УСТАНОВКА ДВУХНАСОСНАЯ НА САНЯХ

Полезная модель относится к насосным установкам, предназначенным для нагнетания в скважины различных жидких сред при цементировании скважин в процессе капитального ремонта, а также при проведении других промывочно-продавочных работ в нефтяных и газовых скважинах.
Известна насосная установка на санях, производимая ОАО «ИЖНЕФТЕМАШ» как дизель-насосный агрегат АНЦ-320С, описанная в статье «Производство насосов и нефтяного оборудования» на сайте www.agrovodcom.ru/reference/106php (см. Приложение к заявке).
Известная установка АНЦ-320С - дизель-насосный агрегат (цементировочный) - предназначена для нагнетания рабочих жидкостей при цементировании скважин в процессе бурения и капитального ремонта, а также при проведении других промывочно-продавочных работ на нефтяных и газовых скважинах в труднодоступных районах. Насосный блок и водоподающий блок смонтированы на отдельных санях (модулях). Состав санного варианта агрегата:
а) Насосный блок (модуль основной - габариты 8850×2600×3000, масса 8500 кг):
- насос НЦ 320 с приводом от дизеля КамАЗ 37403.10 или ЯМЗ-238М2;
- манифольд (емкость мерного бака 6 куб. м, емкость бачка для цементного раствора 0,25 куб.м; приемная линии цементировочного и водяного насосов Ду-100, нагнетательная линия цементировочного и водяного насосов Ду-50);
б) Водоподающий блок (модуль водоподающий - габариты 5190×2600×3146, масса 2275 кг):
- насос ЦНС 38-154 с приводом от двигателя ЗМЗ-511.
Недостатками известного агрегата являются следующие:
- низкая производительность из-за использования только одного насоса НЦ320;
- неудобство эксплуатации из-за монтажа насосного блока и водоподающего блока на двух отдельных санях (поскольку доставка упомянутых блоков в труднодоступные болотистые места на Севере осуществляется вертолетом);
- использования в водоподающем блоке в качестве привода двигателя ЗМЗ-511 (при использовании в насосном блоке привода от дизеля КамаЗ 37403 или ЯМЗ-238М2), что также неудобно, т.к. требует разных видов топлива для разных блоков.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является установка двухнасосная на санях, описанная в одноименном патенте РФ №144973 по кл. F04B 23/04, E21B 33/14, з. 05.05.2014 г., оп. 10.09.2014 г. и выбранная в качестве прототипа.
Известная установка включает в себя смонтированные на санях, используемых в качестве платформы, насосный блок и водоподающий блок, причем насосный блок содержит насос высокого давления, силовой агрегат для его привода, мерный бак, манифольд, а водоподающий блок содержит насос, снабженный приводом. Она отличается тем, что насосный и водоподающий блок смонтированы на одних санях, в насосном блоке использован дополнительно второй насос высокого давления, смонтированный на одной раме с первым насосом, силовой агрегат выполнен двухприводным, имеется вспомогательный трубопровод, а в водоподающем блоке приводом для насоса служит дизель, при этом сани в зоне расположения насосного блока снабжены с двух сторон откидными площадками со съемными перилами, выполненными с возможностью их фиксации как при горизонтальном, так и при вертикальном положении площадок..
В качестве насосов высокого давления в ней могут быть использованы поршневые насосы, расположенные вдоль продольной оси саней, или плунжерные насосы, расположенные перпендикулярно продольной оси саней.
Недостаток известной установки заключается в следующем.
Использование в ней двухприводного силового блока и отдельного дизеля для привода водоподающего блока усложняет конструкцию установки, делает значительным вес установки, усложняет ее техобслуживание.
Задачей является упрощение конструкции при снижении ее веса и упрощение техобслуживания.
Поставленная задача решается тем, что в установке двухнасосной на санях, включающей в себя смонтированные на одних санях, используемых в качестве платформы, насосный блок, содержащий смонтированные на одной раме два насоса высокого давления, силовой агрегат для привода насосного блока, мерный бак, манифольд, и водоподающий блок, содержащий насос, снабженный приводом, имеется вспомогательный трубопровод, при этом сани в зоне расположения насосного блока снабжены с двух сторон откидными площадками со съемными перилами, выполненными с возможностью их фиксации как при горизонтальном, так и при вертикальном положении площадок, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ., силовой агрегат выполнен одноприводным, связанным через коробку распределения мощностей с насосами высокого давления, соединенную с ними через электромагнитные муфты, а через коробку отбора мощности - с насосом водоподающего блока..
Выполнение силового агрегата одноприводным с передачей мощности через коробку распределения мощностей, установленную между силовым агрегатом и насосами высокого давления и соединенную с последними через электромагнитные муфты, и с отбором мощности через коробку отбора мощностей на насос водоподающего блока дает возможность упростить конструкцию установки, существенно уменьшить ее вес и габариты, а также упростить техобслуживание, обеспечивая автоматическое регулирование скоростей и обслуживание одного привода.
Технический результат - упрощение конструкции, уменьшение веса и габаритов.
Заявляемая установка обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками, как выполнение силового агрегата одноприводным, связанным через коробку распределения мощностей с насосами высокого давления, соединенную с ними через электромагнитные муфты, а через коробку отбора мощности -с насосом водоподающего блока, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.
Полезная модель может найти широкое применение в нефтегазовой промышленности для нагнетания в скважины различных жидких сред при цементировании скважин в процессе капитального ремонта, а также при проведении других промывочно-продавочных работ в нефтяных и газовых скважинах, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где представлены на:
- фиг. 1 - общий вид установки сбоку;
- фиг. 2 - вид установки сверху;
- фиг. 3 - вид установки с торца.
1,2
1,2
Установка двухнасосная на санях (фиг. 1-3) содержит смонтированные на одних санях и расположенные в следующей последовательности следующие узлы и блоки. На одном краю саней 1 смонтирована кабина 2 с размещенным в ней одноприводным силовым агрегатом 3, далее последовательно друг за другом к другому краю саней 1 размещены водоподающий блок 4 и насосный блок 5. При этом водоподающий блок 4 связан через коробку 6 отбора мощностей с силовым агрегатом 3. Насосный блок 5 связан через коробку 7 распределения с силовым агрегатом 3 и включает в себя насосы 8 и 9 высокого давления. В установке также имеются манифольд 10, разборный вспомогательный трубопровод 11 и расположенный на другом краю саней 1 мерный бак 12. Водоподающий блок содержит насос 4 и приводится от одноприводного силового агрегата 3 через коробку 6 отбора мощности. Насосы 8 и 9 приводятся от одноприводного силового агрегата 3 через коробку 7 распределения мощностей, установленную между силовым агрегатом 3 и насосами 8, 9 и соединенную с последними через электромагнитные муфты 13-15. Насосы 8 и 9 высокого давления смонтированы на одной раме 16. При этом, если в качестве насосов 8 и 9 высокого давления использованы поршневые насосы, то они размещены вдоль продольной оси саней 1, а если использованы плунжерные насосы, то они размещены перпендикулярно продольной оси саней 1. Сани 1 в зоне расположения насосного блока снабжены с двух сторон откидными площадками 17 со съемными перилами 18, выполненными с возможностью их фиксации как при горизонтальном, так и при вертикальном положении площадок 17. Откидные площадки 17 имеют небольшую ширину (30-50 см) и предназначены для удобства обслуживания насосного блока обеспечения безопасности операторов и могут быть зафиксированы в рабочем положении как при вертикальном, так и при горизонтальном положении площадок 17.
Установка двухнасосная на санях снабжена также электрооборудованием и контрольно-измерительными приборами (на чертежах не показаны), включающими в себя элементы управления, контроля и сигнализации, освещения и системы предпускового подогрева двигателя. Электрооборудование и контрольно-измерительные приборы рассредоточены на санях 1 в соответствующих назначению местах.
Более конкретно выполнение и назначение узлов установки следующее.
Сани 1 служат платформой для размещения всех основных узлов и блоков двухнасосной установки.
В кабине 2 размещен силовой одноприводной агрегат 3, а также панель управления (на чертежах не показана) и поэтому кабина 2 используется в качестве пункта обслуживания для операторов. Она установлена на санях таким образом, что за ней расположен водоподающий блок 4.
Силовой агрегат 3 состоит из одного дизельного двигателя ЯМЗ-650 (652), коробки 7 распределения мощностей ЯМЗ-236У и предназначен для привода насосов 8 и 9 высокого давления.
Водоподающий блок 4 представляет собой центробежный насос многоступенчатый секционный марки ЦНС, который приводится через коробку 5 отбора мощности от силового агрегата 3.
Насосный блок 5 включает в себя насосы 8 и 9 высокого давления, которые предназначены для подачи цементного и глинистого растворов в скважину. Это могут быть, например, поршневые насосы ЦН26-32 или плунжерные насосы НП-600.
Манифольд 10 служит для как обеспечения параллельной работы насосов на общую напорную линию, так и их работы в раздельном режиме. Он содержит приемные и напорные линии, а также линии сброса давления (на чертежах не обозначены).
Вспомогательный разборный трубопровод 11 содержит, в частности, пять труб, две укороченных трубы, шесть шарнирных колен, шланги всасывающий и нагнетательный и предназначен для обвязки установки с устьем скважины при выполнении работы.
3
Мерный бак 12 имеет емкость 8 м.
Названные блоки смонтированы на санях, в частности, следующим образом.
На одном конце саней 1 смонтирована кабина 2 с размещенным в ней одноприводным силовым агрегатом 3 из дизельного двигателя ЯМЗ. На противоположном конце саней 1 с краю расположены мерный бак 12, вспомогательный трубопровод 11, манифольд 10. Далее ближе к центру саней 1 размещен насосный блок 5, включающий в себя смонтированные на одной раме 16 насосы 8 и 9 высокого давления, расположенный перед ними и связанный с ними через электромагнитные муфты 13-15 и коробку 7 распределения мощностей одноприводной силовой агрегат 3. В кабине 2 размещена также панель управления (на чертежах не показана) и поэтому кабина 2 используется в качестве пункта обслуживания для операторов. Она установлена на санях таким образом, что между ней и насосным блоком 5 расположен водоподающий блок 4, связанный через коробку 6 отбора мощности с силовым агрегатом 3. Такая компоновка блоков обеспечивает компактное расположение и удобное обслуживание в процессе работы как водоподающего, так и насосного блоков 4 и 5, а также комфортное место работы обслуживающих установку операторов в виде кабины 2.
Работа насосной установки осуществляется совместно с цементосмесительной установкой (на чертежах не показана), которая установлена у скважины (на чертежах не показана).
С помощью манифольда 10 производят забор воды из мерного бака 12 и закачку ее водоподающим насосом 4 в смесительное устройство цементносмесительной машины. Затем производят забор цементного раствора из цементного бачка (на чертежах не показан) насосами 8 и 9 высокого давления или одним из них в установленном режиме и подачу его в скважину. Насосами 8 и 9 высокого давления также осуществляют забор глинистого раствора из мерного бака 12 и подают его в скважину. Далее промывают линии предохранительного клапана насосов 8, 9 высокого давления при затворении установкой цементного или глинистого раствора в скважину. Сбрасывают давление в напорной линии насосов 8, 9 высокого давления путем сброса жидкости из нагнетательного коллектора насосов 8, 9 в мерный бак 12 установки.
При этом мощности одноприводного силового агрегата 3, выполненного на одном дизеле ЯМЗ-650 (652), хватает для привода двух насосов 8 и 9 высокого давления при передаче ее на них через коробку 7 распределении мощностей и для привода насоса 4 водоподающего блока через коробку 6 отбора мощности. Использование одного дизеля в силовом агрегате 3 позволяет снизить вес установки примерно на 1, 5 тонны, что очень важно при транспортировании установки с помощью вертолета.
В сравнении с прототипом заявляемая установка двухнасосная на санях является более простой по конструкции, имеет меньший вес и габариты, а также более удобна в обслуживании.