Цементировочные агрегаты: характеристики и особенности

Предназначением цементировочных агрегатов является нагнетание тампонажных растворов и продавочных жидкостей в скважины, и подача затворяющих жидкостей в смесительное устройство в процессе приготовления раствора. Часто установки используют для промывки и продавке песчаных пробок, опрессовке труб, гидравлического смешивания растворов.

Комплектация цементировочного агрегата

На монтажной раме размещается основное оборудование. Рама крепится стремянками на лонжероны шасси поверх демпфирующей прокладки.

В составе агрегата имеется:

  • Насос высокого давления
  • Манифольд
  • Мерный бак
  • Вспомогательный трубопровод
  • Бак для цементных растворов
  • Выхлопная система
  • Система обогрева оборудования
  • Водопадающий блок

С целью обеспечения безопасного и удобного техобслуживания установки в комплектации имеется откидная лестница, при помощи которой осуществляется подъём, и откидная площадка, при помощи которой обслуживается насос и ограждения.

Насос

Насос цементировочного агрегата

Агрегаты могут компоноваться следующими видами насосов:

  • СИН32
  • СИН64
  • ЗПН-32
  • НПЦ-32 (9Т)

СИН 32

Горизонтальный трёхплунжерный насос высокого давления с односторонним действием. Основным предназначением насоса является подача глинистых и цементных растворов в скважину с плотностью 1000-2100 кг/м3.

Технические характеристики насоса:

  • Сменные плунжеры диаметром 125 (100) мм
  • Нагнетание с максимальным давлением 32 (50) Мпа
  • Максимальная подача 25 (16) л/с
  • Масса 1900 кг

Рабочий ресурс до капитального ремонта составляет 10 лет или 6000 моточасов. Карданная передача осуществляет привод насоса. Коробка отбора мощности включается и выключается непосредственно из кабины.

СИН64

Горизонтальный трёхплунжерный насос высокого давления.

Технические характеристики насоса:

  • Приводная мощность до 420 кВт
  • Габаритные размеры 1,307 х 1,193 х 0,698 м
  • Вес 2100 кг
  • Сменные плунжеры диаметром 140 (125, 100, 80) мм
  • Нагнетание с максимальным давлением 32 (45, 70, 100) Мпа
  • Максимальная подача 38 (31, 20, 12,5) л/с

3ПН-32

Горизонтальный трёхплунжерный насос высокого давления в составе которого три клапанные коробки, соединённые шпильками, которые уплотнены в корпусах уплотнений, всасывающих и нагнетательных клапанов с одинаковой конструкцией и размерами, и всасывающего коллектора.

Принудительная смазочная система обеспечивает смазку узлов приводной и гидравлической систем насоса.

Для изготовления клапанной коробки насоса используется кованная высоколегированная термообработанная сталь. Для изготовления плунжеров применяется нержавеющая сталь, для всасывающего коллектора – нержавеющая кислотостойкая сталь.

Технические характеристики насоса:

  • Полезная мощность 105 кВт
  • Ход плунжера 125 мм
  • Количество ходов плунжера в минуту минимум 45
  • Количество ходов плунжера в минуту максимум 167
  • Передаточное отношение 4,5
  • Давление на входе не более 0,5 Мпа
  • Габариты 197 х 105 х 91,5 см
  • Масса 2700 кг

НПЦ-32

Поршневой цементировочный насос разрабатывался с использованием преобразованной глобоидной передачи, которая обладает повышенными характеристиками нагрузки, долговечности и надёжности.

Гидравлическая коробка изготавливается из низколегированной стали. Коробка подвергается серьёзным гидростатическим испытаниям с максимальным давлением 60 Мпа, что в дальнейшем даёт возможность использовать насос при давлении до 40 МПа.

Технические характеристики насоса:

  • Полезная мощность 105 кВт
  • Ход поршня 250 мм
  • Частота вращения эксцентрикового вала максимум 133 об/мин
  • Частота вращения эксцентрикового вала минимум 30 об/мин
  • Передаточное число глобоидной передачи 20,5
  • Габариты 238,6 х 64,7 х 221 см
  • Масса 2800 кг

Водоподающий блок

Водоподающий блок Цементировчного агрегата

Водоподающий блок состоит из насоса и двигателя. В зависимости от заявки заказчика, насос может комплектоваться бензиновым либо дизельным двигателем, которые будут приводить его в работу.

Насос имеет систему продувки отработанными газами, при помощи которой удаляется жидкость из насоса по завершении работ при температурах ниже нуля, а также для прогрева насоса.

С площадки монтажной рамы производится управление работой водоподающего блока. Управление двигателем производится с помощью приборов, которые располагаются на передней стенке кожуха двигателя.

Передняя стенка кожуха, защищена козырьком, под которым крепится панель с:

  • Тремя предохранителями
  • Приборами, которые показывают температуру и давление масла
  • Контрольной лампой зарядки аккумуляторной батареи
  • Тумблером включения электромагнитной муфты
  • Кнопкой запуска стартера
  • Кнопкой включения нагрева.

Мерный бак

Мерный бак Цементировочного агрегата

Бак может иметь разнообразные объёмы, он располагается в задней части агрегата и крепится к раме при помощи болтов.

Бак делится на две одинаковые части, которые комплектуются мерными линейками. Передняя стенка бака укомплектована откидной площадкой для оператора, которая делает управление донными клапанами более удобной и комфортной.

Манифольд

Манифольд цементировочного агрегата

В состав манифольда входит всасывающий и напорный трубопроводы. При помощи всасывающего трубопровода насос может производить забор жидкости из мерного бака либо из внешних источников. При помощи напорного трубопровода рабочие жидкости под высоким давлением подаются в скважину. В случае возникновения надобности жидкость можно направить обратно в бак.

Напорная линия укомплектована:

  • Датчиком давления
  • Манометром
  • Предохранительным клапаном со срезным штифтом

В кабине располагается пульт управления, на который выводятся данные датчика давления. При помощи предохранительного клапана производится сброс давления в напорной линии в случае его превышения выше допустимых значений.

Вспомогательный трубопровод

Вспомогательный трубопровод цементировочного агрегата

При помощи вспомогательного трубопровода соединяется напорная линия насоса и устье скважины.

В состав трубопровода входят:

  • трубы высокого давления,
  • шарнирные коленья,
  • напорный шланг – 2шт,
  • приёмный рукав – 4 шт.

При транспортировке трубы размещаются на специальных гребёнках, коленья укладываются в ящик.

Система выхлопа и обогрева оборудования

Система выхлопа и обогрева оборудования цементировочного агрегата

Система даёт возможность обогрева приёмного коллектора, картеров насоса и двигателя водоподающего блока. А так же с её помощью производится продувка трубопроводов при помощи отработанных газов двигателя. Заслонки помогают управлять направлением потоками отработанных газов.

Общие сведения по компоновке

  • В состав агрегата входят откидные лестница и площадка для обслуживания насоса, что повышает уровень удобства и безопасности.
  • Кожухи закрывают вращающиеся узлы и гидравлическую часть насоса и двигателя водоподающего насоса.
  • Поворотные фары на кабине и мерном баке позволяют работать даже в ночное время, они освещают работающие узлы и механизмы.
  • На мерном баке располагается запасное колесо. Эта перестановка даёт возможность беспрепятственного подхода к водоподающему блоку и свободно его обслуживать.
  • Процесс окраски проходит в инновационной окрасочно-сушильной камере, с использованием материалов высокого качества от ведущих производителей. Качественно окрашенные детали дают гарантию отличного внешнего вида на долгий срок.

Особенности цементировочных агрегатов

Агрегаты можно приобрести в готовых модификациях, а так же имеется возможность доработки под запрашиваемые характеристики. Возможна установка дополнительного оборудования.

Цементный и инструментальный ящики, манифольд и сливная труба располагаются в задней части агрегата. Для удобной замены колеса установка укомплектована гусаком и лебёдкой. Имеется дополнительный ящик, в котором хранятся 6 дополнительных колен.

На правой стороне установке располагается всасывающий шланг, лестница для обслуживания установки.

При помощи имеющихся заслонок можно перекрывать в зимнее время года и управлять подачей отработанных газов на картер двигателя или коллектор. Так же заслонка используется при продувке насоса ЦНС-38. Управление направлением отработанными газами производится без особого труда, так как предусмотрен удобный доступ. В летнее время – на улицу, зимой – на навеску.

Для сглаживания рывков во время работы насоса предусмотрен ресивер (компенсатор).

Для защиты трубы верхнего налива используют пару точек крепления и страховочную стремянку.

Для работы в ночное время предусмотрены фары-искатели с двух сторон и непосредственно в рабочей зоне оператора. Для безопасности предусмотрен сигнал водителю при возникновении ЧС.

Клапаны имеют надёжные фиксаторы и запорное устройство эксцентричного типа.

Бензиновый бак на ВПБ имеет объём сорок литров, предусмотрена удобная заливка и подача на двигатель.

Редуктор сцепления позволяет осуществлять сцепление двигателя и центробежного насоса, при помощи которых в мерный бак закачиваются жидкости.

В комплектации имеется искрогаситель ИСГ-110, что отвечает требованиям техники безопасности нефте- и газодобывающей отраслях.