1.3 Комплекс оборудования для исследования скважин

1.3.1 Самоходный подъемник

Для безопасного и экологически чистого исследования комплекс должен включать следующие составные части:

- скважинное оборудование;

- устьевое оборудование;

- средства контроля;

- передвижной подъёмный агрегат

1-самоходный каротажный подъемник; 2-барабан лебедки; 3-гефизический кабель; 4-силовой трансформатор; 5-силовой кабель; 6,7-нижний и верхний ролики; 8-лубрикатор; 9-сливной кран; 10-сальниковоеустройство; 11-штанга; 12-серьга; 13-прибор для исследования; 14-заземляющий провод; 15-станция управления и защиты;16-блок управления внутренних потребителей; 17-НКТ; 18-дренажный шланг; 19-емкость; 20-отложения; 21-перегородка;22-прожектор; 23-опора штанги; 24-опора верхнего ролика;25-крепление опоры штанги

Рисунок 1.2. Схема расположения оборудования при исследовании скважины канатной техникой

В состав данного оборудования( в соответствии с рисунком 1.2.) входят: самоходный подъемник 1, на барабан 2 лебедки которого намотано 1000-1100 м семижильного или трехжильного геофизического кабеля 3; силовой трехфазный трансформатор 4, соединенный с трансформаторной подстанцией четырехжильным кабелем 5; нижний 6 и верхний 7 ролики; лубрикатор 8 с переводником 9; узел герметизации кабеля 10 (сальниковое устройство); штанга 11 с удерживающей серьгой 12; нагреватель 13; заземляющий провод 14; блок управления и защиты 15 электрической цепи кабель-нагреватель; блок управления и защиты 16 электрических цепей бытовых приборов; дренажный шланг 18; емкость для сбора жидкости 19.

Спуск и подъем кабеля с нагревателя в скважину для растепления отложений производится с помощью специального спускоподъемного оборудования с приводом от двигателя автомобиля, на шасси которого это оборудование смонтировано. Обычно для этих целей используются самоходные каротажные подъемники, применяемые для геофизических исследований скважин. Среди этих подъемников наибольшее применение нашел подъемник типа ПКС-5, смонтированный на шасси автомобиля «УРАЛ» с дизельным двигателем, обладающего высокой проходимостью по бездорожью. Кузов подъемника фургонного типа разделен перегородкой на две части: лебедочное отделение и кабина машиниста. Кинематическая схема самоходного каротажного подъемника ПКС-5 приведена ( в соответствии с рисунком 1.3).[8]

Лебедка с барабаном 7, укладчиком кабеля 9 и маслонаполненным коллектором 8 приводится в действие двигателем 1 автомашины через коробку перемены передач 2, раздаточную коробку 3, коробку отбора мощности (КОМ) 4, вспомогательный карданный вал 5 и двухскоростной редуктор 6, с которым барабан лебедки соединен четырехрядной цепью 11.Автоматический укладчик кабеля 9 имеет ручную корректировку.

1-двигатель; 2-коробка передач; 3-раздаточная коробка; 4-коробка отбора мощности (КОМ); 5-вспомогательный карданный вал; 6-двухскоростной редуктор; 7-лебедка; 8-коллектор; 9-укладчик кабеля; 10-цепь привода укладчика; 11-цепь привода барабана лебедки

Рисунок 1.3. Кинематическая схема самоходного каротажного подъемника ПКС-5

Механизм управления лебедкой находится в кабине машиниста. Здесь же установлены рукоятка укладчика кабеля, ручной тормоз лебедки, ручка для пневматического торможения лебедки, рычаг для переключения скорости редуктора, рычаг дублера переключения скоростей коробки

перемены передач, дублер сцепления, дублер газа, блок управления и защиты электрической цепи кабель- нагреватель, блок управления и защиты электрических цепей бытовых приборов, пульт управления и контроля за работой подъемника, электрообогреватели кабины машиниста, отопитель. Кроме этого, в кабине машиниста имеются огнетушители, кошма и два дивана, в ящики которых укладываются запасные части и инструмент.

Рычаг (или тумблер) включения коробки отбора мощности находится в кабине водителя автомобиля.

В лебедочном отделении в задней части у стенки кузова со стороны коллектора установлен силовой трансформатор, а на противоположной стенке кузова на кронштейнах вывешивается силовой кабель. В лебедочном отделении располагаются два противооткатных упора, заземляющие провода, нижний и верхний ролики, штанга с серьгой, инструмент и приспособления, необходимые для монтажа оборудования и работы на скважине. На верхней части одной из створок дверей лебедочного отделения установлен прожектор.

Основными узлами лебедки является сварная рама, установленная в кузове подъемника и закрепленная стремянками, и барабан лебедки. Последний изготовлен из немагнитного металла и закреплен на раме в подшипниках, состоит из двух ступиц стального литья, сваренных с бочкой, двух полуосей, на одной из которых закреплено цепное колесо привода. По периферии тормозных шайб проточена выемка, в которую уложены стальные ленты с тормозными колодками. Тормоз управляется с помощью рычага со стопорной гребенкой и дублируется пневмоприводом. Одновременная работа тормозных лент обеспечивается регулировкой тормозных стяжек и наличием тормозного балансира. Это достигается только тогда, когда ось коромысла балансира будет строго параллельна оси барабана лебедки. Между упорными винтами рамы и балансиром должны быть зазоры 5-7 мм.

Вращение барабана осуществляется цепной передачей от двухскоростного редуктора. Перед торможением барабана необходимо включить сцепление автомобиля (желательно с некоторым интервалом времени для того, чтобы погасить инерцию привода) и только после этого пользоваться тормозом. Это не относится к случаю свободного спуска кабеля, когда привод вообще выключен.

Автоматический кабелеукладчик устанавливается на раме лебедки. Основными частями кабелеукладчика являются направляющие, ходовой винт и каретка. Передвижение каретки осуществляется от барабана лебедки через цепную передачу, редуктор и ходовой винт.

Двухскоростной редуктор состоит из конической пары, трех пар цилиндрических шестерен, муфты переключения, звездочки цепной передачи, двух валов и механизма переключения. Шестерни редуктора работают в масляной ванне. Уровень масла контролируется через контрольную пробку. Смена масла производится одновременно со сменой масла в раздаточной коробке автомобиля. Переключение скоростей двухскоростного редуктора производится при остановленной и заторможенной лебедке и выключенном сцеплении автомобиля.

Рычаг переключения скоростей двухскоростного редуктора включается только во время работы лебедки. Во всех остальных случаях он должен находиться в положении «Выключено» так же, как и рычаг (тумблер) включения коробки отбора мощности. В противном случае при включенной коробке отбора мощности барабан лебедки будет вращаться во время движения автомобиля, что является недопустимым. Для передачи электрической энергии на токопроводящие жилы каротажного геофизического кабеля, намотанного на барабан лебедки, служит коллектор (в соответствии с рисунком 1.4.). [8]

1-муфта зацепления; 2- соединительные подвижные клеммы жил кабеля; 3-корпус; 4-соединительные неподвижные выходные клеммы жил силового кабеля

Рисунок 1.4. Коллектор лебедки

Предназначен для проведения геофизических исследований действующих скважин и для выполнения взрывных работ.

Спускоподъемный агрегат предназначен для проведения спуско-подъемных операций на геофизическом кабеле.

Подъем и удержание лубрикатора в вертикальном положении осуществляется при помощи мачты. Мачта служит также для изменения направления перемещения кабеля.

Гидравлическая система комплекса обеспечивает привод спуско-подъемного агрегата, вспомогательных лебедок, гидроцилиндров, гидродомкратов.

Особая роль принадлежит системе управления, размещающейся в кабине оператора.

Система обеспечивает оперативное изменение и поддержание скорости движения кабеля, автоматическое отключение привода и тормозной системы при стопорении прибора или кабеля в стволе скважины.

На пульт управления выводится индикация показателей величин натяжения, скорости движения кабеля и глубины, на которой находятся приборы.

Насосная установка предназначена для дистанционного управления уплотнителем лубрикатора.

Лубрикатор обеспечивает герметизацию устья скважины, свободный спуск в нее приборов и гарантирует отсутствие выбросов скважинного флюида.

Для подачи напряжения 220В используется автономный источник энергопитания мощностью 8 кВт.

Комплекс монтируется на автомобиле высокой проходимости.

Таблица 1.1 - Технические характеристики

Максимальная глубина исследования, м	5000
Максимальное рабочее давление в лубрикаторном устройстве, МПа	10
Диаметр геофизического кабеля, мм	6,3; 9,4; 10,2
Максимальный диаметр перфоратора, мм	43
Максимальное тяговое усилие на первых двух рядах намотки кабеля на барабан, кН	20
Диапазон скоростей движения кабеля, м/ч	100-3000
Напряжение питания, В	24; 220
Грузоподъемность мачты, кН	40
Высота мачты, м	10
Диаметр проходного отверстия лубрикатора, мм	50
Типы уплотняемых кабелей	КГ 1-30-180-1, КГ 1-55-90-1, КГ 3-60-90-1, КГ 3-40-90-1.