Инструменты, применяемые при спуско-подъемных операциях

      Министерство  образования и науки Республики Казахстан

Факультет энергетики и нефтегазовой инженерии

Кафедра нефтегазовой инженерии 
 
 

СРС №1

На  тему: ИНСТРУМЕНТЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЯХ

по  дисциплине : Капитальный ремонт скважин 

               выполнила : Садыкова Назерке ,4 курс

                                                      приняла:  Сакеева М.К 
 
 
 
 

Алматы  – 2011

Содержание

Введение ……………………………………………....................................  3 

Инстументы применяемые  при СПО.........................................................    4 

Использованные  источники………….......................................................   13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Введение

    В зависимости от категории и разновидности ремонта применяют и соответствующее оборудование и инструмент.

   Все работы по подземному и капитальному ремонту  сопровождаются спуском в скважину и подъемом из нее труб, штанг  и различных инструментов. Поэтому  над устьем скважины устанавливается  подъемное сооружение - вышка, мачта  с оборудованием для спускоподъемных  операций (СПО).

   К основному  оборудованию, с помощью которого проводят спуско – подъемные операции, относят подъемные установки, монтируемые  на автомобиле или тракторе, оснащенные мачтой (вышкой), талевой системой и  лебедкой (А – 50У, А – 60, АзИНМАШ  – 37А, МБУ – 125).

    Кроме  того при капитальном ремонте  грузоподъемное оборудование укомплектовывается  малогабаритным ротором для вращения  инструмента, насосом для подачи  жидкости в скважину компрессором  и другого оборудования.

   Для выполнения захвата колоны, удержания её на весу, развинчивания и свинчивания  резьбовых соединений применяют  различный инструмент: элеваторы (ЭТА, ЭТАД, ЭШН), трубные (КТГУ, КТД, КТМ) и  штанговые ключи (КШК), штропы, клинья.

   Для ускорения  и облегчения подъемных операций используются средства механизации: АПР  – 2ВБ, КМУ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

          Инструменты для проведения спускоподъемных операций

   Кронблоки

   Эксплуатационные  кронблоки являются неподвижной  частью талевой системы, изготовляются  грузоподъемностью 12,5; 20; 32; 50; 80 и 125 т  с числом канатных шкивов 3¸6. Кронблоки  КБН для работы в районах с  умеренным климатом и типа КБ - в  умеренном и холодном. Изготавливаются  двух видов: исполнение I - для передвижных  подъемных установок и стационарных эксплуатационных мачт; исполнение II - для стационарных вышек. Пример обозначения: КБН-50 кронблок грузоподъемностью 50 т.

   Талевая система

   Талевые блоки, подвижная часть талевой  системы при СПО, предназначены  для работы с умеренным климатом (типа БТН) и с умеренным и холодным климатом БТ.По грузоподъемности талевые  блоки, подъемные крюки выпускаются  как и кронблоки от 12,5 до 125 т. Обозначения: БТ-50 и др.

   Крюки

   Подъемные крюки, предназначенные для подвешивания элеваторов, вертлюгов и другого  оборудования при СПО, изготавливаются  двух типов: однорогие (исполнение I) грузоподъемностью  до 20 т и трехрогие (исполнение II) грузоподъемностью 321 т и более. Крюки  КН - для работы в умеренном климате, КПШ - в умеренном и холодном. Обозначения: КН-50 и др.

   Штропы

  Штропы  служат для подвески элеватора на крюк. Конструктивно это замкнутая  стальная петля овальной формы, сильно вытянутая по одной оси.Изготавливают  их цельнокатанными или сварными в стыке контактной сваркой с  последующей термообработкой. Штропы различают по назначению: буровые  нормальные - ШБН; буровые укороченные - ШБУ и эксплуатационные - ШЭ. Для  текущего и капитального ремонта  скважин выпускают штропы ШЭ-28-П-Б  и ШЭ‑50-Б грузоподъемностью 28 и 50 т.

  Элеваторы

  Трубные элеваторы - для захвата обсадных, бурильных и НКТ применяют  нескольких типоразмеров.

   

   Рис. 8. Двуштропный элеватор типа ЭХЛ 

   Элеваторы ЭЗН [1] - одноштропные (СПО с помощью  двух элеваторов) грузоподъемностью 15,25 и 50 т. В комплект входят: два элеватора, захватное приспособление и штроп. Пример обозначения ЭЗН60-50, где 60 - условный диаметр трубы, мм; 50 - грузоподъемность, т.

   Элеваторы ЭГ - одноштропные предназначены для  работы с автоматами АПР-2ВБ и спайдерами, грузоподъемностью 16, 50 и 80 т.

   Элеваторы ЭХЛ (рис. 8) для НКТ с условным диаметром от 48 до 114 мм, грузоподъемностью 10¸40 т.

   

   Штанговые элеваторы ЭШН (рис. 9) - для захвата  колонны штанг и удержания  ее в подвешанном состоянии при  СПО, грузоподъемностью 5 и 10 т. Конструкция  их предусматривает использование  двух пар вкладышей для втулок, одна предназначена для штанг  Ж12, 16, 19 и 22 мм, вторая - для штанг Ж25 мм.

    

   Рис. 9. Элеватор штанговый  ЭШН:

   1 – шайба; 2 – шплинт; 3 – штроп; 4 – винт; 5 ‑ вкладыш; 6 – втулка; 7 – корпус

   Автоматы

   Автоматы  типа АПР (рис. 10) предназначены для  механизации операций по свинчиванию  и развинчиванию, а также для  автоматизации по захвату, удержанию  на весу, освобождению и центрированию  колонны НКТ 

   

   Рис. 10. Автомат АПР-2ВБМ:

   1 – корпус автомата; 2 – червячное колесо; 3 – клиньевая подвеска; 4 – корпус клина; 5 – плашка; 67 –  водило; 8 – вал  вилки включения  маховика; 9 – электроинерционный  привод; 1011 – направление  клиньевой подвески; 12 – центратор; 13 –  пьедестал центратора; 14 ‑ опорный фланец; – ось балансира; – фиксатор центратора 

   Состоят из блоков: электродвигателя, вращателя  с водилом, спайдера, центратора. При  работе с АПР используются трубные  КОТ, КТГ и стопорные КСМ ключи, элеваторы ЭГ и подкладные вилки, а также элеваторы ЭТА и  трубные ключи КТГУ-М и КТД. Для механизации процесса свинчивания  и развинчивания насосных штанг  применяют штанговые ключи АШКТМ, КМШЭ, КАРС (автоматические и механические ключи), принцип аналогичен АПР.

   Ключи

   Ключи механические универсальные КМУ  применяют при текущем ремонте  скважин для механизации операций по свинчиванию и развинчиванию  НКТ с удержанием на весу и центрированием колонны труб. Наибольшее применение ключ получил при ремонте скважин с погружными центробежными электронасосами. Ключи КМУ-50, КМУ-ГП-50, КМУ-32 имеют электрический инерционный взрывобезопасный с питанием от промысловой сети привод.

   Универсальный механический ключ КМУ-50 (рис. 11) состоит  из блока вращателя с электроприводом, спайдера с блоком клиньев и блока  управления электроприводом.

   

   Рис. 11. Ключ механический универсальный КМУ-50:

   1 – блокировочная  рукоятка; 2 – механизм  совмещения прорезей  рабочей шестерни  и корпуса; 34 –  редуктор; 5 – электропривод; 6 – сменный механизм; 7 – кронштейн; 8 ‑ вращатель; 9 – спайдер 

   Вращатель

   Вращатель - двухступенчатый редуктор с прямозубой цилиндрической передачей, рабочим  органом которого является разрезное  колесо с установленным на нем  водилом. Корпус вращателя и разрезное  колесо имеют прорезь для пропуска насосно-компрессорных труб.

   Вращатель с электроприводом прикреплен быстросъемными зажимами к поворотной стойке, состоящей  из плиты-кронштейна, приваренного к  спайдеру.

   Инерционное устройство позволяет регулировать величину крутящего момента на водиле ключа путем установки соответствующих  сменных маховиков. Управление электроприводом - посредством пускателя и кнопочного поста управления.

Спайдер

   Полуавтоматический  спайдер состоит из разрезного корпуса, сменных блоков клиньев для труб диаметром 60; 73 и 89 мм, рукоятки управления и хомута. К корпусу спайдера приварен кронштейн для установки вращателя. 

   Спайдеры  предназначены для автоматизации  операций по захвату, удержания на весу, освобождения и центрирования колонны  насосно-компрессорных или бурильных  труб в процессе спуска их в скважину. На рис. 12 показан автоматический спайдер  АСГ-80. Он состоит из корпуса, клиньевой  подвески, сменных центраторов и  механизма подъема клиньев.

   

   Рис. 12. Спайдер АСГ-80:

   1 – вкладыш центратора; 2 – корпус; 3 – корпус  клина; 4 – плашка; 5 – подвеска; 6 –  пружина ползуна; 7 – направляющая 

   Механический  гидроприводной ключ КПР-12 (рис. 13) предназначен для свинчивания и развинчивания  насосно-компрессорных и бурильных  труб в процессе выполнения спуско-подъемных  операций при текущем и капитальном  ремонте скважин.

   

   Рис. 13. Ключ подвесной  разрезной КПР-12:

   1 – стопор; 2 – ключ; 3 – створка; 4 –  упор; 5 ‑ ограничитель ключа и стопора; 6 – болт регулировочный; 7 – рукоятка подъема; 89 – амортизатор; 10 – серьга; 11 ‑ винт; 12 – подвеска; 13 – гидрораскрепитель; 14 ‑ ограничитель крутящего момента; 15 – рукоятка переключения скоростей; 16 - гидрорукав ‑ гидроподъемник ; 

   Состоит из следующих основных узлов: трубного ключа, производящего свинчивание  и развинчивание с расчетным  крутящим моментом; гидравлической насосной станции, создающей требуемые расход и давление масла в гидросистеме, и подвески ключа с гидроподъемником и амортизатором.

   Ключ  представляет собой двухскоростной цилиндрический редуктор с разрезной  рабочей шестерней, в которой  устанавливаются сменные захваты. Комплектуется объемным стопорным  устройством.

   Гидравлическая  насосная станция - электроприводная, соединяется с ключом гидравлическими  рукавами высокого давления; устанавливается  на расстоянии до 10 м от скважины. Она  оснащена ограничителем крутящего  момента и предохранительным  гидроклапаном.

   Ключ  трубный типа КТЛ (рис. 14) предназначен для свинчивания и развинчивания  насосно-компрессорных труб (НКТ) и  замков бурильных труб механизированным, а также ручным способом при текущем  и капитальном ремонте скважин. 

   Обеспечивает  надежный захват НКТ, сохранность НКТ  от деформаций.

   Обладает  по сравнению с ключами типа КТГУ в зависимости от типоразмера:

   - меньшей  на 20¸43% массой;

   - большим  на 17¸4% передаваемым моментом раскрепления  НКТ;

   - повышенной  в 5-10 раз стойкостью сухарей;

   - повышенным  в 3 раза сроком службы.

   

   Рис. 14. Ключ трубный КТЛ:

   1 – рукоятка; 2 –  ось; 3 – пружина; 4 – скоба; 5 – челюсть; 6 – ось; 7 – сухарь; 8 – ручка 

   Таблица 5

   Техническая характеристика

   

   Освоено производство ключей КТЛ-ЗЗ, КТЛ-48, КТЛ-60, КТЛ-73, КТЛ-89, КТУ-95, КТУ-108.