Диплом на тему Расчет деталей подъемника
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2014-10-27Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
от 25%
договор
Содержание
Введение 3
1. Подъем лебедки 5
1.1. Конструкция установки 5
1.2. Комплекс оборудования 12
1.3. Агрегаты 18
1.4. Двигатели промысловых подъемников 24
2. Расчет деталей подъемника 26
2.1 Определение числа рядов малого каната на барабане лебедки подъемника 26
2.2. Определение скорости подъема крюка 29
2.3. Определение числа труб, поднимаемых на каждой скорости подъемника 30
3. Охрана труда и окружающей среды 33
Заключение 42
Список используемой литературы 44
Промысловые подъемники используются не только для подъема и спуска труб и штанг, но и для спускоподъемных работ при капитальном ремонте скважин, для разбуривания цементных пробок, чистки песчаных пробок тартанием при помощи специальных желонок, для вспомогательных работ по монтажу оборудования и т.п.
Стационарные подъемники ставятся в настоящее время только у тех скважин, доступ к которым затруднен.
Передвижные подъемники монтируются на тракторах, автомашинах или на специальных площадках на колесах (прицепах).
При монтаже на тракторе или автомашине лебедки приводятся в действие от двигателей этих машин через специальные коробки отбора мощности. При монтаже подъемников на прицепах их иногда снабжают электродвигателями питание которых осуществляется от промысловой сети. Эти подъемники удобно использовать при работе в глубиннонасосных скважинах, однако, несмотря на экономические и эксплуатационные преимущества электродвигателей, такие подъемники обладают существенными недостатками; во-первых, они не могут перемещаться без тягача, во-вторых, мощность, потребляемая ими, в несколько раз превышает мощность, нужную для станка-качалки, в связи с чем для таких подъемников приходится устраивать усиленную электросеть. Вследствие указанных недостатков эти электроподъемники не получили распространения.
В настоящее время на нефтяных промыслах в России применяются главным образом подъемники на тракторе. Подъемники смонтированные на автомашинах, также выпускаются нашей промышленностью, но они менее распространены, чем тракторные.
Если лебедка монтируется совместно с вышкой, талевой системой и другим оборудованием на транспортной базе, оборудование в целом называется подъемной установкой или агрегата при более полной комплектации (насосом, ротором, вертлюгом и др.) — комплектом подъемного оборудования. Если на базе монтируется только лебедка, такой механизм называется подъемной лебедкой.
Установка АзИНМАШ-37А и АзИНМАШ-37А1. Установка АзИНМАШ-37А представляет собой самоходную установку, смонтированную на шасси автомобиля КрАЗ-255Б высокой проходимости. Имеет следующие основные узлы: лебедку, вышку с талевой системой, переднюю и заднюю опоры вышки, кабину оператора, а также гидравлическую, пневматическую и электрическую системы управления установкой и другие вспомогательные узлы механизмы (рисунок 1).
Комплектуется автоматом АП-2 (с гидравлическим приводом) для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб и автоматическим ключом КШЭ (с электрическим приводом) для свинчивания и развинчивания насосных штанг.
Имеет ограничитель подъема крюкоблока, системы звуковой световой сигнализации установки вышки, контрольно-измерительные приборы работы двигателя и пневмосистемы, а также другие системы блокировки, обеспечивающие безопасность проведения работ при монтаже установки вблизи скважины и спускоподъемных операциях.
Оборудована системой освещения рабочего места у устья скважины, вышки, а также пути движения крюкоблока. Исполнение системы освещения взрывобезопасное. Питание — от электрооборудования автомобиля.
Управление всеми механизмами установки при спускоподъемных операциях осуществляется из трехместной отапливаемой кабины оператора, расположенной между лебедкой и кабиной автомобиля. Управление установкой вышки в рабочее и транспортное положения — дистанционное с ручного выносного пульта.
Таблица 1
Установка АзИНМАШ-37А1 смонтирована на автомобиле КрАЗ-260 с относительно повышенными грузоподъемностью и мощностью двигателя.
В отличие от установки АзИНМАШ-37А имеет в тормозной системе ретинаксовые колодки вместо лент с фрикционным материалом «феррадо», а в системе противозатаскивания талевого блока использован винтовой механизм, более надежный и удобный в эксплуатации.
Установки АзИНМАШ-37А и АзИНМАШ-37А1 монтируют у скважины на специально бетонированной площадке, которая оснащена системой безъякорного крепления вышки на скважине.
Привод навесного оборудования установок АзИНМАЩ-37А и АзИНМАЩ-37А1 осуществляется от тягового двигателя автомобиля через коробку передач, включенную напрямую, и раздаточную коробку.
Зависимость скорости подъема крюка установок АзИНМАШ-37А и АзИНМАШ-37А1 и их грузоподъемности от включенной передачи представлена в табл. 1. Техническая характеристика установок АзИНМАШ-37А и ЛоПН:МАШ-37А1 приведена ниже.
Подъемная установка УПА-32 предназначена для проведения совмещенных во времени операций по спуску и подъему насосно-компрессорных труб и насосных штанг с процессом свинчивания и развинчивания, а также с вертикальной установкой труб и подвески штанг с участием верхнего рабочего при текущем и капитальном ремонте нефтяных и газовых скважин. Применяется в умеренном и холодном макроклиматических районах. Представляет собой самоходную установку, смонтированную на шасси автомобиля КрАЗ-260 высокий проходимости. Выпускается на базе установки АзИНМАШ-З7А1.
Скорость подъема крюка установки и ее грузоподъемность в зависимости от включенной передачи лебедки представлены в табл. 2.
Таблица 2
Подъемная установка имеет следующие основные узлы: однобарабанную лебедку, телескопическую вышку с балконом для верхнего рабочего, талевую систему, механизмы для спускоподъемных операции, а также гидравлическую, пневматическую, электрическую и электрогидравлические системы управления установкой. Оборудование механизации включает дистанционно управляемые трубный ключ-манипулятор, центратор, спайдер, трубодержатели и штангодержатели с вспомогательной лебедкой, элеваторы трубный и штанговый.
Вес операции проводятся с централизованного пульта управления.
Привод навесного оборудования осуществляется от тягового двигателя через коробки отбора мощности и передач.
Установка подъемная УПТ-32 предназначена для проведения спускоподъемных операции в процессе текущего и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин глубиной до2400 м , расположенных в умеренных и холодных (район Ь) макроклиматических районах.
Представляет собой самоходную установку, смонтированную на гусеничном тракторе Т-130МГ, состоящую из следующих основных узлов: однобарабанной лебедки, установленной. на специальном основании под оборудование; коробки передач; вышки с талевой системой; задней и передней опор вышки (рисунок 2).
Установка укомплектована автоматом АПР-2 (с гидравлическим приводом) для свинчивания и развинчивания труб; оснащена устройством противозатаскивания талевого блока, взрывобезопасной системой освещения устья скважины и пути движения талевого блока.
Привод лебедки и других механизмов — от двигателя трактора; подъем вышки и механизма для свинчивания и развинчивания труб — от гидравлической системы; включение фрикционной муфты осуществляется пневматической системой.
Управление всеми механизмами установки осуществляется из кабины трактора. Подъемом вышки управляют с пульта, расположенного у ноги задней опоры.
Установку монтируют у скважины на специально бетонированной площадке с якорями для крепления оттяжек вышки.
Отбор мощности для привода компрессора осуществляется с переднего конца коленчатого вала двигателя трактора через карданный вал, клиноременую передачу на шкив, сидящий на валу компрессора.
Установки подъемные УПТ1-50 и УПТ1-50Б предназначены для проведения спускоподъемных операций и привода ротора в процессе ремонта и освоения нефтяных и газовых скважин глубиной до3500 м , расположенных в умеренных и холодных (район 12) макроклиматических районах.
Установка УПТ1-50 — самоходная, смонтирована на гусеничном тракторе Т-130МГ-1; состоит из следующих основных узлов: однобарабанной лебедки, установленной на специальном основании под оборудование; вышки с талевой системой; задней и передней опор вышки; узла привода ротора и кабины водителя.
Установка укомплектована гидрораскрепителем и автоматом АПР-2 (с гидравлическим приводом) для свинчивания и развинчивания труб; оснащена устройством противозатаскивания талевого блока и взрывобезопасной системой освещения рабочей площадки на устье скважины и пути движения талевого блока.
Привод исполнительных узлов и механизмов — от двигателя трактора, лебедки и ротора через трансмиссию; подъем вышки, гндрораскрепителя и механизма для свинчивания и развинчивания труб — от гидравлической системы; включение фрикционных муфт осуществляется пневматической системой.
Управление всеми механизмами установки осуществляется из кабины трактора. Подъемом вышки управляют с земли.
Подъемная установка УПТ1-50Б смонтирована на болотоходном гусеничном тракторе Т-130МБГ, обладает повышенной устойчивостью и проходимостью за счет использования в качестве базы болотоходного трактора и приближения центра тяжести навесного оборудования к центру тяжести трактора.
Конструкция установки УПТ1-50Б отличается от УПТ1-50 следующим:
- наличием управляемого с земли механизма фиксации вышки в транспортном положении;
- наличием площадки для обслуживания мертвого конца талевого каната;
- улучшенной видимостью устья скважины из кабины машиниста;
- повышенной надежностью конической передачи привода лебедки; установкой компрессора под капотом двигателя трактора.
В остальном конструкции установок УПТ1-505 и УПТ1-50 идентичны. Установку поставляют с гусеницами нормальной ширины (500 мм ) и увеличенной (920 мм ).
Установки УПТ1-50 и УПТ1-50Б монтируют у скважины, устанавливая внешние якори для крепления оттяжек вышки.
Агрегат А-50У предназначен для спускоподъемных операций с насосно-компрессорными и бурильными трубами и укладки их на мостки при освоении, текущем и капитальном ремонте скважин, для разбуривания цементной пробки в трубах диаметром 146—148 мм с промывкой скважин, установки фонтанной арматуры, ликвидации аварий в скважинах и для буровых работ.
Этот агрегат — самоходная установка, смонтированная на шасси автомобиля КрАЗ-257. Имеет следующие основные узлы: однобарабанную лебедку с трансмиссией привода, вышку с талевой системой, ротор с гидравлическим приводом, промежуточный вал бурового ротора, систему управления и насосный блок. Имеет также ограничитель подъема крюкоблока, канатоукладчик, контрольно-измерительные приборы для контроля за работой двигателя, элементов гидросистемы и пневмосистемы, обеспечивающие безопасность при установке агрегата у скважины, и проведении спускоподъемных работ (Рисунок 3).
Управление всеми механизмами агрегата как при установке вышки в рабочее положение, так и при спускоподъемных операциях осуществляется с открытого пульта, расположенного на раме агрегата у задней опоры вышки, слева по ходу автомобиля.
Привод навесного оборудования агрегата и насосного блока осуществляется от тягового двигателя автомобиля через коробку скоростей, включенную напрямую, и раздаточную коробку.
Подъемная установка служит для проведения спускоподъемных операций. Смонтирована на шасси автомобиля высокой проходимости МАЗ-537 и состоит из следующих основных узлов: лебедки, вышки с талевой системой, трансмиссии, гидросистемы и системы управления. Установка оснащена системой механизации вертикальной установки труб с частичным совмещением операций с верхним рабочим.
Система управления установкой преимущественно дистанционная, с использованием электропневмо- и гидравлических средств.
Рабочая площадка — на рамном основании, состоит из верхней рамы с настилом из рифленого листа и нижнего основания, сваренного из труб диаметром168 мм . Рама и основание имеют связку из несущей фермы с восемью опорами. Для повышения устойчивости площадки крайние опоры ее имеют дополнительные аутриггеры, а консольный конец верхней рамы с помощью винтовых шаровых упоров упирается в соответствующие шаровые подушки, предусмотренные на задней опоре вышки.
Площадка имеет верхний и боковые проемы. На балках верхнего проема устанавливается и крепится подроторная рама в сборе с ротором. Боковые проемы служат для эвакуации или подвода устьевого оборудования (фонтанной арматуры, превенторного оборудования) при монтажно-демонтажных работах. Для этих целей на крайней передней опоре площадки установлен поворотный кран-балка.
Мостки на полозьях состоят из двух решетчатых пространственных ферм, собранных между собою встык. В середине мостков проходит желоб для труб, выполненных из уголкового проката. Стеллажи для укладки труб изготовлены в виде трехгранных ферм, размещенных сбоку мостков (по три с каждой стороны). Предусмотрены приставные площадки для членов бригады в процессе подачи труб на мостки.
Насосный блок БНП-15Гр предназначен для нагнетания в скважину технологических жидкостей в процессе ремонта. Блок смонтирован на прицепе МАЗ-8926 и состоит из гидравлического насоса 15Гр, мерного бака и редуктора привода насоса. Привод насоса осуществляется от двигателя автомобиля через выводной конец трансмиссионного вала и карданный вал. Для устойчивости блока в процессе работы насоса прицеп оснащен четырьмя винтовыми домкратами.
Блок противовыбросового оборудования ОП1 а-180X35 предназначен для герметизации устья скважины при капитальном ремонте. Блок состоит из комплекта оборудования, собранного по типовой схеме 1а (двух плашечных превенторов ПП-180Х35 с двумя линиями манифольда МПБ2-80Х350 и одной крестовиной), комплекта установки гидравлического управления ГУП-100Бр-1 со вспомогательным пультом и комплекта установки ручного управления.
Дизельная передвижная электростанция типа ЭСД-100-Т 400-А PK-VI, смонтированная на двухосном прицепе, предназначена для автономного питания потребителей электроэнергии как отдельных частей комплекса — электропорошкового тормоза, системы освещения, системы охлаждения тормозов, электродвигателя гидронасоса, так и другого оборудования, используемого в отдельных технологических процессах ремонта скважин — глиномешалки, вибросита, культбудки и др.
Инструментальная тележка предназначена для перевозки вспомогательного оборудования и комплекта инструмента, применяемого в процессе ремонта. В качестве тележки используется автомобильный прицеп МАЗ-8926 грузоподъемностью 8 т. На тележке размещено также оборудование для охлаждения тормозной системы лебедки.
В настоящее время на подъемниках, обслуживающих нефтяные промыслы России, применяются следующие лебедки; ЛТ-2 — четырехскоростная (выпускается с Введение 3
1. Подъем лебедки 5
1.1. Конструкция установки 5
1.2. Комплекс оборудования 12
1.3. Агрегаты 18
1.4. Двигатели промысловых подъемников 24
2. Расчет деталей подъемника 26
2.1 Определение числа рядов малого каната на барабане лебедки подъемника 26
2.2. Определение скорости подъема крюка 29
2.3. Определение числа труб, поднимаемых на каждой скорости подъемника 30
3. Охрана труда и окружающей среды 33
Заключение 42
Список используемой литературы 44
Введение
Эксплуатационные скважины для проведения в них работ по спуску и подъему труб или шланг во время эксплуатации или ремонта оборудуют подъемниками. Так как при нормальных условиях работы скважины время, затрачиваемое на операции с подъемником, агрегатом, составляет незначительную часть от общего баланса времени, то эксплуатационные скважины в настоящее время обслуживаются, как правило, передвижными подъемниками и агрегатами.Промысловые подъемники используются не только для подъема и спуска труб и штанг, но и для спускоподъемных работ при капитальном ремонте скважин, для разбуривания цементных пробок, чистки песчаных пробок тартанием при помощи специальных желонок, для вспомогательных работ по монтажу оборудования и т.п.
Стационарные подъемники ставятся в настоящее время только у тех скважин, доступ к которым затруднен.
Передвижные подъемники монтируются на тракторах, автомашинах или на специальных площадках на колесах (прицепах).
При монтаже на тракторе или автомашине лебедки приводятся в действие от двигателей этих машин через специальные коробки отбора мощности. При монтаже подъемников на прицепах их иногда снабжают электродвигателями питание которых осуществляется от промысловой сети. Эти подъемники удобно использовать при работе в глубиннонасосных скважинах, однако, несмотря на экономические и эксплуатационные преимущества электродвигателей, такие подъемники обладают существенными недостатками; во-первых, они не могут перемещаться без тягача, во-вторых, мощность, потребляемая ими, в несколько раз превышает мощность, нужную для станка-качалки, в связи с чем для таких подъемников приходится устраивать усиленную электросеть. Вследствие указанных недостатков эти электроподъемники не получили распространения.
В настоящее время на нефтяных промыслах в России применяются главным образом подъемники на тракторе. Подъемники смонтированные на автомашинах, также выпускаются нашей промышленностью, но они менее распространены, чем тракторные.
1. Подъем лебедки
К основному оборудованию, при помощи которого проводят спускоподъемные операции, относятся подъемные лебедки, монтируемые на самоходной транспортной базе автомобиля или тракторе.Если лебедка монтируется совместно с вышкой, талевой системой и другим оборудованием на транспортной базе, оборудование в целом называется подъемной установкой или агрегата при более полной комплектации (насосом, ротором, вертлюгом и др.) — комплектом подъемного оборудования. Если на базе монтируется только лебедка, такой механизм называется подъемной лебедкой.
1.1. Конструкция установки
Предназначены для спускоподъемных операций с укладкой труб и штанг на мостки при текущем и капитальном ремонте нефтяных к газовых скважин, не оборудованных вышечными сооружениями.Установка АзИНМАШ-37А и АзИНМАШ-37А1. Установка АзИНМАШ-37А представляет собой самоходную установку, смонтированную на шасси автомобиля КрАЗ-255Б высокой проходимости. Имеет следующие основные узлы: лебедку, вышку с талевой системой, переднюю и заднюю опоры вышки, кабину оператора, а также гидравлическую, пневматическую и электрическую системы управления установкой и другие вспомогательные узлы механизмы (рисунок 1).
Комплектуется автоматом АП-2 (с гидравлическим приводом) для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб и автоматическим ключом КШЭ (с электрическим приводом) для свинчивания и развинчивания насосных штанг.
Имеет ограничитель подъема крюкоблока, системы звуковой световой сигнализации установки вышки, контрольно-измерительные приборы работы двигателя и пневмосистемы, а также другие системы блокировки, обеспечивающие безопасность проведения работ при монтаже установки вблизи скважины и спускоподъемных операциях.
Оборудована системой освещения рабочего места у устья скважины, вышки, а также пути движения крюкоблока. Исполнение системы освещения взрывобезопасное. Питание — от электрооборудования автомобиля.
Управление всеми механизмами установки при спускоподъемных операциях осуществляется из трехместной отапливаемой кабины оператора, расположенной между лебедкой и кабиной автомобиля. Управление установкой вышки в рабочее и транспортное положения — дистанционное с ручного выносного пульта.
Таблица 1
Передача | Скорость подъема крюка при намотке второго ряда каната на барабан, м/с | Грузоподъемность на крюке, т | ||
АзИНМАШ-37А | АзИНМАШ- 37А1 | АзННМАШ- З7А | АзИНМАШ- 37А1 | |
I | 0,34 | 0,48 | 32 | 32 |
II | 0,70 | 0,99 | 15,1 | 15,7 |
III | 1,45 | 1,58 | 7,5 | 9,8 |
Задний ход | 0,92 | 1,45 | — | — |
В отличие от установки АзИНМАШ-37А имеет в тормозной системе ретинаксовые колодки вместо лент с фрикционным материалом «феррадо», а в системе противозатаскивания талевого блока использован винтовой механизм, более надежный и удобный в эксплуатации.
Установки АзИНМАШ-37А и АзИНМАШ-37А1 монтируют у скважины на специально бетонированной площадке, которая оснащена системой безъякорного крепления вышки на скважине.
Привод навесного оборудования установок АзИНМАЩ-37А и АзИНМАЩ-37А1 осуществляется от тягового двигателя автомобиля через коробку передач, включенную напрямую, и раздаточную коробку.
Зависимость скорости подъема крюка установок АзИНМАШ-37А и АзИНМАШ-37А1 и их грузоподъемности от включенной передачи представлена в табл. 1. Техническая характеристика установок АзИНМАШ-37А и ЛоПН:МАШ-37А1 приведена ниже.
Подъемная установка УПА-32 предназначена для проведения совмещенных во времени операций по спуску и подъему насосно-компрессорных труб и насосных штанг с процессом свинчивания и развинчивания, а также с вертикальной установкой труб и подвески штанг с участием верхнего рабочего при текущем и капитальном ремонте нефтяных и газовых скважин. Применяется в умеренном и холодном макроклиматических районах. Представляет собой самоходную установку, смонтированную на шасси автомобиля КрАЗ-260 высокий проходимости. Выпускается на базе установки АзИНМАШ-З7А1.
Скорость подъема крюка установки и ее грузоподъемность в зависимости от включенной передачи лебедки представлены в табл. 2.
Таблица 2
Передача | Скорость подъема крюка установки при намотке второго ряда каната на барабан УПА-32, м/с | Грузоподъемность, т |
I II III Задний ход | 0,48 0,99 1,58 1,43 | 32 15,7 9,8 - |
Вес операции проводятся с централизованного пульта управления.
Привод навесного оборудования осуществляется от тягового двигателя через коробки отбора мощности и передач.
Установка подъемная УПТ-32 предназначена для проведения спускоподъемных операции в процессе текущего и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин глубиной до
Представляет собой самоходную установку, смонтированную на гусеничном тракторе Т-130МГ, состоящую из следующих основных узлов: однобарабанной лебедки, установленной. на специальном основании под оборудование; коробки передач; вышки с талевой системой; задней и передней опор вышки (рисунок 2).
Установка укомплектована автоматом АПР-2 (с гидравлическим приводом) для свинчивания и развинчивания труб; оснащена устройством противозатаскивания талевого блока, взрывобезопасной системой освещения устья скважины и пути движения талевого блока.
Привод лебедки и других механизмов — от двигателя трактора; подъем вышки и механизма для свинчивания и развинчивания труб — от гидравлической системы; включение фрикционной муфты осуществляется пневматической системой.
Управление всеми механизмами установки осуществляется из кабины трактора. Подъемом вышки управляют с пульта, расположенного у ноги задней опоры.
Установку монтируют у скважины на специально бетонированной площадке с якорями для крепления оттяжек вышки.
Отбор мощности для привода компрессора осуществляется с переднего конца коленчатого вала двигателя трактора через карданный вал, клиноременую передачу на шкив, сидящий на валу компрессора.
Установки подъемные УПТ1-50 и УПТ1-50Б предназначены для проведения спускоподъемных операций и привода ротора в процессе ремонта и освоения нефтяных и газовых скважин глубиной до
Установка УПТ1-50 — самоходная, смонтирована на гусеничном тракторе Т-130МГ-1; состоит из следующих основных узлов: однобарабанной лебедки, установленной на специальном основании под оборудование; вышки с талевой системой; задней и передней опор вышки; узла привода ротора и кабины водителя.
Установка укомплектована гидрораскрепителем и автоматом АПР-2 (с гидравлическим приводом) для свинчивания и развинчивания труб; оснащена устройством противозатаскивания талевого блока и взрывобезопасной системой освещения рабочей площадки на устье скважины и пути движения талевого блока.
Привод исполнительных узлов и механизмов — от двигателя трактора, лебедки и ротора через трансмиссию; подъем вышки, гндрораскрепителя и механизма для свинчивания и развинчивания труб — от гидравлической системы; включение фрикционных муфт осуществляется пневматической системой.
Управление всеми механизмами установки осуществляется из кабины трактора. Подъемом вышки управляют с земли.
Подъемная установка УПТ1-50Б смонтирована на болотоходном гусеничном тракторе Т-130МБГ, обладает повышенной устойчивостью и проходимостью за счет использования в качестве базы болотоходного трактора и приближения центра тяжести навесного оборудования к центру тяжести трактора.
Конструкция установки УПТ1-50Б отличается от УПТ1-50 следующим:
- наличием управляемого с земли механизма фиксации вышки в транспортном положении;
- наличием площадки для обслуживания мертвого конца талевого каната;
- улучшенной видимостью устья скважины из кабины машиниста;
- повышенной надежностью конической передачи привода лебедки; установкой компрессора под капотом двигателя трактора.
В остальном конструкции установок УПТ1-505 и УПТ1-50 идентичны. Установку поставляют с гусеницами нормальной ширины (
Установки УПТ1-50 и УПТ1-50Б монтируют у скважины, устанавливая внешние якори для крепления оттяжек вышки.
Агрегат А-50У предназначен для спускоподъемных операций с насосно-компрессорными и бурильными трубами и укладки их на мостки при освоении, текущем и капитальном ремонте скважин, для разбуривания цементной пробки в трубах диаметром 146—148 мм с промывкой скважин, установки фонтанной арматуры, ликвидации аварий в скважинах и для буровых работ.
Этот агрегат — самоходная установка, смонтированная на шасси автомобиля КрАЗ-257. Имеет следующие основные узлы: однобарабанную лебедку с трансмиссией привода, вышку с талевой системой, ротор с гидравлическим приводом, промежуточный вал бурового ротора, систему управления и насосный блок. Имеет также ограничитель подъема крюкоблока, канатоукладчик, контрольно-измерительные приборы для контроля за работой двигателя, элементов гидросистемы и пневмосистемы, обеспечивающие безопасность при установке агрегата у скважины, и проведении спускоподъемных работ (Рисунок 3).
Управление всеми механизмами агрегата как при установке вышки в рабочее положение, так и при спускоподъемных операциях осуществляется с открытого пульта, расположенного на раме агрегата у задней опоры вышки, слева по ходу автомобиля.
Привод навесного оборудования агрегата и насосного блока осуществляется от тягового двигателя автомобиля через коробку скоростей, включенную напрямую, и раздаточную коробку.
1.2. Комплекс оборудования
Комплекс оборудования КОР01-80 предназначен для проведения спускоподъемных операций с насосно-компрессорными и бурильными трубами, фрезерования и райберования при ловильных работах, нагнетания технологических жидкостей в скважины в процессе их освоения и капитального ремонта, расположенные в умеренных и холодных (район 12) макроклиматических районах. Комплекс (Рисунок 4) состоит из самоходной подъемной установки и следующих передвижных блоков: рабочей площадки, мостков, насосного блока, противовыбросового оборудования, дизель-генераторной станции и инструментальной тележки.Подъемная установка служит для проведения спускоподъемных операций. Смонтирована на шасси автомобиля высокой проходимости МАЗ-537 и состоит из следующих основных узлов: лебедки, вышки с талевой системой, трансмиссии, гидросистемы и системы управления. Установка оснащена системой механизации вертикальной установки труб с частичным совмещением операций с верхним рабочим.
Система управления установкой преимущественно дистанционная, с использованием электропневмо- и гидравлических средств.
Рабочая площадка — на рамном основании, состоит из верхней рамы с настилом из рифленого листа и нижнего основания, сваренного из труб диаметром
Площадка имеет верхний и боковые проемы. На балках верхнего проема устанавливается и крепится подроторная рама в сборе с ротором. Боковые проемы служат для эвакуации или подвода устьевого оборудования (фонтанной арматуры, превенторного оборудования) при монтажно-демонтажных работах. Для этих целей на крайней передней опоре площадки установлен поворотный кран-балка.
Мостки на полозьях состоят из двух решетчатых пространственных ферм, собранных между собою встык. В середине мостков проходит желоб для труб, выполненных из уголкового проката. Стеллажи для укладки труб изготовлены в виде трехгранных ферм, размещенных сбоку мостков (по три с каждой стороны). Предусмотрены приставные площадки для членов бригады в процессе подачи труб на мостки.
Насосный блок БНП-15Гр предназначен для нагнетания в скважину технологических жидкостей в процессе ремонта. Блок смонтирован на прицепе МАЗ-8926 и состоит из гидравлического насоса 15Гр, мерного бака и редуктора привода насоса. Привод насоса осуществляется от двигателя автомобиля через выводной конец трансмиссионного вала и карданный вал. Для устойчивости блока в процессе работы насоса прицеп оснащен четырьмя винтовыми домкратами.
Блок противовыбросового оборудования ОП1 а-180X35 предназначен для герметизации устья скважины при капитальном ремонте. Блок состоит из комплекта оборудования, собранного по типовой схеме 1а (двух плашечных превенторов ПП-180Х35 с двумя линиями манифольда МПБ2-80Х350 и одной крестовиной), комплекта установки гидравлического управления ГУП-100Бр-1 со вспомогательным пультом и комплекта установки ручного управления.
Дизельная передвижная электростанция типа ЭСД-100-Т 400-А PK-VI, смонтированная на двухосном прицепе, предназначена для автономного питания потребителей электроэнергии как отдельных частей комплекса — электропорошкового тормоза, системы освещения, системы охлаждения тормозов, электродвигателя гидронасоса, так и другого оборудования, используемого в отдельных технологических процессах ремонта скважин — глиномешалки, вибросита, культбудки и др.
Инструментальная тележка предназначена для перевозки вспомогательного оборудования и комплекта инструмента, применяемого в процессе ремонта. В качестве тележки используется автомобильный прицеп МАЗ-8926 грузоподъемностью 8 т. На тележке размещено также оборудование для охлаждения тормозной системы лебедки.
Эти лебедки предназначены для установки на тракторах и приводятся в действие от двигателей тракторов.
Лебедка подъемная ЛПТ-8 предназначена для проведения спускоподъемных операций, чистки песчаных пробок желонкой, свабирования и привода ротора в процессе ремонта и освоения нефтяных и газовых скважин, оборудованных стационарными вышками и мачтами и расположенных в умеренных и холодных (район 12) макроклиматических районах.
Эта подъемная лебедка — модификация установки УПТ-32, в отличие от которой она не имеет собственной вышки и комплектуется цепным колесом для привода ротора и безопасной катушкой для подтаскивания тяжестей к устью скважины.
Представляет собой самоходный подъемник, смонтированный на гусеничном тракторе Т-130М-3; состоит из следующих основных узлов: коробки передач, однобарабанной лебедки, основания под оборудование, узла привода ротора, упорных домкратов и безопасной катушки.
Привод подъемной лебедки и других исполнительных узлов — от тягового двигателя трактора.
Для предохранения подъемной лебедки от раскачивания и опрокидывания во время работы на скважине с передней и задней сторон трактора предусмотрены откидные домкраты-упоры.
Управление всеми механизмами лебедки (за исключением муфты включения цепного колеса привода ротора) осуществляется из кабины трактора.
Лебедка подъемная ЛПР-60 предназначена для проведения спускоподъемных операций с трубами и штангами в процессе ремонта и освоения нефтяных скважин глубиной до
Лебедка смонтирована на раме, состоящей из двух частей: нижней — основания и верхней – поворотной, которая с помощью трех катков, разметенных по окружности, может поворачиваться на оси основания и фиксироваться в нужном положении. Вместе с поворотной частью рамы разворачивается все оборудование, смонтированное на ней — лебедка, коробка передач, цепной редуктор, дизельный двигатель привода лебедки, компрессор с автономным электродвигателем и кабина с управлением
Основные узлы и механизмы лебедки ЛПР-60 полностью унифицированы с аналогичными узлами и механизмами лебедки ЛПТ-8.
Управление лебедкой — электропневматическое, осуществляется из специальной кабины с вентиляцией и обогревом. Запуск дизельного двигателя лебедки — электрический от промысловой сети через выпрямительное устройство.
Лебедка подъемная ЛПР-ПОЭ предназначена для проведения спускоподъемных операций и привода ротора в процессе ремонта и освоения нефтяных и газовых скважин глубиной до
Лебедка смонтирована на раме и состоит из следующих узлов: барабанного вала, гидродинамического тормоза, трансмиссии и электропривода. В качестве сцепных муфт использованы шинно-пневматические, пневматические дисковые муфты и кулачковая муфта для включения гидродинамического тормоза. Тормозная система лебедки состоит из двушкивного ленточного тормоза с колодками от буровых лебедок. Шкивы расположены симметрично на ребордах барабанного вала. Трансмиссия лебедки состоит из двухскоростной коробки передач, двухскоростной цепной передачи и цепной передачи на ротор.
Привод — электрический, включает асинхронным электродвигатель и станцию управления.
Управление лебедкой — электро-, пневмомеханическое, осуществляется с пульта бурильщика.
Лебедка оснащена винтовым механизмом ограничителя подъема крюкоблока, гидрораскрепителем бурильных труб и гидроприводной лебедкой-катушкой для вспомогательных работ.
1.3. Агрегаты
Для обслуживания скважин при спускоподъемных ситуациях, которые, как уже отмечалось, является обязательными при подземном и капитальном ремонтах, применяются стационарные и самоходные агрегаты.В настоящее время широко применяются передвижные агрегаты, несущие на себе вышку и лебедку, установленные либо на гусеничном тракторе, либо на машине высокой проходимости. Комплектуются инструментами для свинчивания - развинчивания колонны штанг, труб. Агрегаты, предназначенные для капительного ремонта скважин, имеют также ротор.
Агрегат можно использовать для разбуривания цементных пробок — для этого он укомплектован ротором.
Для работы в ночное время агрегат имеет освещение каины, пульта управления, лебедки и рабочей площадки у скважин. При работе подъемника вращающий момент двигателя передается валом отбора мощности коробки скоростей трактора к реверсивному редуктору. Реверсивный редуктор изменяет направление движения каната талевой системы при спуске или подъеме труб (штанг). Для более полного использования мощности двигателя подъемник снабжен четырехступенчатой коробкой передач, приводящей в действие барабан лебедки.
Подъемник ЛТ-ПКМ. Этот подъемник (Рисунок 6) смонтирован на тракторе и по существу является дальнейшей модернизации подъемника ЛТ2М-80. В нем исправлены следующие Недостатки: механизмы переключения передач расположены в одном корпусе, что позволило исключить цепную передачу; тормозная система — вместо одной ленты установлено для улучшения балансировки агрегата топливный бак установлен впереди радиатора.
Отбор мощности осуществляется от коробки перемены передач трактора. Механизм состоит из редуктора 2 с коническими шестернями, попеременное включение которых обеспечивает прямой и обратный ход. Скорость вращения выходного вала коробки передач 3. изменяется в результате перемещения блоков шестерен, что в сочетании с муфтой реверса позволяет получить четыре скорости прямого хода и четыре — обратного. Скорости переключаются тремя рычагами управления, расположенными в кабине тракториста.
Выходной вал коробки перемены передач соединен с валом барабана. Лебедки зубчатой передачей. Барабан лебедки 4 соединяется дисковой муфтой сцепления с валом. По обеим сторонам барабана установлены ленточные тормоза. В задней части подъемника перед лебедкой имеются два домкрата, на которые подъемник устанавливают перед началом работы.
В приведенных здесь подъемниках в качестве транспортной базы используют гусеничные тракторы. Это повышает проходимость подъемника, но с другой стороны, делает невозможным движение тракторов по дорогам с твердым покрытием, при этом максимальная скорость их движения не превышает 5—6 км/ч, что приводит к значительным потерям времени на транспортные операции, особенно в восточных нефтедобывающих районах.
Агрегаты для подземного ремонта при безвышечной эксплуатации скважин.
Для обслуживания скважин без стационарных вышек применяют подъемники, несущие вышку. Нашей промышленностью серийно выпускаются следующие агрегаты грузоподъемностью 50 т; Азинмаш-37А грузоподъемностью 32 т; «Бакинец-3М» грузоподъемностью 35 т и Азиимаш-43А грузоподъемностью 28 т. Первые два агрегата — на колесном ходу, вторые — на гусеничном.
Агрегат А-50У (Рисунок 7) предназначен для освоения и ремонта нефтяных и газовых скважин. Он выполняет следующие операции: спуск и подъем насосно-компрессорных и бурильных груб, тартание и разбуриванне цементной пробки в трубах диаметром 141 —168 мм. Агрегат смонтирован на шасси автомобиля КрАЗ-257, в качестве привода используется ходовой двигатель мощностью 154 кВт. На агрегате смонтирована телескопическая двухсекционная мачта высотой
Особенностью агрегата является использование двухбарабанной лебедки с буровым и тартальным барабанами, что позволяет повысить производительность труда при подземном ремонте. Kроме того, агрегат оборудован гидроприводным ротором, предназначенным для выполнения буровых работ. Промывочный насос 9МГР монтируют отдельно.
При работе агрегата на скважине необходимо иметь стационарные стеллажи для укладки труб и штанг.
Управление лебедкой агрегата — пневматическое. Рабочее место машиниста находится у устья скважины.
Агрегат Азинмаш-37А по своей схеме аналогичен агрегату А-50У. Отличие его заключается в отсутствии второго барабана. Агрегат не имеет насоса и поэтому менее универсален. Он смонтирован на автомобиле высокой проходимости КрАЗ-214Б и оснащен двухсекционной вышкой высотой
В комплект поставки агрегата входят механизмы для свинчивания развинчивания насосно-компрессорных труб с гидравлическим приводом (Рисунок 8).
В отличие от агрегата А-50, в котором рабочее место машиниста расположено в зоне устья скважин, машинист агрегата Азннмаш-37 работает в кабине, размещенной за кабиной водителя. Это, с одной стороны, улучшает условия труда, а с другой, сокращает обзорность, увеличивает вибрацию и шум.
Агрегат Азинмаш-437 предназначен для проведения спускоподъемных операций. Он смонтирован па тракторе Т-ЮОМБГС с увеличенной длиной опорной поверхности гусениц. Агрегат снабжен двухсекционной телескопической вышкой высотой
Агрегат «Бакинец-ЗМ», так же как и агрегат Азинмаш-43А, представляет собой комбинацию самоходной лебедки с двухсекционной вышкой. Все узлы агрегата смонтированы на тракторе Т-100 и приводятся в действие от ходового двигателя.
Вышка поднимается при помощи механизма, состоящего из двух винтов, расположенных по обеим сторонам трактора. Винты вращаются при помощи конических редукторов. По винтам передвигаются гайки, соединенные тягами с нижней секцией вышки. Выдвижение верхней секции вышки осуществляется при помощи талевой системы агрегата. При работе агрегата ноги вышки подпирают домкратами, а растяжки обеспечивают дополнительную устойчивость.
Каждый из описанных выше агрегатов имеет ряд достоинств и недостатков. Тракторный подъемник имеет хорошую проходимость, маневрен при установке на скважине. К недостаткам его относится малая скорость перемещения и невозможность продвижения по дорогам с твердым покрытием.
Кабина трактора плохо приспособлена для работы. При работе на скважине коробка скоростей трактора-подъемника изнашивается интенсивнее, чем при передвижении, так как режим смазки при этом нарушается.
Эти агрегаты позволяют обеспечить безвышечную эксплуатацию скважин в южных районах страны при малопересеченной местности и небольшой глубине снежного покрова. Для таких агрегатов необходимы стеллажи для штанг и труб. Вышки этих агрегатов необходимо расчаливать, в результате чего значительно увеличивается время подготовительно-заключительных операций.
В тяжелых дорожно-климатических условиях транспортабельность агрегатов недостаточна.
С целью ускорения подземного ремонта, снижения трудоемкости его процессов в районах с тяжелыми климатическими условиями был разработан агрегат АКМ-28.
1.4. Двигатели промысловых подъемников
В современных промысловых подъемниках используют двигатели тракторов, на которых они смонтированы, а также автомобильные двигатели в случае установки подъемника на автомашине. Характеристики двигателей внутреннего сгорания не дают возможности использовать полную мощность двигателя при переменной величине поднимаемого груза без изменения скоростей подъема путем изменения передаточного числа лебедки.На графике 1 дана характеристика тракторного двигателя М-17, установленного на тракторе С-65. Из характеристики следует, что полную мощность двигатель развивает, при определенном числе оборотов; при снижении числа оборотов мощность резко падает, так как создаваемый двигателем момент незначительно увеличивается со снижением оборотов.
В настоящее время на всех тракторах устанавливаются дизели, работающие на соляровом масле или газойле. Основным преимуществом дизелей перед карбюраторными двигателями, которые устанавливались на тракторах до 1936 г., является их экономичность. Удельный расход топлива в быстроходных дизелях составляет 210— 230 г/л, с. ч., кроме того, стоимость газойля и солярового масла значительно ниже стоимости бензина и лигроина, на которых работают карбюраторные двигатели.
Недостатками дизелей по сравнению с карбюраторными двигателями являются более жесткая характеристика, плохая восприимчивость к резко изменяющимся нагрузкам и сложность запуска. Однако эти недостатки в сравнении с экономическим эффектом не существенны и при правильной конструкции подъемника и соответствующем выборе мощности они не создают заметных затруднений при эксплуатации. Поэтому перевод промысловых подъемников на дизели следует признать мероприятием, вполне обоснованным как технически, так и экономически.
2. Расчет деталей подъемника
Выбрать диаметр и тип каната для оснастки талевой системы.Решение. Из выбранного оборудования для талевой системы видно, что оно рассчитано на канат диаметром 26 мм. Значит, для производства работ в данной скважине выбираем талевый канат диаметром 26 мм.
Выберем тип талевого каната. Натяжение ходового конца талевого каната, определенное по формуле Pхk=84,7 кН. Определим необходимое разрывное усилие Рр талевого каната с учетом коэффициента запаса прочности К=3—5. Для нашего случая принимаем К=3,5.
Тогда
Исходя из полученного значения разрывного усилия, которое равно 296,45 кН, выбираем талевый канат диаметром 26 мм с органическим (пеньковым) сердечником линейного касания (ЛК-0), который при пределе прочности σр=16ОО МПа имеет расчетное разрывное усилие Рр=331,5 кН.
2.1 Определение числа рядов малого каната на барабане лебедки подъемника
От правильной навивки талевого каната на барабан лебедки зависят равномерность и плавность спускоподъемных операций, что очень важно во избежание непредвиденных динамических усилий в процессе ремонтных работ.Определить число рядов талевого каната, навиваемого на барабан лебедки подъемника ЛПТ-8, при следующих данных:
- диаметр бочки барабана Dб=420 мм;
- длина бочки барабана Lб=800 мм;
- диаметр талевого каната dк=26 мм,
- оснастка талевой системы 3x4,
- высота подъема крюка hkр=13 м.
Решение. Определим средние диаметры рядов навивки каната на барабан лебедки.
Средний диаметр первого ряда
Средний диаметр любого другого ряда
где а — коэффициент, учитывающий расстояние навивки каната (обычно а=0,90—0,93, принимаем 0,93);
z - число рядов каната на барабане.
Диаметры второго и третьего рядов составят:
Для определения числа рядов каната находим число витков в ряду, длину каната, навиваемого на барабан, и длину каната, которая навивается на каждый ряд.
Число витков каната в одном ряду на барабане
где β — коэффициент неравномерности навивки каната на барабан лебедки подъемника (обычно β = 0,92—0,95, принимаем 0,92);
t — шаг навивки каната, мм.
Принимаем m = 28 витков.
Необходимую длину каната, навиваемого на; барабан при подъеме бурильных труб на высоту 13 м, определяем по формуле
где n-число рабочих струн оснастки талевой системы;
lо - длина нерабочих витков каната первого ряда, постоянно навитого на барабан, м:
где m0 — число нерабочих витков каната в первом ряду навивки:
Тогда
Длина каната, навиваемого на каждый ряд:
на I ряд
на II ряд
на III ряд
Тогда число витков в третьем ряду будет
Таким образом, при подъеме из скважины бурильной колонны на высоту hкр=13 м на барабан лебедки подъемника навиваются два полных ряда каната и 8 витков – на третий ряд.
2.2. Определение скорости подъема крюка
Определим скорость подъема крюка на каждой скорости вращения барабана лебедки подъемника ЛПТ-8 при оснастке талевой системы 3х4, используя данные ранее решенных задач.Решение. Определим средний диаметр навивки трех рядов талевого каната на барабан лебедки
Скорость подъема крюка
где nб – частота вращения барабана подъемника, об/мин;
n – число рабочих струн оснастки талевой системы.
При оснастке 3х4 n=6.
Скорость подъема крюка на I скорости лебедки:
Аналогично находим скорость подъема крюка на II, III и IV скоростях подъемника.
На II скорости
На II скорости
На IV скорости
При обратном ходе (II скорость)
2.3. Определение числа труб, поднимаемых на каждой скорости подъемника
Рациональное использование мощности подъемника и ускорение процесса спускоподъемных операций достигается правильной оснасткой талевой системы и использованием всех скоростей подъемника. Принятая оснастка 3X4 должна обеспечить подъем наибольшего груза на крюке на I скорости подъемника. В дальнейшем скорость подъема по мере уменьшения веса поднимаемой груза увеличивается путем переключения скоростей подъемникаОпределить число бурильных труб диаметром 89 мм, поднимаемых на каждой скорости подъемника ЛПТ-8.
Решение. Число труб, которые следует поднимать на каждой скорости, определяем по формуле:
на I скорости
где n1 — частота вращения барабана на I скорости, об/мин;
h - длина поднимаемой трубы (двухтрубки),
l1=12 м
на II скорости
на III скорости
на IV скорости
Общее число двухтрубок в колоне бурильных труб
Число двухтрубок, которое следует поднимать на каждой скорости подъемника, составит:
на I скорости
на II скорости
на III скорости
на IV скорости
3. Охрана труда и окружающей среды
Подъемники и агрегаты, установленные над скважиной, представляют собой объекты повышенной сложности, т.к. не исключается возможность в любой момент осложнения на скважине в виде: аварийных выбросов нефти и газа, обрыв инструмента, падение вышки, мачты, обрыв талевого каната и т.д. Поэтому вопросам охраны труда и окружающей среды уделяется повышенное внимание.1. На работу принимаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, обучение, сдавшие экзамен. Ежегодно проверяется состояние здоровья, обучение и прием экзаменов с соответствующими записями в удостоверении. Вновь поступивший по прибытию на место проходит инструктаж на рабочем месте. Поступивших на работу обеспечивают специальной защитной одеждой, средствами индивидуальной защиты.
2. Подъемники и агрегаты после монтажа, осматриваются государственной комиссией совместно с представителями технического надзора и контроля, при этом особое внимание уделяется состоянию оборудования для спускоподъемных операций.
3. Талевой канат осматривается перед началом каждой смены, вахты, количеств оборванных ниток на один шаг свивки не должен превышать 6-8%, состояние узлов крепления к основанию и барабану лебедки, периодически смазывается.
4. Оборудование для спускоподъемных операций периодически осматривается и проходит дефектоскопию одним из известных способов.
5. Разлившиеся ГСМ, рассыпавшиеся химические реактивы немедленно собираются, замазанный грунт выкапывается и вывозится на специальные пункты по переработке.
6. Дизеля должны иметь соответствующие оборудованные выхлопа, за количеством отравляющих веществ ведется наблюдение, при условии превышении норм – дизель меняется на новый или после капитального ремонта.
7. По завершению всех работ примыкающая территория рекультивируется, и земли сдаются землепользователю.
Правила безопасности и организации работ по освоению скважин включают в себя следующие мероприятия.
Освоение скважин производить по плану, утвержденному главным инженером и главным геологом предприятия. При необходимости изменения технологии последующих вызовов притока план для скважины составить и утвердить заново.
Руководителем работ на скважине должен быть инженерно-технический работник, указанный в плане работ. Он руководит подготовкой скважин и ее территории к освоению, опрессовкой нагнетательных линий, обеспечивает выполнение намеченной технологий работ и правил по охране труда и окружающей среды на объекте. Руководитель работ может отлучаться со скважины только при обычных по технологии работах, после инструктажа рабочих, опрессовки оборудования и назначением старшего из числа оставшихся рабочих с соответствующей записью в журнале учета работа компрессора.
В плане работ следует указать число работающих, мероприятия и средства обеспечения их безопасности, включая дыхательные аппараты, меры по предупреждению аварий, средства и график контроля содержания сероводорода в воздухе рабочей зоны и мероприятия на случай превышения ПДК.
С планом должны быть ознакомлены все работники, связанные с освоением и исследованием скважин.
К плану работ должна прилагаться схема расположения оборудования, машин, механизмов с указанием маршрутов выхода из опасной зоны в условиях возможной аварии и загазованности при любом направлении ветра, а также схема расположения объектов в санитарно-защитной зоне и близлежащих населенных пунктов.
Фонтанная арматура должна быть соединена с продувочными отводами, направленными в противоположные стороны. Каждый отвод должен иметь длину не менее 100 м и соединяться с факельной установкой с дистанционным зажиганием.
Типы резьбовых соединений труб для отводов должны соответствовать ожидаемым давлениям, быть смонтированы и испытаны на герметичность опрессовкой на величину 1,25 от максимального давления.
Отводы следует крепить к бетонным или металлическим стойкам, при этом не должно быть поворотов и провисаний. Способ крепления отвода должен исключать возможность возникновения местных напряжений.
К фонтанной арматуре должны быть подсоединены линии для глушения скважины через трубное и затрубное пространства.
Линии глушения должны быть снабжены обратными клапанами. Для нефтяных скважин с газовым фактором менее 200 м3/т длина линии может составлять 50 м. Во всех других случаях длина линии глушения должна быть не менее 100 м.
Предохранительный клапан установки (разрывная диафрагма) должен быть соединен индивидуальным трубопроводом с факельной установкой через узел улавливания нефти, конденсата и других жидкостей. При этом должен быть исключен обратный переток нефти, конденсата через узел улавливания при срабатывании одного из клапанов. При содержании сероводорода в газе более 8% должна быть смонтирована специальная факельная система.
Перед освоением скважины необходимо иметь запас бурового раствора в количестве не менее двух объемов скважины соответствующей плотности без учета объема раствора, находящегося в скважине, а также запас материалов и химических реагентов согласно плану работ на освоение скважины.
В случае отсутствия возможности утилизации продукта запрещается освоение и исследование эксплуатационных скважин. Допускается освоение разведочных скважин при нейтрализации продукции со сжиганием газа.
При сжигании газа с наличием сероводорода должны быть обеспечены условия, при которых концентрация вредных веществ в приземном слое атмосферы населенных пунктов или объектов народного хозяйства не превысит санитарных норм.
Вызов притока и исследования скважины должны проводиться только в светлое время, при направлении ветра от ближайших населенных пунктов.
На время вызова притока из пласта и глушения необходимо обеспечить:
- постоянное круглосуточное дежурство ответственных лиц по графику, утвержденному техническим руководителем предприятия, уполномоченного заказчиком на проведение этих работ;
- круглосуточное дежурство транспорта для эвакуации;
- постоянную готовность к работе цементировочных агрегатов;
- готовность населения и работающих к защите в случае аварийного выброса.
При отсутствии притока освоение скважины проводится с использованием:
- природного или попутного нефтяного газа;
- двух- и многофазных пен, инертных к сероводороду и к углекислому газу;
- инертных газов;
- жидкости меньшей плотности, инертной к сероводороду и углекислому газу.
Использование воздуха для этих целей запрещается.
Запрещается при исследовании и освоении скважины подходить к устью, трубопроводам, распределительным пультам, сепарационным установкам без изолирующего дыхательного аппарата.
Запрещается производить освоение скважин, расположенных в пойменных зонах рек, в период паводка.
Проволока, применяемая для глубинных исследований, должна быть коррозионно-стойкой, цельной. При подъеме проволока должна проходить через герметичное устройство с нейтрализатором сероводорода.
Перед открытием задвижки на узле отвода, а также при спуске (подъеме) глубинного прибора в скважину работники, не связанные с этими операциями, должны быть удалены на безопасное расстояние в наветренную сторону.
Открывать задвижки на узле отвода и извлекать приборы из лубрикатора, разбирать их следует в изолирующих дыхательных аппаратах.
По окончании освоения или исследования скважины приборы, аппаратура, спецодежда должны пройти специальную обработку по нейтрализации сероводорода.
По завершении работ необходимо провести контроль воздуха рабочей зоны на наличие сероводорода и проверку герметичности устьевой арматуры.
Освоение скважин, в продукции которых содержится сероводород, газом запрещается. Освоение таких скважин производить заменой жидкости, имеющейся в скважине, на более легкую; пеной без перехода на закачку газа, глубинным насосом, в том числе передвижным.
Работника должны быть обеспечены фильтрующими противогазами марки В, КД, или БКФ и сигнализатором сероводорода.
Во время освоения все работники должны находится с наветренной стороны от скважины и приемной емкости. К устьевой арматуре, пробоотборному крану и приемной емкости подходить и в загазованную зону входить, в противогазе.
Выходящую из скважины газожидкостную смесь, содержащую сероводород, в обустроенных скважинах подавать в систему сбора.
При появлении сероводорода из скважины, в продукции которой он не содержится, остановить процесс, выпустить рабочий агент из скважины и прекратить работе по освоению до ликвидации его причины.
Подготовку территории (планировку, удаление пролитой нефти в других материалов), приемной емкости, выкидных линий, средств освещения рабочих мест, доукомплектование устьевой арматуры шпильками, замену жидкости, имеющейся в скважине, на более легкую, и другие подготовительные работы производить накануне (в предыдущие дни) освоения.
Перед начатом освоения скважины все участники работ должны быть ознакомлена с порядком ведения процесса и пройти инструктаж по технике безопасности с записью в журнале учета работы компрессора.
При расстановке на территории скважины передвижной техники и приемной емкости учесть направление ветра для исключения попадания газов на людей и технику, а также обеспечить удобство контроля и управления процессом работ.
Расстояния между объектами должны быть:
- от передвижной техники (компрессор, насосный агрегат, исследовательская машина и др.) до устья скважины и приемной емкости - не менее 25 м;
- от компрессора до другой передвижной техники - не менее 10 м;
- между автоцистернами я насосным агрегатом - не менее I м;
- от культбудки до устья скважина - не менее 50 м.
Выкидную линию из скважины в приемную емкость собирать из НКТ с внутренним диаметром не менее 50 мм, надежно и жестко закрепить возле устья в местах поворота и у приемной емкости с помощью штопорных или стационарных якорей, рассчитанных на реактивное усилие потока не менее I т.
До подключения нагнетательной линии давление в скважине снизить до атмосферного путем выпуска накопившегося газа в приемную емкость через выкидную линию. При этом люди должны быть выведены из зоны выпуска газа в наветренную сторону. В загазованную зону разрешается входить только в противогазе.
В течение всего процесса вызова притока на расстоянии менее 25 м от устья скважины и от емкости для приема жидкости из скважины запрещается:
- производство работ, не связанных с освоением скважины;
- пользоваться открытым огнем (курение, сжигание нефти и газа, электрогазосварочные работы и др.);
- пребывание техники, не оборудованной искрогасителями на выхлопных трубах;
- пребывание посторонних лиц.
При многократных вызовах притока газом на одной и той же скважине необходимо на каждом пятом выезде, но не позднее 30 часов суммарной продолжительности закачки газа в скважину, вызов производить с закачкой пены (по разделу 5 или 6) для удаления нагаромасляных отложений и окислившейся пленки нефти.
О проведенной обработке сделать запись в акте на окончание освоения скважины.
Для смазки цилиндров компрессора в канистры заливать специально отобранное масло, хранящееся в предназначенной только для этого металлической емкости. При перевозках и хранении компрессорного масла такого назначения, начиная от отбора из железнодорожной цистерны, должны быть приняты все необходимые меры против загрязнения нефтепродуктами, водой, пылью, продуктами распада отложений и другими примесями. Качество этого масла должно подтверждаться актом о соответствии ГОСТу, имеющимся у ответственного за горюче-смазочные материалы.
Все узлы, используемые в обвязке компрессора со скважиной, один раз в год в собранном виде испытываются на прочность при пробном (полуторократном от рабочего) давлении с записью в журнале учета работы компрессора и составлением акта. АКТ об испытании утверждается главный инженером предприятия, владельца компрессора.
Предохранительные и обратные клапана компрессора, а также участок газопровода, смонтированный на компрессорной установке, от нагаромасляннх отложений очищать не реже одного раза в 3 месяца. Остальную часть газопровода и холодильники компрессора очищать не реже одного раза в год. Очистку производить промывкой 3% раствором сульфонола, пропаркой.
Старший механик, ответственный за техническое состояние компрессора должен:
- производить периодический осмотр компрессора с проверкой режима его работы по графику ППР, но не реже одного раза в месяц;
- проверить правильность подачи масла в цилиндры не реже одного раза в 3 месяца;
При осмотре мех.устройства необходимо разобрать и очистить от отложений, смазать притертые и трущиеся поверхности тонким слоем антифрикционной смазки (графитной БВН-1 или крановой ЛЗ-162) и собрать. При сборке штуцирующего крана устройства пробку вставить в корпус в положение закрыто так, чтобы тонкое отверстие в пробке (предназначенное для выравнивания давлений в скважине и полости пробки) было расположено с противоположной мелким выпускным отверстиям стороны. Пробку к корпусу поджимать гайкой натяга постепенно и при непрерывном поворачивании пробки, не допуская выдавливания смазки и добиваясь поворота рычага усилием 15-20 кгс.
Машинисту компрессорной установки выдать на руки Инструкцию по охране труда машиниста компрессорной установки, из заводской инструкции по эксплуатации компрессорной установки (смазка, давление, температура по ступеням и др.), кроме того на объектах он должен иметь при себе журнал учета работы компрессора.
В журнале учета работы компрессора ведутся записи:
- об испытаниях обвязки компрессора с устьем скважины;
- о режиме работы компрессора на объектах и при проверке;
- о скорости расхода компрессорного масла по ступеням;
- о ежегодных испытаниях на прочность комплектных узлов, результатах периодического осмотра и обнаруженных неисправностях, проведенных очистках и ремонтах обратных клапанов газопровода.
Перед началом работ с закачкой газа проверить исправность заземления электрооборудования на устье скважины. Лебедку заземлить, независимо от наличия в исследовательской машине электрооборудования, подсоединением к обсадной колонне или с помощью переносного заземлителя.
Если предстоит закачка рабочего агента в НКТ, то одновременно с нагнетательными линиями испытать на герметичность и лубрикатор с приготовленным для спуска глубинным прибором при открытой буферной и закрытой центральной задвижках.
Прибор в скважину спустить до начала закачки рабочего агента и установить ниже нижнего конца НКТ. Перемещения глубинного прибора в скважине, находящейся под давлением газа или пены, допускаются только ниже нижнего конца НКТ.
Глубинный прибор поднимать только после выпуска рабочего агента из скважины. При исследованиях с закачкой газа и отсутствии фонтана подъем прибора, начиная от глубины уровня пусковой муфты или башмака, которую достиг газ при закачке, производить со скоростью не более 30 м/мин (на I передаче при малых оборотах двигателя). Скорость подъема контролировать по счетчику глубины и секундомеру.
Работа с поверхностно-активными веществами. Поверхностно-активные вещества (ПАВ), используемые для пенообразования, малотоксичны, вызывают легкое раздражение слизистой оболочки я поврежденной кожи, в концентрированном виде пожароопасны. Неионогенные ПАВ (ОП-10, превоцел, диссолван и др.) не разрушаются микроорганизмами. Поэтому должны быть приняты следующие меры:
Не допускать попадания раствора ПАВ в водоемы и источники питьевой воды. Жидкость и пену из скважины подавать в нефтесборный коллектор или приемную емкость для последующего сброса в систему сбора и закачки в пласты промысловых сточных вод.
Пользоваться спецодеждой и рукавицами, избегать попадания ПАВ в глаза. ПАВ для мытья рук не использовать.
При хранении концентрированных ПАВ и работе с ними соблюдать правила противопожарной безопасности.
Заключение
Для обслуживания скважин при спускоподъемных операциях, которые, как уже отмечалось выше, являются обязательными при подземном и капитальном ремонтах, применяются стационарные и самоходные агрегаты.В настоящее время применяются два вида комплексов для выполнения спускоподъемных операций:
- стационарная вышка, оборудованная стационарными мостками для труб и штанг, и передвижная лебедка, смонтированная на тракторе;
- передвижной агрегат, несущий на себе вышку и лебедку, установленные либо на гусеничном тракторе, либо на машине высокой проходимости.
И те и другие агрегаты комплектуются инструментами для свинчивания-развинчивания колонна труб и штанг. Агрегаты, предназначенные для капитального ремонта скважин, имеют также ротор.
При помощи подъемников и агрегатов подземного и капитального ремонтов выполняются следующие основные работы:
1. Спуск и подъем труб и штанг при подземном и капитальном ремонтах.
2. Подъем и спуск инструмента при разбуривании песчаных и цементных пробок.
3. Подъем и спуск инструмента при очистке забоя скважины.
4. Приведение в действие ротора при разбуривании пробок.
5. Спуск и подъем желонок.
6. Спуск и подъем инструмента при проведении ловильных работ при авариях с трубами, штангами и другими подъемниками и оборудованиями
К основному оборудованию, при помощи которого проводят спускоподъемные операции, относятся подъемные лебедки, монтируемые на самоходной транспортной базе автомобиля или тракторе.
Если лебедка монтируется совместно с вышкой, талевой системой и другим оборудованием на транспортной базе, оборудование в целом называется подъемной установкой или агрегата при более полной комплектации (насосом, ротором, вертлюгом и др.) — комплектом подъемного оборудования. Если на базе монтируется только лебедка, такой механизм называется подъемной лебедкой.
В настоящее время на нефтяных промыслах в России применяются главным образом подъемники на тракторе. Подъемники смонтированные на автомашинах, также выпускаются нашей промышленностью, но они менее распространены, чем тракторные.
Таким образом, наличие подъемника или агрегата на скважине позволяют своевременно и качественно выполнить любые работы на скважине в короткий срок, что связано с минимальным временем простоя скважины. Все это отражается на объеме добычи и себестоимости 1 т. нефти.
Список используемой литературы
1. Актабиев Э.В.; Атаев О.А. Сооружения компрессорных и нефтеперекачивающих станций магистральных трубопроводов. – М.: Недра, 19892. Алиева Л. Г., Ф. И. Алдашкин. Бухгалтерский учет в нефтяной и газовой промышленности. – М., Тема, 2003
3. Березин В.Л.; Бобрицкий Н.В. и др. Сооружение и ремонт газонефтепроводов. – М.: Недра, 1992
4. Бородавкин П.П.; Зинкевич А.М. Капитальный ремонт магистральных трубопроводов. – М.: Недра, 1998
5. Бухаленко Е.И. и др. Монтаж и обслуживание нефтепромыслового оборудования. М. Недра, 1994
6. Бухаленко Е.И. Справочник по нефтепромысловому оборудованию. М. Недра 1990
7. Вчера, сегодня, завтра нефтяной и газовой промышленности, под редакцией Н.А. Крулова, ИГИРГИ, 1995г.
8. Марицкий Е.Е.; Миталев И.А. Нефтяное оборудование. Т. 2. – М.: Гипронефтемаш, 1990
9. Марков А.А. Справочник по добыче нефти и газа. М.: «Недра», 1989
10. Махмудов С.А. Монтаж, эксплуатация и ремонт скважных насосных установок. М. Недра,1987
11. Молчанов А.Г. Нефтепромысловые машины и механизмы. М. Недра 1985
12. Овчинников В.А. Нефтяное оборудование, т.II. ВННи нефтемашин, 1993
13. Раабин А.А. и др. Ремонт и монтаж нефтепромыслового оборудования. М. Ндра,1989
14. Руденко М.Ф. Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений. М.: Труды МИНХ и ГТ, 1995
15. Соколов В.М. Методы увеличения продуктивности скважин. М.: «Недра», 1991
16. Титов В.А. Монтаж оборудования насосных и компрессорных станций. – М.: Недра, 1989
17. Чичедов Л.Г. и др. Расчет и конструирование нефтепромыслового оборудования. М. Недра, 1987
18. Чичедов Л.Г. и др. Расчет и конструирование нефтепромыслового оборудования. М. Недра, 1987
19. Шапиро В.Д. Проблемы и организация ремонтов на объектах нефтяной и газовой промышленности. – М.: ВНИНОЭНГ, 1995
20. Шинудин С.В. Типовые расчеты при капитальном ремонте скважин. М.: «Гефест», 2000