Вышкомонтажники. Монтаж бурового оборудования
 Скачать 3.81 Mb.
|
|
Обкатка, установка и контрольная проверка Смонтированная буровая установка перед сдачей се буровой бригаде подлежит обкатке на холостом, ходу. Обкатываются как отдельные агрегаты, так и вся установка в общем комплексе. Вначале обкатываются энергетические объекты установки: компрессорная станция, двигатели внутреннего сгорания или электродви- гатели. Когда давление в воздухосборнике поднимается до заданной величины, компрессорная станция должна автоматически отключаться. Правильность подключения всех исполнительных механизмов и давление в баллонах муфт проверяются сжатым воздухом. Падение давления в системе не должно превышать 0,5—1 кГ/см 2 по сравнению с давлением в воздухосборнике. Перед обкаткой двигатели внутреннего сгорания подлежат проверке и заправке смазкой. При обкатке двигателей внутреннего сгорания контролируется подача топлива, а при синхронизации их работы определяется режим числа оборотов вала двигателя в соответствии с показаниями приборов сравнительного расхода топлива, устанавливаемых на силовых агрегатах. Проверяется вся система механического управления топливо-подачей. После проверки действия пневматического и механического управления агрегатами последние включают в работу. При помощи буровой лебедки производятся подъем и спуск талевого блока, при этом контролируется работа механизма противозатаскивателя, включаются ротор, насосные агрегаты. Обкатываются и вспомогательные агрегаты установки, глиномешалка, механизмы для очистки промывочной жидкости и т. д. При обкатке всех механизмов контролируется степень нагрева подшипников и сальниковых уплотнений на всех агрегатах, температура которых не должна превышать 65—75° С. Давление и температура масла в двигателях внутреннего сгорания должны соответствовать их паспортной характеристике. Все цепные передачи должны быть смазаны и работать без рывков и ударов. 31 Стол ротора во время работы должен равномерно нагреваться по всей окружности. Односторонний местный нагрев стола свидетельствует о несовпадении вертикальной оси вышки с осью ротора и скважины. В этом случае необходимо произвести центровку вышки. Люфт стола ротора не должен превышать 0,3 мм. При обкатке насосов проверяется работа шатунно-кривошипного механизма (он должен работать без стука, заклинивания или заеданий), а также состояние гидравлической части насоса, которое контролируется путем повышения давления до максимального рабочего, что достигается перекрытием задвижки, стоящей на наг- нетательном трубопроводе. Одновременно контролируется работоспособность, предохранительных устройств на нагнетательном трубопроводе. После обкатки все агрегаты и механизмы тщательно обтираются, и вся установка передается по акту буровой бригаде в эксплуатацию. § 5. МЕТОДЫ МОНТАЖА БУРОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ В развитии технологии и технике монтажа бурового оборудования можно выделить несколько основных этапов. 1. Строительство деревянных вышек на монтажной площадке или монтаж деревянных и металлических вышек заводского изготовления из элементов: расчлененный (индивидуальный) монтаж отдельных объектов, входящих в комплект бурового оборудования, применение трудоемких фундаментов однократного использования (деревянные, бутобетонные); перетаскивание вышек вместо их разборки и сборки. 2. Монтаж металлических вышек на монтажной площадке, применение многократно используемых металлических фундаментов, внедрение блочного монтажа бурового оборудования, выполняемого по различным схемам, в соответствии с конкретными условиями отдельных районов, перетаскивание вышек в место их разборки и сборки. 3. Монтаж металлических вышек на индустриальной базе или монтажной площадке; внедрение крупноблочного (индустриального) метода монтажа комплектных буровых установок, использование механизированных транспортных (хребтовые лафеты, тяжеловозы), грузоподъемных (передвижные грузоподъемные краны КП-10, КП-25) и строймонтажных (экскаваторы, бульдозеры и т. п.) средств. Следует отметить, что на всех этапах своего развития технология и техника монтажа бурового оборудования отставали от уровня развития собственно буровых работ и сдерживали рост коммерческих скоростей бурения. Недостатками расчлененного (индивидуального) способа монтажа являются большая длительность, трудоемкость и высокая стоимость монтажных работ, значительный износ отдельных объектов буровой установки как следствие неоднократного монтажа-демонтажа и погрузки-разгрузки, длительное и нерациональное использование транспортных средств для перевозки отдельных агрегатов, значительные потери материалов при переходе на новую точку бурения. Эти недостатки и определили рациональность перехода к блочному, а затем крупноблочному (индустриальному) методам монтажа. Блочный монтаж буровых установок При этом методе монтажа отдельные объекты и привышечные сооружения буровой установки объединяются в группы и крепятся на специальных основаниях; в результате вся буровая установка представляет собой отдельные блоки, соединяемые на площадке будущей буровой. Блоки транспортируются волоком или на специальных транспортных средствах. По сравнению с расчлененным (индивидуальным) методом блочный монтаж характеризуется меньшей трудоемкостью и длительностью, более низкой себестоимостью и меньшим износом. Блочный монтаж привел к слиянию строительных и монтажных работ и появлению комплексных бригад монтажников. Состав комплекса блоков, применяемых в Грознефти, Баку и Дагнефти 32 В результате создания комплексных бригад появилась возможность овладения работниками вторыми и третьими профессиями, резко уменьшились простои, повысилась производительность труда и уменьшилась длительность монтажа (например, в Ташкаланефти с 33 дней до 7). Наиболее известными схемами блочного метода монтажа являются схемы Грознефти (12 блоков), Азнефти (11 блоков) и Дагнефти (6 блоков). Число блоков, их размер и вес определялись из конкретных условий нефтяного района — состояния дорог, средств передвижения и т. п. В таблице приведен перечень блоков, входящих в комплекс Грознефти, Азнефти и Дагнефти. В конструкции блочных оснований Грознефти первым блоком, длина которого 9,5 м, являются сани- основание под буровую вышку; этот блок включает в свой состав буровую вышку, грязевой стояк и талевую систему. Блок транспортируется трактором. Вторым блоком является агрегатный (см. рис.), состоящий из ротора 4, буровой лебедки 5, двухмоторного редуктора 2 и саней 1, на которых установлен метал- лический каркас сарая, обшитый щитами из досок, камыша и т. п. Все оборудование, входящее в состав блока и установленное на санях- основании, может при необходимости демонтироваться и заменяться. Вес агрегатного блока 27-28 т, длина 10,5 м, ширина 6,83 м. Транспортировка блока производится при помощи трактора. Сани-подсвечник Третьим блоком является комплект из двух саней-подсвечников, поверх которых устроен пастил, служащий полом буровой, и уложены площадки-подсвечники. Вес блока 4—7 т (в зависи- мости от высоты), дли-на 7,5 м, ширина 2,4 м. Блок транспортируется трактором. Четвертым блоком является блок индивидуального привода к ротору, представляющий собой сани- фундамент с установленными на них коробкой скоростей ПИР, электродвигателем и сараем. Вес блока 9,4 т, длина 5,1 м, ширина 3,4 м; блок транспортируется трактором. 33 Блок П И Р. Одним из основных является блок бурового насоса с электродвигателем (см. рис.), представляющий собой сани-основание с установленными на них сараем и оборудованием. Комплект двух блоков — это насосная установка буровой. Вес каждого блока 22 т, длина 8,5 м, ширина 3,85 м. Блок транспортируется тракторами. Конструкция остальных блоков аналогична описанным. Комплектование блоков - установка оборудования на металлические сани - обычно произво-дится на специальной площадке, снабженной грузоподъемными кранами, стеллажами, лебедками для затаскивания и т. п. Процесс блочного строительства и монтажа буровых сводится к комплексу подготовительных (прокладка коммуникаций — дорог, электролиний и т. п., планировка монтажной площадки, устрой-ство фундаментов под сани, транспортировка смонтированных блоков, механизмов и установка их на площадке и т. п.) и монтажных работ (соединение блоков между собой, устройство шахтового направления, электромонтажные и трубопроводно- обвязочные работы). Блоки устанавливаются в определенной последовательности. Блок насоса с электродвигателем. 1 — сани; 2 — насос; 3 — электродвигатель; 4 — брусья; 5 — окна. Блок сани-основание под буровую вышку затаскивается при помощи тракторов на фундамент и крепится к якорям. Затем затаскивается и устанавливается блок сани-подсвечники и между ними агрегатный блок, после чего проводят работы по установке и бетонировке шахтового направления. Затем монтируется блок передвижного приемного моста, который подтаскивается и устанавливается со стороны запроектированного входа. Блок ПИР монтируется с правой стороны буровой, а блок станции управления — сзади агрегатного блока. Насосные блоки устанавливаются на специально отведенной для них площадке, а блоки глиномешалки, приемных емкостей, циркуляционной системы, понизительной и трансформаторной подстанций — в зависимости от конкретных условий расположения монтажной площадки. После установки компенсаторов и проведения трубопроводно-обвязочных работ оборудование проверяют и сдают буровой бригаде. Несмотря на несомненную прогрессивность блочного монтажа бурового оборудования по сравнению с расчлененным (индивидуальным), он имеет недостатки: относительно большое количество блоков и необходимость в значительном объеме работ для их установки. Кроме того, для транспортировки входящих в комплект буровой установки 10—12 блоков, передвигающихся волоком, требуется значительное количество тракторов. Крупноблочный (индустриальный) монтаж бурового оборудования Крупноблочным (индустриальным) монтажом называется монтаж бурового оборудования и привышечных сооружений на транспортабельных крупных блоках с использованием для их передвижения хребтовых лафетов или 34 тяжеловозов, а для механизации монтажа — передвижных подъемных кранов (КП-10, КП-25); при этом преду- сматривается также широкое применение строительно-монтажных механизмов для механизации земляных и строительных работ. Первая попытка применения индустриального метода монтажа бурового оборудования и привышечных сооружении была сделана в 1952 г. группой работников Гипронефтемаша во главе с инж. Б.А. Рагинским, которая в содружестве с объединением Татнефть разработала и крупноблочные конструкции. Для перевозки их были предложены хребтовые лафеты ХЛ-1, представляющие собой спаренные гусеничные тележки «Восток». Вся буровая установка расчленялась на три укрупненных блока: буровой, насосный и блок глинохозяйства, выполненных на четырех опорных основаниях. Эти три блока составляли весь комплект оборудования буровой установки, причем вес наиболее тяжелого блока (бурового) не превышал 80 т. В 1954—1955 г. были разработаны новые конструкции крупноблочных трехточечных оснований, сочетающихся с тяжеловозами ТК-40. Буровой блок был расчленен на вышечный и агрегатный, был облегчен насосный блок и использованы тяжеловозы, имеющие ряд преимуществ перед хребтовыми лафетами. Благодаря расчленению бурового блока на два основания облегчилась транспортировка и исчезла передача вибраций, возникающих при работе отдельных блоков. Основание облегченного насосного блока выполнено так, что основную нагрузку при транспортировке воспринимает потолочная ферма, несущая основание со смон- тированным на нем оборудованием. Тяжеловоз ТК-40, также представляющий собой спаренную тележку «Восток», отличается от хребтового лафета меньшей длиной, конструкцией закрепления блока при помощи одной шарнирной опоры и удовлетворительной скоростью движения — до 5—6 км/ч — по промысловым грунтовым дорогам (см. рис.). Вышечный блок включает в свой состав металлическое основание с приемными мостками, полностью оснащенный фонарь вышки (ротор, талевая система, стояк, вертлюг, квадратная штанга, спуско-подъемный инструмент) и укрытия; в процессе транспортировки для придания устойчивости блоку талевый блок с крюком находится на полу буровой, а ротор и спуско-подъемный инструмент — на приемных мостках. Тяжеловоз ТК-40 Вышечный блок транспортируется при помощи двух тяжеловозов ТК-40, подведенных под его основание, одной направляющей лыжи и нескольких тракторов (см. рис.). Агрегатный блок включает в свой состав металлическую пространственную ферму-основание, буровую лебедку 1, редуктор 2, двигатели с пусковыми устройствами, подсвечники и укрытия; этот блок транспортируется также при помощи двух тяжеловозов ТК-40, направляющей, лыжи и тракторов (см. рисунки). Насосный блок особых отличий от первых аналогичных конструкций не имеет; он только зна-чительно облегчен (общий вес 75 т); транспортировка его осуществляется также при помощи двух тяжеловозов ТК-40, лыжи и тракторов. На рисунке показана установка насосного блока на тяжеловозы ТК-40. По прибытии всех блоков на монтажную площадку производится их установка. В течение одного-двух дней буровая установка — может быть снята, перевезена и установлена на новой точке. Применение индустриального способа строительства и монтажа бурового оборудования возможно при заводском изготовлении оснований под крупные блоки, квалифицированном монтаже всего комплекса бурового оборудования и широком внедрении транспортных, грузоподъемных и строительно-монтажных механизмов. Поэтому рационально создавать специальные монтажные базы, обеспеченные соответствующими площадками и механизмами. 35 Схема упряжки тракторов при перевозке буровой вышки. 1— вышечный блок; 2 — тяжеловоз ТК-40; 3 — лыжа; 4 — вилка шарнирная; 5 — гусеничные тракторы. Однако внедрение крупноблочного (индустриального) монтажа возможно и при проведении установки оборудования на крупные блоки на месте будущей буровой или при перетаскивании крупных блоков с одной точки бурения на другую. На таких базах можно организовать заводское производство крупноблочных оснований и строительство привышечных сооружений. Монтажная база представляет собой несколько сварочных постов для изготовления отдельных панелей крупноблочных оснований и их сборки и сварки, площадку для сборки фонарей вышек и обору- дования, монтажный приямок для затаскивания оборудования и вышки на основание. Агрегатный блок Монтажная база оснащается подъемником Кершенбаума с увеличенными панелями для одновременной сборки двух секций вышки, грузоподъемными кранами, сварочными агрегатами и тяжеловозами. Индустриальные базы должны быть мобильными предприятиями, которые при необходимости можно передислоцировать па новую площадку. В связи с многообразными условиями, в которых приходится монтировать буровое оборудование, целесообразно пользоваться различными видами монтажа. Так, уже много лет существует конструкция моноблока, т. с. совмещение в одном передвижном блоке всей буровой установки; подобные установки (передвижные и полулередвижные) используются для неглубокого бурения. Индустриальной метод монтажа не может быть использован в пересеченной и горной местности, где более рационален блочный или даже расчлененный (индивидуальный) метод монтажа. Для правильного выбора того или иного вида монтажа необходим технико-экономический анализ. Например, для труднодоступных условий Сибири, Дальнего Востока, Средней Азии и т. п. наиболее целесообразным может оказаться расчлененный метод монтажа с использованием вертолетов в качестве транспортных и монтажных средств. В США имеется уже небольшой опыт подобного использования вертолетов при монтаже бурового оборудования в труднодоступных районах. 36 С начала 1961 г. в Краснодарнефти осуществляется новая форма организации монтажных работ, заключающаяся в создании единых универсальных буровых бригад, обеспечивающих полностью весь производственный цикл сооружения буровой, начиная от подготовки площадки, монтажа буровой установки и кончая опробованием пробуренной скважины, демонтажем и переброской оборудования на новую точку. В связи с этим в состав универсальной бригады входят работники необходимых специальностей: буровой мастер и его помощник, бурильщики и их помощники, слесари, вышкомонтажник-сварщик, вышкомонтажник- плотник и в зависимости от вида привода буровой установки электромонтеры или мотористы-дизелисты. Такая форма организации работ способствует устранению «окон» (обеспечение непрерывности производственного цикла работ но сооружению скважины), закреплению комплекта оборудования и инструмента за каждой конкретной бригадой и повышению заинтересованности всех работников буровой бригады в хорошем состоянии оборудования и инструмента. Исходя из технологической сущности элементов процесса сооружения скважины и, в особенности, из характера и условий выполнения этих работ, а также учитывая относительную несложность монтажа оборудования, установленного на крупные блоки, и повторяемость элементов работ, следует считать организацию работ универсальными бригадами положительным явлением, заслуживающим распространения в других районах, имеющих аналогичные с Краснодарнефтью условия. Эта форма организации работ не исключает применения индустриального метода при необходимости ввода в эксплуатацию большого количества буровых установок для форсирования разбуривания новых крупных месторождений на площадях, допускающих транспортировку оборудования крупными блоками. При этом смонтированные индустриальным методом буровые установки передаются универсальным бригадам для бурения и дальнейшей перебазировки оборудования на новые точки. 37 38 СБОРКА НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПОСЛЕ РЕМОНТА После окончания ремонта и восстановления деталей, их комплектовки и подбора наступает завершающий этап ремонта оборудования — сборка и испытание отремонтированной машины. Необходимо выполнять эти операции в строгом соответствии с техническими требованиями, так как в противном случае, несмотря на хорошо восстановленные детали, машина будет работать при значительном снижении своей эксплуатационной характеристики. Основное содержание процесса сборки — выполнение комплекса слесарно-сборочных работ для сопряжения деталей машины в необходимой последовательности. В результате этих операций обеспечиваются подвижные или неподвижные соединения деталей машины, подразделяемые на разъемные и неразъемные. Разъемные соединения являются основными в нефтепромысловом оборудовании (60% — 80 е всех соединений). Они могут быть полностью разобраны без повреждения сопрягаемых деталей. При вынужденной разборке неразъемных соединений одна или несколько сопряженных деталей либо оказываются непригодными для дальнейшего использования, либо нуждаются в дополнительной обработке. Неподвижные разъемные соединения, неподвижные неразъемные и подвижные неразъемные показаны на рисунках. В качестве примеров подвижных разъемных соединений можно указать сопряжение вал — подшипник скольжения, сопряжение зубчатых колес и т. п. При сборке деталей мы получаем узлы (соединение нескольких деталей) и группы (соединение нескольких узлов, представляющее собой самостоятельную часть машины); иногда в машине имеются подгруппы — узлы, входящие в комплекс машины не непосредственно, а в составе группы (см. схему). Часть процесса сборки, при которой сопряжением деталей достигается получение узлов и групп, называется узловой сборкой; соответственно вторая часть процесса сборки, когда сопрягаются в основном узлы и группы, называется окончательной или общей сборкой. Содержание и приемы слесарно-сборочных работ (опиловка и зачистка, сверление и развертывание отверстий, подторцовывание и зенковка, шабрение, притирка и полировка, правка и т. п.) подобно описаны в курсах «Технология металлов» и «Технология нефтяного машиностроения» и здесь не освещаются. 39 |