Наше учебное пособие

внутренней полости встроенными вентиляторами; сдвоенные и строенные обмотки статора; особо точное изготовление полюсов магнитопровода статора с точной зачиканкой ротора; оптимизация размеров магнитной системы и обмоток статора при увеличении тока возбуждения; использование в выпрямителе диодов со стабилизаторным эффектом, а также антишумовых конструктивных элементов (немагнитные кольца, форма полюсных наконечников и т.д.); новые материалы для контактных колец, щеток, каркаса обмотки возбуждения, изоляционных покрытий; привод поликлиновым ремнем и двухлапное крепление; увеличенное передаточное отношение и др.

Система электропуска. О современных и перспективных стартерах можно сказать, в принципе, то же самое, что и о генераторах. Следует лишь добавить: нынешний стартер – это стартер со встроенным редуктором, имеющий (до мощности 2 кВт) возбуждение от постоянных магнитов высоких энергий, а следовательно, массу, на 40 … 50% меньшую, чем стартеры классического исполнения. В связи с широким распространением молекулярных емкостей накопителей энергии, встроенных в аккумуляторную батарею, появился класс высоковольтных (даже не до 42, а до120 В) стартеров. Обычным делом становится двухобмоточные реле, системы электронной блокировки стартеров. В итоге масса стартеров, в зависимости от мощности, варьируется в диапазоне, ранее считавшимся недостижимым (4 … 16,5 кг).

Система зажигания. Относится к числу систем, в последние годы подвергшихся наиболее радикальным изменениям. Она стала полностью компьютеризированной и не только заменила собой центробежный вакуумный автоматы опережения зажигания и высоковольтный распределитель, но и регулирует углы опережения зажигания по детонации, оптимизирует их по условиям работы двигателя и движения автомобиля. Появились системы с катушками зажигания, встроенными в высоковольтный свечной наконечник и одновременно служащими датчиками детонации. Да и конструкции систем, технологии их изготовления сейчас, можно сказать, находятся на острие технического прогресса. Например, это: многофункциональные микросхемы управления; двух-, четырех- и шестивыводные опрессованные катушки зажигания с замкнутым магнитопроводом и встроенными диодами; свечи зажигания с широким тепловым диапазоном работы и встроенным помехоподовательным сопротивлением, а также свечи с плазменным эффектом; новые силиконовые высоковольтные провода, не меняющие жесткости в широком тепловом диапазоне.

Система впрыскивания топлива прошла путь от моновпрыска с жесткой программой к распределенному впрыску с аналогичной программой, а сейчас уверенно превращается в адаптивные и многофункциональные системы. Так, современный электронный блок управления способен регулировать частоту вращения коленчатого вала двигателя при включении и

101

выключении бортового кондиционера, управлять рециркуляцией отработавших газов, запомнить сбои в программе и отказы датчиков, адаптироваться к конкретному двигателю, т.е. изменять программу регулирования с учетом износов или условий его эксплуатации. Сами датчики могут измерять не только текущие, но и предельные значения параметров. В исполнительных механизмах и устройствах появляются все новые элементы (линейные электродвигатели, магниты высоких энергий и т.д.). Гибридные электронные блоки выполняются на основе 16-разрядных (в перспективе- 32-разрядных) микроконтроллеров, которые могут работать при температуре 398 К. Программное обеспечение превратилось в многофункциональное, решающее задачи не только управления, но и самообучения, связи с другими системами, защиты от помех и самодиагностирования.

Электропривод. Его основу в настоящее время составляют магниты высоких энергии и прогрессивные методы намотки (в том числе намотки плоских якорей). Прогрессивные решения конструкции редукторных приводов, электроника управления, защита электропривода с помощью малогабаритных термобиметаллеческих предохранителей позволили создать не только приводы силовые (например, для регулирования положения сидений водителя и пассажиров), но и малогабаритные приводы управления зеркалами заднего вида, дроссельной заслонки, рейкой ТНВД и др. Более того, есть миниатюрные (диаметр ротора – 1 … 5 мм) и даже микроэлектродавигатели (диаметр ротора – менее 1 мм), которые могут работать как синхронные, регулируемые бесщеточные или регулируемые емкостным сопротивлением привода.

Для электромобилей созданы мотор-колеса и мощные приводы с управлением от микроЭВМ, что позволяет наиболее эффективным способом решать проблемы торможения и экономичного расхода электроэнергии аккумуляторных батарей.

Светотехника. Новые конструкции светотехнического оборудования автотракторной техники – это: головные фары со свободной поверхностью отражателя, выполненные из пластмасс; фары проекторного типа, в том числе с протяжным оптоволокном; фары и фонари с газоразрядными источниками света нового поколения, обеспечивающими в 2 раза более яркий световой поток; системы автоматического регулирования светового потока в зависимости от нагрузки автомобиля и выполняемой трактором работой; многофункциональные фонари с новыми оптическими схемами, источниками света и светодиодами. При их использовании, благодаря цифровой обработке, появляется возможность в тумане видеть на дисплее объекты ближнего и дальнего плана.

Новое приборное обеспечение производства и эксплуатации светотехнического оборудования, связанное с персональными и бортовыми компьютерами, обеспечивает измерения в автоматизированном режиме.

102

Электропроводка автотракторной техники. Широкое применение получили плоские пучки проводов и разъемные соединители, изготовляемые по безлюдной технологии, которые более надежны в эксплуатации.

Реле, прерыватели, переключатели и выключатели (устройства коммутации) совершенствуются в направлении увеличения их функциональных возможностей (коммутация нескольких цепей) и уменьшения габаритных размеров (бескорпусные конструкции и пары с улучшенной геометрией). Осваиваются и принципиально новые направления. Это сенсорные выключатели и переключатели с подсветкой знака.

Информационные и диагностические системы. Для информационных систем по-прежнему характерны логометрические приборы, но уже с поворотом стрелки на 360 градусов и управление с помощью специализированной микросхемы, что, с точки зрения передачи аналоговой информации, сделало их конкурентоспособными по отношению к электронным комбинациям приборной панели. Появился и новый класс таких систем, как навигационные, которые связаны со спутниками, дорожными радиомаяками и позволяют водителю ориентироваться в сложных городских условиях.

Что касается бортовых (встроенных) диагностических систем, то они развиваются в направлении не только повышения уровня программного обеспечения, но и применения в качестве индикаторов светодиодов, жидкокристаллических экранов и люминесцентных панелей.

Система активной и пассивной безопасности. К ним относят антиблокировочные, противобуксовочные системы, системы курсовой устойвости, подушки безопасности и системы управления подвеской. Развитие конструкций этих систем идет по пути создания долговечных исполнительных устройств, обладающих достаточным быстродействием и небольшим запаздыванием, что обеспечивает комфортные условия для людей в процессе изменения положения автомобиля; организации хорошей связи между системами управления подвеской и двигателем.

7. УСТРОЙСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ НАВЕСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

7.1. Основные виды работ, выполняемые транспортно - технологическими машинами в нефтегазодобыче

Процесс эксплуатации нефтяных и газовых месторождений заключается в обеспечении подъема продукции пласта (нефть, газ, пластовая вода и их смеси) с глубины залегания на поверхность земли.

103

Скважиной называется вертикальная или наклонно направленная цилиндрическая горная выработка, соединяющая поверхность земли с продуктивным пластом месторождения.

Начало скважины на поверхности называется устьем, боковая поверхность - стволом, дно скважины - забоем. Расстояние от устья по оси ствола до забоя называется длиной скважины, а расстояние от устья до забоя по проекции оси скважины на вертикаль - глубиной скважины.

При бурении скважины для укрепления ее стенок от разрушения, обвалов в нее опускают металлические трубы, получившие название обсад-

ные трубы.

Пространство между спущенными обсадными трубами и горной породой заполняют жидким цементным раствором. Процесс заливки спущенных обсадных труб жидким цементным раствором называют цемен-

тированием.

Цементирование скважины осуществляется специальной техникой, обеспечивающей подготовку жидкого цементного раствора и непрерывную его закачку в скважину под давлением. Для выполнения этих работ используют цементировочные агрегаты типа АНЦ-320.

Скважина с зацементированной обсадной колонной для соединения ее внутренней поверхности с продуктивным пластом подвергается перфорации. Перфорация скважины - создание радиальных отверстий в цилиндрической поверхности обсадных труб и цементном камне в зоне расположения продуктивного пласта. Через полученные в процессе перфорации радиальные отверстия продукция поступает из пласта внутрь скважины и по ней может подниматься на поверхность.

В процессе эксплуатации скважины призабойная зона засоряется, приток нефти и газа уменьшается. Возникает необходимость интенсификации притока. Очень часто это связано с выпадением парафина из нефти, в результате чего идет отложение парафина на внутренних стенках насос- но-компрессорных труб, устьевом оборудовании, выкидных линиях, снижается проницаемость пород в призабойной зоне, уменьшается пропускная способность пород.

Для борьбы с этим явлением используют различные методы, в том числе и термические (депарафинизация). Процесс депарафинизации предусматривает обработку скважин горячей нефтью с использованием агрегатов типа АДПМ.

Кроме этого, для повышения нефтеотдачи проводится обработка призабойной зоны скважины (промывка растворителями, проведение кислотной, термокислотной обработки, проведение гидравлического разрыва пласта, виброобработка, торпедирование скважины и т.п.).

104

7.2. Назначение, устройство, технология выполнения работ с установкой АПРС - 40

Многие виды работ, выполняемые на скважинах, связаны с проведением спускоподъемных операций. Эти работы проводят при обустройстве скважин, их капитальном и текущем ремонте, ликвидации аварий и др.

Для проведения спускоподъемных операций используют передвижные подъемные агрегаты и комплексы подъемного оборудования, смонтированные с вышкой на тяжелых автомобилях высокой проходимости и тракторах.

Агрегат АПРС – 40К предназначен для производства спускоподъемных операций при ремонте скважин, не оборудованных вышечными сооружениями, для производства тартальных работ, для чистки песчаных пробок желонкой и для возбуждения скважин сварбированием.

Кроме того, с его помощью промывочным агрегатом и ротором с индивидуальным приводом можно проводить промывку скважин и разбуривание песчаных пробок.

Агрегат является самоходной нефтепромысловой машиной, смонтированной на шасси трехосного автомобиля высокой проходимости КрАЗ260, и состоит из однобарабанной лебедки и двухсекционной телескопической вышки с талевой системой.

Вышка в транспортном положении располагается горизонтально над агрегатом на передней и задней опорах, а в рабочем положении – с наклоном 5° от вертикали в сторону устья скважины. Подъем, вышки из транспортного положения в рабочее осуществляется двумя гидравлическими домкратами, а выдвижение верхней секции – специальной лебедкой с гидравлическим приводом.

Управление механизмами агрегата при производстве спускоподъемных операций производится из специальной кабины, расположенной между лебедкой и вышкой. Управление установкой вышки в рабочее положение – с ручного выносного пульта, соединенного с общей электрической системой агрегата кабелем, который позволяет располагаться машинисту в любом удобном и безопасном для него месте в радиусе до 20 м.

Привод лебедки и других механизмов агрегата осуществляется от тягового двигателя автомобиля через коробку передач и раздаточную коробку автомобиля.

Производство спускоподъемных операций агрегатом без крепления оттяжек его вышки к внешним якорям обеспечивается путем исключения влияния рессор на устойчивость агрегата (достигается установкой двух передних откидных домкратов и снижением давления в шинах до 0,05 МПа).

ТО агрегата подразделяется на следующие виды:

–ЕО;

–обслуживание перед началом ремонта скважины СО;

105

–ТО-1;

–ТО-2.

Обслуживания ТО-1 и ТО-2 навесного оборудования необходимо совмещать с проведением тех же обслуживаний на транспортной базе агрегата.

При ЕО необходимо:

–проверить и отрегулировать тормозную систему лебедки;

–проверить работу ограничителя подъема крюкоблока. При СО дополнительно выполнить следующее:

–проверить состояние канатов талевой системы, оттяжек вышки и механизма выдвижения верхней секции вышки;

–произвести смазку подшипников кронблока, элементов крюкоблока, упоров верхней секции вышки, ограничителя подъема крюкоблока, механизма выдвижения верхней секции вышки, наружной поверхности цилиндра и штока гидродомкратов;

–проверить надежность крепления всех элементов вышки, кронблока, элементов крюкоблока, неподвижного конца талевого каната.

При ТО-1 дополнительно выполнить следующее:

–проверить состояние воздухопроводов и герметичность пневматической системы агрегата;

–проверить и при необходимости отрегулировать положение фар системы освещения агрегата;

–проверить надежность креплений станины лебедки к раме автомобиля, подшипников барабанного вала к станине лебедки, задней опоры вышки к раме агрегата, коробки передач к раме автомобиля, коробки отбора мощности к раздаточной коробке автомобиля, резиновой диафрагмы фрикционной муфты лебедки;

–произвести следующие смазочные и очистительные работы:

–слить из фильтра гидросистемы 0,5 л отстоя;

–слить из масляного бака гидросистемы 1,0 л отстоя;

–прочистить сапуны коробки отбора мощности, коробки передач и конического редуктора;

–проверить уровень масла в масляном баке, гидровлической системе, коробке передач, коническом редукторе и масляной ванне станины лебедки, при необходимости долить;

–смазать агрегат согласно рекомендациям, приведенным в карте смазки агрегата;

–проверить работу агрегата.

При ТО-2 дополнительно выполнить следующее:

–проверить состояние элементов пневмо- и гидросистемы;

–проверить состояние электропроводки и контактных соединений;

–проверить надежность крепления болтовых соединений агрегата;

–провести следующие смазочные и очистительные работы:

106

–снять фильтр гидросистемы, разобрать и промыть в дизельном то-

пливе;

–сменить масло в коробке передач, коническом редукторе, масляной ванне станины лебедки, червячном редукторе лебедки выдвижения верхней секции вышки; при смене масла рекомендуется картеры промывать дизельным топливом или керосином;

–проверить работу агрегата;

7.3. Назначение, устройство, технология выполнения работ с установкой АНЦ – 320

Цементирование скважин выполняют при закреплении обсадных колонн в процессе бурения второго ствола скважины, возвращении на вышеили нижележащие горизонты, загрузке и бурении второго ствола. При проведении капитального ремонта скважин производят изоляционные работы (закрытие вод, проникших из других горизонтов и из эксплуатируемого пласта, крепление пород призабойной зоны и т.д.)

Цементирование – основная и наиболее ответственная операция при выполнении всех вышеперечисленных.

Для выполнения этих работ используют цементировочные агрегаты типа АНЦ-320.

Агрегат смонтирован на шасси автомобиля КрАЗ-250.

На раме шасси автомобиля установлены две дополнительные рамы, на которых размещены:

поршневой цементировочный насос 9Т; водоподающий насос; дополнительный верхний двигатель ГАЗ-53; манифольд установки; мерный бак.

Установка снабжена: четырехдюймовым шлангом для всасывания насосом цементного раствора из цементного бачка; двумя двухдюймовыми шлангами, один из которых монтируется для подачи жидкости от водяного насоса в цементосмеситель, а второй – для набора воды в мерный бак; бачком с ситом для приема цементного раствора из цементосмесителя.

Из нижней камеры мерного бака установки водоподающим насосом жидкость подается к цементосмесителю. Для отмеривания нужного количества воды мерный бак снабжен мерительными рейками. Готовый раствор с помощью манифольда цементировочного насоса и вспомогательного трубопровода подается к устью скважины.

Водяной насос приводится в движение от специального верхнего двигателя ЗМЗ-53.

107

ТО агрегата подразделяется на следующие виды:

–(ЕО);

–периодическое техническое обслуживание (ТО);

–текущий ремонт (ТР);

–сезонное техническое обслуживание (СО);

–капитальный ремонт (КР).

При ЕО необходимо выполнить следующие работы:

–очистить оборудование;

–проверить крепление болтовых соединений;

–проверить работу контрольно-измерительных приборов;

–проверить работу пусковой системы двигателя ГАЗ-53;

–проверить состояние ограждения гидравлической части насоса 9Т, предохранительного клапана;

–проверить состояние смазочных систем насоса 9Т и двигателя ГАЗ-

53.

При ТО (выполняется через 50 ч работы оборудования) необходимо:

–провести смазочные операции в соответствии с картой смазки;

–проверить состояние поршней, втулок, клапанов, уплотнений штока, штоков и других быстроизнашивающихся деталей;

–проверить краны высокого давления;

–проверить шиберные заслонки, смазать штоки;

–проверить состояние шарнирных колен;

–проверить состояние уплотнительных прокладок и манжет.

При текущем ремонте (через 500 ч работы оборудования):

–производят частичную разборку гидравлической части поршневого насоса 9Т и запорной арматуры манифольда, проверяют состояние деталей;

–проверяют и регулируют зазоры в подшипниках приводной части

насоса;

–проверяют состояние карданного вала, его крестовин, игольчатых подшипников и шлицевой втулки;

–проверяют состояние предохранительного клапана;

–проверяют и заменяют изношенные пружины седла, клапаны, уплотнения донных клапанов мерного бака;

–выполняют при необходимости ремонт мерного бака;

–проверяют и при необходимости заменяют контрольноизмерительные приборы;

–проверяют и при необходимости заменяют масляный насос, маслопроводы в насосе 9Т;

–проверяют герметичность всасывающей и нагнетательной линии, при необходимости заменяют запорную арматуру;

–заменяют смазку в соответствии с картой смазки;

108

–выполняют сборку, регулировку и опробование насосной установки, производят гидравлические испытания насоса и нагнетательной линии

всборе на давление 45 МПа. Всасывающую линию испытывают на давление 105 МПа.

5.6.5. Сезонное техническое обслуживание проводят при подготовке насосной установки к осенне-зимним и весенне-летним условиям эксплуатации и совмещают с очередным техническим обслуживанием.

При СО (выполняется два раза в год) проводят следующие операции:

–замена масла и смазки в соответствии с таблицей смазки на соответствующие сезоны эксплуатацию;

–слив из топливных баков по 3 … 5 л отстоя топлива;

–снятие аккумуляторных батарей и отправка их на перезарядку;

–проверка состояния электропроводов и контактных соединений. При КР (рекомендуется выполнять через 2500 ч работы) производят

полную разработку насосной установки, мойку и дефектацию деталей и узлов, ремонт, сборку, регулировку, испытания под нагрузкой и окраску.

Нагнетательный и разборный трубопроводы опрессовывают гидравлическим давлением 45 МПа.

7.4. Назначение, устройство, технология выполнения работ с установкой АДПМ–12/150

В процессе эксплуатации нефтяных скважин происходит выпадение парафина из нефти, в результате чего он откладывается на внутренних стенках насосно-компрессорных труб, устьевом оборудовании, выкидных линиях. В результате снижается проницаемость пород в призабойной зоне, уменьшается пропускная способность.

Для борьбы с этим явлением используют различные методы, в том числе и термические (депарафинизация).

Для обработки скважин горячей нефтью применяют агрегат типа АДПМ.

Агрегат смонтирован на шасси автомобиля высокой проходимости КрАЗ-255Б1А и состоит из:

–нагревателя змеевикового типа;

–топливной системы;

–нагнетательного насоса с компрессором-колпаком;

–трубопроводов;

–трансмиссии привода насоса и трансмиссии вспомогательного оборудования;

–контрольно-измерительных приборов и автоматики.

109

Нагреватель производительностью 12 м3/ч предназначен для нагрева нефти до температуры +150 ºС при давлении до 16 МПа.

Топливная система агрегата обеспечивает подачу необходимого количества топлива к форсунке нагревателя.

Воздух в нагреватель нагнетается центробежным вентилятором высокого давления Ц10-28.

Для подачи нефти в скважину из агрегата использован трехплунжерный насос ПТ-2-4/250.

Трубопроводы нефтяные включают в себя систему трубопроводов, связывающих между собой нагреватель, насосы и выход агрегата. Вспомогательные трубопроводы включают в себя шесть напорных трубопроводов и четыре шарнирных колена, предназначенных для обвязки агрегата со скважиной.

Привод всех механизмов агрегата осуществляется от тягового двигателя автомобиля КрАЗ-255Б1А.

Противопожарное оборудование состоит из одного огнетушителя ОУ-5 и системы подвода инертного газа, которая предназначена для гашения пламени в нагревателе в случае прорыва змеевиков.

Работа установки заключается в следующем. Нефть, подвозимая автоцистернами к агрегату, забирается его насосами и прокачивается через нагреватель. Горячая нефть направляется в скважину, проходя через которую расплавляет и растворяет имеющиеся в ней отложения парафина. Далее, в зависимости от организации работы агрегата, нефть из скважины направляется в линию сбора или в агрегат для повторного использования.

ТО агрегата подразделяется на следующие виды:

–ежедневное техническое обслуживание (ЕО);

–первое техническое обслуживание (ТО-1);

–второе техническое обслуживание (ТО-2);

–сезонное техническое обслуживание (СО);

При ЕО необходимо произвести следующие виды работ:

– осмотреть навесное оборудование и выявить внешние поврежде-

ния;

–проверить и при необходимости устранить течи и каплеобразования во всех соединениях;

–проверить уровень масла в редукторе и насосах.

При ТО-1 (через 300 часов) дополнительно выполнить следующие операции:

–проверить надежность креплений и при необходимости подтянуть;

–промыть фильтры топливной магистрали;

–проверить смазку в картерах насоса, редуктора и в камерах венти-

лятора;

–провести необходимые регулировочные работы;

–произвести очистку змеевиков нагревателя от сажи.

110