Глава 7. АВТОЦИСТЕРНЫ

Дата: 2025-05-25; Просмотры: 4

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Автоцистерны предназначены для транспортировки жидкости к насосным и смесительным установкам при гид­равлическом разрыве пласта, гидропескоструйной перфора­ции, солянокислотных обработках, закачке ингибиторов коррозии, солеотложении, при цементировании скважин, проведении промывочно-продавочных работ (см. схемы 7.1 и 7.2).

Автоцистерны применяют и для транспортировки топ­лива, смазочных материалов, а также заправке техники, эксплуатируемой на нефтепромыслах.

Еще одной сферой использования цистерн является тепловая обработка призабойной зоны - один из методов повышения продуктивности скважины. Тепловая обработка или термообработка (ТО) заключается в прогреве призабой­ной зоны пласта и ствола скважины с целью расплавления и удаления парафиносмолистых отложений.

Выпадение парафина и отложение асфальтосмолистых веществ в призабойной зоне происходят при добыче нефти с высоким содержанием этих компонентов (более 3-5%) в условиях близости пластовой температуры и температуры насыщения (кристаллизации) парафина и охлаждения при­забойной зоны ниже этой температуры. Приток газирован­ной нефти, сопровождающийся снижением во времени де­бита скважины вследствие парафиносмолистых отложений, вызывает необходимость стационарного подогрева или пе­риодического циклического повторения обработок. Про­должительность цикла может быть установлена из условия минимума расходов, связанных с потерей в добыче нефти осуществлением обработок (обычно 3-7 мес.).

Теплота может быть внесена двумя путями: теплопере­дачей в пласт от источника теплоты (электронагревателя), расположенного в скважине, и конвективным тепломассо-переносом за счет нагнетания в скважину и пласт теплоно­сителей (насыщенного или нагретого водяного пара, горя­чей воды, нефти и т.д.).

Сущность метода обработки теплоносителем заключа­ется в закачке в пласт нагретого теплоносителя, расплав-

ляющего или растворяющего смолопарафиновые отложения в призабойной зоне с последующим своевременным (до ос­тывания) и достаточно полным извлечением его из пласта.

На практике широко применяется циклическая паротепловая обработка при глубине скважин до 1500 м. Для по­догрева пласта вокруг скважины радиусом 30 м требуется закачать до 1000-3000 т насыщенного водяного пара. По­этому для тепловой обработки призабойной зоны использу­ются передвижные паровые установки типа ППУА-1200/100, ППУА-1600/100, смонтированные на шасси автомобиля высокой проходимости КрАЗ и используемые для депарафинизации НКТ в скважинах и выкидных лини­ях.

Следовательно все автоцистерны по виду выполняемых работ можно разделить на три группы.

1. Установки для транспортировки жидкостей на сква­жины.

Они обычно состоят из:

- цистерны;

- насосного блока с приводом;

- манифольда.

2. Установки для транспортировки топлива и масла и проведения заправочно-смазонных работ. Они состоят из:

- цистерны;

- системы выдачи масла и промывочной жидкости;

- системы выдачи подогрева и солидола;

- солидолонагнетателя.

3. Установки для депарафинизации скважин, нефтепрово­дов и оборудования. Они включают в себя:

- цистерну;

- топливный и водяной насосы;

- топливный бак;

- силовую передачу;

- магистральные трубопроводы.

УСТАНОВКИ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ЖИДКИХ СРЕД К СКВАЖИНАМ

автоцистерна ЦР-7АП

Автоцистерна нефтепромысловая (рис.7.1) представляет собой средство, предназначенное для транспортирования жидкостей (кроме кислот, щелочей и других агрессивных сред) с температурой до +80°С и подачи их к передвижным насосным установкам и смесительным установкам при про­ведении гидроразрыва пласта, цементирования скважин и других промывочно-продавочных работ.

Устройство автоцистерны, принцип работы

Автоцистерна нефтепромысловая (рис.7.1) представляет собой комплекс специального оборудования, смонтирован­ного на шасси автомобиля и состоящего из:

- цистерны;

- насосного блока с приводом;

- манифольда;

- трансмиссии;

- искрогасителя;

- специального оборудования.

Автоцистерна работает следующим образом (см. рис. 7.2).

При заполнении цистерны жидкость из посторонней емкости поступает через фильтр 22, вмонтированный во всасывающий шланг, насосного блока 6 и нагнетается им в цистерну 4 через пусковой клапан 25, напорный шланг 21 соединенный с цистерной с помощью быстросъемного со­единения 20.

При подаче жидкости из цистерны необходимо присое­динить всасывающий шланг 23 с фильтром 22 с помощью быстросъемного соединения 20 к задвижке 18

Рис. 7.1. Автоцистерна ЦР-7АП

1-цистерна, 2-трансмиссия, 3-насосный блок, 4-искрогаситель, 5-мани-фольд, 6-крылья

Рис.7.2. Принципиальная схема автоцистерны

1-запорный кран, 2-труба подогрева, 3-дыхательный клапан, 4-цистерна, 5-отстойник, 6-насосный блок, 7-указатель уровня, 8-шланг, 9-эжектор, 10-пневмоклапан, 11-трубопровод, 12-редуктор насосного блока, 13-предохранительная муфта, 14-коробка передач автомобиля, 15-тяга, 16-кран, 17-трубопровод, 18-задвижка, 19-соединительная гайка, 20-быстросъемное соединение, 21-напорный шланг, 22-фильтр, 23-всасывающий шланг, 24-сливной кран, 25-пусковой клапан, 26-мановакуумметр, 27-датчик тахометра, 28-карданный вал, 29-коробка от­бора мощности, З0-жгут проводов,31-измеритель тахометра, 32-ресивер

Жидкость из цистерны поступит в насосный блок и че­рез клапан 25, шланг 21 - к потребителю.

При перекачивании жидкости, минуя цистерну, жид­кость из посторонней емкости поступит через шланг 23 в насосный блок и нагнетается им через клапан 25, шланг 21 к потребителю или в постороннюю емкость.

Жидкость из цистерны может отбираться непосредст­венно потребителем, для чего всасывающий шланг с помо­щью быстросъемного соединения присоединяется к задвиж­ке 18, а второй конец шланга присоединяется к потребите­лю. При этом насосный блок в работе участия не принима­ет.

Пусковой клапан 25 обеспечивает автоматический вы­вод насосного блока на рабочий режим работы, который контролируется (обороты и напор) из кабины водителя по­средством показаний мановакуумметра 26 и измерителя та­хометра 31.

Самовсасывающая система, представляющая из себя всасывающее устройство, систему управления им или ко­робкой отбора мощности и систему воздухопроводов, рабо­тает следующим образом.

Для заполнения полости насоса перекачиваемой жид­костью при положительной высоте всасывания и пуска в работу насосного блока. необходимо при помощи тяги 15, находящейся в кабине водителя и трехходового крана 16, установленного под капотом автомобиля, обеспечить посту­пление сжатого воздуха из ресивера автомобиля 32 по тру­бопроводам 11 и 17 к всасывающему устройству, которое состоит из эжектора 9 и пневмоклапана 10, собранных в од­ном корпусе.

Трехходовой кран имеет три положения: "вкл. эжекто­ра", "выкл." и "вкл. КОМ", которые указаны на табличке, размещенной на панели кабины возле рукоятки тяги.

При включении эжектора воздух поступает в эжектор и пневмоклапан одновременно. Пневмоклапан 10, открываясь под давлением сжатого воздуха соединит полость насоса с атмосферой. В это время эжектор, создавая разряжение, на­чинает отсасывать воздух из всасывающего шланга и полос­тей насоса, заполняя их таким образом перекачиваемой

жидкостью. Отсасываемый воздух и "рабочий" агент (сжатый воздух пневмосистемы), проходя эжектор, отводятся шлан­гом 8 в атмосферу.

По мере заполнения насоса жидкостью стрелка мановакуумметра будет плавно отклоняться, показывая увеличе­ние разряжения и, когда жидкость достигнет эжектора, начнет колебаться. Колебание стрелки мановакуумметра будет означать, что насос заполнен перекачиваемой жидко­стью и готов к пуску в работу. Если установить рукоятку тяги 15 в положение "выкл.", то прекращается подача сжа­того воздуха во всасывающее устройство. Пневмоклапан под действием пружины закроется и разъединит полость насоса с атмосферой, не давая вытечь жидкости из насоса. Если установить рукоятку тяги в положение "вкл. КОМ", то шестерня КОМ входит в зацепление с шестерней КП ав­томобиля и обеспечивает передачу крутящего момента валу насоса через карданный вал и редуктор насосного блока.

Насосный блок работает при нейтральном положении рычага КП автомобиля. Для остановки насосного блока не­обходимо сбросить "газ", выжать сцепление автомобиля и перевести рукоятку тяги 15 в положение "выкл".

При этом прекратится подача сжатого воздуха в пневмоцилиндр КОМ и под действием возвратной пружины КОМ выключится.

При работе насосного блока с подпором пользоваться всасывающим устройством нет необходимости, т.к. жид­кость поступает в насос самотеком.

Конструктивное устройство и работа механизмов и систем установки

Цистерна

Цистерна (рис.7.3) имеет сечение эллиптической фор­мы, что снижает центр тяжести автоцистерны и придает ей устойчивость.

Корпус 2 представляет собой сварную емкость с волно­резами 4, служащими для уменьшения гидравлических уда­ров на днище цистерны при изменении скорости движения автоцистерны. Для осмотра и ремонта цистерны, ее запол­нения, в верхней части имеется люк-лаз 9 и площадка с ог­раждением 7. На крышке люк-лаза расположены два дыхательных клапана 8, предназначенных для выравнивания давления в цистерне с атмосферным при температурном расширении транспортируемых жидкостей. На люк-лазе имеется крышка 5, которая должна быть открыта при отбо­ре и заполнении цистерны жидкостью во избежание дефор­мации цистерны.

Рис.7.3. Цистерна

1-труба с отстойником, 2-корпус, 3-труба подогрева, 4-волнорез, 5-откидная крышка, 6-указатель уровня, 7-площадка с лестницей, 8-дыхательный клапан, 9-люк-лаз

На переднем днище цистерны расположен поплавко­вый указатель уровня 6. Кроме того, цистерна имеет трубу с отстойником 1, служащим для отбора и слива жидкости из цистерны, трубу подогрева 3, используемую для подачи пара при подогревании транспортируемой жидкости и пропаривании цистерны при необходимости.

Указатель уровня

Указатель уровня (рис.7.4) служит для определения ко­личества жидкости в цистерне. Поплавок с рычагом 1 со­единен с осью 2, к которой прикреплена стрелка 5. Внутренняя шкала циферблата указывает объем выдаваемой из цистерны жидкости, нуль шкалы соответствует полностью

Рис.7.4. Указатель уровня

1-поплавок с рычагом, 2-ось, 3-корпус, 4-уплотнительное кольцо, 5-стрелка, 6-циферблат

заполненной цистерне, что соответствует технологии опера­ции гидроразрыва. Предельно допустимый вес транспорти­руемой жидкости не должен превышать 7,5 тонн.

Трансмиссия

Трансмиссия (рис.7.5) состоит из коробки отбора мощ­ности 4 и карданного вала 3 и служит для передачи крутя­щего момента от двигателя автомобиля к насосу 1 через ре­дуктор-ускоритель 2.

Рис.7.5, Трансмиссия

1-насос, 2-редуктор-ускоритель, 3-карданный вал, 4-коробка отбора мощ­ности

Рис. 7.6. Коробка отбора мощности

1-корпус, 2-пружина, 3-шток, 4-вилка переключения, 5-вал, 6-ось, 7-промежуточная шестерня, 8,9-подшипники

Коробка отбора мощности (КОМ), устройство и состав которой представлен на рис.7.6, крепится к люку коробки передач автомобиля. КОМ состоит из корпуса 1, оси 6 с шестерней 7, находящейся в постоянном зацеплении с шес­терней отбора мощности коробки передач автомобиля. На шлицевом валу 5 находится шестерня, перемещающаяся по шлицам при помощи вилки переключения 4, закрепленной в свою очередь на штоке 3, на другом конце которого уста­новлен поршень пневмоцилиндра, который предназначен для включения КОМ сжатым воздухом автомобиля, а вы­ключение производится возвратной пружиной 2.

Рис.7.7. Насосный блок

1-всасывающее устройство, 2-пружина, 3-колпак, 4-диафрагма, 5-стакан, 6-пробка, 7-сливной кран

Коробка отбора мощности

Насосный блок

Насосный блок (рис.7.7, 7.8) включает в себя центро­бежный насос и редуктор, представляющие единое целое и предназначен для перекачивания жидкостей гидроразрыва. Во избежание перегрузки трансмиссии и как следствие по­ломки КОМ или коробки передач автомобиля (КП), на кар­данном валу установлен предохранительный штифт.

Рис.7.8. Насосный блок

1-ведущий вал, 2-крышка, 3,4,7,13-шестерни, 5-вал насоса, 6-корпус ре­дуктора, 8-торцовое уплотнение, 9-корпус насоса, 10-

рабочее колесо, 11-крышка корпуса, 12-уплотнительное кольцо, 14-втулка, 15-штифт, 16-отжимной болт

Рис. 7.9. Всасывающее устройство

1-прокладка, 2-корпус, 3-уплотнительное кольцо, 4-сопло, 5-пружина, 6-шток, 7-диафрагма, 8-крышка, 9-смеситель

Все валы редуктора установлены на подшипниках, для смазки которых применяют авиационное масло МК-22 или МС-14, в зависимости от климатических условий, и залива­ют через заливную горловину до уровня контрольной проб­ки. Масляная ванна редуктора вмещает около 2,5 литров. После окончания работы насосного блока открывают кран 7 и сливают остатки перекачиваемой жидкости из насоса. На­сосный блок имеет пусковой клапан, состоящий из корпуса выполненного заодно с корпусом насоса, колпака, пружи­ны, диафрагмы, стакана. Пусковой клапан предназначен для запуска и вывода насосного блока на рабочий режим.

Манифольд

Манифольд представляет собой систему трубопроводов, шлангов и запорной арматуры и предназначен для пуска жидкости от насосного блока по назначению. Особенностью манифольда является пусковой клапан насоса, с помощью

которого режим всасывания жидкости и выход на рабочий режим насосного блока осуществляется из кабины водителя. Расход жидкости контролируется по указателю уровня. С помощью шланга жидкость может отбираться из цистерны непосредственно самим потребителем.

На переднем днище цистерны установлен мановакуумметр, с помощью которого контролируется напор насосного блока и вакуум при заполнении насосного блока и всасы­вающего шланга перекачиваемой жидкостью.

Всасывающее устройство

Всасывающее устройство (рис.7.9) предназначено для заполнения насоса перекачиваемой жидкостью, при поло­жительной высоте всасывания, перед пуском в работу, рабо­тающее по принципу эжекции. Всасывающее устройство, работающее от пневмосистемы автошасси, представляет со­бой эжектор и пневмоклапан, собранные в одном корпусе.

автоцистерны АЦН-7,5-5334 и АЦН-11-257

Автоцистерны предназначены для транспортирования жидких сред (кроме кислот, щелочей и других агрессивных сред) и подачи их к передвижным насосным и смеситель­ным установкам при проведении гидроразрыва пласта, це­ментирования скважин и других промывочно-продавочных работ.