Механизмы и инструменты для свинчивания и развинчивания НКТ и штанг. Кинематическая схема и характеристика механического ключа АПР-2ВБ.

Трубные ключи предназначены для свинчивания и развинчивания труб при спуско-подъемных операциях.

Требования, предъявляемые к трубным ключам: надежный захват, как при минимальных, так и при максимальных вращающих моментах, полное исключение повреждения трубы или муфты, снижающее ее прочность, высокая надежность в любых условиях использования.

Трубный ключ должен надежно передавать вращающий момент трубе, необходимый как для ее свинчивания, так и для развинчивания, когда необходимый начальный момент отвинчивания, как правило, намного больше момента свинчивания.

Принцип действия трубных ключей, получивших широкое применение, заключается в использовании эффекта «самозатяжки», т.е. нарастания обжимающего трубу усилие по мере увеличения вращающего момента.

Механический ключ АПР-2ВБ предназначен для механизированного свинчивания и развинчивания, а также удержания на весу НКТ при ремонте скважин.

Он состоит из вращателя, клиньевой подвески, центратора, балансира с грузом и электропривода с переключателем.

Автомат можно привозить в собранном виде или расчлененным на отдельные блоки (рис.1).

Блок вращателя представляет собой корпус клиньевого спайдера с червячным редуктором и водилом, передающим вращающее усилие трубному ключу.

Блок клиньевой подвески состоит из основания подвески трех шарнирно-подвешенных клиньев; служит для удержания труб на весу. Клинья для труб диаметром 60 и 73 мм состоят из корпуса и сменных плашек, закрепленных в корпусе шплинтами, клинья для труб диаметром 89 мм – монолитные. Для обеспечения синхронной работы клиньев

Центратор предназначен для центрирования колонны труб относительно автомата. Для труб диаметром 60, 73 и 89 мм основными узлами центратора служат пьедестал, фиксатор и втулки.

Перемещения блока клиньевой подвески вверх и вниз осуществляется при помощи балансира с грузом.

Электроинерционный привод представляет собой отключаемый маховик, установленный на валу электродвигателя.

Исполнение электроинерционного привода ПЭИ-ВБ с переключателем взрывобезопасное.

ПАКЕРЫ

Предназначены для уплотнения кольцевого пространства и разобщения отдельных горизонтов нефтяных и газовых скважин. Они работают в условиях воздействия высоких перепадов давлений, больших механичес­ких нагрузок и в различных термических и коррозионных средах. Поэтому конструкции пакеров должны обеспечивать эффективную и надежную работу в условиях эксплуатации.

Классификация

В основу классификации положено два вида признаков. Первый из них раскрывает конструктивные особенности, принцип действия пакеров, показывает их потенциальные возможности, второй признак характеризует внешние особенности, общие для многих пакеров (табл. 1).

По конструктивным схемам и принципу действия пакеры разделены на следующие типы:

СВ - пакеры, в которых сжатие уплотнительных элементов происходит под действием внешних сил;

СУ - пакеры сжатия, работающие под действием упругих сил;

НД - надувные пакеры.

К пакерам типа СВ отнесены пакеры, герметизация кольцевого зазора которых осуществляется вследствие осевого сжатия уплотнительного элемента, пред­ставляющего собой набор втулок.

Отличительной особенностью пакеров СУ является то, что диаметр их уплотнительного элемента в свободном состоянии превышает диаметр перекрываемой скважины. Прижатие к трубам происходит после смещения предохранительного кожуха (при закрытом варианте спуска ).

К надувным пакерам НД отнесены те, герметизирующий элемент которых представляет собой оболочку, закрепленную на корпусе или выполненную заодно с ним и прижимаемую к стенкам скважины за счет действия избыточного давления закачиваемой или находящейся в скважине жидкости, а также давления газов, образующихся при взрыве заряда взрывчатых веществ.

В зависимости от материала, из которого изготовлен уплотнительный элемент, каждый тип пакера разделен на классы:

Р - резиновые; М - металлические; Ф - фторопластовые.

При классификации учтены следующие факторы:

- способ спуска в скважину: Т - на трубах, К - на кабеле (тросе);

- способ снятия с места установки: И - извлекаемые, С - съемные; Р - разбуриваемые;

- способ создания нагрузки на уплотнительный элемент

По способу создания нагрузки на уплотнительные элементы пакеры подразделяются на следующие типы:

М - механические, у которых деформация уплотнительного элемента осуществляется за счет меха­нической нагрузки;

ГМ - гидромеханические, у которых шлипсовый узел, обеспечивающий опору пакера на стенку скважины, при­водится в рабочее положение путем повышения давления жидкости в колонне труб, а деформация уплотнительного элемента происхо­дит под действием механической нагрузки, например, веса труб;

МГ - механико-гидравлические, у которых шлипсовый узел занимает рабочее положение под дейст­вием механической нагрузки, а деформация уплотнительного элемента осуществляется под действием гидравли­ческих сил в трубах;

Г - гидравлические, характерной особенностью которых является то, что давление жидкости используется для прижатия уплотнительного элемента к стенкам скважины, а иногда и для приведе­ния в рабочее положение упора на стенку скважины;

Х – химические, у которых прижатие уплотнительного элемента к стенкам скважины осуществляется за счет энергии, выделяющейся в результате химической реакции;

П – пневматические, у которых уплотнительный элемент к стенкам скважины прижимается в результате использования энергии сжатого воздуха.

По типу упора пакеры подразделяются на: 1 - пакеры с опорой на забой через хвостовик; 2 - пакеры с опорой на стенку скважины посредством шлипсового узла; 3 - пакеры без опоры на забой и стенку скважины.

Таким образом, приведенная классификация позволяет судить о принципе действия пакера, его конструктивных и технологических особенностях.

Наибольшее применение в промышленности нашли механические пакеры. Они просты в конструкции и имеют высокую надежность в работе.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: