Устройство подъемника для ремонта скважин

устройство подъемника для капитального ремонта скважин

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при производстве капитального ремонта скважин, например, в установке для откачки, на подъемных установках и агрегатах. Изобретение содержит транспортное средство, шарнирно закрепленную стрелу подъемника, лебедку подъемника с грузоподъемными элементами. Устройство снабжено приустьевой площадкой, шарнирно закрепленной на стреле подъемника и выполненной из нескольких частей. Центральная часть приустьевой площадки имеет окно над устьем скважины и подвижную площадку, установленную с возможностью ее прямолинейного перемещения в сторону окна. Перед установкой центральной части в транспортное положение на нее складывают шарнирно закрепленные две правые и одну левую части площадки. Стрела подъемника имеет жестко закрепленный кронштейн с отверстиями для переустановки приустьевой площадки по высоте при помощи лебедки подъемника. Устройство снабжено опорными стойками, имеющими отверстия для фиксации при установке приустьевой площадки в горизонтальное положение. Приустьевая площадка имеет быстросъемные лестницы, стойки с перилами ограждения, стойки бур-укрытия и тент. Сокращаются непроизводительные затраты времени, транспортные расходы при производстве работ, обеспечиваются требования промышленной экологической безопасности. 4 ил.

Формула изобретения

Устройство подъемника для капитального ремонта скважин, содержащее транспортное средство, шарнирно закрепленную стрелу подъемника, лебедку подъемника с грузоподъемными элементами, площадку со стойками и перилами ограждения, шарнирно закрепленную на стреле, отличающееся тем, что площадка имеет опорные стойки и выполнена приустьевой из частей, центральная ее часть имеет окно над устьем скважины и подвижную площадку, установленную с возможностью ее прямолинейного перемещения в сторону окна, шарнирно закрепленные две правых и одну левую части площадки приустьевой, складывающихся на центральную часть перед установкой ее в транспортное положение, стрела подъемника имеет жестко закрепленный кронштейн с отверстиями для переустановки площадки приустьевой по высоте при помощи лебедки подъемника, опорные стойки имеют отверстия для фиксации при установке площадки приустьевой в горизонтальное положение, причем площадка приустьевая имеет быстросъемные лестницы, стойки бур-укрытия и тент, а стойки с перилами ограждения также выполнены быстросъемными.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, в частности к нефтегазодобывающей промышленности, и может быть использовано при новом проектировании устройства подъемника для капитального ремонта скважин.

Известны устройства подъемников для капитального ремонта скважин, содержащие транспортное средство, стрелу подъемника, лебедку подъемника (SU 1625975). Недостатками известных устройств являются ограниченные функциональные возможности из-за раздельного транспортирования установки и приустьевой площадки.

Известно устройство подъемника для капитального ремонта скважин, содержащее транспортное средство, шарнирно закрепленную стрелу подъемника, лебедку подъемника с грузоподъемными элементами, площадку со стойками и перилами ограждения, шарнирно закрепленную на стреле (SU 1661353). Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности.

Техническая задача состоит в расширении функциональных возможностей установки, в повышении мобильности, в сокращении непроизводительных затрат времени при капитальном ремонте скважин, создании нормальных условий труда на рабочем месте.

Решение технической задачи достигается тем, что в устройстве подъемника для капитального ремонта скважин, содержащем транспортное средство, шарнирно закрепленную стрелу подъемника, лебедку подъемника с грузоподъемными элементами, площадку со стойками и перилами ограждения, шарнирно закрепленную на стреле, площадка имеет опорные стойки и выполнена приустьевой из частей, центральная ее часть имеет окно над устьем скважины и подвижную площадку, установленную с возможностью ее прямолинейного перемещения в сторону окна, шарнирно закрепленные две правые и одну левую части площадки приустьевой, складывающихся на центральную часть перед установкой ее в транспортное положение, стрела подъемника имеет жестко закрепленный кронштейн с отверстиями для переустановки площадки приустьевой по высоте при помощи лебедки подъемника, опорные стойки имеют отверстия для фиксации при установке площадки приустьевой в горизонтальное положение, причем площадка приустьевая имеет быстросъемные лестницы, стойки бур-укрытия и тент, а стойки с перилами ограждения также выполнены быстросъемными.

На фиг.1 изображено устройство подъемника для капитального ремонта скважин — общий вид в транспортном положении.

На фиг.2 изображена приустьевая площадка в развернутом положении — вид сверху.

На фиг.3 изображена приустьевая площадка — вид сбоку.

На фиг.4 изображена стрела подъемника с закрепленной сверху приустьевой площадкой в сложенном положении.

Предлагаемое устройство имеет:

— площадку приустьевую 1,

— кронштейн 2 шарнирного соединения,

— стрелу подъемника 3,

— лебедку 4 подъемника,

— транспортное средство 5,

— площадку подвижную 6,

— шарнирно закрепленную левую площадку 7,

— центральную часть приустьевой площадки 8,

— шарнирно закрепленные правые площадки 9, 10,

— опорные стойки 11,

— стойки с перилами ограждения 12,

— стойки бур-укрытия 13 и тент.

Устройство приустьевой площадки состоит из нескольких элементов. Центральная часть 8 является основным элементом, с которым шарнирно закреплены две правые 9, 10 и одна левая площадка 7 так, что шарниры позволяют упомянутые площадки складывать сверху на основную часть. Пакет площадок складывается на стрелу подъемника благодаря шарнирному соединению ее с кронштейном, закрепленным на стреле (см. фиг.4). Крепление пакета осуществляется хомутами или отрезками цепей. Стрела подъемника 3 в транспортном положении вместе с приустьевой площадкой фиксируется дополнительными зажимами на стойках транспортного средства 5. Одновременно укладываются и фиксируются на раме транспортного средства быстросъемные лестницы, стойки с перилами ограждения 12, стойки бур-укрытия 13 и тент.

Элементы устройства подъемника для капитального ремонта скважин взаимодействуют следующим образом. Над устьем скважины выставляют стрелу подъемника 3, в вертикальное положение, и закрепляют на якорях растяжками, при помощи лебедки 4 подъемника раскрывают пакет площадок 6, 7 , 8, 9, 10 и устанавливают на определенной высоте в горизонтальное положение. В отверстиях кронштейна 2 фиксируется положение шарнира приустьевой площадки, а опорные стойки 11 под площадкой устанавливают на башмаки. Левая 7 и правые 9, 10 части приустьевой площадки на шарнирах раскрываются в плоскости основной части 8. По периметру приустьевой площадки в гнезда устанавливают стойки с перилами ограждения 12, стойки бур-укрытия 13 и закрепляют тент.

В процессе работ по подземному или капитальному ремонту при необходимости приустьевая площадка в рабочем положении может быть переустановлена по высоте более чем на два метра. При этом стропами при помощи лебедки 4 подъемника приустьевую площадку поднимают до определенного уровня, выбирают отверстие на кронштейне 2 шарнирного соединения и на опорных стойках 11 для фиксации нового положения. В предложенном устройстве операция переустановки приустьевой площадки занимает короткое время, что значительно повышает производительность бригады операторов, обеспечивает требования техники безопасности к рабочему месту, защиту от суровых климатических условий.

В сравнении с известными базовыми устройствами предложенное устройство имеет расширенные функциональные возможности, существенные конструктивные отличия. Предложенное устройство изготовлено для подъемного агрегата А2-32, изображенного на фиг.1, для подъемного агрегата А-50, изображенного на фиг.4, и применяется на нефтегазодобывающих промыслах для подземного и капитального ремонта скважин. Использование устройства в производстве позволяет получить положительный экономический эффект за счет повышения производительности, сокращения транспортных расходов и себестоимости изготовления.

Предложенное устройство для капитального ремонта скважин конкурентноспособно, найдет широкий спрос на рынке Российской Федерации и за рубежом.

Источник

Подъемники и агрегаты для реконструкции и восстановления скважин.

При 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 реконструкции и восстановлении мобильные подъемники, несущие собственные мачты. Транспортной базой их служат тракторы и автомобили.

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

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

Подъемная лебедка ЛПТ-8

Монтажной базой этого подъемника является гусеничный трактор Т130МЗ, обеспечивающий ремонт скважин глубиной до 2500 м.

Основными узлами подъемной лебедки являются: трансмиссия, электропневматическая лебедка, пневматическая система управления, приводы ротора, упорные домкраты и безопасная катушка.

Лебедка — однобарабанная. Все узлы и механизмы лебедочного блока — барабанный вал в сборе, трансмиссионный вал, тормозная система, храповое устройство, ограничитель подъема талевого блока, кожухи и ограждения собраны в цельносварной станине коробчатого типа. Включение барабана осуществляется посредством фрикционной муфты, собранной внутри тормозной шайбы, прикрепленной к ребордам барабана.

Рис. 11. Подъемная лебедка ЛПТ-8:

1 – рама; 2 – топливный бак; 3 – воздушные баллоны; 4 – компрессор; 5 – пульт управления; 6 ‑ лебедка; 7 – карданный вал; 8 – консольная рама; 9 – коробка передач; 10 – безопасная катушка; 11 – механизм привода ротора; 12 – съемная приставная лестница; 13 – откидной винтовой упор

На правом конце барабанного вала по ходу установлена безопасная шпилевая катушка, на левом — цепное колесо привода ротора.

Для длительного удержания колонны труб или штанг на весу в лебедке, предусмотрено храповое устройство.

Пневмосистема подъемника предназначена для управления фрикционной муфтой привода тормозной системы лебедочного блока при ножном управлении или срабатывании ограничителя подъема талевого блока.

Пневмосистемы питаются от двухцилиндрового одноступенчатого компрессора, привод которого осуществляется от двигателя трактора посредством карданного вала и ременной передачи.

Универсальный винтовой ограничитель подъема талевого блока приводится от барабана цепной передачей. Привод навесного оборудования подъемника осуществляется от тягового двигателя трактора через коробку отбора мощности КОМ-ЧТЗ, карданный вал и коробку передач КП-100.

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. 12) 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. 12. 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. 13) 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.

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.

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

Установки АзИНмаш-37А1 и 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.

Рис. 13. 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.

Рис. 14. Агрегат подъемный АПРС-32

Агрегаты подъёмные АПРС-32 (рис. 14) (АПРС-32-01, .АПРС-32-02) предназначены: 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 (свабированием).

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. 15) 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.

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.

Рис. 15. Агрегат подъемный для ремонта скважин АПРС-40

Вышка агрегата имеет повышенную прочность, изготовляется из низколегированной морозостойкой стали.

Кабина машиниста имеет улучшенную теплоизоляцию.

Агрегат для освоения и ремонта скважин А-50М (рис. 16) 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. 16. 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; 15 ‑ 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

Высокомеханизированный комплекс КВМ-60 (рис. 17) предназначен для капитального ремонта и освоения скважин глубиной до 3000 м, расположенных в кусте или отдельно. Комплекс позволяет также вести буровые работы на глубину до 2000 м.

Мобильная установка УПД-5М используется для:

— разрушения гидратных и парафиновых пробок;

— закачки в скважину технологических жидкостей;

— цементирования скважин в призабойной зоне;

Работы проводятся при герметизированном устье скважины (поставляется специальный превентор), что обеспечивает экологическую защиту окружающей среды.

УПД-5М представляет собой самоходную нефтепромысловую машину совместно с монтажной базой, включающей в себя барабан с укладчиком для намотки длинномерных труб, механизм подачи трубы в скважину, закрепленную на шасси автомобиля КаАЗ-65101/100, или каком-либо другом типе шасси, по желанию заказчика.

Рис. 17. Высокомеханизированный комплекс КВМ-60 для ремонта скважин

Привод всех механизмов установки осуществляется гидромоторами, для проведения вспомогательных работ имеется гидроманипулятор грузоподъемностью 300 кг.

Механизм подачи с помощью специального устройства механизма подъема и перемещения приподнимается над монтажной базой из транспортного положения и выдвигается над устьем скважины в рабочее положение.

Конструкция установки позволяет переходить с одного диаметра трубы на другой без проведения дополнительных работ.

Агрегат для ремонта скважин А2-32 (рис.18) смонтирован на базе шасси УРАЛ‑4320‑1912-30, а агрегат А4-32 на базе шасси КрАЗ-260Г.

Рис. 18. Агрегат для ремонта скважин А2-32

Предназначены для производства спуско-подъемных операций при ремонте и эксплуатации скважин, не оборудованных вышечными сооружениями, для производства тартальных работ, для чистки песчаных пробок желонкой и для возбуждения скважин поршневанием.

Агрегат состоит из однобарабанной лебедки и двухсекционной телескопической вышки с талевой системой. За отдельную плату агрегат комплектуется механизмами для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб и насосных штанг.

Кабина управления снабжена независимым отопителем. Подъем и опускание опор задней стойки производится гидроцилиндрами с выносного пульта управления.

Агрегат ремонтно-технологический АРТ-800 предназначен для ликвидации отложений и пробок в нефтяных и газоконденсатных скважинах при герметизированном устье с использованием непрерывной стальной трубы диаметром 26,8 и 33,5 мм при избыточном давлении на устье до 21 МПа.

Кроме того, применяются агрегаты для текущего ремонта нефтяных и газовых скважин АР 32/40 максимальной грузоподъемностью 40 т (рис.19) на спецшасси Уральского автозавода; агрегатов для бурения и ремонта скважин БР-125 грузоподъемностью 125 т, а также других агрегатов для ремонта скважин.

Рис. 19. Агрегат ремонтно-технологический АР32/40М

Одним из наиболее технологичных способов, обеспечивающим вскрытие продуктивных пластов является колтюбинг. Колтюбинговый способ (coiled tubing) основан на использовании безмуфтовых длинномерных гибких стальных труб. Но большое количество недостатков — высокая стоимость, высокая металлоемкость, сверхдопустимые габариты, высокая стоимость запасных частей и гибкой трубы — приводят к тому, что использование стандартного колтюбинга для проведения «малобюджетных» ремонтов становится экономически неоправданным.

Колтюбинговая установка УРАН (рис.20) (г. Воронеж), Колтюбинговая установка МУРС (рис.21) (г. Москва). Установки подземного и капитального ремонта скважин с использованием гибкой непрерывной трубы предназначени для спуска и подъема длинномерных безмуфтовых стальных трубах промывочного, забойного и другого при проведении подземного и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин без их предварительного глушения, связанных с возможностью подачи технологической жидкости под давлением в скважину в процессе спуска и подъема БТ и других работ. Использование установки сокращает время и стоимость ремонтных работ, в несколько раз повышает производительность труда, по сравнению с применением традиционных способов ремонта скважин.

Рис. 20. Колтюбинговая установка УРАН	Рис. 21. Колтюбинговая установка МУРС

Универсальная миниколтюбинговая установка на базе геофизического подъемника ПКС (ЗАО «ГИСприбор-М», г. Псков) (Рис.22) для геофизических исследований и ремонтных работ в скважинах с использованием специального геофизического подъемника с гибкой сталеполимерной трубой (ГСПТ).

В основе технологи – применение в миниколтюбинговой установке со специальным геофизическим подъемником гибкой сталеполимерной трубы вместо стальной трубы, используемой в традиционном колтюбинге.

Использование миниколтюбинговой установки с гибкой сталеполимерной трубой позволяет избежать вышеперечисленных проблем благодаря некоторым особенностям трубы.

Рис. 22. Универсальная миниколтюбинговая установка на базе геофизического подъемника ПКС

Источник