При цементировании скважин, кроме насосных установок применяется различное оборудование: смесительные агрегаты и машины, УС-4, УС6-30, УС5-30, 1СМР-20, УЦП, цементировочные головки (ГУЦ, ГЦК), цементировочная арматура.
Смесительные установки предназначены для транспортирования сухих порошкообразных материалов (цемента, тампонажных смесей, песка и др.), регулируемой подачи этих материалов и приготовления тампонажных растворов и других песчано-жидкостных смесей при цементировании нефтяных и газовых скважин и гидравлическом разрыве пластов.
Установка смесительная УС6-30 (рис. 1) предназначена для транспортирования сухих порошкообразных материалов (цемента, тампонажных смесей), механически регулируемой подачи этих материалов винтовыми конвейерами и приготовления тампонажных растворов при цементировании нефтяных и газовых скважин.
Она состоит из бункера, коробки отбора мощности, трансмиссии, загрузочного и дозировочных винтовых конвейеров, смесительного устройства, системы управления и вспомогательного оборудования.
Технические характеристики установок
| Показатели | УС6-30 | УС5-30 |
| Монтажная база | КрАЗ-250 | КрАЗ-250 |
| Максимальная производительность при приготовлении тампонажного раствора (плотность 1850 кг/м3), дм3/с | ||
| Плотность приготавливаемого раствора, кг/м3 | 1300¸ 2400 | 1300¸ 2400 |
| Время выхода на заданную плотность раствора, с, не более | ||
| Число бункеров | ||
| Максимальная масса транспортируемого материала, т | ||
| Максимальная производительность по сухому тампонажному материалу, т/ч: система загрузки система выгрузки | 15¸ 30 | |
| Вместимость бункера, м3 | 14,5 | |
| Тип смесительного устройства | Гидровакуумный | Гидроструйный |
| Габариты установки, мм | 8920´2500´3430 | 9500´2500´3150 |
| Масса установки, кг |
Бункер, предназначенный для аккумулирования транспортируемого тампонажного материала, представляет собой емкость, боковые и передняя стенки которой имеют угол наклона, превышающий естественный угол откоса цемента. В верхней части бункера предусмотрены два люка с крышками, днище выполнено в виде двух параллельных корыт, в которых размещены дозировочные винтовые конвейеры.
Загрузка и выгрузка сыпучего материала механическая, с помощью дозирующих винтовых конвейеров. Привод винтовых конвейеров - от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности и карданные валы
Рис. 1. Смесительная установка УС6-30: 1 – шасси автомобиля КрАЗ-250; 2 – коробка отбора мощности; 3 – загрузочный и дозировочный винтовые конвейеры; 4 – бункер; 5 – система управления; 6 – смесительная устройство
Смесительное устройство - гидровакуумного типа с поворотной щелевидной насадкой, работает по принципу струйного насоса и представляет собой камеру с диффузором, переходящим в сливную трубу. Отличительная особенность смесительного устройства — возможность регулирования плотности раствора без замены насадки, а также изменением проходного сечения сбросного ствола краном ГРПП.
Управление установкой - дистанционное централизованное, с поста, расположенного в задней части установки у смесительного устройства.
Агрегат смесительно-осреднительный АСО-20 предназначен для приготовления и гомогенизации тампонажных растворов при цементировании нефтяных и газовых скважин, когда установлены высокие требования к соблюдению заданной плотности и реологическим характеристикам тампонажных растворов. Агрегат может применяться для приготовления многокомпонентных растворов без предварительного приготовления сухих тампонажных смесей и для приготовления буровых растворов.
Применение агрегата обеспечивает:Агрегат смонтирован на шасси автомобиля КамАЗ 43118-3078-46. Вид климатического исполнения У.
| Монтажная база, шасси | Камаз 43118-3078-46 |
| Колесная формула | 6х6 |
| Мощность двигателя, не более, кВт/лс | |
| Грузоподъемность, т | 12,73 |
| Объем емкости агрегата геометрический, м3 | |
| Плотность приготовляемого раствора наибольшая, кг/дм3 | 2,4 |
| Время приготовления раствора, мин, не более | |
| Привод: мешалок и аутригеров | механический |
| Мощность отбираемая от двигателя шасси, кВт |
Пескосмесительная установка УСП-50 (рис.4) предназначена для транспортирования песка и прочих сухих смесей, приготовления песчано-жидкостной смеси и подачи ее на вход насосных установок при гидравлическом разрыве пластов, гидропескоструйной перфорации и других работах в районах с умеренным климатом.
Установка состоит из двухсекционного бункера с загрузочным и рабочим винтовыми конвейерами, смесителя с лопастной мешалкой, пескового центробежного одноступенчатого насоса, манифольда, гидросистемы и поста управления.
Бункер квадратного сечения, с коническим днищем, разделен сплошной перегородкой на два равных отсека, позволяющих одновременно транспортировать песок (или смеси) различных фракций. В верхней крышке каждого отсека имеется люк. Внутри бункера смонтированы рабочий и загрузочный винтовые конвейеры.
Рабочий винтовой конвейер служит для подачи песка из отсеков бункера в смеситель при приготовлении песчано-жидкостной смеси.
Загрузочный винтовой конвейер предназначен для загрузки бункера песком в полевых условиях при отсутствии посторонних загрузочных устройств.
Смеситель предназначен для приготовления песчано-жидкостных смесей. Представляет собой цилиндрическую емкость с коническим днищем, закрытую сверху крышкой. Внутри смесителя смонтированы лопастная мешалка и поплавковый уровнемер.
Коническое днище смесителя заканчивается патрубком для отбора готовой смеси и подачи ее к насосным установкам.
Рис. 4. Пескосмесительная установка УСП-50: 1 - автошасси КрАЗ-257Б1А; 2 - смеситель с лопастной мешалкой; 3 - рабочий винтовой конвейер; 4 - загрузочный винтовой конвейер; 5 - бункер; 6 - манифольд; 7 - песковый насос
Песковый насос предназначен для отбора готовой смеси из смесителя и подачи ее к насосным установкам с подпором 0,2...0,3 МПа. Привод - от тягового двигателя через коробку отбора мощности, одноступенчатый цепной редуктор и цилиндрическую зубчатую передачу.
Манифольд состоит из приемного и раздающего трубопроводов. К раздающему трубопроводу могут быть одновременно присоединены четыре насосные установки.
Рабочий и загрузочный винтовые конвейеры и лопастная мешалка смесителя приводятся в действие гидромоторами Г15-23 через одноступенчатые редукторы. Масло для работы гидромоторов подается двухсекционным масляным насосом 25Г12-23, приводимым от тягового двигателя автомобиля через коробку отбора мощности.
Привод гидромоторов - от масляного насоса гидросистемы установки.
Пост управления установкой расположен у бункера. На посту на специальном щите размещены дроссели управления гидромоторами винтовых конвейеров и мешалки, манометры гидросистемы, тахометры рабочего винтового конвейера и пескового насоса и термометр для замера температуры в масляном баке. К посту выведено управление двигателем автомобиля и коробками отбора мощности привода пескового насоса. Управление масляным насосом - из кабины автомобиля.
Автоцистерны
Для доставки неагрессивных жидкостей с базы на скважины и подачи их к насосным установкам при гидравлическом разрыве пластов, гидропескоструйной перфорации используют автоцистерны.
Каждая автоцистерна включает в себя цистерну, насосный блок с системой самовсасывания, манифольд, трансмиссию и другое оборудование, смонтированное на автошасси.
Большинство автоцистерн позволяют производить следующие операции:
- наполнять собственную цистерну жидкостью из посторонней ёмкости с уровнем жидкости не ниже уровня земли;
- подавать жидкость (с замером ее количества) из собственной цистерны на вход насоса высокого давления насосной установки;
- подавать жидкость из посторонней емкости, минуя собственную цистерну.
Нефтепромысловые автоцистерны АЦН-11-257, АЦН-7,5-5334, Цр-7АП и Цр-7АПС предназначены для транспортирования жидких неагрессивных сред (кроме кислот, щелочей и других агрессивных сред) температурой до +80°С и подачи их к передвижным насосным и смесительным установкам при гидравлическом разрыве пласта, цементировании скважин и других промывочно-продавочных работах.
Автоцистерны АЦН-11-257, АЦН-7,5-5334 и Цр-7АП можно использовать в районах с умеренным климатом, а автоцистерну Цр-7АПС - в районах с умеренным и холодным климатом.
Рис. 6.20. Нефтепромысловая автоцистерна АЦН-11-257: 1 - цистерна; 2 - установка искрогасителя; 3 - установка фары и тахометра; 4 - автошасси КрАЗ-257131А; 5 - огнетушитель ОУ-2; 6 - насосный блок; 7 — система самовсасывания; 8 — манифольд
Автоцистерна включает в себя цистерну, насосный блок с системой самовсасывания, манифольд, трансмиссию и другое оборудование, смонтированное на автошасси.
Цистерна - сварная, с сечением овальной формы; оборудована волногасителями. В верхней части цистерны расположен люк-лаз с дыхательными клапанами на крышке и площадка с ограждением. Дыхательные клапане предназначены для выравнивания давления в цистерне с атмосферным при температурном расширении транспортируемых жидкостей.
Цистерна оснащена указателем уровня поплавкового типа.
Кроме того, цистерна имеет трубу с отстойником, служащим для отбора и слива жидкости из цистерны, трубу подогрева, используемую для подачи пара при подогревании транспортируемой жидкости и пропаривании цистерны при необходимости.
Подогрев жидкости в автоцистернах АЦН-11-257, АЦН-7,5-5334 и Цр-7АП - от постороннего источника тепла через трубопровод в цистерне; в автоцистерне Цр-7АПС - подогревателем ПЖД-44Б через жаровые трубы.
Привод насосного блока - от тягового двигателя автомобиля через коробку отбора мощности и редуктор.