Содержание

Введение 3

1. Подъем лебедки 5

1.1. Конструкция установки 5

1.2. Комплекс оборудования 12

1.3. Агрегаты 18

1.4. Двигатели промысловых подъемников 24

2. Расчет деталей подъемника 26

2.1 Определение числа рядов малого каната на барабане лебедки подъемника 26

2.2. Определение скорости подъема крюка 29

2.3. Определение числа труб, поднимаемых на каждой скорости подъемника 30

3. Охрана труда и окружающей среды 33

Заключение 42

Список используемой литературы 44

Введение

Эксплуатационные скважины для проведения в них работ по спуску и подъему труб или шланг во время эксплуатации или ремонта оборудуют подъемниками. Так как при нормальных условиях работы скважины время, затрачиваемое на операции с подъемником, агрегатом, составляет незначительную часть от общего баланса времени, то эксплуатационные скважины в настоящее время обслуживаются, как правило, передвижными подъемниками и агрегатами.

Промысловые подъемники используются не только для подъема и спуска труб и штанг, но и для спускоподъемных работ при капитальном ремонте скважин, для разбуривания цементных пробок, чистки песчаных пробок тартанием при помощи специальных желонок, для вспомогательных работ по монтажу оборудования и т.п.

Стационарные подъемники ставятся в настоящее время только у тех скважин, доступ к которым затруднен.

Передвижные подъемники монтируются на тракторах, автомашинах или на специальных площадках на колесах (прицепах).

При монтаже на тракторе или автомашине лебедки приводятся в действие от двигателей этих машин через специальные коробки отбора мощности. При монтаже подъемников на прицепах их иногда снабжают электродвигателями питание которых осуществляется от промысловой сети. Эти подъемники удобно использовать при работе в глубиннонасосных скважинах, однако, несмотря на экономические и эксплуатационные преимущества электродвигателей, такие подъемники обладают существенными недостатками; во-первых, они не могут перемещаться без тягача, во-вторых, мощность, потребляемая ими, в несколько раз превышает мощность, нужную для станка-качалки, в связи с чем для таких подъемников приходится устраивать усиленную электросеть. Вследствие указанных недостатков эти электроподъемники не получили распространения.

В настоящее время на нефтяных промыслах в России применяются главным образом подъемники на тракторе. Подъемники смонтированные на автомашинах, также выпускаются нашей промышленностью, но они менее распространены, чем тракторные.

1. Подъем лебедки

К основному оборудованию, при помощи которого проводят спускоподъемные операции, относятся подъемные лебедки, монтируемые на самоходной транспортной базе автомобиля или тракторе.

Если лебедка монтируется совместно с вышкой, талевой системой и другим оборудованием на транспортной базе, оборудование в целом называется подъемной установкой или агрегата при более полной комплектации (насосом, ротором, вертлюгом и др.) — комплектом подъемного оборудования. Если на базе монтируется только лебедка, такой механизм называется подъемной лебедкой.

1.1. Конструкция установки

Предназначены для спускоподъемных операций с укладкой труб и штанг на мостки при текущем и капитальном ремонте нефтяных к газовых скважин, не оборудованных вышечными сооружениями.

Установка АзИНМАШ-37А и АзИНМАШ-37А1. Установка АзИНМАШ-37А представляет собой самоходную установку, смонтированную на шасси автомобиля КрАЗ-255Б высокой проходимости. Имеет следующие основные узлы: лебедку, вышку с талевой системой, переднюю и заднюю опоры вышки, кабину оператора, а также гидравлическую, пневматическую и электрическую системы управления установкой и другие вспомогательные узлы механизмы (рисунок 1).

Комплектуется автоматом АП-2 (с гидравлическим приводом) для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб и автоматическим ключом КШЭ (с электрическим приводом) для свинчивания и развинчивания насосных штанг.

Имеет ограничитель подъема крюкоблока, системы звуковой световой сигнализации установки вышки, контрольно-измерительные приборы работы двигателя и пневмосистемы, а также другие системы блокировки, обеспечивающие безопасность проведения работ при монтаже установки вблизи скважины и спускоподъемных операциях.

Оборудована системой освещения рабочего места у устья скважины, вышки, а также пути движения крюкоблока. Исполнение системы освещения взрывобезопасное. Питание — от электрооборудования автомобиля.

Управление всеми механизмами установки при спускоподъемных операциях осуществляется из трехместной отапливаемой кабины оператора, расположенной между лебедкой и кабиной автомобиля. Управление установкой вышки в рабочее и транспортное положения — дистанционное с ручного выносного пульта.

Таблица 1

Установка АзИНМАШ-37А1 смонтирована на автомобиле КрАЗ-260 с относительно повышенными грузоподъемностью и мощностью двигателя.

В отличие от установки АзИНМАШ-37А имеет в тормозной системе ретинаксовые колодки вместо лент с фрикционным материалом «феррадо», а в системе противозатаскивания талевого блока использован винтовой механизм, более надежный и удобный в эксплуатации.

Установки АзИНМАШ-37А и АзИНМАШ-37А1 монтируют у скважины на специально бетонированной площадке, которая оснащена системой безъякорного крепления вышки на скважине.

Привод навесного оборудования установок АзИНМАЩ-37А и АзИНМАЩ-37А1 осуществляется от тягового двигателя автомобиля через коробку передач, включенную напрямую, и раздаточную коробку.

Зависимость скорости подъема крюка установок АзИНМАШ-37А и АзИНМАШ-37А1 и их грузоподъемности от включенной передачи представлена в табл. 1. Техническая характеристика установок АзИНМАШ-37А и ЛоПН:МАШ-37А1 приведена ниже.

Подъемная установка УПА-32 предназначена для проведения совмещенных во времени операций по спуску и подъему насосно-компрессорных труб и насосных штанг с процессом свинчивания и развинчивания, а также с вертикальной установкой труб и подвески штанг с участием верхнего рабочего при текущем и капитальном ремонте нефтяных и газовых скважин. Применяется в умеренном и холодном макроклиматических районах. Представляет собой самоходную установку, смонтированную на шасси автомобиля КрАЗ-260 высокий проходимости. Выпускается на базе установки АзИНМАШ-З7А1.

Скорость подъема крюка установки и ее грузоподъемность в зависимости от включенной передачи лебедки представлены в табл. 2.

Таблица 2

Подъемная установка имеет следующие основные узлы: однобарабанную лебедку, телескопическую вышку с балконом для верхнего рабочего, талевую систему, механизмы для спускоподъемных операции, а также гидравлическую, пневматическую, электрическую и электрогидравлические системы управления установкой. Оборудование механизации включает дистанционно управляемые трубный ключ-манипулятор, центратор, спайдер, трубодержатели и штангодержатели с вспомогательной лебедкой, элеваторы трубный и штанговый.

Вес операции проводятся с централизованного пульта управления.

Привод навесного оборудования осуществляется от тягового двигателя через коробки отбора мощности и передач.

Установка подъемная УПТ-32 предназначена для проведения спускоподъемных операции в процессе текущего и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин глубиной до 2400 м, расположенных в умеренных и холодных (район Ь) макроклиматических районах.

Представляет собой самоходную установку, смонтированную на гусеничном тракторе Т-130МГ, состоящую из следующих основных узлов: однобарабанной лебедки, установленной. на специальном основании под оборудование; коробки передач; вышки с талевой системой; задней и передней опор вышки (рисунок 2).

Установка укомплектована автоматом АПР-2 (с гидравлическим приводом) для свинчивания и развинчивания труб; оснащена устройством противозатаскивания талевого блока, взрывобезопасной системой освещения устья скважины и пути движения талевого блока.

Привод лебедки и других механизмов — от двигателя трактора; подъем вышки и механизма для свинчивания и развинчивания труб — от гидравлической системы; включение фрикционной муфты осуществляется пневматической системой.

Управление всеми механизмами установки осуществляется из кабины трактора. Подъемом вышки управляют с пульта, расположенного у ноги задней опоры.

Установку монтируют у скважины на специально бетонированной площадке с якорями для крепления оттяжек вышки.

Отбор мощности для привода компрессора осуществляется с переднего конца коленчатого вала двигателя трактора через карданный вал, клиноременую передачу на шкив, сидящий на валу компрессора.

Установки подъемные УПТ1-50 и УПТ1-50Б предназначены для проведения спускоподъемных операций и привода ротора в процессе ремонта и освоения нефтяных и газовых скважин глубиной до 3500 м, расположенных в умеренных и холодных (район 1₂) макроклиматических районах.

Установка УПТ1-50 — самоходная, смонтирована на гусеничном тракторе Т-130МГ-1; состоит из следующих основных узлов: однобарабанной лебедки, установленной на специальном основании под оборудование; вышки с талевой системой; задней и передней опор вышки; узла привода ротора и кабины водителя.

Установка укомплектована гидрораскрепителем и автоматом АПР-2 (с гидравлическим приводом) для свинчивания и развинчивания труб; оснащена устройством противозатаскивания талевого блока и взрывобезопасной системой освещения рабочей площадки на устье скважины и пути движения талевого блока.

Привод исполнительных узлов и механизмов — от двигателя трактора, лебедки и ротора через трансмиссию; подъем вышки, гндрораскрепителя и механизма для свинчивания и развинчивания труб — от гидравлической системы; включение фрикционных муфт осуществляется пневматической системой.

Управление всеми механизмами установки осуществляется из кабины трактора. Подъемом вышки управляют с земли.

Подъемная установка УПТ1-50Б смонтирована на болотоходном гусеничном тракторе Т-130МБГ, обладает повышенной устойчивостью и проходимостью за счет использования в качестве базы болотоходного трактора и приближения центра тяжести навесного оборудования к центру тяжести трактора.

Конструкция установки УПТ1-50Б отличается от УПТ1-50 следующим:

- наличием управляемого с земли механизма фиксации вышки в транспортном положении;

- наличием площадки для обслуживания мертвого конца талевого каната;

- улучшенной видимостью устья скважины из кабины машиниста;

- повышенной надежностью конической передачи привода лебедки; установкой компрессора под капотом двигателя трактора.

В остальном конструкции установок УПТ1-505 и УПТ1-50 идентичны. Установку поставляют с гусеницами нормальной ширины (500 мм) и увеличенной (920 мм).

Установки УПТ1-50 и УПТ1-50Б монтируют у скважины, устанавливая внешние якори для крепления оттяжек вышки.

Агрегат А-50У предназначен для спускоподъемных операций с насосно-компрессорными и бурильными трубами и укладки их на мостки при освоении, текущем и капитальном ремонте скважин, для разбуривания цементной пробки в трубах диаметром 146—148 мм с промывкой скважин, установки фонтанной арматуры, ликвидации аварий в скважинах и для буровых работ.

Этот агрегат — самоходная установка, смонтированная на шасси автомобиля КрАЗ-257. Имеет следующие основные узлы: однобарабанную лебедку с трансмиссией привода, вышку с талевой системой, ротор с гидравлическим приводом, промежуточный вал бурового ротора, систему управления и насосный блок. Имеет также ограничитель подъема крюкоблока, канатоукладчик, контрольно-измерительные приборы для контроля за работой двигателя, элементов гидросистемы и пневмосистемы, обеспечивающие безопасность при установке агрегата у скважины, и проведении спускоподъемных работ (Рисунок 3).

Управление всеми механизмами агрегата как при установке вышки в рабочее положение, так и при спускоподъемных операциях осуществляется с открытого пульта, расположенного на раме агрегата у задней опоры вышки, слева по ходу автомобиля.