Подбор технологического оборудования для проведения подземного ремонта скважин

 

 

 

 

 

Тема: «Подбор технологического оборудования для проведения подземного ремонта скважин»

                                                            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные:

 

L_сп=2800 м

d_нкт=89 мм

ρ_ж=1100 кг/м³

Н_ст=220 м

q=117 Н/м

ρ_ст=7800 кг/м³

 

Подбор подъемного агрегата и расчет его работы.

 

Рассчитаем наибольшую нагрузку на крюке:

Максимальная нагрузка на крюке менее 50 тонн, то выберем подъемную установку с грузоподъемностью 50 - тонн А-50У.

 

Скорость подъема крюка  агрегата А-50У в зависимости от включенной скорости лебедки:

 

Скорость лебедки	Частота вращения барабана, мин-1	Скорость подъема  крюка, м/с	Грузоподъемность  на крюке, т
I	39,8	0,181	50
II	69,8	0,317	34,5
III	153	0,695	12,6
IV	268	1,215	7,5

 

При расчете этапов изменения передачи лебедки необходимо учесть также вес жидкости в колонне НКТ и архимедову силу:

  

Воспользуемся уравнением P_max:

Тогда:

 

Просуммировав значения L₄+L₃+L₂, получаем L_сум2-4=3236 м, что уже превышает требуемую нами длину, в связи с чем можно принять решение о работе на скоростях 4-2.

 

Так как у агрегата А-50У высота вышки составляет 22,4 м, есть возможность  поднимать трубы свечами по 16 м. Зная длину свечи и длину  труб для каждой скорости, найдем коэффициент z, показывающий количество поднимаемых свечей.

 

Расчет продолжительности  и стоимости ремонта

 

 

 

Стоимость ремонта:

 

 

 

 

 

 

Информация о применяемом  оборудовании

Агрегат А-50У

Для этих же целей применяется  агрегат А-50У на базе автомобиля КрАЗ. 

Он предназначен для ремонта скважин глубиной до 3500 м с укладкой труб на мостки, а также для разбуривания цементной пробки в колоннах диаметром 140-168 мм, промывки и тартальных работ. Входящий в состав агрегата промывочный насос 9МГр смонтирован на двухосном автоприцепе 2ПН-2. Давление насоса 16 МПа при подаче 6,1 л/с. При давлении 6 МПа подача составляет около 10 л/с. Данный агрегат выпускается в России и нашел широкое распространение на промыслах, поэтому рассмотрим его подробнее.

Общий вид агрегата и  его основные узлы представлены на рис. 1

Рис. 1 Агрегат А-50У: 
1 - передняя опора; 2 -промежуточная опора; 3 -компрессор; 4 — трансмиссия; 5 — промежуточный вал; 6 - гидроцилиндр подъема вышки; 7 — ограничитель подъема крюкоблока; 8 - талевая система; 9 - лебедка; 10 – вышка; 11 — пульт управления; 12 — опорные домкраты; 13 – ротор.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Техническая характеристика агрегата А-50У 

 

Лебедка
Наибольшее тяговое  усилие на набегающем конце талевого каната, кН	100
Размеры бочки  барабана (диаметр х длина), мм	426x560
Диаметр реборд барабана, мм	1100
Тормозные шкивы:        число        диаметр, мм	2  1000
Тормозные ленты:        число       ширина, мм	2   150
Вышка
Высота от земли до кронблока, м	22,4
Наибольшая длина  поднимаемой трубы, мм	16
Расстояние от торца рамы до оси скважины, мм	1040
Оснастка талевой  системы	3×4 (шестиструнная)
Диаметр, мм: канатного  шкива (по дну желоба) талевого каната	470 25
Тяговый двигатель
Тип	Четырехтактный  цилиндровый дизель с V-образным расположением  цилиндров
Марка	ЯМЗ-238
Мощность¸ (при n = 2100 мин-1), кВт	176,5
Ротор
Наибольшая статическая  нагрузка на стол, кН	500
Частота вращения (в мин-1) при передаче:        I       II       вала гидропривода	40  70   173; 300
Мощность при  передаче:      I      II      наибольшая на валу гидропривода	23,5   44   95,6
Наибольшее допускаемое  давление масла, МПа	12
Диаметр проходного отверстия стола, мм	142
Диаметр клиньевых  захватов для труб, мм	60; 73 и 89
Промывочный насос
Тип	9МГр
Наибольшее давление (при подаче 6,1 л/с), МПа	16
Наибольшая подача (при давлении 6 МПа), л/с	9,95
Масса насоса с  прицепом, кг	4124
Габариты (в транспортном положении), мм	12460x2650x4160
Масса, кг	32104

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 через коробку скоростей, включенную напрямую, и раздаточную коробку.

 

Элеватор и спайдер.

 

Для реализации подземного ремонта мы выбрали систему спайдер-элеватор.

 

В качестве элеватор был использован элеватор типа ЭТАД, предназначенный для захвата и подвешивания насосно-компрессорных труб под муфту в процессе спуско-подъемных операций при ремонте скважин. Элеватор состоит из корпуса, шарнирного выдвижного захвата, рукоятки и защелок штропов. Выдвижные захваты сменные. Благодаря этому один комплект элеватора позволяет работать с трубами нескольких типоразмеров.

 

Выбираем элеватор ЭТАД со следующими характеристиками:

Типоразмер	Грузоподъемность, т	Условный диаметр труб, мм	Длина, мм	Ширина, мм	Высота, мм	Масса (без захвата) не более, кг
ЭТАД-50	50	48 60 73 89	410	240	175	21

 

Элеваторы типа ЭТАД (рис. 2) – относятся к двухштропным с  захватом  под муфту и  имеют  грузоподъемность 50 и 80 т, работают с трубами диаметром 48, 60, 73, 88, 102, 114 мм.

 

 

 

 

Рис. 2. Элеватор типа ЭТАД: 
1 - предохранитель; 2 - корпус; 3 - упор; 4 - захват; 5 - рукоятка.

 

Рис. 3. Спайдер АГС-80

Узлы и детали спайдера унифицированы с блоком клиновой подвески механического ключа АПР-2ВБ.

 

 

В качестве спайдера было выбрано устройство АСГ-80

Для проведения спускоподъемных операций с одним элеватором необходимо устройство  на  устье  скважины,  способное удерживать колонну труб за тело.

При этом торец муфты  остается свободным для последующего захвата колонны элеватором. Спайдер  может быть выполнен отдельно или  входить в состав механического ключа для свинчивания-развинчивания труб.

Наиболее широкое применение получил спайдер АСГ-80 грузоподъемностью 80 т для работы с трубами диаметром 48, 60, 73, 89 мм.

Спайдер (рис. 3) состоит из кованого корпуса, клиновой подвески, имеющей шайбу с вертикальной направляющей и три клина, подвешенные на петлях. Корпус соединен с пьедесталом,   внутри   которого  находятся   центратор   и   сдвоенная пружина, размещенная в стакане. Клинья для труб диаметром 89 мм монолитные. Универсальность спайдера обеспечивается сменными клиновыми подвесками и втулками центратора.

 

Ключи.

 

Ключ необходим для  свинчивания и развинчивания  насосно-компрессорных труб при  спуско-подъемных операциях.

Ключ трубный КТГУ предназначен для свинчивания и  развинчивания насосно-компрессорных труб механизированным, а также ручным способом при ремонте скважин. Ключ представляет собой рукоятку и створку, шарнирно соединенные челюстью при помощи пальца. При надевании ключа на трубу створка поворачивается вокруг пальца и под действием пружины плотно прижимается сухарем к трубе.

Ключ трубный КТГУ (ключ трубный горизонтальный усиленный) (рис. 4) применяется при механизированном свинчивании и развинчивании труб с помощью автоматов АПР-2ВБ, АПР-ГП и механических ключей КМУ.

Ключ состоит из рукоятки 5 и створки 3, шарнирно соединенных с челюстью 6 при помощи пальца 2. При надевании ключа на трубу створка 3 проворачивается вокруг пальца 2 и под действием пружины 4 плотно прижимается сухарями 1 к трубе.

Рис. 4. Ключи трубные типа КТГУ  
1 - сухарь; 2 - палец; 3 - створка; 4 - пружина; 5 - рукоятка; 6 - челюсть.

 

Список использованной литературы.

 

1. Е. И. Бухаленко, Справочник по нефтепромысловому оборудованию. Недра, 1983
2. В. Н. Ивановский. Нефтегазопромысловое оборудование. П/р В.Н. Ивановского. Центрлитнефтегаз, 2006.
3. А . Г. Молчанов, Л. Г. Чичеров, Нефтепромысловые машины и механизмы, Недра, 1976.
4. Буровой портал www.drillings.ru