Механизация спуско-подъемных операций

    Механизация спуско-подъемных  операций. За последние годы работы по подземному ремонту скважин стали более механизированы. Существуют механизмы, приспособления и инструменты, облегчающие труд рабочих и ускоряющие спуско-подъемные операции.

    К оборудованию, применяемому при спуско-подъемных операциях, относятся: лебедки, тракторные подъемники и механизмы талевой системы (кронблок, талевый блок, подъемный крюк и крюко-блок). Необходимыми инструментами при спуско-подъемных операциях являются: элеваторы, штропы, клинья, спайдеры, ключи. 
Для механизации и частичной автоматизации наиболее трудоемких операций по спуску и подъему насосно-компрессорных труб применяются автоматы, а для насосных штанг — автоматические ключи.

    Для свинчивания и развинчивания  труб применяют автомат АПР-2ВБ.

    Работы  по подъему труб с автоматом производят в следующей последовательности. Оператор подает к устью скважины подвешенный на крюке элеватор, надевает на трубу, удерживаемую спайдером автомата, и захлопывает створку элеватора. Тракторист поднимает колонну до выхода следующей муфты; при этом муфта должна быть поднята на высоту, достаточную лишь для подкладывания вилки. Оператор подкладывает вилку, и тракторист опускает колонну труб; колонна удерживается клиновым захватом. После этого вытаскивают вилку. Оператор устанавливает стопорный ключ на муфту трубы, заклиненной плашками клинового захвата (при подъеме последних 8—10 труб), надевает трубный ключ и ручкой переключателя включает автомат на развинчивание труб. После полного отвинчивания трубы и снятия ключа тракторист поднимает трубу и затем опускает ее; оператор, удерживая трубу за нижний конец, передает ее помощнику оператора и снимает стопорный ключ (при подъеме последних 8—10 труб).

          
 
 
 

    Помощник  оператора отводит трубу и  укладывает ее на мостки. Оператор снимает с трубы элеватор и подает его опять к автомату, после чего операции повторяются. При спуске труб, работая с автоматом, не пользуются подкладной вилкой, так как ее функции выполняет элеватор.

    Работы  ведут в следующем порядке. Оператор и его помощник оттягивают элеватор, подвешенный на крюке, в сторону  мостков. Оператор надевает элеватор на трубу, захлопывает створку элеватора на защелку, поворачивает элеватор створкой кверху. Тракторист поднимает трубу с мостков и помощник оператора, придерживая трубу рукой или железным крючком для защиты от удара об устье скважины, передает ее оператору. Оператор, приняв трубу, очищает резьбу металлической щеткой, направляет конец трубы в муфту трубы, опущенной в скважину; помощник оператора устанавливает (при спуске первых 8—10 труб) стопорный ключ на муфту трубы, зажатой клиновым захватом, оператор надевает ключ на трубу и, зарядив его, ручкой переключателя включает автомат на свинчивание. После свинчивания труб он переключает автомат на обратный для отжатия сухаря трубного ключа, выключает автомат и снимает трубный ключ, а затем стопорный ключ. Тракторист приподнимает колонну для расклинивания ее от автоматического клинового захвата. Оператор открывает элеватор, снимает его с трубы. Далее операции повторяются.

    Для механизации и частичной автоматизации  работ по спуску и подъему центробежных погружных электронасосов разработан специальный автомат АПР-2ЭПН, представляющий собой сочетание автомата АПР-2 с автоматической приставкой, оснащенной автоматическим центрирующим устройством и системой съема и надевания хомутов.

    Инструменты, используемые для СПО

    Элеваторы предназначены для захвата и удержания в подвешенном состоянии колонн бурильных, НКТ и обсадных труб при СПО.

    Для бурильных труб они бывают кованые  и литые, а по назначению – трубные и штанговые. Изготавливают элеваторы двух типов: двухштропные грузоподъемностью 50 и 25т и одноштропные 15т.

    Элеватор  состоит из следующих основных деталей: корпуса (большая челюсть), затвора (малая челюсть), собачки и оси  шарнира.

    Трубный элеватор представляет собой массивный литой или кованый хомут с отверстием посредине под трубу и с боковыми проушинами под штропы. Затвор также стальной присоединяется к корпусу посредством оси, на которое он вращается.

    

    Рис 2. -Элеватор типа ЭТА

    1-серьга; 2-палец; 3-шплинты; 4-корпус; 5-рукоятка; 6-направляющая втулка; 7-штырь; 8- челюсть; 9- направляющие; 10- болт

    Собачка служит для того, чтобы в процессе СПО элеватор самопроизвольно не раскрылся. Она срабатывает автоматически  под действием пружин. Диаметр  отверстия соответствует наружному  диаметру поднимаемых или спускаемых труб. Часть одной стенки элеватора раскрывается для ввода трубы. Затем стенка закрывается при помощи рычага. Для всех размеров НКТ соответственно грузоподъемность:

          - диаметр труб, мм ………. 48 60 73 89 114

          - грузоподъемность, т ……10 15 25 35 40

    Штанговые элеваторы типа ЭШН (штанговые, нормальные) предназначены для захвата и  подвешивания колонны штанг при  СПО. Этот элеватор состоит их стального корпуса, втулки, вкладыша и штропа.

    

    Рис 3- Штанговый элеватор типа ЭШН

    1-шайба; 2,5-винт; 3-щека; 4-шплинт; 6-вкладыш; 7- втулка;

    8- штроп 

    Внутри  кольцевой расточки вращается втулка, расположенная эксцентрично относительно центрального отверстия. В корпусе  и втулке имеется вырез для  ввода штанги. Сменный вкладыш  предохраняет корпус элеватора от износа.

    Предусматривается использование 2-х пар вкладышей  для втулок: одна для штанг диаметром  – 16, 19 и 22мм, вторая – для штанг  диаметром 25мм.

    Элеватор  закрывают и открывают поворотом  втулки с помощью рукоятки.

    Штропы

       Штропы  эксплуатационные используются для  подвешивания элеваторов к крюкам талевых систем.

       По  конструкции штроп - замкнутая стальная петля овальной формы, вытянутая  по одной оси. Грузоподъемность комплектной  пары штропов от 10 до 80 т.

       Они служат для подвески элеватора на подъемном крюке. Представляет собой замкнутую стальную петлю овальной формы. Чтобы штропы не выходили из проушин элеватора применяют шпильки.

       Бывают  штропы 2-х видов: ШБН (буровые нормальные) и ШБУ (буровые укороченные), которые  различаются размерами и грузоподъемностью.

       

    Рис.4-Штроп эксплуатационный: Рис.5.-Спайдер АГС-80

    1-штроп; 2-ручка

    Спайдеры

       Для проведения спускоподъемных операций с одним элеватором необходимо устройство  на  устье  скважины,  способное удерживать колонну труб за тело. Спайдер может быть выполнен отдельно или входить в состав механического ключа для свинчивания-развинчивания труб.

    Спайдер предназначен для удержания на весу колонны обсадных труб при спуске их в скважину. Переносить элеваторы  от устья к мосткам и обратно очень тяжело. Для облегчения этих работ пользуются клиновым захватом – спайдером.

    Основные  детали – корпус, плашечки, кулачок, клинья, хомуты. Плашки служат для захвата  обсадных труб, который производится зубьями плашек за гладкое тело трубы. Клинья служат для предотвращения кругового перемещения плашек.

    Хомуты, состоят их двух половин, предназначены  для предотвращения смещения кулачка  вверх. Спайдер устанавливают горизонтально, с вышкой.

    Ключи

    Для свинчивания и развинчивания  труб и штанг при СПО применяют трубные и штанговые ключи. Для НКТ диаметром 60, 73 и 89мм применяют цепные универсальные ключи, а для других диаметров шарнирные ключи.

    Штанговые ключи изготовляют для штанг  всех размеров.\

       Серьга

       Вкладная серьга СВ-10 предназначена для проведения монтажа и демонтажа на устье с применением элеватора типа ЭТА.  

       Серьга  представляет собой катушку под  захват НКТ диаметром 73 мм. На торце  катушки выполнена петля серьги для пропуска монтажного троса.

       Якори

       При эксплуатации на пакер действуют  большие осевые нагрузки, достигающие десятков тонн. При таких нагрузках необходимо принимать специальные меры по предотвращению скольжения пакера относительно обсадной колонны. Для этих целей используют устройства, называемые якорями.

       Якорь гидравлический предназначен для удержания пакера на месте установки при проведении в скважинах ремонтных работ и операций по воздействию на пласт.

       РЕКОМЕНДАЦИИ  ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ И УХОДУ ЗА МЕХАНИЗМАМИ

       В кронблоках и талевых блоках смазывают только роликовые подшипники канатных шкивов (один раз в три месяца). Один раз в полгода смазку заменяют, предварительно промыв смазочную систему керосином. Смазка талевого каната — капельная от емкости, расположенной в верхней части талевого блока. Периодически сле 
дует проверять износ желобов. Во избежание соскакивания каната из канавок шкивов работа при снятых кожухах кронблока и талевого блока не разрешается. 
У подъемных крюков и крюкоблоков перед началом работы необходимо проверить свободное вращение ствола, надежность действия защелки и стопора стакана, закрепление скоб боковых рогов, действие и ход пружины. 
Смазку крюка следует производить регулярно. Пальцы, соединяющие штроп с траверсой и крюк со стволом, необходимо смазывать не реже одного раза в сутки с помощью ручного шприца (по 20— 25 г), упорный шарикоподшипник — один раз в месяц (используют 500 г густой универсальной смазки). 
Для увеличения срока службы канатов необходимо соблюдать следующие правила: новые канаты нагружать не сразу, а постепенно, систематически смазывать их машинным или цилиндровым маслом, не содержащим щелочи и кислоты. Во избежание порчи не следует смазывать канат нефтью. При смазке канат должен находиться под возможно малой нагрузкой. При этом надо следить, чтобы канат наматывался на барабан правильными рядами. Не рекомендуется ударять по канату кувалдой или каким-либо другим предметом, а также делать на поверхности его зарубки. 
Образование петель, смятий, колючек и других повреждений указывает на износ каната. Браковать канат следует в случаях, когда хотя бы одна его прядь оборвана, а также, когда на шаге свивки каната диаметром до 20 мм число оборванных проволок составляет больше 5%, а при диаметре свыше 20 мм — более 10%.