Штанговая скважинная насосная установка

3.2 Монтаж станков-качалок

Для установки станка-качалки сооружается фундамент, конструкция которого определяется плотностью грунта. На рыхлых и насыпных грунтах станки-качалки устанавливаются на сваях. На плотных грунтах фундаменты, как правило, монолитные из бутобетона, а также сборные железобетонные. Перед монтажом станка-качалки проверяют комплектность поставки узлов и крепёжного материала (болтов, гаек, шпилек, шайб). Доставленные к месту монтажа узлы станка-качалки располагают с учётом последовательности сборки. Монтаж начинается с установки рамы на фундамент путём затаскивания её по уложенным накатам из труб или же краном типа КСГ-6 (рисунок 14), смонтированного на тракторе Т-100М или Т-130. Краны выпускаю с нормальной и удлиненной стрелой, техническая характеристик которых следующая (первая колонна цифр для кранов с нормальной стрелой, вторая -- с удлиненной стрелой).

Иногда раму станка устанавливают на фундамент без редуктора. После установки рамы выверяют ее положение относительно центра скважины и горизонтальность в продольном и поперечном направлениях. При наличии на скважине вышки или мачты монтаж стойки и балансира можно выполнять при помощи подъемника, в других случаях - грузоподъемными средствами. Перед установкой балансира проверяют горизонтальность верхней плиты стойки в двух направлениях и крепление к раме. Балансир поднимают и устанавливают па плиту стойки вместе с его опорой. При этом продольная ось балансира должна совпадать с продольной осью симметрии станка, а плоскость качания балансира перпендикулярна плоскости основания. Правильность положения балансира относительно центра скважины проверяется отвесом, прикрепленным к центру траверсы канатной подвески. Небольшие отклонения устраняют перемещением балансира при помощи регулировочных болтов. Закрепив балансир, поднимают траверсу с двумя шатунами и ее опорой для присоединения к балансиру. Верхние головки шатунов должны свободно вращаться на пальцах во втулках траверсы. Пальцы должны быть надежно застопорены в верхних головках шатунов. После сборки тормозного устройства проворачивают шкив редуктора до установки кривошипов в горизонтальное положение и затормаживают их тормозом. На кривошипы устанавливают противовесы и закрепляют их болтами с гайками и контргайками. Нижние головки шатунов присоединяют к кривошипам, закрепляя их положение путем затягивания гайки специальным патронным ключом. Гайки после крепления шплинтуются. Расстояние между шатунами и кривошипами с обеих сторон станка должно быть одинаковым. Проверив параллельность продольных осей кривошипов и совпадение наружных поверхностей шкивов редуктора и электродвигателя, надевают клиновые ремни. Натяжение ремней осуществляется поднятием или опусканием поворотной салазки. По окончании сборки и проверки качества ее устанавливают фундаментные шпильки, концы которых должны выступать, над верхней плоскостью рамы для установки гайки и контргайки. При заливке цементного раствора под раму станка-качалки фундаментальные болты затягивают после затвердевания раствора.

По окончанию монтажа электрооборудования, ограждения кривошипа и площадки с лестницей для обслуживания электродвигателя, а также проверки смазки в подшипниках и в редукторе разрешается выполнить пробный пуск станка-качалки и обкатку на холостом ходу в течение 3 ч. В процессе обкатки проверяется вертикальность движения шатунов, точки подвеса штанг, величина торцового и радиального биения шкивов, наличие шума и стуков в узлах. При удовлетворительной работе и отсутствии дефектов присоединяют штанги глубинного насоса и пускают станок в paботу под нагрузкой.

4 - колонна с тягами; 5 - трактор; 6 - противовес; 7 - двухбарабанная лебёдка;8 - удлиненная стрела.

Рисунок 14 - Гусеничный самоходный кран КСГ-6

4. Обслуживание станков-качалок в процессе эксплуатации

Надёжная и безаварийная работа СК достигается за счёт правильного подбора оборудования, который зависит от технологического режима эксплуатации скважины, качественного выполнения монтажных работ, точного уравновешивания, своевременного проведения профилактических ремонтов и смазки. После пуска СК в эксплуатацию по истечении первых нескольких дней работы следует осмотреть все резьбовые соединения и подтянуть. В первые дни эксплуатации требуется систематически контролировать состояние сборки, крепления подшипников, затяжки кривошипных и верхних пальцев на шатуне, уравновешивание, натяжение ремней, отсутствие течи масла в редукторе и т.п.; проверять соответствие мощности и скорости вращения вала электродвигателя установленному режиму работы станка. Электродвигатель должен быть подключён к сети так, чтобы кривошипы вращались по стрелке, указанной на редукторе.

В процессе эксплуатации необходимо регулярно проверять и смазывать узлы СК и редуктора. Рекомендуемые сорта смазочных материалов и сроки смены их приведены в таблице 6.

Если СК подвергается действию больших и переменных нагрузок и эксплуатируется в условиях высоких или низких температур, повышенной влажности или пыльности, необходимо чаще проверять его. При пуске в эксплуатацию нового редуктора необходимо через 10 - 15 дней вылить из него масло и промыть керосином или соляровым маслом с целью удаления частиц металла, появляющихся в процессе первоначальной работы редуктора. Для повторного использования слитое масло необходимо обязательно профильтровать. Наличие масла в редукторе проверяют через контрольные клапаны или щупом. Свежее масло добавляют в редуктор тогда, когда через нижнее контрольное отверстие оно не поступает. Уровень масла в редукторе должен быть между нижним и верхним контрольными клапанами. Для механизированной смены смазки в редукторах и в подшипниковых узлах СК следует применять агрегат Азинмаш-48. При помощи этого агрегата редуктор освобождают от отработанного масла, промывают его картер, затем заполняют редуктор свежим маслом и подшипники консистентной смазкой. Перечисленные работы выполняют за счёт создания давления или вакуума, компрессором или солидолонагнетателем. Ёмкости агрегата заполняются свежим маслом, промывочной жидкостью и освобождаются от отработанного масломеханизированно или вручную.

Рисунок 15 - Агрегат для смазки СК

Агрегат, смонтированный на двухосном прицепе грузоподъёмностью 4 тонны (рисунок 15), состоит из пульта управления, ёмкости для солярового масла на 300л, ёмкостей для свежего и отработанного масел по 1500 л, мерного бака на 100 л, компрессора и солидолонагнетателя. Длина агрегата - 6025 мм, ширина - 2250 мм, высота - 2560 мм, масса агрегата - 3600 кг. Важное значение при эксплуатации СК имеет техническая документация, в которой учитывается проведение ремонтов и смена смазки согласно утверждённому графику. При осмотре и обследовании СК тщательно проверяют жёсткость крепления пусковой аппаратуры, которую необходимо устанавливать строго вертикально, особенно при установке магнитных пускателей, имеющих контакторные устройства. Крепление должно быть прочным, исключающим возможные сдвиги и шатания.

Во избежание несчастных случаев при смазке, ремонте и проверке состояния СК необходимо его останавливать. При остановке станка редуктор следует затормаживать только после отключения электродвигателя от сети в нижнем положении плунжера глубинного насоса. Перед пуском станка в ход необходимо убрать все лишние предметы, которые могут мешать свободному вращению кривошипов.

Таблица 6 - Карта смазки

5. Ремонт станков-качалок

Надежность и работоспособность станков-качалок достигается за счет своевременного проведения планово-предупредительных ремонтов. В процессе эксплуатации станков-качалок возможны и вынужденные ремонты (аварийные или восстановительные), не предусмотренные планом. Планово-предупредительный ремонт включает текущий, средний и капитальный ремонты. Текущий ремонт должен обеспечивать работоспособность станков-качалок до их капитального ремонта. Выполняется он ремонтными бригадами при кратковременных остановках скважины или подземном ремонте.

При текущем ремонте: проверяется и осуществляется подтяжка крепежных соединений; заменяются пришедшие в негодность крепежные детали (болты, гайки, шплинты и др.); меняются клиновые ремни, канаты, канатные подвески или плашки; заменяются детали нижней головки шатуна, пальцы кривошипов; смазываются подшипниковые узлы, шарнирные соединения и ходовые винты.

Средний ремонт включает все перечисленные работы, выполняемые при текущем ремонте и дополнительно предусматривает: смену нижних головок шатунов в сборе с пальцами кривошипа, ходовых винтов с деталями на кривошипах при бесступенчатом изменении длины хода и механизированном перемещении противовесов; ремонт и смену шатунов; устранение смещения осей кривошипов; смену деталей защелки поворотной головки балансира, пальца поворотной головки, скоб опоры балансира; замену деталей тормоза, электродвигателя и изношенных шкивов; исправление ограждений, лестниц и заварку небольших трещин в сварных швах; смену прокладок и уплотнений редуктора; исправление шпоночных пазов валов, зачистку зубьев у шестерен редуктора и в отдельных случаях смену зубчатых колес. Средний ремонт выполняют или на установке станка-качалки или в мастерских в зависимости от характера работ. Капитальный ремонт, кроме работ, перечисленных при среднем ремонте, предусматривает полную разборку узлов и ремонт их. Восстанавливают или заменяют пришедшие в негодность основные узлы и детали СК, полностью разбирается и ремонтируется редуктор. При капитальном ремонте редуктора основными работами являются реставрация пли смена валов и зубчатых колес с последующей обкаткой отремонтированного редуктора вхолостую и на максимально допустимую нагрузку.

Капитальный ремонт станков-качалок, имеющий целью восстановление технических данных до паспортных, дает положительные результаты, когда выполняется специализированными ремонтно-монтажными бригадами по методу узлового ремонта. При этом узел, включающий негодные детали, заменяют новым или отремонтированным. Заменённый узел передают на ремонтную мастерскую для восстановления. Такая замена в существующих типах станков-качалок возможна, так как присоединительные и посадочные размеры выполняются в пределах допусков, а сами детали и узлы взаимозаменяемы.

Рисунок 16 - Периодичность ремонта станка-качалки

Для своевременного и качественного проведения средних и капитальных ремонтов станков-качалок в ремонтно-механических мастерских или базах должны находиться оборотные узлы всех типоразмеров, находящихся в эксплуатации. Ремонтный цикл - период работы оборудования между двумя капитальными ремонтами, а для нового оборудования - от начала ввода в эксплуатации до первого капитального ремонта. Продолжительность ремонтного цикла - 5 лет. Период работы оборудования между любыми очередными плановыми ремонтами называется межремонтным периодом. Для станков-качалок продолжительность межремонтного периода равна 12 мес. В таблице приведены неисправности в станках-качалках, возникающие в процессе эксплуатации, и способы их устранения (таблица 7).

Для механизации ручного труда и обеспечения безопасных условий работы при ремонте станков-качалок в полевых условиях предназначен агрегат Азинмаш-47 (рисунок 17). В качестве транспортной базы использован гусеничный трактор ДТ-75. Агрегат оснащен выдвижной рабочей площадкой и краном. Краном выполняют работы по замене отдельных деталей и узлов, погрузочно-разгрузочные работы и др. Управление краном и выдвижной рабочей площадкой гидрофицировано и осуществляется из кабины трактора. Грузоподъемность крана при максимально поднятой стреле составляет 1000 кг, при опущенной - 500 кг.

Рисунок 17 - Агрегат для ремонта станков-качалок Азинмаш-47Таблица 7 - Возможные неисправности и способы их устранения

6. Транспортировка и хранение штанговых насосов

Насосы и опоры могут транспортироваться любым видом транспорта при соблюдении всех требований и правил, действующих на этих видах транспорта. При погрузке, транспортировании и выгрузке насосов принимаются меры, исключающие изгибы, повреждения от ударов и сотрясений. Категорически запрещаются погрузка, перевозка и укладка насосов навалом.

Насосы и опоры, упакованные в пакеты, должны транспортироваться и храниться в одном ряду и не менее чем с тремя опорными точками.

Распакованные насосы и опоры должны храниться на стеллажах в горизонтальном положении в закрытом помещении или под навесом, защищенным от атмосферных осадков. На каждый стеллаж с тремя или четырьмя опорными точками укладываются насосы только одного типоразмера, не более пяти рядов. Между рядами, над опорными точками стеллажа устанавливаются специальные деревянные прокладки. Не допускается свисание концов насоса более чем на 0,5 м.

Чтобы предотвратить насосы от засорения пылью, песком и грязью, в концевые муфты следует устанавливать специальные резьбовые пробки. У вставных насосов, кроме того, должен быть защищен уплотняющий конус.

Насосы, опоры и запасные части к ним в консервированном виде, а также документация, уложенная в пакет из полиэтиленовой пленки, должны быть упакованы:

- во влагонепроницаемые пакетирующие картонные пеналы, закрытые по концам пробками - при транспортировке по суше и в закрытых трюмах судов;

- в деревянные ящики, обитые внутри влагонепроницаемыми материалами; ящики должны быть окантованы стальной лентой;

- в специальные металлические возвратные контейнеры;

- в пакеты, стянутые металлическими хомутами, - только при транспортировании опор.

Ящики и контейнеры должны обеспечивать защиту от механических повреждений помещенных в них изделий при транспортировке.

Тара после упаковки в нее насосов должна быть опломбирована. Предельная масса транспортного места (брутто): 500 кг - для насосов и 500 кг - для опор.

К боковой стенке ящиков и контейнеров, а также к пакетам должен прикрепляться карман из оцинкованной жести, в который вкладывается упаковочный лист.

Сборочные единицы, поставляемые россыпью, а также запасные части и эксплуатационные документы, уложенные в полиэтиленовый пакет при поставке опор, стянутых металлическими хомутами, и насосов должны быть упакованы в деревянные ящики.

Поступающие на промысел насосы должны иметь паспорта с визой отдела технического контроля завода-изготовителя.

На скважину штанговые насосы доставляются на промысловом самопогрузчике ПС-0,5, который снабжен поворотным краном грузоподъемностью 0,5 т. Все оборудование самопогрузчика смонтировано на шасси автомобиля высокой проходимости «Урал-375Е» с трехместной кабиной.

Штанговые насосы поднимаются со стеллажа с использованием универсальных стропов и захватов и устанавливаются на платформе в наклонном положении в продольных отсеках из стальных профилей, где укладываются на деревянные ложементы и закрепляются специальными хомутами и винтовыми зажимами. Перевозить насосы на полу платформы запрещается.

На скважине насос выгружается при помощи крана с использованием названных приспособлений и укладывается на чистое горизонтальное место на три-четыре деревянные прокладки или на мостки. Скатывать насос с платформы на землю, укладывать его на трубы, штанги, устьевую арматуру и устанавливать в наклонном положении категорически запрещается.

Поднятые из скважины насосы доставляются в ремонтную мастерскую на ПС-0,5 с соблюдением описанных правил перевозки.

7. Техника безопасности при эксплуатации скважин штанговыми насосами

Основные положения техники безопасности при эксплуатации скважин штанговыми насосными установками - ограждение движущихся частей станка-качалки и правильное выполнение требований при ремонте. С внедрением однотрубной системы сбора и транспорта продукции нефтяных скважин серьезные требования предъявляются к оборудованию устья скважины. При сравнительно высоких устьевых давлениях (2,0 МПа и выше) оборудование должно иметь достаточный запас прочности. Необходимо эксплуатировать только стандартное оборудование устья скважин, опробованное и принятое к серийному производству, в частности, устьевые сальники с самоустанавливающейся головкой типа СУС 1-73-25, рассчитанные на рабочее давление 2,5 МПа, и СУС 2-73-40 - на давление 4,0 МПа.

При монтаже и эксплуатации станков-качалок предъявляются следующие основные требования техники безопасности:

Станок-качалку необходимо монтировать под руководством опытного бригадира или мастера при помощи монтажных приспособлений или крана.

Все движущиеся части станка должны быть ограждены.

При нижнем положении головки балансира расстояние между траверсой подвески сальникового штока и устьевым сальником должно быть не менее 20 см.

Запрещается проворачивать шкив редуктора вручную и тормозить его, подкладывая трубу, лом или другие предметы.

Запрещается снимать клиновидный ремень при помощи рычагов: устанавливать и снимать ремень необходимо путем передвижения электродвигателя.

При замене пальцев кривошипа шатун следует надежно прикрепить к стойке станка.

Работы, связанные c осмотром или заменой отдельных частей станка, необходимо выполнять при остановке станка.

Перед пуском станка-качалки следует убедиться, что станок не на тормозе, ограждения установлены и закреплены, а в опасной зоне нет посторонних лиц.

До начала ремонтных работ на установке привод должен быть отключен, а на пусковом устройстве укреплен плакат «Не включать - работают люди». На скважинах с автоматическим и дистанционным управлением у пускового устройства должен быть укреплен щит с надписью «Внимание! Пуск автоматический».

При обслуживании электропривода персонал должен работать в диэлектрических перчатках. Штанговая насосная установка перед пуском в эксплуатацию должна иметь заземление. В качестве заземлителя электрооборудования необходимо использовать кондуктор скважины, который должен быть связан с рамой станка двумя заземляющими проводниками (сечение каждого 50 мм2), приваренными в разных точках кондуктора и рамы, доступных для осмотра. Заземляющим проводником может быть круглая, полосовая, угловая и другого профиля сталь, кроме каната.

1. Абанов А.Э. ,Смолина А.К. Техника и технология бурения и добычи:Методические указания к выполнению курсовых проектов. -Архангельск: Изд-во АГТУ ,2002. -24с

2. Бухаленко Е.И., Абдулаев Ю.Г. Монтаж, обслуживание и ремонтнефтепромыслового оборудования. - М.: Недра, 1974. - 360 с.

3. Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела. Учебник для ВУЗов: - Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2001 - 544с.: илл.

4. Мищенко И.Т. Расчеты в добыче нефти: Учебное пособие для техникумов. - М: Недра, 1989.-245 с. скважинный насосный станок качалка

5. Молчанов Г.В., Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа: Учебник для вузов. - М.: Недра, 1984. - 464 с.

6. Раабен А.А., Шевалдин П.Е., Максутов Н.Х. Ремонт и монтаж нефтепромыслового оборудования: Учебник для техникумов,-3-е изд., перераб. и доп.-М.: Недра, 1989.-383 с.

7. Чичеров Л.Г. Нефтепромысловые машины и механизмы. - М.: Недра, 1983.

8. Чичеров Л.Г. и др. Расчет и конструирование нефтепромыслового оборудования. - М.: Недра, 1987. - 482 с.

9. Юрчук A.M. Расчеты в добыче нефти. - М.: Недра, 1974

Размещено на Allbest.ru