[1]Площадка по испытанию вшши мачтового Типа агрегатов и подъемников для подземного и капитального ремонта скважин
[2]Полезная модель относится к области испытаний при эксплуатации агрегатов и подъемников в промысловых условиях и может быть использована для испытания и других грузоподъемных машин мачтового типа.
[3]Известны площадки для подобных испытаний по Инструкции по испытанию вышки мачтового Тйпа агрегатов и подъемников для подземного и капитального ремонта скважин /А-50, Аз-37, УПТ-32 и др./ в промысловых условиях. Арчединского НГД7 АО ЛУКойл-Ниж,неволжскнефть 1993.г. и проект II 3932 ДАООТ Волгограднефтепроект АО ЛУКойл-Нижневолжскнефть 1995 г.
[4]Площадка включает в себя площадку-фундамент для установки испытуемого агрегата, силовую систему, состоящую из фундаментов под домкраты мачты агрегата, якоря для крепления элеватора с крюком талевой системы для создания нагрузки на талевом блоке /обсадная колонна скважины, выведенной из эксплуатации и зацементированная/ и контрольно-измерительную систему, включающую в себя датчик усилий - на талевом канате агрегата, прибор со шкалой и самописец на отдельной стойке около агрегата, наблюдательный пункт с геодезическими приборами и дистанционный пульт управления лебедкой агрегата.
[5]Однако данная площадка имеет ряд недостатков:
[6]1.Отсутствие полной гарантии прочности обсадной колонны, находящейся на многие сотни метров под поверхностью земли в течение нескольких лет, являющейся якорем для крепления элеватора с крюком талевой системы для создания .испытательЕюй нагрузки на- талевом блоке.
[7]2.Нет гарантии от возможного перегруза мачты из-за большого числа стадий от момента наблюдения значения нагрузки на шкале индикатора веса до срабатывания тормоза лебедки агрегата, средства управления и дистанционный пульт управления лебедкой агрегата не имеют блокировочных
[9]тройств /механизмов иля приборов/, предотвращающих возможное превышение испытательной нагрузки.
[10]3. Отсутствие гарантии, что возрастание нагрузки будет произведено плавно, без рывков из-за большой протяженности коммуникаций управления лебедкой агрегата.
[11]Технической задачей данной полезной модели является повышение точности контроля за прилагаемой к агрегату нагрузкой и надежности испытательных устройств.
[12]Поставленная техническая задача решается за счет того, что в площадке по испытанию вышки мачтового типа агрегатов и подъемников для подземного и капитального ремонта скважин, включающей площадку-фундамент под агрегат, сйловую.систему и пульт управления с контрольно-измерительной системой, силовая система выполнена в виде рамы, состоящей из продольных и соединительных балок, на раме с противоположной въезду .стороне расположены силовые балки, под которыми размещены поддерживающие балки, а на нижней поверхности продольных балок прикреплены нижние опоры, на поддерживающих балках установлена подвижная балка с возможностью перемещения в горизонтальном и вертикальном направлениях , на продольных балках рамы установлен указатель подъема подвижной балки, к подвижной балке прикреплен силовой гидроцилиндр, соединенный с гидрораспределителем контрольноизмерительной системы пульта управления гидротрубопрЬводами, при этом контрольно-измерительная система дистанционного пульта управления выполнена с набором манометров, соединенных с регуляторами давления жидкости, гидрораспределителем подачи жидкости в силовой гидроцилиндр, манометры проградуированы в весовых единицах, а силовой гйдроцилиндр снабжен пказателем выдвшкения щтоков.
[13]Конструкция испытательной площадки поясняется следующими чертежами:
[14]-на фиг. 1 изображен общий вид силовой системы площадки с испытуемым агрегатом;
[15]-на фиг. 2 изображена силовая система в плане;
[16]-на фиг. 3 изображен продольный разрез силовой системы;
[17]-на фиг. 4 изображен разрез А-А на фиг. 2;
[18]-на фиг. 5 изображена схема запасовки каната силовой системы;
[19]-на фиг. б изображен указатель подъема подвижной балки;
[20]-на фиг. 7 изображена схема дистанционного пульта управления с контрольно-измерительной системой.
[21]Силовая система площадки для испытаний включает в себя раму, состоящую из продольных балок 1 и соединительных балок 2, две-силовые балки 3, расположенные на раме с противоположной въезду стороны. Под силовыми балками 3 размещаются две поддерживащие съемные балки 4. На нижней поверхности продольных балок 1 прикреплены нижние опоры 5, которыми рама устанавливается на площадку или фундамент /не показаны/ . Еа верхней части продольных балок 1 прикреплены направляющие колесоотбойные брусья 6, передние концы которых загнуты к середине рамы. На верхней части продольных балок 1 около одной из силовых балок 3 расположена верхняя опора 7 для домкратов мачты агрегата и подвижные тормозные упоры 8, приводимые в движение домкратами 9, и устанавливаемые в определенное положение для ограничения передвижения агрегата /в зависимости от типа испытуемого агрегата/, со стороны въезда концы продольных балок 1 имеют скос для плавного въезда агрегата на раму. На ездовой поверхности балок 1 имеются бруски противоскольжения /на чертеже не показаны/. Рама снабжена опорными элементами, например гидродомкратами 10 с гидрозамками 11.- Имеются инвентарные подкладки 12 под опорные элементы, высота которых менее высоты нижних опор 5 рамы. На съемных поддерживающих балках 4 рамы устанавливается свободно с возможностью перемещения в горизонтальном и вертикальном направлениях подвижная балка 13 силовой системы . На подвижной балке 13 закреплен силовой гидроцилондр 14, соединенный с гидрораспределителем 15 контрольно-измерительной системы дистанционного пульта управления 16 гидротрубопроводами 17. На концах штоков силового гидроцилиндра 14 и сверху на балке 13 в средней ее части установлены отводные блоки 18 нижней обоймы полиспаста, на которые запасован канат , концы которого запасованы на блоках 19 верхней обоймы сдвоенного полиспаста. На двух соседних ветвях каната в одном из двух полиспастов установлены съешые щиты 20 и 21, окрашенные в контрастные цвета, являющиеся указателем выдвижения штоков силового гидроцилиндра 14. На балдах 1 рамы со стороны, противоположной въезду, установлен указатель подъема подвижной балки 13, состоящ ;й из вала 22 с флажком 23, установленных на одном уровне с верхней поверхностью съемных поддерживающих балок 4, и рычага 24, закрепленного на одном из концов вала 22. Конец рычага 24 шарнирно соединен с подвижным упором 25, верхний конец которого свободно размещен во втулке 26, прикрепленной к раме. На втулку 26 устанавливается съемная /на время транспортировки/ часть указателя, состоящая из стойки 27 с направляющей втулкой 28, в которой свободно размещен стержень 29, Верхние концы стойки 27 и стерлшя 29 снабжены шарнирами для соединения с семафором 30, окращенным в контрастные цвета, и расположенным, например, горизонтально при расположении подвижной балки 13 в самом нижнем положении - на съемных поддерживающих балках 4, и имеющим возможность поворота на 90° и устанавливаться в вертикальное положение. На втулке 26 и стойке 27 имеются ответные элементы /на чертеже не показано/, позволяющие установить съемную часть указателя в положение: семафор 30 - вдоль рамы площадки. Дистанционный пульт управления 16 установлен сбоку от испытуемого агрегата на безопасном расстоянии и содержит гидротрубопроводы 31, гидрораспределитель 15 и контрольно-измерительную систему, выполненную с манометрами 32 и 33 и регуляторами давления 33 и 34, причем манометры и регуляторы давления попарно сблокированы: манометр 32 с регулятором давления 34, манометр 33 с регулятором давления 35, а манометры 32 и 33 проградуированы в весовых единицах /в зависимости от площади,, поперечного сечения силового гвдроцалиндра 14 и веса подвшкных частей силовой системы площадки/.
[22]Испытание агрегата проводится в три этапа. Подготовительный период: рама устанавливается на фундамент или площадку нижшшй опорами 5, под опорные элементы ралш 10 укладывают инвентарные подкладки 12, домкратам а 9 тормозные упоры 8 передвигают и устанавливают в такое положение, чтобы при установке агрегата на балках 1 до контакта задних колес
[23]агрегата о тормозными упорами 8 до1жраты агрегата заняли положение над верхней опорой 7. Агрегат заезжает на раму задним ходом, при этом колесоотбойные брусья 6 предотвращают смещение колес агрегата с продольных балок 1, тем самым цинтрируя агрегат относительно продольной оси рамы. Агрегат доезжает до тормозных упоров 8. Перед передними или. задними колесами агрегата устанавливают инвентарные тормозные упоры агрегата. От дистанционного пульта управления 16, установленного сбоку от испытуемого агрегата на безопасном расстоянии , к раме прокладывают гидротрубопроводы 17, С помощью опорных элементов, например, гадродомкратов 10 с гидрозамкамй 11, устанавливают верхнюю поверхность продольных балок 1 рамы в горизонтальное положение, установив при этом домкраты мачты агрегата на верхнюю опору 7. На дистанционном пульте управления 16 регулятором давления 34 регулир гют давление жидкости на максимальную, нагрузку для -третьего этапа испытания, например, на 1,25 грузоподъемности мачты агрегата , с .целью предотвращения, случайного .перегруз.а мачты, при этом ..контроль величины нагрузки осуществляют по манометру 32, сблокированному с регулятором давления 34 .и проградуированному .в весовых единицах, а регулятором .давления 35 регулируют давление жидкости на нагруз.ку для первого. этапа испытания , например, на..0,6 .грузоподъемности мачты, при этом контроль величины нагрузки осуществляет по манометру 33, сблокированному с регулятором давления 35 и также проградуированному в весовых единицах. Лебедкой испытуемого агрегата опускают подвешенный на канате талевой системы грузозахватный орган агрегата и соединяют его с помощью инвентарных грузозахватных приспособлений агрегата с верхней обоймой полиспаста силовой системы площадки. Затем лебедкой агрегата приподнимают верхнюю обойму полиспаста, оставляя небольшую слабину канатов, при этом через гидрораспределитель 15 дистанционного пульта управления 16 в силовой гидроцилиндр 14 подают жидкость под давлением и устанавл.шают штоки силового гидроцил.индра 14 в положение, когда щтоки полностью вдвинуты в силовой гвдроцилиндр 14. На двух соседних ветвях в одном из двух сдвоенных полиспастов счловой системы площадки устанавливают съемные щиты 20 и 21 указателя ввдвиженйя штоков СИЛОВОГО гидроцилиндра 14 в положение, когда, например, верхние кромки щитов 20 и 21 расположены на одном уровне, а на втулку 26 устанавливают верхнюю съемную часть указателя подъема подвижной балкй 13, Площадка к проведению испытания готова.
[24]Первый этап испытания: по команде председателя комиссии по проведению испытания и находящейся около дистанционного пульта управления 16 через гидрораспределитель 15 по гйдротрубопроводам 17 в силовой гидроцилиндр 14 под давлением подают жацкость. Штоки начинают выдвигаться из силового гидродилиндра 14, перемещая закрепленные на их концах отводные блоки 18, а запасованный канат начинает перекатываться по отводным блокам: сначала по отводным блокам 18, а после выбора слабины канатов и по отводным блокам 19 верхней обоймы сдвоенного полиспаста силовой системы площадки, при этом канаты поднимают подвижную балку 13 со съемных поддерживающих балок 4, а щиты 20 и 21, закрепленные на ветвях запасованного каната, взаимно перемещаются относительно друг друга , например, щит 20 вниз, а щит 21 вверх, показывая тем самым величину выдвижения штоков из силового гидроцилиндра 14. Подвижная балка 13, поднятая со съемных поддерживающих балок 4, оказывается подвещенной на канатах талевой системы агрегата и СИЛОВОЙ системы площадки и под действием собственного веса начинает перемещаться в горизонтальном направлении, тем самым автоматически устанавливая канатные системы испытуемого агрегата и силовой системы площадки в вертикальное положение. Подвижная балка 13 при подъеме освобождает флажек 23 указателя подъема подвижной балки 13, флажок 23 поворачивается вместе с валом 22 и рычагом 24 под действием веса рычага 24, подвижного упора 25 и стержня 29. Стержень 29, опускаясь через направляющую втулку 28, поворачивает семафор 30, устанавливая его из горизонтального в вертикальное положение. Поднятый вверх семафор 30 указывает комиссии на то, что подвижная балка 13 полностью поднялась со съемных поддерживающих балок 4, а прекращение горизонтального перемещения элементов
[25]ные системе агрегата и площадки автоматически установились в требуемое для проведения испытания положение. По мере дальнейшего поступления жвдкости в силовой гидроциливдр 14 штоки продолжают выдвигаться из него, канат перекатывается по отводным блокам 18 и 19, подвижная балка 13 поднимается до упора в нижнюю часть силовых балок 3, канаты силовой системы площадки и талевой системы агрегата натягиваются и мачта агрегата получает нагрузку первого этапа испытания, показываемую манометром 33. Жидкость под давлением подается в силовой гидроцилиндр 14 количество времени, определенное планом испытания. По истечении времени приложенная нагрузка снимается путем подачи жидкости с дистанционного пульта управления 16 через гидрораспределитель 15 в силовой гидроцилиндр 14 в обратном направлении. Штоки вдвигаются в сяловой гидроцилиндр 14 , натяжение канатов ослабевает и подвижная балка 13 под действием собственного веса опускается на поддерживащие съемные балки 4, при этом запасованный канат перекатывается по отводным блокам 18 и 19 в обратном направлении, закрепленные на ветвях запасованного каната съемные щиты 20 и 21 взаимно перемещаются относительно друг друга .также в обратном направлении, показывая величину вдвигания штоков в силовой гидроцилидр 14. Подвижная балка 13, опускаясь, своей нижней частью нажимает на флажек 23 указателя подъема подвижной балки 13, и поворачивает тем самым флажек 23 с валом 22 и рычагом 24, рычаг 24 поднимает подвижной упор 25 со стержнем 29, который через соединительный шарнир на верхнем конце поворачивает семафор 30 в обратном направлении. В момент, когда щтоки окажутся полностью вдвинутыми в силовой гидроцилиндр 14 щиты 20 и 21 указателя выдвижения штоков займут первоначальное положение относительно друг друга, а когда подвижная балка 13 опустится на съемные поддерживающие балки 4 семафор 30 займет также свое первоначальное горизонтальное положение. Таким образом, установка щитов 20 и 21 и семафора 30 в первоначальное положение указывает на то, что с мачты агрегата полностью снята испытательная нагрузка. Первый этап испытания закончен.
[26]ления 16 регулятором давления 35 регулируют давление жвдкости на нагрузку для второго этапа испытания, например, равную грузоподъемности мачты агрегата, при этом контроль величины нагрузки осуществляют по манометру 33, сблокированному с регулятором давления 35 и проградуированному в весовых единицах. Дальнейшие операции производят также как и при первом этапе испытания.
[27]Третий этап испытания: на дистанционном пульте управления 13 регулятором давления 35 регулируют давление жидкости на нагрузку для третьего этапа испытания, например, на 1,25 грузоподъемности мачты агрегата,при этом контроль величины нагрузки осуществляется по манометру 33, сблокированному с регулятором давления 35 и проградуированному в весовых единицах. Дальнейшие операции производят также как и при первом этапе испытания. Окончание третьего этапа испытания является окончанием испытания мачты агрегата.
[28]После окончания испытания производят операции подготовительного периода в обратной последовательности.
[29]Применение данной площадки по испытанию вышки мачтового типа агрегатов и подъемников для подземного и капитального ремонта скважин в промысловых условиях имеет целый ряд преимуществ:
[30]1.Отпадает необходимость предварительного проведения строительных /бетонных/ работ по изготовлению различных площадок и скоб-якорей.
[31]2.Отпадает необходимость привязки испытательной площадки
[32]к обсадной колонне скважины и выведение скважины из эксплуатации и обязательная цементация колонны /устья скважины/ .
[33]3.Устройство новой скважины глубиной до 1 километра или более в качестве якоря для крепления элеватора с крюком талевой системы для создания нагрузки на талевом блоке экономически нецелесообразно.
[34]4.Снижается количество вспомогательных устройств.
[35]5.Не требуется высокая точность установки испытуемого агрегата относительно устья скважины.
