Спуско-підіймальні операції (на свердловинах) (рос. спуско-подъемные операции; англ. lowering-lifting operations, нім. Ein- und Ausbauarbeiten f pl, Roundtrip m) — при бурінні — технологічні операції з опускання і піднімання колони труб (бурильних, технологічних тощо), які здійснюються під час буріння свердловин, виконання капітального і підземного ремонту.
Загальний опис
Щоб прискорити виконання ремонтних робіт та досягнути чіткої організації праці, роботи з піднімання i опускання насосно-компресорних труб (НКТ) та насосних штанг рекомендується здійснювати згідно з інструктивними картами організації праці бригади підземного ремонту. Підготовлені до опускання чи підняті зі свердловини труби в основному складають штабелем на помості. Між окремими рядами труб підкладають дерев'яні прокладки, які дають змогу легко підкотити трубу. На один кінець кожної труби накручено муфту. Цими кінцями труби складено до свердловини. Колону насосно-компресорних труб переважно опускають шляхом нарощування її по одній трубі. Кожна спуско-піднімальна операція (СПО) охоплює ряд прийомів, набір яких залежить від технології опускання і піднімання, засобів механізації та автоматизації, що застосовуються під час виконання цих операцій, а також від типу свердловинного насоса. Піднімання НКТ починають тільки після перевірки з допомогою індикатора ваги чи не прихоплено труби. Індикатор ваги встановлюють на мертвому кінці талевого канату.
Спуско-піднімальні операції здійснюються з допомогою одного з таких наборів інструментів: а) автомата АПР; б) двох елеваторів i ручних трубних ключів; в) спайдера, елеватора i ручних ключів; г) агрегату А-50 i гідроротора. Кожному набору інструментів відповідає певна технологія виконання СПО.
Система спуску-піднімання інструменту. Система спуску-піднімання інструменту складається із двох основних компонентів — бурової вежі і лебідки. При бурінні вежу можна розглядати, як підіймальний кран, у функції якого входить піднімання і спуск труб в свердловину. При витягуванні із свердловини бурильна колона піднімається до вежі вверх, часто на висоту 27 м (3 ланки бурової труби).
В багатьох випадках маневрування бурильною колоною в середині вежі здійснюється в ручну, а на сучасних вежах уже є автоматизоване обладнання або системи дистанційного управління, які дозволяють полегшити цю роботу. Висота вежі перевищує 40 м.
Лебідка перетворює енергію і створює необхідну силу для підтягування труб. Електромотори приводять в дію барабан із стальним тросом великого діаметру, протягнутим через шківи спочатку вверх до вершини вежі, а потім вниз до рухомого блоку. Вантаж підвішується під рухомим блоком. Недавно появилась нова конструкція піднімального обладнання для бурових веж. Вона заснована на використанні гідравлічних циліндрів для піднімання і спуску в свердловину бурильної колони і інших труб. При цьому відпадає необхідність в потужній вежі, оскільки вантаж піднімається і опускається при допомозі гідравлічних циліндрів. Використання гідравлічної системи дозволить значно знизити загальну вагу бурового обладнання, а також підвищити безпеку бурильного процесу, зменшити кількість рухомих елементів. Ця конструкція є значним внеском в удосконаленні існуючих бурильних інструментів і обладнання.
Механізація і автоматизація спуско-підіймальних операцій
Див. також Свердловинні механізми для спуско-підіймальних операцій
За допомогою комплексу механізмів АСП механізуються і частково автоматизуються спуско-підіймальні операції в бурінні, що дозволяє на 30 — 40 % скоротити витрати часу на спуск і підйом бурильної колони і значно знизити їх трудомісткість. Механізми АСП дозволяють застосовувати бурильні труби діаметрами 89 — 140 мм і ОБТ діаметром до 178 мм.
Комплекс механізмів АСП складається із автоматичного елеватора, механізму захоплення свічки, механізму підйому свічки, механізму розстановки свічок, спеціального свічника і магазину, рухомого центратора і пульта управління. Комплекс може працювати тільки спільно з пневматичним стаціонарним буровим ключем типу АКБ, роторними пневмоклинами типу ПКР і спеціальним талевим блоком з центральним прохідним отвором для пропуску свічки. Керують механізмами комплексу АСП з трьох пультів:
1) з пульта бурильника — пневматичним клиновим захопленням;
2) з пульта управління — пневматичним ключем АКБ-3М2;
3) з пульта управління — командоапаратами електродвигунів для пересування візка і стріли механізму перенесення свічок, пневматичним циліндром механізму підйому свічок.
Автоматичний елеватор підвішений до талевого блоку на двох стропах і призначений для автоматичного захоплення і звільнення колони бурильних труб у процесі виконання спуско-підіймальних операцій. У корпусі автоматичного елеватора розміщені три гладкі клини, при сходженні яких елеватор підхоплює замок труби під його торець. Клини опускаються і піднімаються системою важелів, з'єднаних з роликами, які котяться по трубі або наїжджають на замок.
Для захоплення труби елеватор внутрішнім отвором опускається на замок. Підпружинені ролики, що знаходяться над елеватором зведені до його осі, а клини підняті в конічній розточці (розведені). Елеватор продовжує опускатися по трубі, ролики наїжджають на замок, розсуваються від осі і пов'язана з ними важільна система опускає клини в конічну розточку корпусу. Клини обхоплюють тіло труби і сприймають вагу бурильної колони, спираючись на торець замка.
Після посадки колони на роторні пневмоклини автоматичний елеватор починає рухатися вниз по трубі. Під дією ваги елеватора пружини важільного механізму стискаються і напрямні ролики розходяться в сторони. Клини розходяться і звільняють трубу, забезпечуючи вільний спуск елеватора. Механізм захоплення свічки МЗС-4М призначений для захоплення й утримування свічки під час її перенесення від центру свердловини на свічник і назад. Він складається із захоплювального пристрою і каретки, яка кріпиться до стріли механізму розстановки свічок на свічник.
Захоплювальний пристрій складається з двох клинів, розміщених у корпусі. Труба захоплюється за гладку частину при включенні механізму підйому свічки, звільняється після установки її в магазині.
Механізм підйому свічки МПС застосовується при підйомі або спуску механізму захоплення зі свічкою в процесі спуско-підіймальних операцій. Він складається з вертикально закріпленого на основі вежі пневматичного циліндра подвійної дії. До штоку пневмоциліндра прикріплений канат, перекинутий через допоміжний шків кронблока. Другий кінець каната приєднаний до механізму захоплення свічки.
Механізм розстановки свічок призначений для перенесення відгвинченої і піднятої свічки від центру свердловини на свічник і назад із швидкістю 0,4 м/с. Механізм складається із рами, укріпленої на вежі на висоті близько 20 м від підлоги бурової, і візка з висувною стрілою, що рухається уздовж рами. Стріла скобою з'єднана з механізмом захоплення свічки. Привід візка і висувної стріли здійснюється двома електродвигунами змінного струму потужністю 3,5 кВт кожен.
Рухомий центратор переміщується по спеціальних направляючих канатах. Він утримує верхній кінець свічки при її згвинчуванні і розгвинчуванні у центрі свердловини і центрує талевий блок при його русі.
Свічник являє собою металоконструкцію, верхній майданчик якої поділений переділками на секції. Свічки при підйомі із свердловини одна за одною в строгому порядку установлюються по секціях свічника. У верхній частині свічки спираються на пальці, які розділяють магазин на секції.
Комплекс механізмів АСП при підйомі бурильної колони зі свердловини виконує операції у такому порядку (рис.).
I. Бурильна колона утримується в роторі пневматичним клиновим захопленням. Автоматичний елеватор 4 захопив чергову свічку 7. Талевий блок 3 опущений в крайнє нижнє положення. Ключ АКБ- 3М2 відведений від ротора. Механізм захоплення почав перенесення відгвинченої свічки на свічник.
II. Клини ПКР підняті. Талевий блок з автоматичним елеватором рухаються вгору, піднімаючи бурильну колону. Пневматичний ключ 5 відведений убік. Механізми захоплення і розстановки свічок 1, 2 продовжують переносити раніше відгвинчену свічку на свічник 6.
III. Механізм розстановки свічок установив свічку на свічник. Талевий блок продовжує підніматися. Пневматичне клинове захоплення і ключ АКБ залишаються в колишньому положенні.
IV. Талевий блок підняв бурильну колону на висоту однієї свічки і досяг верхнього положення. Пневмоклини затиснули колону в роторі. Механізм захоплення свічки повертається до центру свердловини.
V. Талевий блок з автоматичним елеватором почав опускатися вниз вздовж труби. Ключ АКБ-3М2 заведений на замок і починає розгвинчувати з'єднання. Талевий блок продовжує опускатися вниз.
VI. Центратор опустився разом з талевого блоком, зупинився на упорах його підвіски і центрує свічку, що відгвинчується ключем АКБ. Талевий блок з автоматичним елеватором продовжує опускатися. Механізм захоплення підведений до свічки, що відгвинчується.
VII. Талевий блок опустився в нижнє положення і елеватор захопив трубу за упорний торець муфти замка. Замок розгвинчений і ключ АКБ-3М2 відведений убік. Механізм захоплення і підйому свічок виводить відгвинчену свічку з талевого блока і центратора. Пневматичне роторне клинове захоплення розтискається і починається наступний цикл підйому колони на довжину черговий свічки.
Спуск бурильної колони проводиться у зворотній послідовності. Перераховані операції показують, що комплекс механізмів АСП дозволяє успішно поєднувати в часі окремі операції, чим досягається велика економія календарного часу, який витрачається на виконання спуско-підіймальних операцій.
Див. також
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2013. — Т. 3 : С — Я. — 644 с.
- Бойко В. С., Бойко Р. В. Тлумачно-термінологічний словник-довідник з нафти і газу. Тт. 1-2, 2004—2006 рр. 560 + 800 с.
- Українська нафтогазова енциклопедія / за загальною редакцією В. С. Іванишина. — Львів : Сполом, 2016. — 603 с. : іл., табл. — .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Spusko pidijmalni operaciyi na sverdlovinah ros spusko podemnye operacii angl lowering lifting operations nim Ein und Ausbauarbeiten f pl Roundtrip m pri burinni tehnologichni operaciyi z opuskannya i pidnimannya koloni trub burilnih tehnologichnih tosho yaki zdijsnyuyutsya pid chas burinnya sverdlovin vikonannya kapitalnogo i pidzemnogo remontu Shema vikonannya operacij kompleksom mehanizmiv ASP 1 mehanizm zahoplennya svichok 2 mehanizm rozstanovki svichok 3 talevij blok 4 avtomatichnij elevator 5 pnevmatichnij klyuch 6 svichnik 7 svichka Zagalnij opisShob priskoriti vikonannya remontnih robit ta dosyagnuti chitkoyi organizaciyi praci roboti z pidnimannya i opuskannya nasosno kompresornih trub NKT ta nasosnih shtang rekomenduyetsya zdijsnyuvati zgidno z instruktivnimi kartami organizaciyi praci brigadi pidzemnogo remontu Pidgotovleni do opuskannya chi pidnyati zi sverdlovini trubi v osnovnomu skladayut shtabelem na pomosti Mizh okremimi ryadami trub pidkladayut derev yani prokladki yaki dayut zmogu legko pidkotiti trubu Na odin kinec kozhnoyi trubi nakrucheno muftu Cimi kincyami trubi skladeno do sverdlovini Kolonu nasosno kompresornih trub perevazhno opuskayut shlyahom naroshuvannya yiyi po odnij trubi Kozhna spusko pidnimalna operaciya SPO ohoplyuye ryad prijomiv nabir yakih zalezhit vid tehnologiyi opuskannya i pidnimannya zasobiv mehanizaciyi ta avtomatizaciyi sho zastosovuyutsya pid chas vikonannya cih operacij a takozh vid tipu sverdlovinnogo nasosa Pidnimannya NKT pochinayut tilki pislya perevirki z dopomogoyu indikatora vagi chi ne prihopleno trubi Indikator vagi vstanovlyuyut na mertvomu kinci talevogo kanatu Spusko pidnimalni operaciyi zdijsnyuyutsya z dopomogoyu odnogo z takih naboriv instrumentiv a avtomata APR b dvoh elevatoriv i ruchnih trubnih klyuchiv v spajdera elevatora i ruchnih klyuchiv g agregatu A 50 i gidrorotora Kozhnomu naboru instrumentiv vidpovidaye pevna tehnologiya vikonannya SPO Sistema spusku pidnimannya instrumentu Sistema spusku pidnimannya instrumentu skladayetsya iz dvoh osnovnih komponentiv burovoyi vezhi i lebidki Pri burinni vezhu mozhna rozglyadati yak pidijmalnij kran u funkciyi yakogo vhodit pidnimannya i spusk trub v sverdlovinu Pri vityaguvanni iz sverdlovini burilna kolona pidnimayetsya do vezhi vverh chasto na visotu 27 m 3 lanki burovoyi trubi V bagatoh vipadkah manevruvannya burilnoyu kolonoyu v seredini vezhi zdijsnyuyetsya v ruchnu a na suchasnih vezhah uzhe ye avtomatizovane obladnannya abo sistemi distancijnogo upravlinnya yaki dozvolyayut polegshiti cyu robotu Visota vezhi perevishuye 40 m Lebidka peretvoryuye energiyu i stvoryuye neobhidnu silu dlya pidtyaguvannya trub Elektromotori privodyat v diyu baraban iz stalnim trosom velikogo diametru protyagnutim cherez shkivi spochatku vverh do vershini vezhi a potim vniz do ruhomogo bloku Vantazh pidvishuyetsya pid ruhomim blokom Nedavno poyavilas nova konstrukciya pidnimalnogo obladnannya dlya burovih vezh Vona zasnovana na vikoristanni gidravlichnih cilindriv dlya pidnimannya i spusku v sverdlovinu burilnoyi koloni i inshih trub Pri comu vidpadaye neobhidnist v potuzhnij vezhi oskilki vantazh pidnimayetsya i opuskayetsya pri dopomozi gidravlichnih cilindriv Vikoristannya gidravlichnoyi sistemi dozvolit znachno zniziti zagalnu vagu burovogo obladnannya a takozh pidvishiti bezpeku burilnogo procesu zmenshiti kilkist ruhomih elementiv Cya konstrukciya ye znachnim vneskom v udoskonalenni isnuyuchih burilnih instrumentiv i obladnannya Mehanizaciya i avtomatizaciya spusko pidijmalnih operacijDiv takozh Sverdlovinni mehanizmi dlya spusko pidijmalnih operacij Za dopomogoyu kompleksu mehanizmiv ASP mehanizuyutsya i chastkovo avtomatizuyutsya spusko pidijmalni operaciyi v burinni sho dozvolyaye na 30 40 skorotiti vitrati chasu na spusk i pidjom burilnoyi koloni i znachno zniziti yih trudomistkist Mehanizmi ASP dozvolyayut zastosovuvati burilni trubi diametrami 89 140 mm i OBT diametrom do 178 mm Kompleks mehanizmiv ASP skladayetsya iz avtomatichnogo elevatora mehanizmu zahoplennya svichki mehanizmu pidjomu svichki mehanizmu rozstanovki svichok specialnogo svichnika i magazinu ruhomogo centratora i pulta upravlinnya Kompleks mozhe pracyuvati tilki spilno z pnevmatichnim stacionarnim burovim klyuchem tipu AKB rotornimi pnevmoklinami tipu PKR i specialnim talevim blokom z centralnim prohidnim otvorom dlya propusku svichki Keruyut mehanizmami kompleksu ASP z troh pultiv 1 z pulta burilnika pnevmatichnim klinovim zahoplennyam 2 z pulta upravlinnya pnevmatichnim klyuchem AKB 3M2 3 z pulta upravlinnya komandoaparatami elektrodviguniv dlya peresuvannya vizka i strili mehanizmu perenesennya svichok pnevmatichnim cilindrom mehanizmu pidjomu svichok Avtomatichnij elevator pidvishenij do talevogo bloku na dvoh stropah i priznachenij dlya avtomatichnogo zahoplennya i zvilnennya koloni burilnih trub u procesi vikonannya spusko pidijmalnih operacij U korpusi avtomatichnogo elevatora rozmisheni tri gladki klini pri shodzhenni yakih elevator pidhoplyuye zamok trubi pid jogo torec Klini opuskayutsya i pidnimayutsya sistemoyu vazheliv z yednanih z rolikami yaki kotyatsya po trubi abo nayizhdzhayut na zamok Dlya zahoplennya trubi elevator vnutrishnim otvorom opuskayetsya na zamok Pidpruzhineni roliki sho znahodyatsya nad elevatorom zvedeni do jogo osi a klini pidnyati v konichnij roztochci rozvedeni Elevator prodovzhuye opuskatisya po trubi roliki nayizhdzhayut na zamok rozsuvayutsya vid osi i pov yazana z nimi vazhilna sistema opuskaye klini v konichnu roztochku korpusu Klini obhoplyuyut tilo trubi i sprijmayut vagu burilnoyi koloni spirayuchis na torec zamka Pislya posadki koloni na rotorni pnevmoklini avtomatichnij elevator pochinaye ruhatisya vniz po trubi Pid diyeyu vagi elevatora pruzhini vazhilnogo mehanizmu stiskayutsya i napryamni roliki rozhodyatsya v storoni Klini rozhodyatsya i zvilnyayut trubu zabezpechuyuchi vilnij spusk elevatora Mehanizm zahoplennya svichki MZS 4M priznachenij dlya zahoplennya j utrimuvannya svichki pid chas yiyi perenesennya vid centru sverdlovini na svichnik i nazad Vin skladayetsya iz zahoplyuvalnogo pristroyu i karetki yaka kripitsya do strili mehanizmu rozstanovki svichok na svichnik Zahoplyuvalnij pristrij skladayetsya z dvoh kliniv rozmishenih u korpusi Truba zahoplyuyetsya za gladku chastinu pri vklyuchenni mehanizmu pidjomu svichki zvilnyayetsya pislya ustanovki yiyi v magazini Mehanizm pidjomu svichki MPS zastosovuyetsya pri pidjomi abo spusku mehanizmu zahoplennya zi svichkoyu v procesi spusko pidijmalnih operacij Vin skladayetsya z vertikalno zakriplenogo na osnovi vezhi pnevmatichnogo cilindra podvijnoyi diyi Do shtoku pnevmocilindra prikriplenij kanat perekinutij cherez dopomizhnij shkiv kronbloka Drugij kinec kanata priyednanij do mehanizmu zahoplennya svichki Mehanizm rozstanovki svichok priznachenij dlya perenesennya vidgvinchenoyi i pidnyatoyi svichki vid centru sverdlovini na svichnik i nazad iz shvidkistyu 0 4 m s Mehanizm skladayetsya iz rami ukriplenoyi na vezhi na visoti blizko 20 m vid pidlogi burovoyi i vizka z visuvnoyu striloyu sho ruhayetsya uzdovzh rami Strila skoboyu z yednana z mehanizmom zahoplennya svichki Privid vizka i visuvnoyi strili zdijsnyuyetsya dvoma elektrodvigunami zminnogo strumu potuzhnistyu 3 5 kVt kozhen Ruhomij centrator peremishuyetsya po specialnih napravlyayuchih kanatah Vin utrimuye verhnij kinec svichki pri yiyi zgvinchuvanni i rozgvinchuvanni u centri sverdlovini i centruye talevij blok pri jogo rusi Svichnik yavlyaye soboyu metalokonstrukciyu verhnij majdanchik yakoyi podilenij peredilkami na sekciyi Svichki pri pidjomi iz sverdlovini odna za odnoyu v strogomu poryadku ustanovlyuyutsya po sekciyah svichnika U verhnij chastini svichki spirayutsya na palci yaki rozdilyayut magazin na sekciyi Kompleks mehanizmiv ASP pri pidjomi burilnoyi koloni zi sverdlovini vikonuye operaciyi u takomu poryadku ris I Burilna kolona utrimuyetsya v rotori pnevmatichnim klinovim zahoplennyam Avtomatichnij elevator 4 zahopiv chergovu svichku 7 Talevij blok 3 opushenij v krajnye nizhnye polozhennya Klyuch AKB 3M2 vidvedenij vid rotora Mehanizm zahoplennya pochav perenesennya vidgvinchenoyi svichki na svichnik II Klini PKR pidnyati Talevij blok z avtomatichnim elevatorom ruhayutsya vgoru pidnimayuchi burilnu kolonu Pnevmatichnij klyuch 5 vidvedenij ubik Mehanizmi zahoplennya i rozstanovki svichok 1 2 prodovzhuyut perenositi ranishe vidgvinchenu svichku na svichnik 6 III Mehanizm rozstanovki svichok ustanoviv svichku na svichnik Talevij blok prodovzhuye pidnimatisya Pnevmatichne klinove zahoplennya i klyuch AKB zalishayutsya v kolishnomu polozhenni IV Talevij blok pidnyav burilnu kolonu na visotu odniyeyi svichki i dosyag verhnogo polozhennya Pnevmoklini zatisnuli kolonu v rotori Mehanizm zahoplennya svichki povertayetsya do centru sverdlovini V Talevij blok z avtomatichnim elevatorom pochav opuskatisya vniz vzdovzh trubi Klyuch AKB 3M2 zavedenij na zamok i pochinaye rozgvinchuvati z yednannya Talevij blok prodovzhuye opuskatisya vniz VI Centrator opustivsya razom z talevogo blokom zupinivsya na uporah jogo pidviski i centruye svichku sho vidgvinchuyetsya klyuchem AKB Talevij blok z avtomatichnim elevatorom prodovzhuye opuskatisya Mehanizm zahoplennya pidvedenij do svichki sho vidgvinchuyetsya VII Talevij blok opustivsya v nizhnye polozhennya i elevator zahopiv trubu za upornij torec mufti zamka Zamok rozgvinchenij i klyuch AKB 3M2 vidvedenij ubik Mehanizm zahoplennya i pidjomu svichok vivodit vidgvinchenu svichku z talevogo bloka i centratora Pnevmatichne rotorne klinove zahoplennya roztiskayetsya i pochinayetsya nastupnij cikl pidjomu koloni na dovzhinu chergovij svichki Spusk burilnoyi koloni provoditsya u zvorotnij poslidovnosti Pererahovani operaciyi pokazuyut sho kompleks mehanizmiv ASP dozvolyaye uspishno poyednuvati v chasi okremi operaciyi chim dosyagayetsya velika ekonomiya kalendarnogo chasu yakij vitrachayetsya na vikonannya spusko pidijmalnih operacij Div takozhLebidka Doloto Burova kolona Burova vezhaLiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Shidnij vidavnichij dim 2013 T 3 S Ya 644 s Bojko V S Bojko R V Tlumachno terminologichnij slovnik dovidnik z nafti i gazu Tt 1 2 2004 2006 rr 560 800 s Ukrayinska naftogazova enciklopediya za zagalnoyu redakciyeyu V S Ivanishina Lviv Spolom 2016 603 s il tabl ISBN 9789669191403