§ 1. Оборудование и инструмент для проведения подземного ремонта скважин

Все подземные и капитальные ремонты скважин, а также операции по обработке призабойных зон сопровождаются спуском в скважину и подъемом из нее труб, штанг, различных инструментов. Поэтому над устьем скважины на время проведения ремонтных работ должны быть установлены подъемное сооружение (вышки или мачты) соответствующей высоты и подъемный механизм (механизированные лебедки, смонтированные на тракторах или автомобилях).

На нефтяных и газовых промыслах широко распространены подъемные агрегаты для подземного ремонта скважин, в которых вышка и лебедка размещены на одной транспортной базе — тракторе или автомобиле.

Схема оснащения вышки или мачты для проведения спу-ско-подъемных операций с трубами, штангами и различными инструментами приведена на рис. 108. Аналогично оснащаются и передвижные агрегаты, имеющие собственную мачту или вышку.

Вышка оснащается обычным полиспастом или талевой системой с крюком, на котором при помощи специальных приспособлений подвешивается поднимаемый груз (трубы, штанги). Неподвижные ролики полиспаста, собранные в один узел, называемый кронблоком, устанавливаются на верхней площадке вышки. Обычно все ролики кронблока свободно насажены на один вал, укрепленный на массивной раме. В кронблоке может быть от трех до пяти роликов в зависимости от требуемой грузоподъемности талевой системы.

Подвижные ролики талевой системы также собраны в один узел, называемый талевым блоком. Здесь также все ролики свободно насажены на одном валу.

Талевый блок висит на стальном канате, который поочередно пропускается через ролики кронблока и талевого блока и обратно в том же порядке. Неподвижный конец каната закреплен у основания вышки, а подвижный конец прикреплен к барабану лебедки.

Во избежание опрокидывания вышки при подъеме или спуске колоны труб подвижный конец каната перед закреплением его у барабана лебедки в большинстве случаев пропускается через оттяжной ролик, укрепленный у основания вышки, как это показано на рис. 108.

Таким образом, талевый блок, крюк и подвешенные на нем трубы висят на нескольких канатах (струнах). Число струн составляет от 2 до 8; в соответствии с этим нагрузка на рабочий конец каната и на лебедку в 2—8 раз меньше веса груза на крюке.

При вращении барабана лебедки канат навивается на барабан и происходит подъем труб. Спуск производится под действием веса труб.

При работе с легкими инструментами (желонки при чистке пробок, укороченные колонны насосных штанг и т. п.) канат от барабана лебедки перекидывают через один ролик на крон-блоке непосредственно к подвешиваемому инструменту или крюку. В этом случае система работает без применения талей.

Рис. 108. Оборудование устья скважины для подземного ремонта:

/ — тракторный подъемник; 2 — стальной канат; 3 — оттяжной ролик; 4 — насосно-компрессорные трубы; 5 — элеватор; 6 — штропы; 7 — крюк; 8 — талевый блок; 9 — вышка; 10 — кронблок; // — мостики; 12 — упор для трактора

При работах, связанных с вращением колонны труб (например, при разбуривании цемента), над устьем скважины, как и при бурении, устанавливают ротор.

Эксплуатационные вышки обычно изготовляют из отработанных бурильных и насосно-компрессорных труб высотой 24 и 28 м, грузоподъемностью 50 и 75 т. Нижнее основание имеет размеры 8X8 м, верхняя площадка — 2X2 м.

Мачты имеют высоту 15 и 22 м с соответствующей грузоподъемностью 15 и 25 т. Мачта устанавливается над устьем скважины с небольшим углом наклона и укрепляется оттяжками.

Стационарные вышки и мачты используются только при ремонтах скважин, все остальное время они бездействуют. В общем балансе времени эксплуатируемых скважин подземные ремонты занимают в среднем 2—3%; следовательно, подъемные сооружения используются только около 6—10 дней в году. Поэтому с целью более рационального использования подъемных сооружений и механизмов применяют передвижные мачты, а также подъемники, несущие собственную мачту.

Передвижные мачты устанавливают на тележках и транспортируют от скважины к скважине трактором. Они изготовляются из обсадных труб двуногими, телескопическими.

В подъемниках, несущих собственную мачту, транспортной базой служат трактора и автомобили. Такие подъемники имеют грузоподъемность от 16 до 80 т.

Для спуска в скважину труб и штанг и подъема их из скважины применяется комплект инструмента, состоящий из трубных и штанговых элеваторов и ключей, а также различные приспособления, ускоряющие проведение работ и обеспечивающие их безопасность.

Трубные элеваторы служат для захвата трубы под муфту и удержания колонны труб навесу при спуске и подъеме их. Трубный элеватор представляет собой массивный литой или кованый хомут с отверстием посредине под трубу и с боковыми проушинами под штропы. Диаметр отверстия в элеваторе соответствует наружному диаметру поднимаемых или спускаемых труб. Часть одной стенки элеватора раскрывается для ввода в него трубы. После того как труба будет заведена в элеватор, стенка при помощи рычага закрывается.

При подъеме труба опирается заплечиками муфты на торцовую поверхность элеватора. На боковые проушины элеватора надеваются массивные стальные штропы, подвешиваемые к подъемному крюку.

Спуск и подъем насосных штанг также производится с помощью легких стальных хомутов, называемых штанговыми элеваторами.

Для свинчивания и развинчивания труб применяют цепные и шарнирные ключи, а для этих же операций со штангами — штанговые ключи.