Цементировочнве агрегаты

Цементировочные агрегаты предназначены для нагнетания тампонажного раствора и продавочной жидкости в скважину, а также для подачи затворяющей жидкости в смесительное устройство при приготовлении раствора. Кроме того, они ис­пользуются для промывки и продавки песчаных пробок, опрессовки труб, колонны, манифольдов, гидравлического перемеши­вания раствора и т. д.

Рис.14.1 Схемы расстановки н обвязкн оборудования при цементировании скважин:

""Дементировочные агрегаты ЗЦА-400А, 2 — цемеитно-смесительные машины 2CMH-2G, 3 — цементировочные агрегаты ЦА-320М; 4 — станция контроля цементирова­ния СПЦ-2М, 5 —блок манифольда 1БМ-7О0, 6 — цементировочная головка; б: / — це­ментировочный агрегат ЦА-320, 2 — цементировочный агрегат ЗЦА-400А, 3 — цементно- смесительная машина СМН-20, 4 г- бак для затворения цемента, 5 — усреднительная ем­кость, 6 — цементировочная головка, 7 —линия подачи продавочной жидкости к ЦА

Цементировочные агрегаты, как правило, выполняются са­моходными и монтируются на шасси грузовых автомобилей; однако имеются агрегаты в специальном исполнении (на санях, гусеничном ходу, в блочном исполнении) для использования в различных условиях.

Рассмотрим конструкции и технические характеристики не­которых цементировочных агрегатов.

Техническая характеристика цементировочного агрегата ЦА-320М

Тип агрегата Передвижной на

шасси автомобиля

Максимальное давление при подаче

29 л/с, МПа …………………………… 32

Максимальная подача при давлении

4МПа, л/с……………………………… 23

Габаритные размеры агрегата, мм:

длина.............. 10425

ширина.. ……………………... 2650

высота,......................... 3 225

Общая масса агрегата, включая снаряже­ние (заправку), кг............................... 17500

Наибольшая мощность₅ кВт....... 177

Цементировочный насос 9Т

Тип................................................................ Горизонтальный,

двухпоршневой, дву­стороннего действия

Гидравлическая мощность, кВт..... 93

Передаточное число глобоидальной пере- дачи.......................... 20,5

Ход поршня, мм............ 250

Вспомогательный двигатель

Модель..................................... ГАЗ-51А

Максимальная мощность, кВт...... 52

,» частота вращения вала

двигателя, об/мин................................. 280

Водоподающий насос 1В........ Вертикальный,

трехплунжерный, одностороннего дей­ствия

Диаметр плунжера, мм................ 125

Ход плунжера, мм..................................... 170

Частота вращения коленчатого вала,

об/мин................. 140

Подача насоса, л/с.......... 13

Давление, МПа............. 1,5

Включенная передача.......... II

Вместимость, м³;

мерного бака.................................................. 6,4 (две полости по

3,2 мз)

цементного бачка.......... 0,25

Условный диаметр проходного сечения приемных трубопроводов насосов 9Т и 1В, мм........................................................... 100

Цементировочный агрегат ЦА-32.0М (рис.14.2). оборудование агрегата смонтировано на шасси КрАЗ-257 подъемностью 10—12 т, оснащенного четырехтактным двигате­лем внутреннего сгорания. На шасси автомобиля устанавлива­ются рамы, на которых монтируется оборудование: двухпоршневой насос 9Т, вертикальный трехплунжерный насос 1В и двигатель ГАЗ-51А, с коробкой передач для его привода, защитный кожух насоса 9Т, мерный бак, трубопроводы и арма­тура и т. д. Режим работы агрегата приведен в табл.14.1

Таблица14.1

На нагнетательных трубопроводах насосов 9Т и 1В установ­лены манометры, а. у насоса 9Т, кроме того,— предохранитель­ный клапан.

Приемная линия насоса 9Т с помощью установленного на ней трехходового крана позволяет забирать жидкость из мер­ного бака и цементного бачка, устанавливаемого, как правило, на земле, В нижней части мерного бака установлены донные клапаны, которые позволяют соединить одну или другую поло- вину бака с небольшой дополнительной камерой, соединенной с приемными трубопроводами обоих насосов. Мерные баки ос­нащены замерными рейками с ценой деления 0,1 м³.

Основным узлом агрегата является цементировочный насос 9Т (рис 14.3). Это горизонтальный, поршневой, двухцилиндро­вый насос двустороннего действия. Он предназначен для за­качки и продавки тампонажного и бурового растворов в скважину.

Водоподающий насос 1В—вертикальный, трехплунжерный, предназначен для подачи жидкости в гидровакуумное смеси­тельное устройство при приготовлении раствора.

Рис. 14.2. Цементировочный aгpeгaт ЦА-320М:

/ — кабина; 5 — коробка отбора мощности; 3 — насос Ш; 4 — двигатель ГАЗ-51 А; 5 — двух поршневой насос 9Т;.6 — обвязка агрегата; 7 — защитный кожух насоса 9f; 5 — мерный бак;—донные клапаны;. 10 — гибкий металлический пшанг; Я — платформа агрегата; /2 — цементомешалка; — карданный вал; Шарнирные колена; 15 - фара и электрооборудование; 16 — выхлопная труба

Рис. 14..3 Цементировочный насос 9Т;

/.— коловратный насос; 2 — глобоидиый червяк; 5 — ша­тун; -/ — станина; S — разъемный вкладыш; 6 — мано­метр; 7 — разделитель; $ — коллектор нагнетательный; 9 — предохранительный клапан; 10 — клапанная короб­ка; 11 — клапан; /2 — коронка нажимная; 13 — поршень; —втулка цилиндр а; 15 — коллектор всасывающий; 16-щток; 17-крейцкопф

Трансмиссионный вал насоса (рис. 14.4) приводится во вращение от двигателя ГАЗ-51А через цепную муфту, а с трансмиссионного вала на коленчатый вал насоса вращение передается цилиндрическими зубчаыми колесами.

Рис. 14.4. Водоподающий насос 1В:

1 — клапанная коробка; 2 — плун­жер; 3 — палец крейцкопфа; 4 — станина; 5 —- шатун; 6 ~ зубчатое колесо; 7 — коленчатый вал; 8 ~~ разрезной вкладыш; 9 — кривошип; 10 — накладка; 11 — сальник; 12 — клапан; 13 — трансмиссионный вал; 14 — шестерня; 15 — полумуфта цепная

Гидравлическая часть насоса состоит из чугунной клапанной коробки с установленными в ней тремя всасывающими и тремя нагнетательными клапанами.

Для соединения нагнетательной линии агрегата с устьем скважины служит разборный трубопровод, состоящий из труб высокого давления и шарнирных колен.

Вода поступает из водопровода в одну из половин мерного бака, из которого она подается в цементосмеситель, где смешивается с цементом и образует цементный раствор, который по­ступает в цементный бачок и оттуда насосом 9Т в скважину.

По окончании закачки цементного раствора водоподающий насос останавливают, мерный бак быстро отключают от про­мыслового водопровода, подключают к заранее подготовлен­ному трубопроводу бурового раствора и заполняют раствором с помощью бурового насоса.

Буровой раствор закачивают буровым насосом в одну из половин мерного бака. В это время из второй половины мер­ного бака буровой раствор забирают насосом 9Т и подают в скважину. Для обеспечения нормальной работы агрегата не­обходимо, чтобы наполнение мерного бака проводилось быст­рее, чем выкачивание жидкости при работе.

Цементировочный агрегат ЗЦА-400А (рис. 14.5) имеет спе­циальный двигатель и четырехскоростную коробку передач для привода трехцилиндрового цементировочного насоса 11Т, рас­положенные на платформе агрегата, и предназначен для нагне­тания в скважину жидкой смеси при цементировании, гидрораз­рыве пластов и других работах (табл14.2) Агрегат ЗЦА-400А состоит из следующих основных узлов, смонтированных на об­щей раме: трехпоршневого насоса двойного действия, силовой установки, коробки передач, промежуточного вала, редуктора, манифольда, мерного бака.

Таблица14.2

Режим работы агрегата ЗЦА-400А

Он не оснащен водоподающим на­сосом.

Манифольд агрегата состоит из приемных и нагнетательных линий с установленными на них пробковыми кранами диамет­рами 25,4; 50,8; 101,6 и 127 мм, предохранительным клапаном гвоздевого типа, компенсатора и манометра на давление 60МПа с масляным разделителем.

Мерный бак вместимостью 6 м³ разделен на две равные ча­сти и имеет донные клапаны.

Цементировочный насос 11Т, установленный на агрегате, имеет три горизонтальных цилиндра, в которых работают поршни (рис. 14.6).

Основные технические данные цементировочного агрегата ЗЦА-400А

Тип агрегата………………………………………Передвижной, и

шасси автомобиля

Максимальное давление при подаче

2,9 л/с, МП а.. 40

Максимальная подача при давлении

4 МПА, л/с 33

Габаритные размеры агрегата, мм:

длина ……………………………………….. 10770

ширина... 2900

высота …………………………………………….. 3270 Общая масса агрегата, включая снаряже­ние (заправку), кг …… 22 500

Монтажная база

Трехосный грузовой автомобиль …………….. КрАЗ-257

Грузоподъемность автомобиля, т ……………………. 10—12 Двигатель автомобиля:

модель ЯМЗ-238

максимальная частота вращения ва­ла двигателя, об/мин …………………………… 2100

наибольшая мощность, кВт …………………….. 177

Цементировочный насос 11Т…………………… Трехцилиндровый,

двойного действия гидравлическая мощность, кВт …………………….. 258

ход поршня, мм…………………………………. 220

наибольшее число двойных ходов в 1 мни……….. 127

Манифольд и прочее оборудование

Вместимость мерного бака, m3………………………… 6

Условный диаметр проходного сечения трубопровода, мш

приемного........ 125

раздаточного……………………………….. 100

нагнетательного………………………………. 50

Общая длина разборного трубопровода,

мм……………………………………..22 000 Номинальная мощность двигателя

В2-500А-С2 при 1800 об/мин, кВт.. ………………….. 368

Наибольший крутящий момент при

1100—1200 об/мин, Н м …….2250

Эксплуатационная мощность при

1600 об/мин, кВт...... 344

Устойчивая частота вращения вала дви­гателя на холостом ходу, об/мин.. …………………………………………………. 6ОО

Коройт передач 4КПм

Наибольшая передаваемая мощность при

1800 об/мин, кВт..

Число ступеней 4

Передаточные числа для передач:

I................. 4,66

II................. 3,26

III................. 2,2

Рис. 14.6 Насос 11Т:

1 – шатун; 2 – крейцкопф; 3 – станина; 4 - коллектор; 5 – клапанная коробка; 6 – клапан; 7 – нажимная коробка; 8 – цилиндровая крышка; 9 – поршень; 10 – шток; 11 – коренной вал; 12 – трансмиссионный вал.

Основой гидравлической части насоса являются три кла­панные коробки, крепящиеся к станине.

Поршни насосов и втулки предусмотрены сменными с диа­метрами 110, 125, 140 мм, в результате обеспечивается работа при давлениях соответственно 40, 30 и 23,5 МН/м².

В манифольд агрегата входят приемный, нагнетательный и раздающий трубопроводы. Приемный трубопровод насоса ИТ оборудован трехходовым краном и позволяет принимать жид­кость из мерной емкости агрегата и цементного бачка, распо­ложенного на земле. Раздающий трубопровод также имеет трехходовой кран» Нагнетательный трубопровод оборудо­ван воздушным колпаком, предохранительным клапаном, манометром с разделителем и проходными кранами высокого давления.

Для набора затворяющей и продавочной жидкостей в зад­ней части агрегата устанавливают мерный бак сварной кон­струкции, разделенный перегородкой; вместимость бака 6 м³. Внутри каждого отсека (рис 14.7) имеются вертикальные рейки с делениями, цена которых 0,1 м³

Отсеки первого бака наполняются по трубопроводу, прохо­дящему через днище емкости. На конце каждого из ответвле­ний установлен проходной кран с коленом.

Жидкость можно отбирать насосом отдельно из каждого от­сека. Отстой и промывочная вода сливаются из бака при от­крытии сливной конусной пробки.

Пульт управления агрегата расположен на его платформе со стороны приводной части насоса и включает в себя рабочее кресло машиниста, рычаги, педали и приборный щиток.

Цементировочный агрегат 4ЦА-100 Оборудование

смонтировано на шасси трехосного грузового автомобиля. При­вод цементировочного насоса осуществляется от силовой уста­новки, расположенной на платформе агрегата, включающей пятискоростную коробку передач и фрикционную муфту. Двига­тели силовой установки и автомобиля карбюраторные. На агрегате установлен горизонтальный двухпоршневой цементиро­вочный насос ИГрЦ и водоподающий насос ЗК-6 с приводом от тягового двигателя автомобиля.

Поиск по сайту: