Лабораторна робота № 12

 

ВИВЧЕННЯ КОНСТРУКЦІЙ, ВИМІРЮВАННЯ I РОЗРАХУНОК

ПАРАМЕТРІВ ЕЛЕВАТОРІВ ДЛЯ НАСОСНО-КОМПРЕСОРНИХ ТРУБ ТА ШТАНГ

 

12.1 МЕТА I ЗАВДАННЯ РОБОТИ

12.1.1 Вивчення конструкцій елеваторів для НКТ і штанг.

12.1.2 Ознайомлення з основними параметрами елеваторів та умовами їх експлуатації.

12.1.3 Вивчення технічних та технологічних вимог на виготовлення, монтаж та експлуатацію елеваторів.

12.1.4 Вимірювання розмірів елеватора, його деталей та їх ескізування.

12.1.5 Ознайомлення з конструкційними матеріалами i конструктивними параметрами та виконання перевірочних розрахунків деталей елеватора на міцність.

12.1.6 Встановлення швидкозношуваних вузлів i деталей елеватора, визначення ступеня їх спрацювання.

12.1.7 Оцінювання придатності деталей, вузлів та елеваторів в цілому для подальшої експлуатації.

 

12.2 ОБЛАДНАННЯ, ІНСТРУМЕНТ

12.2.1 Навчально-демонстраційний стенд " Елеватори для НКТ i штанг".

12.2.2 Натурні взірці елеваторів, їх вузли i деталі.

12.2.3 Необхідна довідкова інформація.

12.2.4 Вимірювальний інструмент: лінійка, штангенциркуль.

 

12.3 ТРИВАЛІСТЬ РОБОТИ

Робота розрахована на 2 години.

 

12.4 МЕТОДИЧНІ ВКА3ІВКИ З ПІДГОТОВКИ ТА ПРОВЕДЕННЯ РОБОТИ

Лабораторна робота розрахована на індивідуальну роботу студентів, розподілених викладачем на підгрупи з кількістю студентів не більше двох в кожній. Для цього розроблені індивідуальні завдання, які видаються викладачем перед початком заняття.

При підготовці до лабораторної роботи необхідно ознайомитись з даними методичними вказівками та вивчити матеріал згідно з п. 12.1.1, 12.1.2, 12.1.3. Основну увагу слід приділити вивченню нормативно-технічної документації на ревізію технічного стану i відбракування елеваторів в процесі експлуатації. Необхідно також повторити загальні принципи перевірочного розрахунку деталей елеватора на статичну міцність.

Лабораторну роботу студенти повинні виконати протягом відведеного часу, здати викладачеві на перевірку та захистити звіт.

 

12.5 ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Спуско-піднімальні операції (СПО) з НКТ i штангами проводяться іззастосуванням елеваторів. Елеватори призначені для захоплення колони труб або штанг та утримання їх в підвішеному стані при виконанні СПО. Залежно відпризначення елеватори бувають трубні – для обсадних, бурильних i НКТ та штангові. За конструкцією їх класифікують на одноштропні та двоштропні.

Конструктивне виконання елеваторів залежить від діаметра труб i штанг, способу захоплення i від їх ваги. Так, при виконані ремонтних робіт, де необхідно проводити СПО з обсадними i бурильними трубами, використовують двоштропні елеватори, насосно-компресорними як одноштропні, так i двоштропні, насосними штангами – одноштропні. За способом захоплення труб елеватори випускають із захоплюючим пристроєм для роботи з гладкими трубами i елеватори для захоплення труб під муфту або замок.

Елеватори характеризуються наступними основними показниками: діаметром захоплювальних труб або штанг, вантажопідйомністю i масою.

В нафтопромисловій практиці широке застосування знайшли такі типи елеваторів:

– одноштропні – ЕНКБ, ЕГ, ЕТА, ЕЗН, ЕШН;

– двоштропні – ЕТАД, ЕНД, ЕХЛ.

12.5.1 Елеватор ЕНКБ-80 призначений для захоплення i утримання у підвішеному стані за тіло безмуфтових НКТ. Утримання колони забезпечуються затисканням труби клинами з рифленою поверхнею. Елеватори даного типу випускаються для виконання СПО при різних технологічних операціях з НКТ діаметрами 48, 60 i 89 мм, нормальною вантажопідйомністю 800 кН. В процесі роботи елеватор постійно підвішений на гаку i працює в комплекті зі спайдером (рис. 12.1).

12.5.2 Елеватори типу ЕТА (рис. 12.2) призначений для захоплення насосно-компресорних i бурильних труб під муфту. Випускають елеватори вантажопідйомністю 320 i 500 кН для експлуатації труб діаметром від 48 до 89 мм. Застосовують елеватори як при механізованих способах згвинчування-розгвинчування труб, так i при ручному способі в комплекті зі спайдером. Вони відповідають експлуатаційним вимогам – прості і зручні в роботі, забезпечують автоматичне i гарантоване захоплення труб. дозволяють виконувати технологічні операції з трубами в широкому діапазоні їх типорозмірів.

 

 

 

 

1 – корпус; 2 – правий ричаг; 3 – права стулка; 4 – затвор; 5 – провушина; 6 – клини створки; 7 – ліва стулка; 8 – лівий ричаг;

9 – клини корпусу; 10 – ричаг керування; 11 – серга

Рисунок 12.1–Елеватор ЕНКБ-80

 

 

12.5.3 Конструкція елеваторів із захоплювальним пристроєм (ЕЗН) зображена на рисунку 12.3. Елеватори призначені для захоплення i утримання НКТ під муфту та бурильних труб під замок при проведенні СПО. СПО виконуються з допомогою елеватора з двома стулками. Елеватори типу ЕЗН випускаються вантажопідйомністю 150, 250 i 500 кН для труб з умовним діаметром 48, 60, 73, 89 i 114 мм.

 

 

а, б, в – місця зношення

1 – серга; 2 – корпус; 3 – змінний захват; 4 – рукоятка; 5 – фіксатори

 

Рисунок 12.2–Елеватор ЕТА

 

 

 

1 – стулка; 2 – затвор; 3 – корпус; 4 – рукоятка; 5 – серга; 6 – штроп;

7 – гвинт

Рисунок 12.3–Елеватор ЕЗН

 

 

12.5.4 Елеватори ЕГ (рис.12.4) призначені для роботи в комплекті з автоматами типу АПР або спайдерами. Параметричний ряд елеваторів дозволяє експлуатувати гладкі i з висадженими назовні кінцями труби всіх типорозмірів діаметром від 48 до 114 мм та забезпечує номінальну вантажопідйомність на гаку 150, 500 i 800 кН.

 

 

 

1 – корпус; 2 – серга; 3 – підпружинена защіпка; 4 – підпружинена стулка; 5 – фіксатор; 6 – рукоятка; 7 – палець; 8 – вісь стулки;

9 – вісь защіпки

Рисунок 12.4–Елеватор ЕГ

 

12.5.5 Елеватори ЕШН (рис.12.5) признані для виконання СПО зi штангами. Конструкція елеватора передбачає захоплення штанг під головку i застосування двох пар вкладишів – для штанг діаметром 16, 19, 22 мм i для штанг діаметром 25 мм. Випускаються елеватори двох типорозмірів номінальною вантажопідйомністю 50 i 100 кН.

12.5.6 Двоштропний елеватор ЕТАД (рис. 12.6) призначений для захоплення під муфту i утримання в підвішеному стані НКТ вантажопідйомністю 1250 кН. Застосування змінних висувних захватів дозволяє експлуатувати труби діаметром від 48 до 114 мм. Використовуються також двоштропні елеватори ЕХЛ та ЕНД конструкції АзІНМАШ.

 

 

1 – корпус; 2 – втулка; 3 – вкладиш; 4 – штроп; 5 – шайба; 6 – шплінт; 7, 8 – гвинт

Рисунок 12.5– Елеватор ЕШН

 

Ефективність виконання СПО при підземному ремонті свердловин забезпечується обґрунтованим вибором типорозміру елеватора для проведення конкретних робіт. 3 метою раціональної експлуатації елеваторів та попередження аварій i травматизму періодично оцінюється їх технічний стан в процесі роботи i при необхідності, згідно діючих інструкцій, проводиться його вибракування. Результати технічного огляду (ревізії) i причини вибракування фіксуються в технічному паспорті, заведеному на кожний елеватор.

 

 

1 – запобіжник; 2 – корпус; 3 – упор; 4 – захват; 5 – рукоятка

Рисунок 12.6–Елеватор ЕТАД

Основними критеріями оцінки технічного стану елеваторів можуть бути: наявність тріщин; зношування в шарнірних з'єднаннях; зношування отворів під пальці, oci, щелепи, втулки; зношування по зовнішньому діаметру провушин пальців, осей; зношення опорних поверхонь корпуса та інші дефекти. Перелічені причини порушують нормальне функціонування вузлів елеватора.

Допустимі відхилення розмірів деталей від нормальних значень регламентовані відповідними інструкціями, складеними на кожний тип елеватора. Елеватори, що мають пошкодження, які можна усунути ремонтом або заміною деталей, відправляються в ремонтні майстерні нафтогазовидобувних підприємств.

 

12.6 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

12.6.1 Одержати у викладача індивідуальне завдання та вибрати відповідно до нього елеватор (при необхідності комплектуючі) деталі.

12.6.2 Описати призначення, принцип роботи та встановити основні технічні показники елеватора.

12.6.3 Детально оглянути елеватор, скласти до нього експлікацію з вказівкою конструкційних матеріалів, використаних для виготовлення кожної деталі.

12.6.4 Уважно оглянули всі деталі елеватора, описати знайдені пошкодження, встановити їх причини, перевірити наявність люфтів та перелічити швидкозношувані вузли та деталі.

12.6.5 Згідно з індивідуальним завданням виконати ескіз деталі або вузла з необхідними загальними i місцевими перерізами, зробити виміри та проставити розміри i посадки.

12.6.6 За виміряними розмірами та вибраною самостійно необхідною вихідною інформацією виконати перевірочний розрахунок деталі на статичну міцність.

12.6.7 Користуючись критеріями оцінювання технічного стану елеваторів i їх відбракування (інструкції додаються) обґрунтувати придатність деталі вузла або елеватора в цілому для подальшої експлуатації.

12.6.8 Оформити, дати викладачеві на перевірку i захистити звіт з лабораторної роботи.

 

12.7 ВИМОГИ ДО 3BIТУ 3 ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

Звіт з лабораторної роботи повинен бути оформлений згідно з встановленим діючим в ІФНТУНГ стандартом вимог i містити:

– умовне позначення досліджуваного елеватора згідно з інди-відуальним завданням та принципом його роботи;

– експлікацію деталей елеватора із зазначенням конструкт-ційних матеріалів, зяких виготовляються його деталі;

– інформацію за п. 12.6.4;

– ескіз деталі з вимогами за п. 12.6.5;

– формули, вихідні дані та результати розрахунків за п. 12.6.6;

– оцінювання технічного стану згідно з п. 12.6.4, 12.6.6 та 12.2.7.

 

12.8 ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ ПІДГОТОВКИ

12.8.1 Яким чином забезпечується використання елеватора ЕШН для роботи зі штангами різних типорозмірів?

12.8.2Які конструктивні заходи та пристрої забезпечують гарантоване захоплення НКТ в елеваторах ЕТА, ЕГ, ЕЗН?

12.3.3 Якими міркуваннями та вимогами обумовлений вибір конструкційних матеріалів для виготовлення деталей елеватора?

12.8.4 Перелічіть швидкозношувані вузли i деталі елеваторів.

12.8.5 Якими критеріями визначається працездатність елеваторів?

12.8.6 Якими конструктивними, технологічними i експлуатаційними способами підвищують довговічність деталей i вузлів елеватора?

 

12.9 РЕКОМЕНДОВАНІ ДЖЕРЕЛА ІНФ0РМАЦІЇ

12.9.1 Амиров А.Д., Карапетов К.А. и др. Справочная книга по текущему ремонту нефтяных и газовых скважин. – М.: Недра, 1979.

12.9.2 Бухаленко ЕЛ., Бухаленко В.Е. Оборудование и инструмент для ремонта скважин. – М.: Недра, 1991.

12.9.3 Блажевич В.А., Уметбаев В.Г, Справочник мастера по капитальному ремонту скважин. – М.: Недра, 1985.

12.9.4 Чичеров Л.Г. Нефтепромысловые машины и механизмы. – М.: Недра, 1986.

12.9.5 Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Каштанов В.С., Пекин С.С. Оборудование для добычи нефти и газа: в 2 ч. – М.: ГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им.

И.М. Губкина, 2003. – Ч. 2.