Вопрос 6.1. Насосные установки

Предназначены для нагнетания в нефтяные и газовые скважины различных жидких сред при цементировании, гидравлическом раз­рыве пластов, гидропескоструйной перфорации, кислотной обработ­ке призабойной зоны, промывке песчаных пробок, а также при про­ведении других промывочно-продавочньтх работ.

Насосные установки укомплектованы насосами высокого давле­ния; смонтированы на шасси автомобилей, на тракторах и на специ­альных рамах.

Насосная установка УН1Т-100х200 предназначена для нагнетания в скважины различных жидких сред в процессе их ремонта, а также при проведении других промывочно-продавочных работ в нефтяных и газо­вых скважинах в районах с умеренным и холодным климатом.

Установка состоит из насоса, коробки отбора мощности, коробки передач, цепного редуктора, манифольда, вспомогательного трубопро­вода, поста управления и системы подогрева.

Насос - трехплунжерный горизонтальный со сварной станиной. Привод насоса - от тягового двигателя через коробку отбора мощно­сти, карданные валы, четырехскоростную коробку передач и цепной редуктор.

Приемная линия манифольда представляет собой рукав с фильт­ром на конце. На нагнетательной линии манифольда предусмотрены

Рис.6.1. Насосная установка УН1Т-100х200:

1 - трактор Т - 130.1.Г-1; 2- пост управления; 3 - система подогрева; 4 - насос

НП - 100ХЛ; 5 - напорный трубопровод; 6 - приемный трубопровод; 7 - ценной редуктор;

8 - коробка передач КП - 4 - 90; 9 - вспомогательный трубопровод

 

 

-337-

пробковые краны высокого давления, предохранительный клапан и манометр.

Пост управления установкой расположен в кабине трактора, куда выведены рычаги управления зубчатыми муфтами включения коро­бок отбора мощности и коробок передач.

Обогрев и продувка гидравлической части насоса и нагнетательно­го манифольда - выхлопными газами тягового двигателя трактора.

Насосная установка с цистерной АКПП-500 предназначена для транспортирования и нагнетания в скважины жидких сред при со-лянокислотной обработке призабойной зоны нефтяных и газовых скважин.

Установка состоит из насоса, цистерны, вспомогательного трубо­провода, манифольда и другого оборудования.

Насос - трехплунжерный горизонтальный с трансмиссией; уста­новлен на раме за кабиной автомобиля.

Привод насоса - от тягового двигателя автомобиля через разда­точную коробку, коробку отбора мощности, карданную передачу и редуктор.

Для обеспечения всего диапазона давлений и подач насос укомп­лектован сменными плунжерами двух типоразмеров.

Цистерна, установленная на раме за насосом, служит для транс­портирования соляной кислоты; она оснащена поплавковым указа­телем уровня. Внутренняя поверхность цистерны гуммирована.

Манифольд включает в себя всасывающую и нагнетательную ли­нии. На нагнетательной линии расположены предохранительный клапан со срезным стержнем, запорная арматура и манометр.

Рис. 6.2. Насосная установка с цистерной АКПП-500:

1 - автошасси КрАЗ-255Б; 2 - насос 5НК-500; 3 - цистерна; 4 - вспомогательный

трубопровод; 5 - редуктор;6 - манифольд; 7 - коробка отбора мощности

 

- 338-

Насосная установка УНЦ2-160х500 предназначена для транс­портирования и нагнетания в скважины жидких сред при углекис-лотной обработке призабойной зоны нефтяных и газовых скважин в районах с умеренным климатом.

Установка состоит из трехплунжерного горизонтального насоса, цистерны, подпорного центробежного насоса, манифольда и вспомо­гательного трубопровода.

Насос установлен на раме за кабиной автомобиля. Привод насоса -от тягового двигателя автошасси через раздаточную коробку, короб­ку отбора мощности и редуктор.

Для обеспечения всего диапазона давлений и подач насос укомп­лектован плунжерами двух типоразмеров.

Цистерна, установленная на раме за насосом, служит для транспор­тирования рабочих жидкостей, предназначенных для продавки жид­кой углекислоты из ствола скважины в пласт. Цистерна овального се­чения, цельносварная; несплошная перегородка, расположенная внут­ри цистерны, предохраняет ее днища от гидравлических ударов. В вер­хней части цистерны имеется люк для залива рабочей жидкости.

Центробежный насос - консольный одноступенчатый; предназ­начен для создания подпора рабочей жидкости на приеме трехплун-

Рис. 6.3. Насосная установка УНЦ2-160х500:

1-автошасси КрАЗ-257Б1А; 2-насос 5НК-500; 3 - напорный трубопровод;

4 - цистерна; 5 - вспомогательный трубопровод; 6 —редуктор; 7 - приемный

трубопровод; 8 - подпорный насос 4К-6; 9 - коробка отбора мощности

 

 

-339-

жерного насоса при продавке жидкой углекислоты в пласт. Привод насоса - от тягового двигателя автомобиля через коробку отбора мощ­ности, карданный вал и одноступенчатый редуктор.

Манифольд включает в себя всасывающий и нагнетательный тру­бопроводы для обвязки цистерны с трехплунжерным и центробеж­ным насосами, а также для присоединения насосов к посторонним источникам рабочей жидкости. Для плавного сброса давления пре­дусмотрен секторный кран. Нагнетательный трубопровод насоса укомплектован проходным пробковым краном, предохранительным клапаном и манометром.

Насосная установка ЦА-320А предназначена для нагнетания в скважины различных жидких сред при их цементировании в про­цессе бурения и капитального ремонта, а также при проведении дру­гих промывочно-продавочных работ в нефтяных и газовых скважи­нах в районах с умеренным климатом.

Установка состоит из водоподающего блока для подачи воды в смесительное устройство, насоса высокого давления для закачки жидкости в скважину, мерного бака, манифольда, вспомогательного разборного трубопровода и механизмов управления установкой.

Все оборудование смонтировано на двух монтажных рамах, при­
крепленных к лонжеронам автошасси.

Рис. 6.4. Насосная установка ЦА-320А:

- автошасси КрАЗ-257Б1А; 2 -коробка отбора мощности; 3 - центробежный насос

ЦНС-38-154; 4 - силовой агрегат привода центробежного насоса; 5-мерный бак;

6 - монтажная рама; 7 -манифольд; 8 - карданный вал привода насоса 9Т

 

-340-

Водоподающий блок состоит из, смонтированных на общей раме центробежного насоса и силового агрегата, выполненного на базе дви­гателя ГАЗ-52А. Топливо поступает к двигателю из бензинового бач­ка, установленного под настилом установки.

Насос высокого давления - двухцилиндровый, двустороннего действия. Привод насоса от тягового двигателя автомобиля через ко­робку отбора мощности и карданный вал, соединяющий выводной вал коробки отбора мощности с концом вала червяка глобоидной пары приводной части насоса.

Для обеспечения работы насоса во всем диапазоне давлений и подач он укомплектован сменными втулками и поршнями трех ти­поразмеров.

Напорная линия насоса высокого давления оборудована предох­ранительным клапаном.

На воздушном компенсаторе установлен манометр с разделителем.

Для соединения напорной линии с устьем скважины предусмот­рен разборный вспомогательный трубопровод высокого давления с шарнирными коленами. Напорный коллектор насоса высокого дав­ления оборудован линией, служащей для проверки работы насоса до начала операции и сброса давления в напорной линии после опера­ции. Предусмотрен сброс жидкости в мерный бак.

Приемный трубопровод центробежного насоса также соединен с мерным баком, а напорный трубопровод шлангом соединен со сме­сительным устройством смесительной установки.

Мерный бак разделен перегородкой на два равных отсека; в каж­дом отсеке установлены мерные линейки и донные клапаны. Под дон­ными клапанами расположена приемная камера, к которой присое­динены приемные трубы обоих насосов.

Приемная линия насоса высокого давления подсоединена к мер­ному баку; выводы, расположенные по обе стороны установки, по­зволяют устанавливать цементный бачок с любой стороны; переклю­чение производится поворотными заслонками. Раствор из цементно­го бачка отсасывается шлангом, присоединенным к концу приемного трубопровода.

Механизм управления работой насоса высокого давления распо­ложен в кабине автомобиля, а механизм управления работой донных клапанов мерного бака и кранов наливного трубопровода - непос­редственно у мерного бака.

Насосная установка 5ЦА-320С предназначена для нагнетания в скважины различных жидких сред при их цементировании в про­цессе бурения и капитального ремонта, а также при проведении дру­гих промывочно-продавочных работ в нефтяных и газовых скважи­нах в труднодоступных районах с умеренным климатом.

-341-

Рис. 6.5. Насосная установка 5ЦА-320С:

1 - сани; 2-монтажная рама; 3-бензиновый бак; 4-силовой агрегат с двигателем ЯМЗ-238; 5-карданный вал привода насоса 9Т; 6 - мерный бак; 7 - пост управления;

8 - насос 9Т; 9 - вспомогательный трубопровод; 10 - напорная линия;

11— приемная линия; 12 - палец крепления внешней подвески вертолета;

13 - стремянка крепления монтажной рамы к саням; 14 - аккумуляторная батарея;

15 - дышло саней

Установка, смонтированная на раме, состоит из силового агрега­та, насоса, мерного бака, вспомогательного трубопровода, манифольда и системы управления.

Силовой агрегат выполнен на базе дизельного двигателя с двух­дисковой фрикционной муфтой сцепления постоянно-замкнутого типа и коробкой передач. Оборудован системами водяного охлажде­ния и смазки, а также подогревателем ПЖД-44 для запуска дизель­ного двигателя в холодное время года.

Для обеспечения работы насоса во всем диапазоне давлений и подач он укомплектован сменными втулками и поршнями трех ти­поразмеров.

В приемную линию насоса жидкость поступает из мерного бака, а также из постороннего источника.

Напорная линия насоса оборудована воздушным компенсатором, предохранительным клапаном, разделителем с манометром и проб­ковыми кранами.

 

 

- 342 -

Мерный бак разделен перегородкой на два равных отсека; в каждом отсеке установлены мерные линейки, донные клапаны и наливные пат­рубки. Под донными клапанами расположена приемная камера, соеди­няющая приемный трубопровод с любым отсеком мерного бака.

Установка укомплектована приемным шлангом и напорным вспо­могательным трубопроводом с шарнирными коленами для соедине­ния с блоком манифольда или с устьем скважины.

Управление установкой централизованное, с поста, расположен­ного на платформе у мерного бака.

Масса установки позволяет транспортировать ее вертолетом МИ-6 на внешней подвеске, а также на санях или прицепе - тягачом. При обслуживании морских скважин установка может быть установлена на различных судах.

Насосная установка ЗЦА - 400А предназначена для нагнетания в скважины различных жидких сред при их цементировании в про­цессе бурения и капитального ремонта, а также при проведении дру­гих промывочно-продавочных работ в нефтяных и газовых скважи­нах в районах с умеренным климатом.

Рис. 6.6. Насосная установка ЗЦА-400А:

1 - автошасси КрАЗ-257Б1А; 2 - силовой агрегат; 3 - фара для освещения рабочего

места; 4 - вспомогательный трубопровод; 5 -коробка передач; 6 - пост управления;

7 -насос 11Т;8 - мерный бак; 9 - приемный трубопровод; 10 - напорный трубопровод;

11 - аккумуляторы

 

 

-343-

Установка состоит из силового агрегата, коробки передач, трехцилиндрового горизонтального насоса, вспомогательного трубопро­вода, манифольда, мерного бака и системы управления, закреплен­ных на общей монтажной раме.

Силовой агрегат, выполненный на базе дизельного двигателя, обо­рудован системами водяного охлаждения, смазки и питания, много­дисковой фрикционной муфтой сцепления постоянно замкнутого типа, контрольно-измерительными приборами и электросистемой с аккумуляторной батареей, обеспечивающей запуск дизельного дви­гателя электростартером.

Система смазки принудительная, циркуляционная.

Для обеспечения работы насоса двустороннего действия во всем диапазоне давлений и подач он укомплектован сменными втулками и поршнями трех типоразмеров.

В приемную линию насоса жидкость поступает из мерного бака, а также из бака, установленного на земле.

Напорная линия насоса оборудована предохранительным клапа­ном, разделителем с манометром и пробковыми кранами. Предусмот­рен сброс жидкости из контрольной линии в мерный бак.

Установка укомплектована приемным и напорным шлангами, а также вспомогательным трубопроводом с шестью шарнирными ко­ленами для соединения с блоком манифольда или устьем скважины.

Мерный бак разделен перегородкой на два равных отсека. В каж­дом отсеке установлены мерные линейки и донные клапаны, под ко­торыми расположена приемная камера, соединяющая приемную ли­нию насоса с любым отсеком мерной емкости.

Управление установкой - с поста, расположенного на платформе.

Насосная установка УН1 - 630 х 700А (4АН - 700) предназна­чена для нагнетания различных жидких сред при гидравлическом раз­рыве пластов, гидропескоструйной перфорации и других продавоч-нопромывочных работах, проводимых в нефтяных и газовых сква­жинах в районах с умеренным климатом.

Установка состоит из силового агрегата, коробки передач, трехплунжерного насоса, вспомогательного трубопровода, манифольда и систе­мы управления. Все оборудование закреплено на общей монтажной раме.

Силовой агрегат, выполненный на базе дизельного двигателя обо­рудован системами водяного охлаждения, смазки и питания, много­дисковой фрикционной муфтой сцепления постоянно замкнутого типа, контрольно-измерительными приборами, электросистемой с аккумуляторной батареей, обеспечивающей запуск дизельного дви­гателя электростартером.

Для обеспечения работы насоса во всем диапазоне давлений и подач он укомплектован сменными плунжерами двух типоразмеров.

 

-344-

Рис. 6.7. Насосная установка УН1-630Х700А (4АН-700):

1 - автошасси КрАЗ-257Б1А; 2 - пост управления; 3 - силовой агрегат; 4 - коробка

передач ЗКПМ; 5-зубчатая муфта; 6 - насос 4Р-700; 7 - напорный трубопровод;

8 - вспомогательный трубопровод; 9 -фара для освещения рабочего места;

10 - аккумуляторная батарея

Приемная линия насоса оборудована выводами, расположенны­ми с обеих сторон установки; напорная линия - предохранительным клапаном.

Управление установкой - централизованное, с поста, расположен­ного в кабине автомобиля.

Насосная установка УНБ1 - 400x40 применяется для нагнета­ния различных неагрессивных жидкостей при цементировании, гид­ропескоструйной перфорации, гидравлическом разрыве пластов и других промывочно-продавочных работах, проводимых на нефтяных и газовых месторождениях.

Установка (рис. 6.8), смонтированная на автомобиле КрАЗ-250, состоит из силовой установки 2, карданного 6 и промежуточного 8 валов, коробки передач 9, плунжерного насоса 12 с навесным редук­тором, бака мерного 5, манифольда 11, вспомогательного трубопро­вода 7, водоподающего блока 14, цементного бачка 13, поста управле­ния 4 с фарой для освещения 3, зубчатой муфты 10 и выхлопной тру­бы двигателя автомобиля 1 с искрогасителем.

 

 

-345-

Рис. 6.8. Установка насосная УНБ 1-400x40:

1—двигатель; 2— силовая установка; 3 -фара освещения; 4 - пост

управления; 5 - мерный бак; 6 - карданный вал; 7 — вспомогательный

трубопровод; 8 — промежуточный вал; 9 — коробка передач; 10 - зубчатая

муфта; 11 - манифольд; 12 - плунжерный насос; 13 - бачок для цемента;

14 - водоподающий блок

Силовая установка включает двигатель В2-500АВ-СЗ с главным фрикционом и вентилятором, системы топлива, охлаждения и смазки, воздухоочистители, подогреватель, стартер с пусковым реле и другое вспомогательное оборудование. Двигатель через фрикционную муф­ту и промежуточный вал передает вращение валу коробки передач. Вращение с выводного вала коробки передач через зубчатую муфту передается приемному валу навесного редуктора плунжерного насоса.

Трехплунжерный, горизонтальный одностороннего действия насос 14Т1 состоит из гидравлической, приводной частей и редуктора. Ме­ханизм насоса работает по следующей схеме: от коробки передач вра­щение передается на вал-шестерню редуктора, от него на зубчатое ко­лесо, которое соединено с коренным валом насоса зубчатой муфтой. Коренной вал приводит в движение шатуны и посредством их приво­дит в возвратно-поступательное движение крейцкопфы и плунжеры.

Водоподающий блок, предназначенный для подачи чистой воды в цементосмеситель при затворении цементного раствора, включает центробежный насос, коробку отбора мощности, карданные валы и промежуточную опору.

 

-346-

Манифольд насосной установки состоит из приемной, напорной, наливной, сбросовой линий к основному плунжерному насосу и при­емной, напорной линий к водоподающему насосу.

С помощью манифольда можно выполнить следующие операции:

- забрать воду из мерного бака и закачать ее центробежным насо­сом в смесительное устройство цементосмесительнои машины или отдельный смеситель;

- забрать воду центробежным насосом от постороннего источни­ка и подать ее в свой мерный бак или какую-либо другую емкость;

- забрать цементный раствор плунжерным насосом из цементно­го бачка и подать его в скважину;

- принять плунжерным насосом глинистый раствор или другую продавочную жидкость из мерного бака и подать их в скважину;

 

 

-347-

- наполнить мерный бак от постороннего источника;

- сбросить жидкость из плунжерного насоса в мерный бак при за­рядке насоса или после окончания работы;

- забрать плунжерным насосом промывочную жидкость из посто­роннего источника по обе стороны насосной установки и закачать ее по нагнетательной линии в скважину или какую-либо другую емкость.

Кинематическая схема установки приведена на рис. 6.9.

Всасывающая линия центробежного насоса расположена с левой, а плунжерного насоса - с правой стороны по ходу автомобиля.

Вспомогательный трубопровод состоит из девяти труб высокого давления, семи шарнирных колен, 100-мм шланга всасывающего и 50-мм шлангов нагнетательного, сброса и продувки манифольда. Трубы высокого давления уложены в стойках, расположенных под и на настиле установки. Каждая труба с одной стороны имеет гнездо конуса, а с другой стороны - конус с накидной гайкой.

Всасывающий шланг резинотканевый гофрированный, длиной 4 м, нагнетательный длиной 10 м, а шланг продувки манифольда - 5м.

Мерный бак вместимостью 5,5 м³ сварной конструкции разделен перегородкой на две равные половины, в каждой из которых уста­новлены указатели уровня с ценой деления 0,1 м³.

В днище бака вмонтированы донные клапаны для плунжерного и водоподающего насосов, которые позволяют соединить каждую по­ловину бака или обе вместе с приемными линиями манифольда.

Установка насосная УНБ1-160х40 (рис. 6.10), смонтированная на шасси автомобиля КрАЗ-250, предназначена для нагнетания раз­личных жидких сред при цементировании скважин в процессе буре­ния, капитального ремонта скважин и проведении промывочно-продавочных работ в нефтяных и газовых скважинах.

Для монтажа навесного оборудования на шасси автомобиля устанав­ливают две дополнительные рамы, на которых монтируют: поршневой цементировочный насос типа 9ТМ, дополнительный верхний двига­тель марки ГАЗ-52 А для привода центробежного водяного насоса типа ЦНС38-154, мерный бак, трубы, шарнирные колена разборного тру­бопровода, защитный кожух поршневого насоса, выхлопную трубу с искрогасителем, выведенную вверх и снабженную кожухом для за­щиты обслуживающего персонала от ожогов, манифольд, донные клапаны и электрооборудование.

Привод насоса 9ТМ осуществляется от двигателя автомобиля КрАЗ-250 посредством коробки отбора мощности, установленной на фланце раздаточной коробки автомобиля.

Манифольд установки состоит из приемной и нагнетательной линий. Приемная линия насоса 9ТМ при помощи установленных на ней шиберных заслонок позволяет забирать жидкость как из мерно­го бака, так и из цементного бачка, установленного на земле.

-348-

Жидкость из цементного бачка можно забирать с правой или ле­вой стороны установки с помощью шланга, присоединяемого к при­емному трубопроводу.

На приемной линии насоса ЦНС, соединяющей насос с нижней камерой мерного бака, установлена шиберная заслонка. Нагнетатель­ная линия этого насоса выведена под настил с левой стороны уста­новки и заканчивается гнездом уплотнения, к которому на месте про­ведения работ присоединяют резиновый рукав для подачи жидкости в цементосмеситель. Количество жидкости, подаваемой насосом ЦНС, регулируют изменением частоты вращения двигателя. Водоподающий насос оборудован системой продувки выхлопными газа­ми двигателя для удаления жидкости из насоса после окончания ра­боты при минусовых температурах и прогрева насоса.