книги из ГПНТБ / Халилов А.А. Техника подземного ремонта нефтяных скважин

* Применять .только в виде опыта.

21

из высококачественных легированных сталей марки

15НМ.

Для облегчения подбора штанговых колонн на нефте­ промыслах. в бывш. АзНИИ ДН были составлены табли­ цы 7, 8, 9, определяющие предельную длину насосных штанг, изготовленных из стали разных марок при раз­ личных диаметрах насосов.

Таблицы составлены для средних параметров работы глубиннонасосной установки: длина хода насоса1800 мм и 12 качаний в минуту.

22

Зная диаметр насоса и глубину его спуска, при помо­ щи таблиц легко выбрать конструкцию колонн штанг.

Для более точного подбора колонны насосных штанг рекомендуем пользоваться номограммой, разработанной Я- А. Грузиновым, приведенной в книге И. Л. Фаермана.

Штанги, выпускаемые заводами, для сохранности во время транспортировки упаковываются в пакет. Вес па­ кета в зависимости от диаметра штанг колеблется от 180

до 400 кг.

Для облегчения разгрузки на промыслах некоторые заводы укладывают в пакеты по 4—6 штанг, обвязав их проволокой в нескольких местах по длине пакета. Внутрь, между штангами, по концам пакетов закладывают дере­ вянные бруски.

На промыслах штанги следует хранить на специаль- 'ных стеллажах. Укладывать штанги на стеллаж разре­ шается только раздельно по размерам и маркам стали.

4. НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫЕ ТРУБЫ

Самым крупным потребителем различных металличе­ ских труб является нефтяная промышленность. Из всех видов труб на нефтепромыслах больше всего применяют­ ся насосно-компрессорные.

При эксплуатации нефтяных скважин пользуются на­ сосно-компрессорными трубами и муфтами.

В зависимости от геологотехнических данных для сква­ жины выбираются трубы соответствующих диаметров. В скважину спускают колонну труб, нижний конец, которой находится в нефти на весу, на некоторой высоте от забоя скважины, а верхний—у устья скважины закрепляется и соединяется через сальник с выкидной трубой.

В настоящее время заводы-поставщики изготовляют по ГОСТу 633—63 стандартные насосно-компрессорные трубы с соединительными муфтами—гладкие и с выса­ женными наружу концами.

Неравнопрочные гладкие трубы с невысаженными концами отличаются от равнопрочных труб с высажен­ ными концами тем, что в нарезанной части толщина тру­ бы уменьшается и вследствие этого нарушается прочность трубы по всей длине.

Гладкие трубы имеют меньшую прочность в нарезан­ ной части по сравнению с телом трубы.

23

'В таблице 10 приведены основные данные насосно­ компрессорных труб по ГОСТу 633—63. Длина постав­ ляемых труб от 5,5 до 10 м.

Профиль резьбы насосно-компрессорных труб и муфт к ним показан на рис. 4, размеры резьбы даны в таб­ лице 11.

Качество изготовления и состояние резьбы насосно­ компрессорных труб и муфт к ним имеют исключительно'

24

важное значение как для герметичности соединения эксплуатационных колонн, так и для ускорения процесса свинчивания и развинчиваниятруб.

Рис. 4. Профиль резьбы насосо-компрессорных труб и муфт

Шаг резьбы обозначается буквой S и измеряется параллельно оси резьбы. Биссектриса угла профиля резь­ бы должна быть перпендикулярна к оси последней.

Известно, что насосные трубы испытывают нагрузку от собственного веса колонны труб плюс нагрузку от веса столба жидкости в колонне над плунжером. Вес жидко­ сти действует на трубу при каждом ходе плунжера вниз. Трубы могут также испытывать случайные нагрузки от удара при обрыве штанг.

Отсюда следует, что условия работы трубных колонн при глубиннонасосном способе эксплуатации скважины тяжелее, чем при компрессорном. Поэтому максимально допустимая длина подвески колонн насосно-компрессор­ ных труб при глубиннонасосной эксплуатации значитель­ но меньше, чем при компрессорной.

Трубные колонны, так же. как и штанговые, могут быть составлены из труб различных диаметров.

В таблице 12 приводятся конструкции колонн из на­ сосно-компрессорных труб, составленных из неравнопроч­ ных и равнопрочных труб. Предельные глубины указаны при коэффициенте запаса прочности 1,4 для труб из стали

25-

марки Д, хотя в практике обычно стремятся иметь коэф­ фициент запаса прочности не ниже 1,5.

При одноступенчатой конструкции колонн можно уве­ личивать глубину спуска, применив трубы из стали мар­ ки Е (они более прочны, чем трубы из стали марки Д).

Трехступенчатые колонны, т. е. колонны, составлен­ ные из труб трех диаметров, по графикам бывшего СКД по трубам могут быть двадцати вариантов, например из

труб: 272"Х2"Х172"; з " х 2 72" х і і/2//; 4 " Х 2 7 /'Х і і/2,/

и т. д. Такие колонны, сотавленные из неравнопрочных труб, при коэффициенте запада прочности 1,4 могут быть спущены на глубину до 4000 м, а из равнопрочных труб— на глубину до 6000 м.

Завод-изготовитель на каждой трубе в определенном месте на расстоянии 0,4—0,8 м от конца, снабженного муфтой, выбивает свое клеймо, с указанием марки стали, даты выпуска и габаритных размеров трубы, а на муф­ те—клеймо ОТК завода.

Заводами-изготовителями трубы поставляются про­ мыслам с защищенными резьбами, т. е. резьбовые части труб имеют предохранители; со стороны муфты труба

26

забивается пробкой, а с противоположной стороны на резьбу трубы навинчиваются предохранительные кольца.

Транспортировать трубы следует на трубовозках, са­ лазках, чтобы их не погнуть.

На нефтепромыслах трубы хранятся на стеллажах.

Г Л А В А ПІ

ПОДЪЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА И АГРЕГАТНЫЕ УСТАНОВКИ

Подъемные устройства сооружаются над устьем сква­ жины. Они принимают нагрузку при спуско-подъемных операциях во время подземного ремонта эксплуатацион­ ных нефтяных скважин.

Подъемные устройства делятся на две группы:

1)стационарно-эксплуатационные вышки и мачты;

2)нестационарно-передвижные подъемные агрегаты.

1.ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ВЫШКИ И МАЧТЫ

Вышки и мачты металлические предназначаются для подвески талевой системы, обеспечивающей производство спуско-подъемных операций.

Вышка эксплуатационная представляет собой решет­ чатое сооружение в форме четырехгранной усеченной пирамиды.

Мачта эксплуатационная—сооружение, состоящее из одной или нескольких ног.

На нефтепромыслах применяются эксплуатацион­ ные вышки и мачты самых различных конструкций. АзИНМАШем разработаны конструкции вышек и мачт по нормальному ряду. Классификация нормального ряда вышек и мачт и их параметры приведены в таб­ лице 13.

Основными материалами для изготовления вышки яв­ ляются: для ног—трубы бурильные или обсадные диа­ метром 141,3 мм из стали марки С и Д; для поясов и про­ чих деталей—трубы общего назначения; гибкие тяги изготовляют из круглого проката диаметром 92 мм. Со всех сторон вышка имеет ворота. Конструкция часто при­ меняемой эксплуатационной вышки АзИНМАШа (ба-

27

Рис. 5. Эксплуатационная вышка АзИНМАШа

шейного типа ВЭТ24Х75) приведена на рис. 5. Она пред­ ставляет собой решетчатую башню в форме усеченой четырехгранной пирамиды.

Размеры основания вышки (8x8 м) позволяют ис­ пользовать фундамент построений для буровых вышек,

28

так-как они взаимозаменяемы. Каждая вышка снабжена

.металлическими маршевыми лестницами и площадками для подъема рабочих, обслуживающих кронблок.

Мачта (рис. 6) состоит из двух ног, скрепленных меж-

Рис. 6. Мачта с приемными мостами

ду собой поясами и крестами; ноги устанавливаются на­ клонно так, чтобы канат кронблока совпадал с центром скважины. Для удобства проведения ра|5от бригады под­ земного ремонта необходимо, чтобы ноги мачты распола­ гались на расстоянии до 1,25 м от устья скважины. Мач­ та, как и вышка, в верхней части имеет площадку с пери­ лами и металлической лестницей, с которой обслуживают оснастку талевой системы. Устойчивость мачты обеспечи­ вается четырьмя оттяжками, изготовленными из сталь­ ных канатов.

Мачты применяются при ремонте неглубоких сква­ жин. На рис. 6 приведены необходимые размеры прием­ ных мостов.

Конструктивные требования, предъявляемые

квновь проектируемой вышке и мачте:

1)металлические вышки и мачты должны состоять из узлов и элементов, обеспечивающих удобство сборки, раз­

борки и транспортировки в разобранном виде;

29

2)в металлических вышках и мачтах неразъемные детали и узлы должны быть сварными, сборку узлов надо производить с помощью болтовых соединений;

3)болты и гайки, служащие для соединения, должны иметь приспособления, предохраняющие от самопроиз­ вольного развинчивания, и должны быть оцинкованы или покрыты каким-либо другим антикоррозионным мате­ риалом;

4)детали и узлы вышек и мачт по возможности дол жны быть унифицированы, а детали с одинаковыми кон­ струкцией и размерами — взаимозаменяемы;

5)вышки должны иметь ворота с четырех сторон;

6)вышки и мачты должны иметь огражденные верх­ ние металлические площадки, обеспечивающие безопас­ ность при обслуживании кронблока;

7)конструкция вышки и мачты должна обеспечивать возможность замены шкивов и других изнашивающихся деталей кронблока;

8)вышки и мачты должны быть оборудованы метал­ лическими маршевыми лестницами для подъема на пло­ щадку обслуживающего кронблок персонала;

9)все вышки и мачты должны расчаливаться оттяж­

ками;

10)крепление оттяжек должно быть падежным, рас положение оттяжек не должно препятствовать производ­ ству спуско-подъемных.операций;

11)конструкция вышки должна обеспечивать монтаж

еекак на суше, так и на морских основаниях;

12)присоединительные размеры к фундаменту вышек

соснованием 8 x 8 м должны быть взаимозаменяемы таковыми буровых вышек, с таким же основанием;

13)вышки и мачты по возможности, должны быть оборудованы полатями и иметь приспособления, с кото­ рых можно было бы устанавливать трубы и подвешивать насосные штанги;

14)статическое испытание вышек и мачт должно производиться под нагрузкой, превышающей на 25% номинальную грузоподьемность.

2. ПОДЪЕМНИКИ

Подъемники предназначаются для производства ра­ бот при пуске в эксплуатацию и подземном ремонте неф­ тяных скважин, для ловильных и прочих вспомогатель-

30