Общие сведения о подъемных агрегатах

Практическая работа № 1

Выбор установки для подземного ремонта скважин

 

Введение.

Выбор необходимого наземного оборудования и инструмента для ремонта скважин производят исходя из категории и разновидности предстоящего подземного ремонта. Для ремонта скважин используют подъемные лебедки, монтируемые на самоходной транспортной базе – автомобиле или тракторе. Лебедка может монтироваться совместно с вышкой, талевой системой и другим оборудованием. В этом случае оборудование в целом называют подъемной установкой, а при более полной комплектации (насосом, ротором, вертлюгом и др.) – комплексом подъемного оборудования. Если на тракторе монтируют только лебедку, такой механизм называют подъемником.

В самоходных установках и подъемниках для привода лебедки и других вспомогательных механизмов, как правило, используют двигатель самой транспортной базы. Передача вращения осуществляется от механизма отбора мощности, через трансмиссию и коробку скоростей на барабан лебедки, при вращении которого наматывается или разматывается канат. Выбор установки, комплекса оборудования и инструмента зависит от глубины ремонтируемой скважины, характера и степени сложности работ. Основным критерием для выбора вышки и оборудования является их грузоподъемность.

 

Цель работы

Целью работы является ознакомление с основными узлами подъемного агрегата для ремонта нефтяных и газовых скважин, агрегатов, расчета и выбор агрегата, оборудования и талевой оснастки.

 

Задание:

1. Произвести расчет веса спускаемой подвески, выбрать подъемник (подъемную установку, комплекс подъемного оборудования) для ремонта скважины в соответствии с полученными расчетными данными. Исходные данные по вариантам изложены в таблице 1

2. Определить максимальную, вертикальную нагрузку, действующую на мачту.

3. Произвести расчет талевой оснастки, выбрать схему оснастки и талевый канат.

4. Графически изобразить схему запасовки канатов талевой системы.

5. Определить максимальную глубину спуска колонны НКТ с учетом выбранной оснастки.

 

 

Таблица 1 – исходные данные для расчета заданий

Вариант №	Тип спускаемого инструмента	ρбр кг/м3	ρм, кг/м3	Подвесное оборудование	Длинна подвески, м
	НТК 73*5.5
	ЛБТ 90 * 9			Д-105
	ПН 89*9.35
	НКТ 89*8.0			Перо
	ПН 73*9.19
	СБТ 89*9,35			Д-105
	ЛБТ 90 * 9			Д-105
	ПН 89*9.35
	НКТ 89*8.0			Перо
	НТК 102*6.5			Перо
	ПН 89*9.35			Д-105 + долото 125
	НТК 73*7.0
	СБТ 89*9,35			Д-105 + долото 125
	ПВ 89*9			Д-105 + долото 125
	НТК 73*5.5			Перо
	НКТ 89*6.5			Перо
	СБТ 89*9,35			Д-105 + долото 125
	СБТ 89*9,35			Д-105 + долото 125
	СБТ 73*9,19			Перо
	НТК 73*5.5			Перо
	ЛБТ 90 * 9			Д-105 + долото 125
	ПН 89*9.35			Перо
	НКТ 89*8.0			Перо
	НТК 73*5.5			Д-105 + долото 125

 

Для уточнения параметров спускаемой трубы и прочих параметров можно воспользоваться:

ГОСТ 23786-79 - Трубы бурильные из алюминиевых сплавов

ГОСТ Р 50278-92 - Трубы бурильные с приварными замками

ГОСТ 633-80 - Трубы стальные НКТ

ГОСТ16853-88 - Канаты стальные талевые для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения.

 

Для определения веса подвесного оборудования можно использовать любые табличные данные, которые отражают значения, соответствующие действительности,

Например (ВЗД Д-105 масса-180 кг; долото 3-х шарошечное 125 мм – 7 кг)

 

 

Часть 1 - Расчет грузоподъемности и выбор подъемника

Для ремонта скважины

 

Выбор подъемной установки

 

В процессе ремонтных работ на вышку (мачту) действуют вертикальные и горизонтальные нагрузки. Выбор вышки производят по вертикальным нагрузкам, для чего определяют максимальное значение, которое может испытывать вышка в процессе ремонта скважины.

 

Общие сведения о подъемных агрегатах

 

Агрегаты для ремонта скважин, которые применяются в нефтегазовом комплексе, довольно широко представлены на российском рынке. Более десятка отечественных предприятий выпускают данное мобильное оборудование с диапазоном грузоподъемности от 30 до 125 тонн.

Техника грузоподъемностью 30 тонн выпускается на заводе ПО «ЕЛАЗ» подъемники УРБ - 30, АПРС - 40М, так же выпускаются подъемные агрегаты большей грузоподъемностью АПР 60/80. «Стройнефтемаш» (Ростов-на-Дону) – подъемник УПТА-37/32 базируется на шасси «КрАЗ - 260», на Зеленодольском заводе им. Горького (Татарстан) – УРГ - 32 на шасси полно приводного КамАЗа,

Модели 60-тонных установок выпускает Ишимбайский завод «Нефтемаш» (Башкортостан). Модель УПА - 60 предназначается для освоения и ремонта нефтяных и газовых скважин. Модель А - 50МБ выполняет также бурение на глубину до 1200 м. Оба агрегата устанавливаются на шасси «КрАЗ - 65101». На Кунгурском заводе выпускается ремонтная установка АР - 60, которая также способна выполнять бурение на глубину до 1500 м. Агрегат базируется на автомобилях «КрАЗ-65101/260». Машиностроительный завод (Санкт-Петербург) тоже производит несколько модификаций подъемных установок для освоения и ремонта скважин грузоподъемностью 60 тонн, которые базируются на шасси «КрАЗ-65101».

Кунгурский завод предлагает ремонтные агрегаты грузоподъемностью 80 тонн, которые базируются на шасси «Урал-Ивеко-5531». Кроме ремонтных операций машина А-60/80И выполняет и буровые работы (глубина бурения до 2000 м).

На Кунгурском предприятие разработан также ремонтно-буровой агрегат АРБ - 100, имеющий грузоподъемность 100 тонн. При ремонте машина может использоваться на скважинах глубиной до 5000 м, при бурении глубина достигает 2500 м. Установка базируется на четырехосном тягаче БЗКТ. Волгоградский завод буровой техники выпускает модель Р - 125 грузоподъемностью 125 тонн, которая выполняет ремонт скважин глубиной до 6400 м, а ее модификация БР-125 производит как ремонт, так и бурение (глубина скважины до 3000 м). Установка базируется на шасси шестиосного вездехода МЗКТ - 79191.

Агрегаты АР - 32 и АР - 32/40 созданы для проведения текущих ремонтов эксплуатационных скважин.

Транспортная база – авто шасси КрАЗ-260Г. Привод устройств – от ходового мотора ЯМЗ-238Л.

В конструкции каждого подъемного агрегата не зависимо от модификации и функциональности можно выделить несколько основных узлов всегда присутствующих в конструкции, это: транспортная база, мачта и талевая оснастка, шасси (как правило, транспортная база), лебедочный комплекс для выполнения спускоподъемных операций СПО, гидро и пневмо системы для управления основным и вспомогательным оборудованием подъемника.

В состав грузоподъемного комплекса подъемного агрегата входят: талевый блок, крюкоблок, талевый канат, лебедка, оттяжки, мачта.

В качестве транспортной базы используются тяжеловозы, тракторы, как на ко­лесном, так и на гусеничном ходу, а так же прицепы и полуприцепы.

В качестве средств механизации используются гидравлические машинные ключи, ключи с электрическим приводом, механические роторы и прочее оборудование, которое будет рассмотрено далее.

Для осуществления спускоподъемных операций, в зависимости от вида ремонта скважины используются оборудование специального назначения, с помощью которого осуществляются необходимые операции. В качестве основных элементов можно выделить штропы, элеваторы, и т.д. Питание средств механизации, система подъема мачты, система аварийного привода, передача крутящего момента с двигателя на лебедку и прочее оборудование «запитывается» с помощью гидравлической и пневматической систем.

Привод подвесного оборудования агрегата и насосного блока осуществляется от мотора через коробку скоростей, раздаточную коробку, коробку отбора мощности и раздаточный редуктор. От раздаточного редуктора вращение передается буровому насосу и редуктору масляным насосом, питающим гидромотор привода ротора и гидроцилиндры подъема вышки. На вышке расположены подвески ключа и бурового рукава, соединенного с буровым насосом с помощью манифольда. По мере необходимости к талевому блоку может быть подвешен вертлюг с квадратной штангой. Перегрузка на крюке определяется с помощью индикатора веса, закрепленного на "мертвом" конце талевого каната.

Цепные передачи на подъемный вал барабана лебедки врубаются шинно пневматическими муфтами. Трансмиссионный вал при помощи цепных передач, включаемых шинно-пневматической и зубчатой муфтами, передает две скорости вращения промежуточному валу бурового ротора. Ввиду того, что раздаточный редуктор агрегата получает от коробки отбора мощности две скорости вращения, гидроротор и буровой насос также имеют две скорости вращения. Подъем и опускание вышки делается при работе кара на первой передаче и при одном включенном маслонасосе.