Умралиев Б.Т., Ермеков М.М. Капитальный ремонт скважин
Подождите немного. Документ загружается.
Рис.4.5. Технология спуска труб с использованием автомата АПР
182
Рис. 4.6. Технология подъема труб с использованием АПР
Высота подъема муфты (рис. 4.6, г) должна позволять подложить
оператору под ее нижний торец подкладную вилку 2, которую он держит
левой рукой. После этого тракторист опускает колонну, и муфта, давя на
вилку, опускает подвеску автомата — происходит захват колонны
клиньями (рис. 4.6, д). Затем оператор выдергивает вилку из-под муфты
3, а правой рукой устанавливает ключ 4 (рис. 4.6, е) непосредственно над
муфтой 3, а при подъеме равнопрочной колонны — на цилиндрической
части трубы над высадкой. Установка ключа на конической поверхности
183
трубы — переходной от ее тела к замку — приведет к повреждению
трубы и поломке ключа. Перед установкой ключа его сухарь отводят в
крайнее положение.
При установке ключа следует иметь в виду, что взаимное рас-
положение ключа 4 и водила 5 автомата должно обеспечивать свободный
поворот водила на
1
/
2
—
3
/
4
окружности. Выполнение этого условия
необходимо для того, чтобы вал электродвигателя с маховиком успели
разогнаться и обеспечить на рукоятке ключа Момент, необходимый для
страгивания резьбы. Поэтому водило автомата следует останавливать все
время в одном положении, обеспечивая при установке ключа указанное
требование.
Если при первой попытке (рис. 4.6, ж) отвернуть резьбу не удается
(колонна труб длительное время не разбиралась или находилась в
скважине пластовая жидкость, которая содержит коррозионно-активные
компоненты), то после остановки водила автомата необходимо
немедленно переключить рукоятку управления на реверс и отвести
водило на угол, соответствующий
3
/
4
окружности, после чего повторить
отвинчивание (рис. 4.6, з).
После страгивания коническая резьба легко развинчивается и
подпружиненный крюк талевого блока выдергивает ее из резьбы.
Оператор открывает ключ (рис. 4.6, и), ударяя медным или деревянным
молотком по малой защелке ключа, и кладет его на стол. В это время
помощник принимает отвинченную трубу и оттягивает ее к мосткам (рис.
4.6, к). После укладки трубы на мостки помощник, взявшись левой рукой
за ручку элеватора, оттягивает правой защелку, открывает створку,
снимает элеватор с трубы и
подает его к автомату, после чего все операции цикла повторяются.
При подъеме последних 8—12 труб колонна может проворачиваться в
клиньях из-за малой силы трения между ними и трубой. В этом случае
необходимо использовать стопорный ключ, который надевают на муфту и
упирают рукояткой в подвеску автомата. Надо стараться одевать ключ
таким образом, чтобы угол проворота трубы в клиньях, а вместе с тем и
порча поверхности трубы были бы минимальными.
Трубы всех диаметров следует отвинчивать только при включенном
маховике, в противном случае потребуются дополнительные удары
водилом по ключу, что приводит к преждевременному износу привода.
Демонтаж автомата выполняют в обратном порядке. Перед демонтажем
автомата необходимо отключить кабель от сети (рис. 4.7, а - г).
В процессе работы с автоматом следует придерживаться следующих
правил:
при подъеме последних и спуске первых труб клиньями следует
управлять вручную,- для чего груз с балансира следует снимать;
не следует допускать лишних включений и выключений привода — это
приводит к уменьшению его срока службы;
при остановке водила в период свинчивания или развинчивания
необходимо немедленно переключить рукоятку выключателя в положение
«стоп», а затем «реверс», в противном случае двигатель быстро выйдет из
строя.
Во время спуска колонны не допускается захват клиньями за муфты
труб — это приводит к поломке плашек или клиньев и аварии.
Особые работы, выполняемые с помощью автомата. В процессе
подъема колонны труб может возникнуть необходимость в подкреплении
184
(дополнительной затяжке) нерабочих резьбовых соединений муфт. Для
выполнения этой операции на муфту надевают ключ соответствующего
размера (следующего большего размера, чем устанавливаемый на трубы),
а двигатель автомата включают на свинчивание.
Спуск (подъем) колонны штанг
Спуск (или подъем) колонны штанг с укладкой их на мостки включает
в себя те же операции, что и спуск (подъем) колонны труб, однако
выполняют их иными инструментами и механизмами.
Колонну штанг можно спускать (поднимать) с использованием Ручных
или механических ключей. Перед спуском колонны штанги уложены
горизонтально на мостках, на верхней муфте спущенной ранее колонны
НКТ установлена направляющая воронка.
Перед спуском насосных штанг каждую из них внимательно
осматривают и дефектные штанги бракуют и убирают с мост
ков в сторону.
185
Рис. 4.7. Заключительные операции при демонтаже автомата с устья скважины
При спуске штанг оператор оттягивает крюк к мосткам, а помощник
накидывает на крюк штроп элеватора, надетого на крайнюю штангу.
После сигнала оператора тракторист включает лебедку и поднимает
элеватор со штангой. При достижении нижний
концом штанги края мостков помощник придерживает ее и передает
оператору.
Во время подъема штанги оператор надевает ключ на квадрат штанги,
спущенной в скважину ранее и опирающейся на второй элеватор,
186
установленный на устье скважины, очищает щеткой резьбу ее муфты и
смазывает графитовой смазкой. Приняв от помощника поднятую штангу,
оператор надевает штанговый ключ на квадрат нижнего конца штанги и
направляет ее нижний конец с резьбой в муфту. Вручную вращая ключ,
оператор свинчивает резьбовое соединение, дает сигнал трактористу, тот
включает лебедку и приподнимает свинченную колонну штанг.
Помощник открывает затвор нижнего освободившегося элеватора и
снимает его. По сигналу оператора тракторист опускает крюк, а вместе с
ним и всю колонну штанг в скважину и сажает загруженный элеватор на
направляющую воронку.
Во время спуска колонны помощник переносит элеватор к мосткам и
надевает его на очередную штангу.
После посадки элеватора оператор левой рукой отжимает пре-
дохранитель крюка, правой освобождает штроп и оттягивает крюк к
мосткам, помощник приподнимает элеватор со штангой и накидывает
штроп на крюк. Далее весь цикл работ повторяется.
Подъем штанги начинают с подачи оператором крюка к устью
скважины и накидывания на него штропа загруженного элеватора.
Последний удерживает колонну штанг, находящуюся в скважине, и
опирается на направляющую воронку. По сигналу оператора тракторист
начинает подъем колонны.
В это время оператор подходит к мосткам, отрывает замок элеватора,
установленного на ранее поднятой штанге, снимает его, переносит к
устью скважины и устанавливает на фланце. После подъема из скважины
муфты следующей штанги оператор устанавливает элеватор на штангу
под ее высаженную часть, закрывает левой рукой затвор элеватора и
поддерживает правой штроп, пока тракторист не посадит колонну штанг
на элеватор.
Оператор надевает ключи на квадраты верхней и нижней штанг,
отвинчивает резьбовое соединение вручную, вращая ключи, после чего
левой рукой снимает верхний ключ. Убедившись в том, что резьбовое
соединение развинчено, он дает сигнал и тракторист приподнимает
штангу. Оператор правой рукой передает нижний конец штанги
помощнику, он отводит ее в сторону и при спуске крюка укладывает на
мостки.
Оператор снимает нижний ключ, переходит к началу мостков,
отжимает предохранитель крюка и освобождает его от штропа элеватора,
установленного на только что уложенной на мостки
После этого цикл работ повторяется.
Ударять по муфте и телу штанги ручниками, молотком и т. п.
запрещается.
Поднятые из скважины штанги укладывают на мостки рядами, между
которыми прокладывают деревянные рейки. Укладываемые на мостки
штанги должны опираться не менее чем в 6 точках, равномерно
распределенных по длине. Провисание концов штанг не допускается.
Класть на штанги какие-либо инструменты, а тем: более ходить по ним
нельзя.
Для облегчения выполнения наиболее трудоемкой операции -
свинчивания (или развинчивания) резьбовых соединений колонны штанг
— применяют специальные механизмы — механические штанговые
ключи.
187
При спуске (подъеме) колонны механический ключ устанавливают либо
на кронштейне, либо на пружинной подвеске. Управляет ключом
оператор. Механические ключи заключают в себе стопорный ключ,
поэтому при свинчивании или развинчивании, соединений отпадает
необходимость в использовании двух ключей.
Описанная технология спуска и подъема штанг предусматривает
укладку их на мостки после извлечения из скважины. Операции,
связанные с выбросом штанг на мостки и подачей обратно к: скважине,
сопровождаются их изгибом. При этом возможно появление пластических
(остаточных) деформаций, зоны образования которых в дальнейшем
становятся очагами их разрушения.
Вероятность пластического деформирования штанг при их спуске
(подъеме) свечами по сравнению с одиночными резко возрастает. Именно
поэтому укладка штанг на мостки коленами запрещена.
Расчеты показывают, что использование искривленных штанг,, стрела
прогиба которых менее 10 мм, приводит к увеличению максимальных
напряжений, действующих в ее теле, в пять—восемь раз по сравнению с
прямолинейными.
Поэтому использование гнутых, а также правленых штанг не
допускается. Для исключения деформации штанг, их следует укладывать
отдельно от труб на специальные мостки.
Для предотвращения порчи штанг используют несколько способов их
накопления и хранения в процессе подземного ремонта, наилучший —
подвеска их в вертикальном положении. Для этого - используют
специальные шурфы, находящиеся рядом со скважиной, и подвески
(люстры), укрепляемые в верхней части вышки на высоте 16 м от
мостков. При их использовании в процессе подъема штанги поднимаются
коленами и подвешиваются за головку.
Приспособления различных конструкций для подвески штанг особенно
широко внедрялись в 50-х годах, однако в настоящее время практически
не используются. Это объясняется отсутствием на большинстве скважин
эксплуатационных вышек, на которых монтировали приспособления для
подвески штанг, оборудованием практически всех скважин приустьевыми
площадками и мостками для укладки штанг, повышением культуры
проведения отдельных операций бригадами подземного ремонта.
При спуско-подъемных операциях необходимо выполнять следующие
правила техники безопасности.
При отвинчивании устьевого штока и соединении его со штангами
устьевой сальник должен быть прикреплен к штанговому элеватору.
При заклинивании плунжера скважинного насоса колонну штанг
следует отвинчивать только с использованием безопасного кругового
ключа.
Лебедку подъемника следует включать только по сигналу оператора.
На время перерыва в работе при подъеме или спуске труб и штанг
запрещается оставлять талевую систему под нагрузкой.
Подъемный крюк должен иметь амортизатор и исправную пружинную
защелку, он должен свободно вращаться вокруг своей оси.
При работе без автомата штанги или трубы следует спускать в
скважину через направляющие воронки.
При подъеме штанг или труб с мостков или укладке их на мостки
элеватор должен быть повернут замком (створкой) вверх, а штыри,
вставляемые в проушины элеватора, должны быть привязаны к штропам.
188
При выбросе труб на мостки их свободный конец должен
устанавливаться на скользящую подкладку — салазки, лоток и т. п.
Выброс на мостки и подъем с них штанг разрешается только по одной
штанге, насосно-компрессорных труб диаметром более 51 мм — по две
(двухтрубками) при условии, что их длина не превышает 16 м, а вышка
или мачта имеет высоту не менее 22 м и ее конструкция допускает
свободный проход труб. При переоснастке талевой системы
освобождаемые струны каната должны быть отведены в сторону и
закреплены при обеспечении радиуса изгиба, равного не менее девяти
диаметрам талевого каната.
Канат талевой системы, оставляемой на вышке по окончании работ,
должен быть смазан, талевый блок отведен в сторону и надежно
закреплен за рамный брус или ногу вышки.
При длительных перерывах в работе по подъему и спуску труб устье
скважины должно быть надежно закрыто. На устье скважины, при
ремонте которой возможны выбросы, до начала ремонта должна
устанавливаться противовыбросная задвижка или фонтанная арматура.
При использовании механизмов для свинчивания и развинчивания труб
и штанг устьевой фланец должен быть расположен на высоте 0,4—0,5 м
от пола площадки. Его устанавливают на устье при помощи талевой
системы и монтажной подвески и надежно закрепляют на устьевом
фланце,
Трубный и стопорный ключи автомата должны устанавливаться и
сниматься только после полной остановки механизма.
При свинчивании и развинчивании штанг механическими ключами
запрещается применять клиновую подвеску.
При силе ветра 11 м/с и более, во время ливня, сильного снегопада и
тумана с видимостью менее 50 м проведение спуско-подъемных операций
запрещается.
4.4. Смена штангового насоса и изменение глубины
подвески
Любым работам, связанным с извлечением (или спуском)
внутрискважинного оборудования, предшествуют подготовительные ра-
боты (см. п. 4.1).
До начала ремонтных работ или перед осмотром оборудования
скважины с ручным, дистанционным или автоматическим пуском привод
отключают, а на пусковом устройстве вывешивают плакат «Не включать
— работают люди».
Запрещается провертывать шкив редуктора вручную или тормозить его
путем подкладывания трубы, лома или других предметов в спицы.
Смена насоса
При смене штангового скважинного насоса (ШСН) после подготовки
устья скважины вначале извлекают колонну штанг. Если скважину
эксплуатировали с помощью вставного насоса, то подъему колонны
штанг предшествует срыв насоса с посадочного седла. Для этого на
малой скорости поднимают колонну штанг до тех пор, пока она не
растянется на длину, обеспечивающую возникновение в ее нижней части
усилия, достаточного для преодоления силы замковой пружины. Момент
189
срыва ощущается по изменению натяжения колонны штанг и оснастки
талевой системы.
При эксплуатации скважины с помощью трубного трехклапанного
насоса типа НСН перед его подъемом залавливают седло нагнетательного
клапана, для чего колонну опускают вниз до упора и поворачивают
ключей по часовой стрелке. После этого на минимальной скорости
плавно поднимают элеватор, определяя по нагрузке на крюке, захвачен
ловителем клапан или нет. Если захват не произошел, то операцию
повторяют, если произошел — плавно поднимают элеватор с колонной
штанг, пока клапан не будет стронут с места.
После задавливания клапана колонну штанг поднимают на допустимой
по технологии максимальной скорости. После подъема всей колонны
последнюю штангу вместе с плунжером или вставным насосом
укладывают на мостки.
Перед подъемом колонны НКТ поднимают посадочную планшайбу, для
чего в нее ввинчивают подъемный патрубок, надевают на него элеватор и
поднимают вверх до выхода из скважины первой муфты спущенных труб,
под которую подводят элеватор. Закрыв элеватор, сажают на него трубы,
отвинчивают поднятую с планшайбой трубу и оттаскивают ее в сторону.
После этого приступают к подъему колонны НКТ в соответствии с
технологией, описанной в предыдущем параграфе. Последним из
скважины извлекают цилиндр трубного или рубашку вставного насоса с
замковой пружиной.
После извлечения насоса готовят к спуску в скважину новый.
Если насос трубный, то начинают со спуска цилиндра, если вставной
— то с рубашки с замковой пружиной. При необходимости в насос,
установленный в горизонтальном положении, ввинчивают фильтр,
предохранительную сетку или газопесочный якорь. Собранный узел
захватывают трубным элеватором и осторожно опускают в скважину.
Посадив элеватор, на верхней стяжной муфте насоса устанавливают
цепной ключ.
Далее поднимают с мостков насосно-компрессорную трубу и
свинчивают ее с насосом, опускают вместе с ним в скважину и
подвешивают на элеваторе, посаженном на фланец тройника.
Для того чтобы убедиться, что при завинчивании трубы не произошло
перекоса или смещения втулок, на штангах спускают плунжер и
перемещают его вверх-вниз. Если он движется плавно, без рывков и
заклинивания, плунжер извлекают и начинают спуск колонны НКТ. Если
нет — извлекают трубу с цилиндром и спускают в скважину другой
исправный цилиндр.
Колонну труб спускают в соответствии с методикой, описанной в
предыдущем параграфе. Завершив спуск колонны, монтируют
посадочную планшайбу, устанавливают на нее воронку и начинают спуск
колонны штанг.
В нижней части колонны на первой штанге укрепляют вставной насос
или плунжер трубного насоса, после чего, захватив колонну штанг
элеватором, осторожно опускают во внутреннюю полость спущенных
НКТ. Колонну штанг спускают в порядке, обратном их подъему, по
методике, изложенной в п 4.3. Следует иметь в виду, что не допускается:
спуск штанг, изготовленных из сталей разных марок для одноступенчатой
гладкой колонны. При спуске ступенчатой колонны длины отдельных
ступеней, их диаметры и марки сталей предварительно рассчитываются и
190
подбираются по специальным таблицам.
Скважину с низким статическим уровнем перед спуском последней
штанги, если ее оборудуют трубным насосом, заливают водой, после
этого сажают плунжер в цилиндр насоса и, заловив узел всасывающего
клапана, срывают его с седла. Поток жидкости промывает штанги, трубы,
детали насоса — плунжер, цилиндр посадочное седло, после этого узел
клапана сажают на седло, отсоединяют плунжер и заполняют скважину
водой.
После спуска колонны штанг вместе со вставным насосом его сажают
на посадочное гнездо, полость насосных труб заполняют водой и затем
срывают насос с посадочного гнезда. Вода из труб устремляется вниз,
промывая колонну штанг и труб, после чего насос повторно сажают на
место и заполняют трубы водой.
Выполнив посадку, приступают к установке плунжера в цилиндре
скважинного насоса.
Плунжер в цилиндре насоса устанавливают таким образом, чтобы при
нижнем положении головки балансира станка-качалки нижний конец
плунжера был удален от верхней точки узла приемного клапана на строго
определенную для данной марки насоса и глубины спуска величину.
Устанавливают плунжер следующим образом: вместо устьевого штока
навинчивают штангу, плавно перемещают ее вверх-вниз, определяя
нижнее положение, (котором происходит посадка плунжера на
всасывающий клапан.
Это положение отмечают на штанге, после чего колонну поднимают,
последнюю штангу отвинчивают, измеряют расстояние от метки до
муфты и подбирают с помощью укороченных штанг длину, при которой
устьевой шток имел бы аналогичные габариты.
Длину штанг наиболее удобно подбирать с использованием
цангозахвата. Последний крепится к устьевому штоку захватывает
штангу, отпиленную на необходимую длину, исключая при этом
длительный подбор укороченных штанг.
После сборки устьевого оборудования и соединения устьевого
штока с канатной подвеской включают станок-качалку. Окончательно
правильность положения плунжера в цилиндре определяют
с помощью динамографа в процессе эксплуатации. При необходимости
положение устьевого штока относительно траверсы подвески изменяют.
При ремонте скважин, оборудованных трубными насосами, на
скважине приходится заменять узлы клапанов. Для извлечения седла
шарика необходимо отвернуть клетку, пользуясь специальным ключом-
«звездочкой». Применение каких-либо металлических предметов для ее
захвата не допускается, так как может привести к порче ребер клетки.
Изменение глубины подвески ШСН
Глубину подвески скважинного насоса изменяют по геологическим,
технологическим причинам, определяющим условия эксплуатации
скважин, и, как правило, увеличивают или уменьшают от нескольких
метров до нескольких десятком метров.
При увеличении глубины подвески предварительно извлекают колонну
штанг вместе с плунжером (если насос трубный) или с насосом (если
насос вставной), далее разбирают планшайбу и в скважину спускают
необходимое число труб. Тип спускаемых труб, их резьба, марка стали
191