МОБИЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ РЕМОНТА СКВАЖИН

Полезная модель относится к области эксплуатации и подземного ремонта нефтяных и газовых скважин с применением непрерывных гибких труб и может быть использована для выполнения работ по промывке песчаных и парафиновых пробок, цементировочных работ, изоляции водопритоков, кислотной обработки и освоения скважин, а так же других ремонтных и исследовательских работ на скважинах всех типов при давлении на герметизируемом устье.
Известна установка для ремонта скважин, содержащая размещенные на самоходном шасси кабину оператора, барабан с приводом и укладчиком для непрерывной трубы, коробку отбора мощности, насосную станцию и выдвижную раму, смонтированную на направляющих /1/. На выдвижной раме установлены телескопический подъемник, механизм поворота телескопического подъемника, механизм подачи (инжектор), направляющая дуга и превентор. Телескопический подъемник выполнен трехсекционным с независимым выдвижением каждой из двух верхних секций, что позволяет сократить время и упростить процесс сборки и установки превентора и механизма подачи гибкой трубы на устье скважины. Приводная насосная станция размещена под кабиной оператора и связана с коробкой отбора мощности через введенный карданный вал.
Недостатком известной установки является длительность процесса сборки и разборки технологического оборудования на скважине. Кроме того, размещение насосной станции под кабиной оператора затрудняет ее ремонт и техническое обслуживание.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является мобильная установка для ремонта скважин с использованием непрерывных гибких труб, включающая транспортную базу (автомобильное шасси) на раме которой расположена кабина оператора, барабан для намотки гибкой трубы и смонтирована платформа, на которой установлены инжектор, направляющая дуга, герметизатор устья скважины, противовыбросовое оборудование (превентор) и установщик оборудования с пультом дистанционного управления, выполненный в виде П-образной мачты, стойки которой шарнирно соединены с платформой /2/. Направляющая дуга жестко связана с инжектором и выполнена в виде двух секций, шарнирно соединенных между собой и снабженных гидроприводом. Инжектор также жестко соединен с герметизатором устья скважины. Насосная станция расположена под кабиной оператора и соединена с двигателем шасси. Кабина оператора выполнена разъемной с неподвижной нижней частью (полом) и подвижной верхней частью (стенки кабины), которая поднимается вверх с помощью четырех гидроцилиндров.
В известной установке выполнение инжектора, жестко соединенным с герметизатором устья скважины и с направляющей дугой, а также выполнение направляющей дуги в виде двух секций с возможностью складывания в транспортном положении, позволяет существенно сократить время на монтаж и демонтаж оборудования при проведении ремонтных работ на скважине. Однако использование в данной установке П-образной мачты, стойки которой расположены с двух сторон барабана для намотки гибкой трубы, ограничивает размеры барабана, что, соответственно, уменьшает длину наматываемой на барабан гибкой трубы и не позволяет использовать его для работы на глубоких скважинах и с агрессивными средами, и соответственно, ограничивает технологические возможности установки. Кроме того, расположение насосной станции под кабиной оператора создает определенные трудности по техническому обслуживанию и ремонту, а выполнение кабины разъемной (с неподвижной нижней частью и подъемной верхней) ухудшает ее тепло и звукоизоляцию.
Задача, на решение которой направлена полезная модель заключается в создании передвижной мобильной установки, предназначенной для работы на скважинах на большой глубине и с агрессивными средами, а также сокращение монтажно-демонтажных работ на скважине.
Поставленная задача достигается тем, что в мобильной установке для ремонта скважин, содержащей автомобильное шасси, насосную станцию, соединенную с двигателем шасси, на раме которого расположены кабина оператора, барабан для намотки гибкой трубы и платформа, с установленными на ней инжектором, жестко связанным с направляющей дугой и герметизатором устья скважины, противовыбросовым превентором и установщиком оборудования с пультом дистанционного управления, в качестве автомобильного шасси используют шасси с пятью осями с колесной формулой 10×10, а качестве установщика оборудования - телескопический кран, инжектор установлен с наклоном в сторону барабана для намотки гибкой трубы на качающейся рамке, шарнирно соединенной со стойками, жестко закрепленными на платформе, а на платформе дополнительно установлены барабаны намотки рукавов высокого давления. Барабан для намотки гибкой трубы выполнен увеличенной емкости и расположен по всей ширине автомобильного шасси. Кабина оператора выполнена цельной без разъема пола и стенок кабины. Насосная станция расположена на платформе под барабаном намотки гибкой трубы и соединена с двигателем шасси через раздаточную коробку и карданный вал с двумя подшипниковыми опорами.
Использование для ремонта скважин автомобильного шасси с пятью осями с колесной формулой 10×10 позволяет максимально использовать габариты шасси для размещения на нем оборудования, в том числе позволяет установить барабан увеличенной емкости, используя всю ширину шасси, что позволяет, соответственно, наматывать на него гибкую трубу большой длины, а увеличенная грузоподъемность шасси позволяет использовать гибкую трубу с более толстой стенкой. Это расширяет спектр технологических операций, которые могут выполняться мобильной установкой: работа на больших глубинах, с большими давлениями, с агрессивными жидкостями. Применение телескопического крана позволяет при сохранении требуемой высоты в транспортном положении при сложенной стреле использовать всю ширину автомобильного шасси под размещение барабана увеличенной емкости. Установка инжектора в транспортном положении наклонно в сторону барабана для намотки гибкой трубы на качающейся рамке, и подъем его в вертикальное положение с помощью гидроцилиндров, позволяет экономить время на сборку оборудования, а также уменьшить габариты установки по высоте. Установка на платформе автомобильного шасси барабанов намотки рукавов высокого давления позволяет значительно увеличить длину рукавов и расширить рабочую зону установки (расстояние до скважины с которого можно работать), а также упорядочить их укладку. Расположение насосной станции под барабаном намотки гибкой трубы создает дополнительные удобства по техническому обслуживанию и ремонту. Это также дает возможность выполнить кабину цельной и повысить ее тепло и звукоизоляцию.
На фиг.1 представлена мобильная установка в транспортном положении, общий вид;
на фиг.2 - то же вид сверху;
на фиг.3 - то же в рабочем положении.
Мобильная установка для ремонта скважин содержит пятиосное автомобильное шасси 1 повышенной проходимости с колесной формулой 10×10, с управляемыми первой и второй осями с откидной кабиной водителя 2 под которой размещен двигатель. За кабиной водителя 2 слева по ходу движения расположена направленная вертикально вверх выхлопная труба. С другой стороны за кабиной водителя расположено запасное колесо с механической лебедкой. На раме шасси автомобиля закреплена кабина оператора 3, барабан 4 для намотки гибкой трубы с приводом и укладчиком 5 витков гибкой трубы и платформа 6, на которой расположен инжектор 7 с направляющей дугой 8, противовыбросовый превентор 9, герметизатор 10, три барабана для намотки рукавов высокого давления 11 и телескопический кран 12.
Кабина оператора 3, расположенная за кабиной водителя 2, для лучшей термо и звукоизоляции выполнена цельной без разъема пола и стенок кабины. Кабина оператора 3 установлена на двух рамах, между которыми расположен механизм типа ножниц, обеспечивающий вертикальный подъем кабины в рабочее положение с помощью гидроцилиндра.
Барабан 4 для намотки гибкой трубы с приводом и укладчиком 5 гибкой трубы представляет собой катушку с ребордами, установленную на раме автомобильного шасси 1. Барабан 4 имеет увеличенную емкость и установлен вдоль поперечной оси автомобильного шасси 1, при этом ширина барабана 4 равна ширине автомобильного шасси 1. Инжектор 7 расположен на платформе 6 автомобильного шасси 1 в наклонном положении в сторону барабана 4. Направляющая дуга 8 жестко закреплена в верхней части инжектора 7 и состоит из двух шарнирно соединенных между собой частей, между которыми установлен гидроцилиндр. В нижней части инжектора 7 жестко закреплен герметизатор устья скважины 10. Это позволяет выполнять переезд между скважинами не доставая гибкую трубу из инжектора 7, и таким образом сократить время для перевода мобильной установки из транспортного положения в рабочее за счет исключения операции по заправке гибкой трубы в инжектор 7. Инжектор 7 в транспортном положении установлен на качающейся рамке 14, которая шарнирно соединена со стойками 13, которые жестко закреплены на платформе 6. Качание рамки производится гидроцилиндрами 15, штоки которых закреплены на рамке 14, а гильзы на стойках 13. Инжектор 7 имеет один комплект телескопических опор для монтажа на скважину. Противовыбросовый превентор 9, включающий глухие, срезные, удерживающие и трубные плашки, расположен на платформе 6 справа по ходу движения от инжектора 7 и обеспечивает герметизацию устья скважины при наличии или отсутствии в скважине труб, подвеску колонны труб на плашки и удержание колонны труб плашками от выброса под действием скважинного давления. Для упорядочения укладки рукавов высокого давления (РВД), подающих гидравлическую жидкость к узлам и механизмам установки, на платформе 6 установлены три барабана 11 для намотки РВД, каждый из которых имеет привод от гидромоторов через цепную передачу (на чертежах не показано). Телескопический кран 12 выполнен трехсекционным с дистанционным пультом управления 20 и установлен в задней части платформы 6 на поворотном основании со смещением стрелы в правую сторону по ходу движения. Под поворотным основанием телескопического крана 12 расположена поперечная балка, на обоих концах которой закреплены откидные рычаги выносных опор (аутригеров) крана, на концах которых установлены гидроцилиндры. Управление телескопическим краном 12 осуществляется с откидного дистанционного пульта 20 на некотором удалении от мобильной установки, что увеличивает безопасность выполнения работ и обеспечивает лучшую видимость оператору при монтаже оборудования. На этот же пульт 20 вынесено управление барабанами 11 для намотки РВД, что позволяет производить монтаж оборудования одному человеку, сокращая тем самым время монтажно-демонтажных работ. Привод инжектора 7, барабана 4 и вспомогательных устройств мобильной установки осуществляется от насосной станции 18, включающей редуктор с насосами, гидробак, теплообменник, и другую гидроаппаратуру, приводимой в действие от двигателя автомобильного шасси. Вращение от двигателя автомобильного шасси передается на раздаточную коробку 16, а затем, через карданную передачу 17 на насосную станцию 18, размещенную на платформе 6 за барабаном 4 над третьей осью автомобильного шасси для удобства работ по техническому обслуживанию и ремонту.
Мобильная установка работает следующим образом. Установка задним ходом подъезжает к фонтанной арматуре ремонтируемой скважины. После размещения установки на определенном расстоянии от скважины включают насосную станцию 18, и кабина оператора 3 поднимается вверх с помощью механизма подъема, производят установку лестниц и площадок, разворачивание аутригеров телескопического крана 12. Телескопический кран 12 переводят в рабочее положение и гидроцилиндрами 15 осуществляют перевод инжектора 7 из исходного положения в рабочее. Так как инжектор 7 транспортируется в сборе с герметизатором устья скважины 10 и направляющей дугой 8, а также с заправленной гибкой трубой, исключаются операции по их монтажу во время разворачивания установки. После этого устанавливают телескопические опоры инжектора 7 и производят спуск гибкой трубы в скважину для проведения технологической операции. После подъема гибкой трубы из скважины демонтаж осуществляется в обратном порядке.
Источники информации, принятые во внимание при оформлении заявки:
1.Патент на полезную модель РФ №34198, МПК Е21В 19/22, опубл. 27.11.2003 г.
2.Патент РФ на изобретение №2262583, МПК Е21В 19/22, опубл. 20.10.2005 г.