Подъемные агрегаты для ремонта скважин

Агрегаты для ремонта скважин

Оборудование для подземного ремонта предусматривает наличие на скважине постоянной эксплуатационной вышки, что не совсем удобно. Поэтому в настоящее время большее распространение получили подъемные агрегаты , на которых смонтированы мачта и все необходимое оборудование для проведения спускоподъемных работ.

Подобные работы могут осуществляться как с укладкой труб на мостки, так и с их установкой в вертикальное положение. Последнее обычно предусматривает применение верхового рабочего и более предпочтительнее, так как при этом не происходит износ ниппельных концов труб, что позволяет применять трубы типа НКМ и других, аналогичных этому, у которых уплотнение соединений выполнено за счет специальных проточек на концах или за счет применения различных уплотнительных колец, например, из тефлона.
Общий вид агрегата с вертикальной установкой труб представлен на рис. 9.3.

Рис. 9.3. Общий вид агрегата в транспортном и рабочем положениях

Если подъемная установка большой грузоподъемности снабжена дополнительным оборудованием, позволяющим существенно повысить ее функциональные возможности, например, проводить буровые работы, т.е. если в ее состав входят насосный блок, блок очистки и подготовки бурового раствора, передвижные мостки с рабочей площадкой, то такая установка является комплексом подъемного оборудования.

Различия между агрегатами для текущего и капитального ремонта скважин условные, в одних случаях агрегат может использоваться для текущего ремонта, а в других — для капитального.

Считают, что агрегат для капитального ремонта должен позволять проводить буровые работы и иметь большую грузоподъемность.

Подъемные агрегаты и установки для ремонта скважин

На промыслах России можно встретить агрегаты как отечественного, так и зарубежного производства. Рассмотрим более подробно технику, которая сейчас практически не выпускается, но еще вырабатывает свой ресурс и встречается на промыслах.

Талевая система подъемных агрегатов

Для уменьшения натяжения каната при намотке на барабан подъемника или агрегата используют талевую систему, состоящую из системы неподвижных роликов-кронблока и подвижных роликов — талевого блока, крюка и талевого каната.

Источник

Основные виды оборудования и инструмента, применяемые при текущем и капитальном ремонте скважин

Подъемные агрегаты

В бригадах текущего ремонта скважин используются подъемные агрегаты грузоподъемностью до 50 т: Азинмаш-37А, АР-32/40, АПРС-32/40, АР-50 на шасси автомобилей КрАЗ или Урал.

В бригадах капитального ремонта скважин используются подъемные агрегаты грузоподъемностью 60 т и более: А-50М, ТR-38 на шасси автомобиля КрАЗ, А-60/80 на шасси МАЗ; подъемные агрегаты импортного производства фирмы Cooper LTO-250, Cardwell KB-210, National Oilwell NOI-150, предназначенные для спуско-подъемных операций с бурильными трубами свечами с установкой их за «палец» площадки верхового рабочего. Бригады КРС Сургутского УПНПиКРС при проведении капитальных ремонтов скважин используют установки с непрерывной трубой фирмы Hydra Rig. В УКРСиПНП эксплуатируются 4 комплекса «Непрерывная труба» фирмы National Oilwell для углубления стволов скважин на депрессии.

Оборудование и инструмент, применяемые при спуско-подъемных операциях

Для захвата и удержания на весу колонны труб и штанг, а также СПО применяются соответствующие инструменты и оборудование:

– без применения механизмов для свинчивания и развинчивания труб используются двуштропные трубные элеваторы ЭХЛ (для НКТ и бурильных труб с наружным диаметром от 60 до 114 мм) грузоподъемностью от 15 до 40 т, корпусные элеваторы КМ (для труб от 60 до 114 мм) грузоподъемностью до 125 т;

– при применении механизмов для свинчивания и развинчивания используются одноштропные трубные элеваторы ЭТА-60БН (для труб от 60 до 89 мм) грузоподъемностью 60 т; корпусные элеваторы КМ (для труб от 60 до 114 мм) грузоподъемностью до 125 т и аналогичные элеваторы зарубежного производства грузоподъемностью до 136 т.

Элеватор трубный ЭТА предназначен для захвата под муфту и удержания на весу колонны насосно-компрессорных и бурильных труб в процессе спуско-подъемных операций при освоении, текущем и капитальном ремонте скважин.

Элеватор может быть использован как при механическом свинчивании и развинчивании труб, так и при ручном с применением спайдера. Наличие сменных захватов позволяет одним элеватором производить спуско-подъемные операции с трубами нескольких типоразмеров:

– при ремонте скважин, оборудованных установками ШГН, используются штанговые элеваторы грузоподъемностью 5, 10, 15 и 20 т;

– спайдеры отечественного производства и зарубежных фирм Oil Country и Cavins грузоподъемностью от 50 до 136 т – для труб диаметром от 60 до 114 мм.

Гидравлические ключи

Для обеспечения быстрого и безопасного свинчивания и развинчивания муфтовых и замковых соединений труб диаметром от 60 мм до 114 мм при выполнении СПО бригады по текущему и капитальному ремонту скважин ОАО «Сургутнефтегаз» используют подвесные гидравлические ключи фирмы Oil Country моделей 45000 (бригады ТРС) и 56801 (бригады КРС) и фирмы Eckel (только бригады КРС) моделей 4 1/2″ UHT и 5 1/2″ Hydra Shift (VS).

Принцип действия гидравлического ключа заключается в передаче гидравлической энергии к гидравлическому мотору, при этом гидравлическая энергия преобразовывается в ротационную механическую мощность, которая приводит в действие зубчатую передачу ключа. Источником гидравлической энергии является гидравлическая система подъемного агрегата. Перед проведением СПО ключ подвешивается к элементам мачты подъемного агрегата. В процессе проведения СПО ключ, с открытой предохранительной заслонкой, подводится к зафиксированной (разгруженной) на спайдере подвеске труб, затем предохранительная заслонка закрывается. Челюсти и втулки (головки) ключа захватывают ниппельную или замковую часть верхней трубы; стопорное устройство при этом захватывает и удерживает от проворота муфту или замковую часть нижней трубы, закрепленной в спайдере. При перемещении рукояток управления ключа в определенное положение обеспечивается автоматическое свинчивание или развинчивание резьбовых соединений подвески труб с необходимыми параметрами крутящего момента (крутящий момент ключа устанавливается предварительно для каждого типоразмера труб вручную).

Ловильный инструмент

Особое место в капитальном ремонте скважин занимают работы по ликвидации аварий с подземным оборудованием (КР-3). Для выполнения этих задач используются различный по назначению и принципу действия ловильный инструмент.

Колокола ловильные

Колокола относятся к ловильному инструменту врезного типа. Предназначены для извлечения оставшейся в скважине колонны бурильных или насосно-компрессорных труб путем захвата их за наружную поверхность.

По конструкции они подразделяются на сквозные и несквозные. Сквозные колокола обеспечивают возможность пропуска сквозь корпус колокола сломанного или безмуфтового конца трубы с последующим захватом путем нарезания резьбы на наружной поверхности замков и муфты.

Аналогичны по принципу действия овершоты отечественного и зарубежного производства, отличие – принцип захвата (использование спирального или цангового захвата за тело аварийного оборудования).

Метчики

Метчики относятся к ловильным инструментам нарезного типа. Предназначены для извлечения из скважины оборвавшихся или отвернувшихся бурильных, насосно-компрессорных и обсадных труб. Метчики, вводимые в трубу и врезающиеся в ее тело, называются универсальными. К ним относятся метчики типов МЭУ, МБУ. Метчики, ввинчиваемые в имеющуюся резьбу муфты трубы или трубного замка, называются специальными. К ним относятся метчики МЭС, МСЗ.

Рис. 21. Метчики

Труболовки.

Труболовками называют ловильный инструмент для извлечения из скважины труб и других объектов цилиндрической формы, имеющий захватные устройства клинового типа. Они подразделяются по виду захвата на внутренние и наружные, по возможности освобождения от захваченного объекта – на освобождающиеся и неосвобождающиеся, по конструкции захватного устройства – на цанговые, спиральные, плашечные, комбинированные.

Рис. 22. Виды труболовок:1 – труболовки наружные; 2 – труболовки внутренние.

Рис. 23. Виды фрезеров:1 – фрезер пилотный ФП; 2 – фрезер магнитный ФМ;3 – фрезер-райбер типа ФРЛ; 4 – фрезер типа ФЗ

Фрезеры

Фрезеры являются инструментами для разрушения труб и различных предметов в скважине, придания им формы, удобной для захвата ловильным инструментом, выпрямления смятых обсадных труб и вырезания «окна» при забуривании бокового ствола. По конструкции фрезеры можно подразделить на кольцевые, цилиндрические, ступенчатые, конусные, с направляющим устройством, с захватным устройством, с выдвижными режущими органами и др. По материалу армирования режущих элементов фрезеры бывают армированные твердосплавными пластинами и армированные композиционными сплавами.

Источник

Перечень современных агрегатов, применяемых в ТКРС и бурении

Общие принципы устройства и действия подъёмников для ремонта и освоения скважин.

В настоящие время в нефтедобывающей промышленности используются в основном два вида подземных агрегатов для подземного, капитального ремонта и бурения скважин. Стационарные и передвижные, предназначенные для выполнения спуско-подъёмных операций, подвески талевой системы, поддержания на весу колонны труб при ремонтных работах, проводимых на скважине.

В свою очередь передвижные подъёмные агрегаты на базе гусеничных или автомобильных шасси.

Остановимся на общих принципах устройства и действия подъёмных устройств для КРС и ПРС. Основные узлы и параметры подъёмных устройств и принципы их действия при СПО в КРС и ПРС.

В последние годы промышленность выпускает самоходные агрегаты на гусеничном и пневматическом ходу в связи с освоением месторождений в Западной Сибири и севере Урала.

Агрегаты применяемые при ремонте скважин делятся по назначению и по конструкции шасси.

Агрегаты с грузоподъемностью до 40 тонн используются в ПРС; Агрегаты с грузоподъемностью более 40 тонн используются в КРС;

Гусеничное шасси: Бакинец-ЗМ, Азинмаш-43, УПТ-32, УПТ-50, А-50, Колесное автомобильное шасси: Азинмаш-37, А-50, АКРО-80; А-50М.

Схематическое устройство и принцип действия агрегатов для СПО:

Существуют подъемники для бурения и ремонта скважин с применением гибких труб (колтюбинговая технология).

— каната на лебедке от 19,5 до 25мм

Индикатор веса устанавливают на мертвом конце троса.

Уклон подъемника, в установленном состоянии, не более 3-5

Вторая секция мачты поднимается с помощью лебедки

Подъемник 1Б А-15 применяется для установки мачты в вертикальное положение. Этот подъемник служит для бурения артезианских скважин.

Для того, чтобы талевый блок не бился о верхний конец мачты применяют специальное предохранительное устройство — противозатаскиватель.

Принцип действия: при подъеме талевого блока на «опасную высоту» противозатаскиватель включает тормоза двигателя лебедки.

В подъемниках до 40 тонн толщина каната 19-22,5 мм

В подъемниках более 40 тонн толщина каната 25 мм

Рисунок поперечного среза каната:

Сердечник (из волокна для впитывания масла)

Зависимость скорости подъема труб от их массы:

№ Передачи	I	II	III	IV
Масса (тонны)

Чем больше вес труб, тем меньше скорость подъема труб

Схема оснастки лебедки:

АПР (аппарат подземного ремонта скважин)

Гидро-ротор — используется для вращения колонны труб.

Характеристика подъёмников для КРС и ПРС.

Описание подъёмных агрегатов для КРС.

При подземном ремонте глубоких скважин применяют эксплуатационные

вышки и мачты, стационарные или передвижные, предназначенные для подвески талевой системы, поддержания на весу колонны труб или штанг при ремонтных работах, проводимых на скважине.

Стационарные вышки и мачты используются крайне нерационально, т.к. ремонтные работы на каждой скважине проводятся всего лишь несколько дней в году, всё остальное время эти сооружения находятся в бездействии. Поэтому целесообразно использовать при подземном ремонте подъемники, несущие собственные мачты. Транспортной базой их служат тракторы и автомобили.

Подъемники и подъемные агрегаты

Подъемник — механическая лебедка, монтируемая на тракторе, автомашине или отдельной раме. В первом случае привод лебедки осуществляется от тягового двигателя трактора, автомашин, в остальных от самостоятельного двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя.

Агрегат — в отличие от подъемника оснащен вышкой и механизмом для ее подъема и опускания.

Широко применяются тракторные подъемники «АзИНмаш-43П», АПТ-8, агрегаты «АзИНмаш-43А, «Бакинец-ЗМ», А50У, УПТ, «АзИНмаш-37» и др.

К подъемным установкам типа УПТ относятся: УПТ-32, УПТ 1-50, УПТ1-50Б, предназначенные для спуско-подъемных операций в процессе текущего и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин.

Техническая характеристика подъемных установок типа УПТ

Показатели	УПТ-32	УПТ1-50	УПТ1-50Б
Монтажная база тоактора, тип	Т-130МГ	Т-130МГ	Т-130МБГ
Глубина обслуживания, м
Максимальная длина поднимаемой трубы, м	12,5	12,5	12,5
Мощность привода, кВт	—

Установки самоходные, смонтированные на гусеничных тракторах. Состоят из следующих основных узлов: однобарабанной лебедки, установленной на специальном основании под оборудование, вышки с талевой системой, задней и передней опор вышки, кабины водителя.

Установки укомплектованы механизмами для свинчивания-развинчивания труб; оснащены устройством противозатаскивания крюкоблока и взрывобезопасной системой освещения рабочей площадки на устье скважины и пути движения крюкоблока.

В отличие от УПТ-32, установки УПТ 1-50-и УПТ-50В снабжены узлом привода ротора, а также укомплектованы гидрораскрепителем.

Привод лебёдки и других механизмов УПТ-32 — от двигателя трактора; подъем вышки и механизма для свинчивания-развинчивания труб — гидравлический; включение фрикционных муфт — пневматическое.

Привод исполнительных узлов и механизмов УПТ1-50 (рис. 2) и УПТ1-50Б -от двигателя трактора; лебедки и ротора — через трансмиссию; подъем вышки, привод гидрораскрепителя и механизм для свинчивания-развинчивания труб гидравлические; включение фрикционных муфт — пневматическое.

Рис. 2. Подъемная установка УПТ1-50:

1 — коробка передач; 2 — однобарабанная лебедка; 3 — компрессор воздуха; 4 — передняя опора вышки; 5 — фара; 6 — вышка с талевой системой; 7 — управление; 8 — кабина машиниста; 9 — гидродомкрат: 10 — задняя опора вышки

Подъемные установки типа АзИНмаш-37 (рис. 3) предназначены для спуско-подъемных операций с укладкой труб и штанг на мостки при текущем и капитальном ремонте нефтяных и газовых скважин, не оборудованных вышечными сооружениями.

Подъемные установки этого типа подразделяются — на АзИНмаш-37А, АзИНмаш-37А1, АзИНмаш-37Б, смонтированные на базе автомобилей повышенной проходимости КрАЗ-255Б и КрАЗ-260.

Подъемные установки АзИНмаш-37А и АзИНмаш1-37А1 комплектуются автоматами АПР для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб и автоматическим ключом типа КШЭ с электроприводом для свинчивания насосных штанг.

Рис. 3. Подъемная установка АзИНмаш-37:

1 — талевая система; 2 — вышка; 3 — силовая передача; 4 — передняя опора; 5 — кабина оператора; 6 — лебедка; 7 — гидроцилиндр подъема вышки; 8 — задняя опора

Подъемные установки оснащены ограничителем подъема крюкоблока, системой звуковой и световой сигнализации установки вышки, контрольно-измерительными приборами работы двигателя и пневмосистемы, а также другими системами блокировки, обеспечивающими безопасность ведения работ при монтаже установки вблизи скважины и спуско-подъемных операциях.

Управление всеми механизмами установки при спуско-подъемных операциях осуществляется из трехместной отапливаемой кабины оператора, расположенной между лебедкой и кабиной автомобиля. Управление установкой вышки в рабочее и транспортное положения осуществляется дистанционно — с ручного выносного пульта.

Техническая характеристика установок типа АзИНмаш-37

Показатели	АзИНмаш-37А	АзИНмаш-37А1	АзИНматтт-37Б
Монтажная база	КрАЗ-255Б	КрАЗ-260	КрАЗ-260
Грузоподъемность, т
Вышка:
Высота от земли до оси кронблока, м
Допустимая длина поднимаемой трубы, м	12,5	12,5	12,5
Габариты установки (в транспортном положении), мм	10050x2750x4300	10320x2750x4300	10470x2750x4300
Масса установки, кг	i

Подъемная установка АзИНмаш-37Б в отличие от АзИНмаш-37А и АзИНмаш-37А1 оснащена спайдером СГ-32 и манипулятором МТ-3 с гидравлическим дистанционным управлением для свинчивания и развинчивания НКТ.

Установки АзИНмаш-37А1 им АзИНмаш-37Б смонтированы на шасси автомобиля КрАЗ-260 с относительно повышенной грузоподъемностью и мощностью двигателя и обладают высокими скоростями подъема крюка.

Лебедка с приводом от двигателя автомобиля оснащена однодисковой фрикционной муфтой.

Агрегаты подъёмные АПРС-32 (рис.4) (АПРС-32-01, АПРС-32-02) предназначены:

Рис. 4. Агрегат подъемный АПРС-32

— для производства спуско-подъемных операций при ремонте скважин, не оборудованных вышечными сооружениями;

— для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб и глубинно-насосных штанг;

— для производства тартальных работ;

— для чистки песчаных пробок желонкой;

— для возбуждения скважин поршневанием (свабирозанием)

Техническая характеристика АПРС-32 АПРС-32-01 АПРС-32-02

Монтажная база шасси КрАЗ-255 шасси КрАЗ-260 УраЛ-4320

Грузоподъемность на крюке, т 32

Высота подъема крюка, м 14

Работоспособность агрегата обеспечивается в районах с умеренным и холодным климатом при температуре окружающего воздуха от минус 45°С до плюс 40°С.

Агрегат подъемный для ремонта скважин АПРС-40 (рис. 5) предназначен для производства спуско-подъемных операций при ремонте скважин, необорудованных вышечными сооружениями, для производства тартальных работ, для чистки песчаных пробок желонкой и для возбуждения скважин поршневанием (свабированием). Кроме того, с его помощью промывочным агрегатом и ротором с индивидуальным приводом можно проводить промывку скважин и разбурибание песчаных пробок.

Рис. 5. Агрегат подъемный для ремонта скважин АПРС-40

Агрегат является самоходной нефтепромысловой машиной, смонтированной на шасси трехосного автомобиля высокой проходимости УРАЛ-4320 или КрАЗ-260, и состоит из однобарабанной лебедки и двухсекционной телескопической вышки с талевой системой.

Вышка агрегата имеет повышенную прочность, изготовляется из низколегированной морозостойкой стали Кабина машиниста имеет улучшенную теплоизоляцию.

Основные технические данные

Монтажная база шасси автомобиля Урал-4320 или

Максимальная грузоподъемность на крюке, т 40

Высота подъема крюка, м 14

Лебедка однобарабанная с приводом от коробки передач шасси

Вышка телескопическая двухсекционная с открытой передней гранью

Агрегат для освоения и ремонта скважин А-50М (рис. 6) предназначен для:

— разбуривания цементной пробки в трубах диаметром 5-6 дюймов и связанных с этим процессом операций (спуска и подъема бурильных труб, промывки скважин и т.д.);

— спуска и подъема насосно-компрессорных труб;

— установки эксплуатационного оборудования на устье скважин;

— проведения ремонтных работ и работ по ликвидации аварии;

— проведения буровых работ.

Рис. 6. Агрегат А-50М:

1 — передняя опора: 2 — средняя опора; 3 — электролебедка; 4 — компрессорная установка; 5 — гидросистема; 6 — лебедка; 7 — домкрат; 8 — индикатор веса; 9 — талевый канат: 10 — талевый блок; 11 — подвеска ключей; 12 — подвеска бурового рукава: 13 — вертлюг; 14 — мачта; 75 — домкратная штанга; 16 — пневмоуправление; 17 — гидроротор: 18 — домкрат; 19 — зубчатая муфта; 20 – редуктор; 21 — карданный вал; 22 — рама: 23 — коробка отбора мощности; 24 — силовые оттяжки; 25 — манифольд: 26 — промывочный насос; 27, 28 — карданные валы; 29 — силовая передача; 30 — цепная передача; 31 — гидрораскрепитель; 32 — кожух; 33 — промежуточный вал; 34 — электрооборудование; 35 — площадка оператора; 36 — узел управления и освещения шасси

Техническая характеристика агрегата А-50М

Допустимая нагрузка, кН 600

Мощность привода, кВт 132,4

Максимальное тяговое усилие

на набегающем конце каната, кН 112

Производительность, м /мин 0,6

Давление нагнетания, МПа до 10

Максимальное давление (при подаче 6,1 л/с), МПа 16

Максимальная подача (при давлении 6 МПа), л/с 9,95

Монтажная база — прицеп 710Б или СМ-38326

Масса насоса с прицепом, кг 41444

Габариты установки в транспортном положении, мм

14000 x 2900 x 4300

Масса установки без насосного прицепа, кг 24000

Источник