Разработка установки приготовления тампонажного раствора. Блок для приготовления растворов с ёмкостями большей вместимости БПР-1, БПР-2, а так же мобильных агрегатов УС 6-30, УС-50, УС-50-14ДС-Дипломная работа-Оборудование для капитального ремонта, обраб

К оборудованию, необходимому для цементирования скважин, относятся: цементировочные агрегаты, цементно-смесительные машины, цементировочная головка, заливочные пробки и другое мелкое оборудование (краны высокого давления, устройства для распределения раствора, гибкие металлические шланги и т. п.).
Цементировочные агрегаты. При помощи цементировочного агрегата производят затворение цемента (если не используется цементно-смесительная машина), закачивают цементный раствор в скважину, продавливают цементный раствор в затрубное пространство. Кроме того, цементировочные агрегаты используются и для других работ (установка цементных мостов, нефтяных ванн, испытание колонн на герметичность и др.).
С учетом характера работ цементировочные агрегаты изготовляют передвижными с монтажом всего необходимого оборудования на грузовой автомашине.
На открытой платформе автомашины смонтированы:
-поршневой насос высокого давления, для прокачки цементного раствора;
-замерные баки, при помощи которых определяют количество жидкости, закачиваемой в колонну для продавки цементного раствора;
-двигатель для привода насоса.
Для цементирования обсадных колонн в основном применяют цементировочные агрегаты следующих типов: ЦА-320М, ЗЦА-.400, ЗЦА-400А и др. (ЦА - цементировочный агрегат, цифры 320 и 400 соответственно 32 и 40 МПа - максимальное давление, развиваемое насосами этих цементировочных агрегатов).
Для централизованной обвязки цементировочных агрегатов с устьем скважины применяют блок манифольдов. Он состоит из коллектора высокого давления для соединения ЦА с устьем скважины и коллектора низкого давления для распределения воды и продавочной жидкости, подаваемой к ЦА. Блок манифольдов, как правило, оборудован грузоподъемным устройством.
Цементирование осуществляется при помощи цементно-смесительных машин. Применяются различные типы цементно-смесительных машин: СМ-10, 2СМН-20, СПМ-20 др. В данном случае цифры 10, 20 и т. п. обозначают количество цемента (в т), которое возможно поместить, в бункер смесительной машины.
Цементировочные головки предназначены для промывки скважины и проведения цементирования. Спущенная обсадная колонна оборудуется специальной цементировочной головкой, к которой присоединяются нагнетательные трубопроводы (манифольды) от цементировочных агрегатов.
В настоящее время применяются цементировочные головки ЦГЗ, ГЦК, ГЦ5-150, СНПУ, 2ГУЦ-400 и др. Так как в конструктивном отношении все перечисленные головки имеют сходство, то рассмотрим в качестве примера одну из них. Головка устьевая цементировочная 2ГУЦ-400, предназначенная для обвязки устья при цементировании скважин и рассчитанная на максимальное давление 40 МПа.
При цементировании в обязательном порядке должна использоваться станция контроля цементирования типа СКЦ, которая позволяет замерять и регистрировать основные параметры цементирования, в том числе и плотность закачиваемого раствора с имеющимися отклонениями. По диаграммной ленте после цементирования можно оценить, какой по качеству раствор закачан в различные интервалы скважины.
В процессе цементирования скважин режим закачки жидкости может изменяться от нескольких литров в 1 мин до десятков кубических метров, а давление от десятых долей до нескольких десятков мегапаскалей. Поэтому перекачивающие средства должны соответствовать требованиям как по производительности, так и по мощности. При этом цементировочное оборудование должно быть надежным в действии, долговечным и удобным в эксплуатации, обеспечивать легкий доступ к наиболее изнашиваемым деталям и обладать достаточно высокой экономичностью. [1],[2].

Суть дипломного проекта заключается в создании блока приготовления тампонажных смесей необходимого объёма. Потребность в данной установке возникает при установке цементных мостов, а также при операциях, не требующих большого количества цемента, т.е. в ситуациях, где нецелесообразно использование мощных производственных агрегатов, таких как блок для приготовления растворов с ёмкостями большей вместимости БПР-1, БПР-2, а так же мобильных агрегатов УС 6-30, УС-50, УС-50-14ДС.
В дипломном проекте предлагается создание блока приготовления тампонажных смесей со всем минимально необходимым оборудованием, находящимся в непосредственно близости друг от друга, т.е. на одной рабочей площадке, и с оптимальными параметрами для заданного нам объёма тампонажной смеси, который составляет 1,5 м3.
В данной части проекта необходимо рассчитать затраты на изготовление ёмкости для приготовления смесей, необходимых металлоконструкций и рамы, оборудования, используемого в процессе производства смеси и работ связанных с монтажом.
В результате расчета получим полную стоимость разработанного блока и сравним её с затратами на приобретение аналогичного готового блока для приготовления тампонажных смесей.
Экономический эффект проекта достигается за счет создания блока с необходимым объёмом ёмкости, который меньше, чем у аналогов, предлагаемых компаниями по производству бурового оборудования. Следовательно, чем меньше ёмкость блока, тем меньшее количество смеси необходимо приготовить, используется меньше расходных материалов и необходимого оборудования, уменьшается энергопотребление установки.
В результате дипломного проекта нам удалось разработать установку приготовления тампонажного раствора, для менее трудоемких работ.
Данная установка имеет простую конструкцию, что исключает использование специализированного персонала. Вес модуля (2 тонны) позволяет его транспортировку на большие расстояния вертолетом Ми-8. Агрегаты, используемые в блоке, хорошо зарекомендовали себя в нефтяной промышленности.
Экономический анализ показал, что изготовление и доработка (в случае необходимости) данного блока целесообразна, так как его себестоимость гораздо ниже аналогичных блоков и установок смесительных типа УС50-14. В подтверждение этому - затраты на приобретение необходимого материала и оборудования, доставку, монтаж нашей установки составили в целом 447 702 рублей, а затраты на приобретение, например, аналогичного блока БПР-1 составляют 1 492 614 рублей. Анализ экономической выгоды отчетливо представлен на диаграмме (раздел 6.9).