Гидравлический пакер шлипсовый типа ГПШ Саратов

Гидравлический пакер шлипсовый
типа ГПШ
Паспорт, техническое описание и
инструкция по эксплуатации
Саратов
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1. Настоящий паспорт включает в себя техническое описание и
инструкцию по эксплуатации гидравлического пакера шлипсового типа
ГПШ
(в дальнейшем – гидропакер) и содержит технические
характеристики изделия, а также правила его эксплуатации,
использования, транспортирования и хранения.
1.2. При работе с гидропакером необходимо руководствоваться
настоящим документом, а также «Правилами геофизических
исследований и работ в нефтяных и газовых скважинах»,М., 1999 г и
указаниями мер безопасности, изложенными в стандарте СТ ЕАГО-00601 «Геофизическая аппаратура и оборудование для исследований и
работ в скважинах. Требования безопасности».
2. НАЗНАЧЕНИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
2.1. Гидропакер предназначен для разобщения обсаженного ствола
и труб в разведочных, эксплуатационных и нагнетательных скважинах
при давлениях до 50 МПа и температур до 110 ºС, заполненных
жидкостью или газом.
2.2. Гидропакер предназначен для работы в трубах с внутренним
диаметром от 109 до 164 мм с углом наклона до 10º относительно
горизонта.
2.3. Гидропакер предназначен для работы с трѐхжильным
бронированным кабелем.
2.4. Для работы гидропакера необходим питание с переменным
напряжением 220…230 В, частотой 50 Гц и мощностью не менее 0,2
кВт.
2.5. Разобщающий мост, установленный с помощью гидропакера,
способен выдержать кратковременно (в течение 24 часов) осевую
нагрузку 30 … 40 т и перепад давления 250 атм без дополнительной
заливки цементного раствора.
Для длительного нахождения разобщающего моста в скважине
рекомендуется установка сверху дополнительного цементного моста
высотой 3 … 5 м.
2.6. Обозначение гидропакера состоит из аббревиатуры:
ГПШ-ХХХ. где
ГПШ – сокращѐнное наименование изделия,
ХХХ – диаметр корпуса гидропакера.
3. УСТРОЙСТВО ГИДРОПАКЕРА
3.1. Гидропакер состоит из наземной и скважинной части.
3.2. Наземная часть включает в себя: блок питания и блок
контроля за процессом пакеровки.
2
3.3. Скважинная часть включает в себя: устройство установки
пакера и пакерующий элемент.
3.4. Устройство установки пакера (далее – устройство установки)
является электрогидравлической системой многоразового применения.
Пакерующий элемент служит для формирования разобщающего
моста и изготовлен из разбуриваемых материалов: чугуна,
алюминиевых сплавов и резины.
3.5. Устройство пакерующего элемента представлено на рис.1.
1
2
5
4
3
4
3
6
Рис.1
Детали конструкции пакерующего элемента смонтированы на
алюминиевом штоке, цифрами на рисунке обозначены: 1 – разрывная
шпилька;
2 - головная часть; 3 – шлипсовый узел; 4 – конус; 5 –
манжета; 6 – опорная гайка.
3.6. Конструкция устройства установки представлена на рис.2.
2
4
1
6
5
3
Рис.2
Цифрами на рис.2 обозначены: 1 – приборная головка; 2 – насосный
блок; 3 – гидравлический блок; 4 – обратный клапан; 5 – головка
3
крепления пакерующего элемента; 6 – место для шприцевания
3.7. Диаметр устройства установки – 102 мм, длина – 1380 мм,
масса – 60 кг.
3.8. Для обслуживания скважин с различным внутренним
диаметром гидропакер комплектуется пакерующими элементами
соответствующего размера, которые образуют типоразмерный ряд (см.
таблицу 1).
Параметр
пакерующего
элемента
Наружный
диаметр, мм
Масса, кг
Внутренний
диаметр
обслуживаемых
обсадных труб,
мм
ГПШ-102
ГПШ-110
ГПШ-118
ГПШ-135
ГПШ-146
102
110
118
135
146
11
18
21
26
28
109…122
117…124
125…133
144…152
156…164
3.9.
Питание
насосного
блока
устройства
установки
осуществляется переменным напряжением 220…230 В частотой 50 Гц
от специализированного блока питания (рис.3) или от стандартного
блока питания скважинного каверномера типа СКПД-3 (рис.4).
Рис.3
Рис. 4
Номинальный рабочий ток составляет величину 0,5 А.
Для
компенсации
падения
напряжения
на
жилах
геофизического кабеля блок питания позволяет увеличивать
подаваемое напряжение до необходимой величины.
4
Электрическая схема специализированного блока питания (рис.3)
представлена на рис. 5.
2А
Рис. 5
3.10. В приборной головке устройства установки расположен
сейсмоприѐмник, позволяющий контролировать процесс спуска и
подъѐма гидропакера. а также процесс установки разобщающего моста.
Электрический сигнал от сейсмоприѐмника наблюдают на блоке
контроля, в качестве которого может служить осциллограф, работающий
в режиме самописца, а также каротажный регистратор или каротажная
лаборатория.
3.11.
Электрическая
схема
подключения
гидропакера
представлена на рис.6.
3.12. В качестве электродвигателя насосного блока использован
асинхронный геофизический двигатель.
3.13. Устройство установки заполнено гидравлическим маслом
типа МГЕ-46В. Для компенсации термического расширения масла в
корпусе устройства установки оставлено воздушное пространство
объемом порядка 0,6 л.
5
6
Рис.6
4. РАБОТА ГИДРОПАКЕРА
4.1. При проведении работ пакерующий элемент соединяют
резьбовым соединением с головкой крепления устройства установки (5
на рис.2) при помощи разрывной шпильки (1 на рис.1).
4.2. Во время спуска гидропакера в скважину при его ударах,
скольжении по стенкам скважины, ускорениях и торможениях
сейсмоприѐмник генерирует электрический аналоговый сигнал-шум, по
которому можно дополнительно контролировать движение прибора.
Уровень сигнала от десятков до сотен мВ.
4.3. На заданной глубине при подключении
питающего
напряжения к электродвигателю насосного блока, последний начинает
подавать под давлением гидравлическое масло в цилиндры
гидравлического блока (см. рис.2). При этом головка крепления
пакерующего элемента втягивается внутрь устройства установки и
затягивает за собой за разрывную шпильку пакерующий элемент.
Головная часть пакерующего элемента опирается на корпус
устройства установки и остаѐтся неподвижной, а алюминиевый шток
пакерующего элемента с опорной гайкой плавно втягиваются внутрь
корпуса устройства установки.
При этом шлипсовые узлы (3 на рис.1) наползают на конусы (4 на
рис.1), разламываются по предварительно сделанным на них пропилам
и устанавливаются как клинья между внутренней поверхностью
обсадной трубы и конусами.
Манжета (5 на рис.1) деформируется под действием сжимающих
еѐ конусов (4 на рис.1) и плотно прижимается к внутренней
поверхностью обсадной трубы.
При достижении усилия, достаточного для разрыва шейки
разрывной шпильки (1 на рис.1), последняя рвѐтся. Происходит
рассоединение пакерующего элемента и устройства установки.
Деформированный пакерующий элемент остаѐтся в скважине,
образуя разобщающий мост.
4.4. В момент разрыва шпильки сейсмоприѐмник генерирует пакет
импульсов напряжения амплитудой 3…8 В, который сигнализирует об
окончании процесса (см. рис.7).
7
Рис.7
Масштаб по оси напряжений - 2 В/см,
по оси времени - 0,1 сек/см
5. МАРКИРОВКА,
ХРАНЕНИЕ
УПАКОВКА,
ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ
И
5.1. На корпусе гидропакера нанесена маркировка с обозначением,
а в паспорте информация следующего coдержания:
1) номер изделия;
2) обозначение гидропакера;
3) дата изготовления (месяц, год).
Пример обозначения:
ГПШ-102 1107 794
номер изделия
дата изготовления: 11-ый месяц, 2007 год
типоразмер
5.2. На одной из боковых сторон каждого упаковочного ящика
нанесены надписи следующего содержания:
1) наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;
2) обозначение типоразмера;
3) дата изготовления (месяц, год);
5.3. На упаковочных ящиках с
дополнительная надпись «Документация».
8
документацией
нанесена
5.4. Упаковка гидропакеров в ящиках обеспечивает их
неподвижность при погрузке и транспортировании.
5.5.
Документы
герметично
упаковывают
в
пакет
из
полиэтиленовой пленки по ГОСТ 10354 - 82 или поливинилхлоридной
пленки по ГОСТ 16272-79 толщиной от 0,13 до 0,3 мм.
5.6. Гидропакер хранят в упаковке предприятия-изготовителя в
закрытом помещении с естественной вентиляцией. По истечении 1 года
хранения необходимо произвести переконсервацию гидропакеров, после
чего они могут храниться далее с последующей переконсервацией один
раз в год.
5.7. Погрузочно-разгрузочные работы следует производить в
соответствии с ГОСТ 12.3.009-76. При погрузке ящиков с гидропакерами
запрещается их переворачивать и бросать.
5.8. Гидропакер может транспортироваться в упакованном и
закреплѐнном виде любым видом транспорта в соответствии с
правилами перевозки грузов, действующими на транспорте данного
вида.
6. УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ
6.1. При работах с гидропакером у устья скважины рабочее место
должно быть очищено и освобождено от посторонних предметов,
другие работы при этом производить не разрешается.
6.2.
Переносить
устройство
установки
вдвоѐм
или
с
использованием подъѐмных механизмов.
6.3. При работе с гидропакером соблюдать действующие правила
безопасности при работах с оборудованием, использующим переменное
напряжение до 1000 В.
6.4. Пробивать пробки в скважине спускаемым гидропакером не
допускается.
6.5. Броня геофизического кабеля должна быть надѐжно
заземлена.
7. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ
7.1. На каждую установку разобщающего моста с помощью
гидропакера составить план работ, утверждаемый заказчиком, в
котором, в том числе точно указывать размер обсадной колонны,
глубину
установки
разобщающего
моста,
температуру
и
гидростатическое давление в интервале установки.
7.2.
Особое внимание необходимо обратить на наличие
цементной корки, коррозии, парафиновых и прочих отложений на
стенках обсадной колонны. При этом следует иметь ввиду, что
9
разобщающий мост, установленный в таком интервале, может дать не
прочное и не герметичное разобщение, а также при этом возможны
заклинивание и прихват корпуса прибора обвалившейся цементной
коркой.
Поэтому интервал установки разобщающего моста
необходимо проработать скребком или райбером, а также
необходимо прошаблонировать скважину шаблоном, имеющем
наружный диаметр не менее наружного диаметра гидропакера.
7.3. Перед выездом на скважину необходимо убедиться в
исправности гидропакера, обращая внимание на отсутствие вмятин на
наружной поверхности корпуса гидропакера и его резьбовых частей, на
целостность уплотнительных колец и электроразъѐма приборной
головки.
7.4. Проверить тестером сопротивления обмотки электродвигателя
устройства установки между контактами 2, 3 электроразъѐма приборной
головки (рис.5). Величина сопротивления должна составлять порядка
40…50 Ом.
7.5. Проверить сопротивление обмотки сейсмоприѐмника.
Величина сопротивления должна составлять порядка 350…500 Ом.
7.6. Вывинтить на 2 … 3 мм обратный клапан (4 на рис.2),
подключить устройство установки к блоку питания и провести пробное
включение прибора. Подать между контактами 2 и 3 (на рис.4)
электродвигателя напряжение порядка 220 … 230 В. Должен быть
слышен слабый ровный звук работающего электродвигателя. Ток
электродвигателя должен составлять 400 … 600 мА.
Завинтить обратный клапан. Насосный блок при этом должен
начать плавно выдвигаться из гидравлического блока, что
свидетельствует о нормальной работе насоса насосного блока.
7.7. Для возврата насосного блока в исходное положение
использовать возвратный механизм (см. рис. 8).
Для этого вывинтить на 2 … 3 мм обратный клапан (4 на рис.2),
ввинтить шток возвратного механизма в головку крепления пакерующего
элемента (5 на рис. 2) на место разрывной шпильки и вращая вороток
(см. рис. 8) по часовой стрелке, вернуть насосный блок на исходное
место.
Затем завинтить обратный клапан.
10
Шток
Вороток
Рис. 8
7.8. При подаче питания через конкретный геофизический
кабель необходимо определить рабочий уровень выходного
напряжения от блока питания.
Для этого необходимо собрать электрическую цепь в следующем
порядке:
11
 присоединить к приборной головке устройства установки
гидропакера переходник –пробник (см. рис. 9);
Рис. 9
Измерительные контакты
 присоединить к переходнику-пробнику кабельный наконечник
с геофизическим кабелем;
 ПРОВЕРИТЬ ПРАВИЛЬНОСТЬ ПОДКЛЮЧЕНИЯ !!!
 Напряжение питания подавать ТОЛЬКО на контакты 2 и 3
приборной головки гидропакера, сопротивление между
которыми должно быть порядка 40…50 Ом.
 Сопротивление между контактом 1 и корпусом должно быть
порядка
350…500
Ом
(сопротивление
катушки
сейсмоприѐмника)
 подключить ко второму концу геофизического кабеля блок
питания и заземлить его корпус;
 включить блок питания и подать напряжение, переключив
тумблер «РЕГУЛИРОВКА» в 1-е положение (см. рис. 10);
12
Рис. 10
Передняя панель блока питания
 тестером измерить напряжение на измерительных контактах
переходника-пробника (см. рис.9), напряжение на выходе
блока питания контролировать по вольтметру на передней
панели блока;
 поднимая напряжение на выходе блока питания ручкой
регулировка,
добиться
на
входе
гидропакера
(на
измерительных контактах переходника-пробника) напряжения
220…240 В, при этом электродвигатель гидропакера
должен работать.
8. ПОРЯДОК РАБОТЫ
8.1. Присоединить кабельный наконечник к приборной головке
устройства установки.
8.2. Установить с помощью разрывной шпильки на устройстве
установки пакерующий элемент, соответствующий диаметру скважины.
8.3. При открытом обратном клапане (5 на рис.2) в вертикальном
положении проверить работоспособность гидропакера согласно п. 7.6.
13
ВНИМАНИЕ !!!
При спуске
ЗАКРЫТЬ !!!
гидропакера
в
скважину
обратный
клапан
8.4. Постукиванием рукой по корпусу устройства установки
проверить работоспособность сейсмоприѐмника.
8.5. Спуск гидропакера в скважину производить со скоростью, не
превышающей 1 м/с.
8.6. При спуске гидропакера в скважину необходимо
контролировать глубину его погружения и натяжение кабеля с помощью
соответствующего геофизического оборудования подъѐмника.
8.7. На заданной глубине подать питание на устройство установки.
Уровень выходного напряжения блока питания определять
заранее согласно п. 7.8.
8.8. Выставить на блоке контроля чувствительность порядка
500…1000 мВ/см, включив его в режиме самописца.
8.9. Завершение процесса фиксировать по резкому сигналу
сейсмоприѐмника величиной 3…8 В. Время установки разобщающего
моста составляет порядка 10-15 мин.
Если прибор не будет выключен, то через 20…25 мин он
отключится автоматически при максимально возможном перемещении
головки крепления пакерующего элемента после срабатывания
концевого выключателя.
Примечание: в ходе процесса пакеровки должны наблюдаться
более слабые сигналы с сейсмоприѐмника, возникающие при
разламывании шлипсовых узлов (3 на рис.1).
8.10. Медленным подъѐмом на 20…30 м убедитесь,
геофизический кабель без затяжки выходит на поверхность.
8.11. Поднять устройство установки на поверхность.
что
ПРОТЕРЕТЬ И ГУСТО СМАЗАТЬ ОТКРЫТЫЕ ПОВЕРХНОСТИ
ПОРШНЯ И ЦИЛИНДРА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО БЛОКА.
8.12. Вернуть устройство установки в исходное положение
согласно п. 7.7.
8.13. Вывинтить пробку 6 (рис.2), заменив еѐ на маслѐнку, и
шприцем заполнить полость в устройстве установки густой
смазкой типа Литол-24.
8.14. После проведения 50 установок разобщающих мостов
необходимо провести полную разборку устройства установки, промывку
и чистку его деталей, замену уплотнительных колец и гидравлического
масла.
14
8.15. Для проверки работоспособности гидропакера использовать
имитатор пакерующего элемента, входящий в комплект поставки
(рис. 11).
Рис. 11
Для этого соединить имитатор с головкой крепления пакерующего
элемента с помощью штатной разрывной шпильки, поставить
гидропакер вертикально, включить его на работу.
При этом при нормальной работе гидропакера должен произойти
разрыв шпильки.
ПРИМЕЧАНИЯ
 При необходимости проверять работоспособность
гидропакера с помощью имитатора (входит в комплект),
который соединяют с креплением пакерующего элемента с
помощью разрывной шпильки и который позволяет
имитировать реальную установку пакерующего элемента с
разрывом шпильки.
 При прихвате пакерующего элемента в скважине для
подъѐма на поверхность устройства установки необходимо
использовать ловильный инструмент для кабельного
наконечника.
При тяговом усилии 9,5 т произойдѐт разрушение
разрывной шпильки и устройство установки освободится.
Оставшийся в скважине пакерующий элемент разбуривают.
15
9. КОМПЛЕКТНОСТЬ ПОСТАВКИ
Гидропакер _ГПШ -
в собранном виде,
_
Возвратный механизм_____________________________,
Переходник-пробник ______________________________
Шприц для смазки ________________________________
Имитатор пакерующего элемента ___________________
Пробки транспортировочные _______________________
Пакерующий элемент __ ГПШ -
............................шт.
Паспорт на гидропакер, шт. …………………………………
________
Паспорт на пакерующий элемент, шт. ………………………… ________
Ящик упаковочный, шт. …………………………………………
________
10. СВИДЕТЕЛЬСТВО О ПРИЕМКЕ
Гидравлический пакер шлипсовый __ГПШ-___________________
заводской номер __________________________
соответствует действующей технической документации,
СТО 65829287-11-01-2011 и признан годным к эксплуатации.
Сертификат
соответствия
№
ССГП
01.1.1-203
в
системе
сертификации геофизической продукции МОО ЕАГО
Дата выпуска _________________
ОТК _________________
М.П.
16
11. ГАРАНТИЯ ИЗГОТОВИТЕЛЯ
Предприятие-изготовитель гарантирует заявленные технические
характеристики изделия при соблюдении потребителем условий
эксплуатации, хранения и транспортирования.
Предприятие-изготовитель оставляет за собой право вносить в
конструкцию изделия с целью улучшения его потребительских
характеристик
незначительные
изменения
без
отражения
в
эксплуатационной документации.
Пакерующие элементы гидропакера используются однократно.
Гарантийный срок эксплуатации устройства установки пакерующих
элементов гидропакера 1 год при количестве установок разобщающих
мостов не более 50.
Гарантийный срок хранения 12 месяцев с момента отгрузки
потребителю.
При отказах и неисправностях обращаться на предприятиеизготовитель по адресу:
РОССИЯ, 410019, г. Саратов, а/я № 4343
ЗАО «ПГФС»
Тел/Факс:
(845-2) 75-62-65, 69-23-26
E-mail: [email protected]
Интернет: www.pgfs.ru
17