно называется автоматом.
Автоматы системы Молчанова поставляются в разных исполнениях с электроинерционным приводом или с гидроприводом, с турбинными ключами того или иного типа, с разными комплектами клиньев для трую диаметром от 48 до 102 мм, а в зависимости от этого с соответствующими центраторами разных размеров, со специальными стопорными ключами. Автоматы рассчитаны на транспортировку и монтаж моноблоком в сборе или отдельными быстросборными блоками-ключ-спайдер, клиньевая подвеска и привод. Узлы привода, клиньевых подвесок, втулок центратора взаимозаменяемые в автоматах всех исполнений.
54.Основные схемы подъемника и его специализация
Подъемник, применяющиеся при текущем ремонте скважин, выполняют подъем и спуск насосно-компрессорных труб, насосных штанг и токонесущего кабеля для ЭЦН. В отдельных случаях с их помощью спускают и поднимают канаты в ствол скважины. Подъемники, применяемые при капитальном ремонте и освоении скважин, выполняют подъем и спуск насосно-компрессорных, бурильных, а иногда и обсадных труб. При обоих процессах часто возникает необходимость в тартальных работах, свабирования и других операциях, осуществляемых с помощью каната.
Подъемники для всех этих процессов функционально представляют собой систему из одного или нескольких приводных двигателей (обычно ДВС) и трансмиссии – преобразователя, передающего и трансформирующего энергию вращения вала двигателя в энергию прступательно перемещающегося крюка. Трансмиссия состоит из сочетания муфт, валов, цепных передач, лебедки и полипласта, соединенного с крюком и блоками, обычно называемые талевой системой, размещается на вышке.
Такая система подъемника, построенная на механических трансмиссиях, в настоящее время наиболее распространена.
Для улучшения характеристики и повышения оперативности управления подъемником, а также для более эффективного спаривания приаодных двигателей в подъемниках используются устанавливаемые между двигателем и трансмиссией гидромуфты, а иногда и гидротрансфоматоры. В этом случае трансмиссия называется гидромеханической.
В зависимости от операций, выполняемых подъемником, сочетание перечисленных узлов может меняться. Так, только для подъема и спуска труб и штанг подъемник компонуется из минимального числа узлов; для работы с тартальным канатом без замены им талевого каната на лебедке необходимо дополнить подъемник вторым барабаном, превращая таким образом лебедку в двухбарабанку. Для использование подъемника при бурении предусматриваются отбор мощности на ротор, промывочный насос и систему приготовления промывочной жидкости, что позволяет использовать подъемник для капитального ремонта скважин.
Для спуска-подъема ЭЦН подъемник доукомплектовывается барабаном для наматывания кабеля, а для подвески штанг вышка оснащается специальной «люстрой». В зависимости от длины свеч, для работы с которыми предназначен подъемник, его вышка выполняется соответствующей высоты с палатами для «верхового» рабочего или со стеллажами для укладки труб и штанг в наклонное положение.
55.Условия эксплуатации и главные требования, предъявляемые к подъемникам
Условия эксплуатации подъемников определяются глубиной скважины, содержанием операций, окружающей средой, дорожно-климатическими условиями.
Анализ показывает, что высокая проходимость и скорость передвижения средств транспортировки оборудования для ремонта скважин могут быть обеспечены лишь при условии резкого ограничения массы оборудования и, прежде всего, наиболее тяжелой его части – подъемника. При этом масса оборудования транспортируемого блока не должна превышать 4-5 т.
В районе с заболоченными территориями транспортировка оборудования может осуществляться вертолетами или транспортерами на воздушной подушке. Однако транспортировка вертолетом экономически выгодной может быть при массе оборудования не более 4-5 т, а при использовании транспортеров на воздушной подушке – при массе оборудования не более 4-6 т.
Наконец, важнейшим требованием к оборудованию является обеспечение высокой производительности труда, т.е. в данном случае высоких скоростей спуска и подъема
56.Агрегаты и оборудование для внутрискважинных работ с канатной подвеской
Подобные работы без подъема колонн НКТ в последние годы все больше начали выполнять с помощью канатов, кабеля или проволок, пропускаемых через устье оборудование в скважины и оснащенных специальными устройствами – инструментом, взаимодействующим с внутрискважинным оборудованием и позволяющим управлять им, захватывать его, извлекать из скважины или, наоборот, спускать в скважину, осуществлять целый ряд работ внутри скважины, вплоть до ее чистки, промывки, химической обработки без подъема труб и без помощи колонн НКТ.
Для выполнения таких работ с помощью каната, кабеля или проволоки в последнее время сформировалась по существу самостоятельная группа канатного оборудования, с помощью которого выполняются весьма большие, непрерывно увеличивающиеся объемы внутрискважинных работ, часто называемых канатными работами.
Оборудование это состоит из собственного каната, кабеля или проволоки большой длины, оснащенный различными монтажными устройствами, воздействующими на внутрискважинное оборудование, из оборудования устья скважины для пропускания каната в скважину из подъемного агрегата, спускающего в скважину канат и управляющего им.
Обязательным условием для выполнения всех видов внутрискважинных работ является отсутствие повреждений или стыков на всей длинне проволоки до соединительной головки – приспособления, которым заканчивается канат или проволока.
Соединительная головка служит промежуточным звеном между канатом и устройствами, подвешиваемыми на нем для захвата внутрискважинного оборудования, которые часто называются инструментом.
В качестве инструмента используется большое число устройств различного назначения, которые можно разбить на три главные группы. К первой группе относятся инструмента ударного действия – яссы, а также устройства для управления циркуляционными клапанами и разъединителями колонн труб, ко второй – захватный-фиксирующий и направляющий инструмент, к которому относятся захваты, ловители, посадочные устройства, замки; к третьей группе – шаблоны, печати, скребы, желонки.
57.Агрегаты для капитального ремонта и освоения скважин
Агрегаты для капитального ремонта скважин представляют собой подъемник, по схеме аналогичный подъемнику для текущего ремонта, дополненный технологическим оборудованием для бурения, т.е. ротором, вертлюгом, манифольдом, промывочным насосом, системы приготовления и очистки бурового раствора.
В большинстве случаев это оборудование агрегатированно нп колесной транспортной базе, реже, в зависимости от содержания операций капитального ремонта, используются группами отдельных узлов.
Агрегаты для освоения скважин представляют собой подъемник, аналогичный подъемнику для капитального ремонта, дополненный техническим оборудованием для освоения скважин после бурения или ремонта. Поэтому схемы и конструкция большей части узлов, машин, оборудования и механизмов, составляющих агрегаты для капитального ремонта и освоения скважины, аналогичны.
В агрегатах больших грузоподъемностей (более 35-50 т) привод подъемника осуществляется от дополнительной силовой установки, состоящей из одного-двух двигателей, обычно спаренных с ходовым двигателем транспортной базы.
Агрегат КОРО-80 предназначен для спуско-подъемных операций с бурильными и насосно-компрессорными трубами, разбуривания цементных мостов и стаканов, фрезерования и райберования при ловильных работах, для самих ловильных работ, для нагнетания в скважины жидкостей и растворов, для исследования скважин в процессе их капитального ремонта. Агрегат может использоваться и для освоения и подземного ремонта глубоких скважин.
В качестве транспортной базы используется мощный четырехосный тягач МАЗ-537 со всеми ведущими осями. Агрегат имеет лебедку для глубинных исследований скважин, гидрораскрепитель труб, гидропривод для механических трубных ключей и других средств механизации, оснащен электростанцией.