Цементировочные агрегаты: принцип работы, устройство, технические характеристики, фото и видео

При разработке скважин, их освоении и капремонте необходимо проведение промывочно-продавочных и цементных работ. Нагнетание жидкого раствора выполняется с помощью цементировочных агрегатов.

Цементировочные установки также применяют для промывки и продавливания песчаных пробок, выполнения гидроразрыва пластов, опрессовки обсадных колонн и труб.

Использование для цементных работ

Цементирование горной выработки представляет собой процесс, при котором в затрубном пространстве буровой раствор полностью заменяется цементным. В результате цемент затвердевает и превращается в цементный камень.

Процесс проведения цементирования дает возможность решить ряд задач:

• обеспечить долговременную изоляцию продуктивных объектов от влияния верхних и нижних вод,
• исключить возможность перетекания флюидов между горизонтами через затрубное пространство,
• укрепить неустойчивые породы посредством ряда элементов – обсадной колонны, стенки скважины, цементного камня,
• обеспечить обсадную колонну от смятия, возникающего от коррозии и воздействия внешнего давления,
• предотвратить выброс газов из пород, оставшихся в зацементированных участках скважин и находящихся под высоким давлением,
• возможность изолировать продуктивные горизонты малой мощности, пройденные в процессе бурения.

Цементировочный комплекс: устройство и комплектация

В комплектацию цементировочного агрегата входит следующее оборудование:

• цементировочный насос высокого давления,
• водоподающий блок,
• мерная емкость,
• манифольд,
• трубопровод (вспомогательный),
• система выхлопов,
• обогревательная система,
• дополнительное оборудование и оснащение,
• рама и шасси

Цементировочный гидравлический насос

Цементировочные насосы бывают двух видов – поршневой и плунжерный. Поршневые насосы представлены модификациями НПЦ-32 и НЦ-320, плунжерные – СИН-32, СИН-64 и ЗПН-32.

Насосное оборудование оснащено автомобильными приводами и приводится в действие с помощью двигателя с КПП, установленного на платформе.

НПЦ-32

Принцип работы поршневого насоса марки НПЦ-32 заключается вприменении глобоидной передачи, которая, преобразовавшись, имеет высокие показатели степени нагрузки, надежности и долговечности. Для производства гидравлической коробки используют низколегированную сталь. Поэтому насос способен выдержать гидростатические испытания даже с давлением в 60 Мпа, что дает возможность использовать насос при показателе давления в 40 Мпа.

НЦ-320

НЦ-320 – насос цементировочный двухпоршневой, двусторонне действующий, горизонтальный. В конструкцию вмонтирован специальный червячный редуктор, способный выдерживать высокие рабочие нагрузки.

СИН-32

Насос высокого давления трехплунжерный горизонтальный с односторонним действием представлен моделью СИН-32. Основное предназначение агрегата - подача глинистых и цементных растворов в выработку. Рабочий ресурс узла до капремонта составляет 6000 моточасов либо 10 лет.

СИН-64

Трехплунжерный горизонтальный насос СИН-64 имеет аналогичные принцип работы и производительность с насосом СИН-32.

ЗПН-32

ЗПН-32 представляет собой модификацию трехплужерных насосов с тремя клапанными коробками, соединенными между собой шпильками. Узлы и гидравлическая система конструкции смазываются с помощью принудительной системы смазки.

Водоподающий блок

Водоподающий блок работает от двигателя ГАЗ-51. Агрегат подает порцию воды в затворенное смесительное устройство. Конструкция состоит из двигателя и насоса. В насосе предусмотрена система продувки. Выхлопные газы удаляют жидкость из агрегата после завершения работ, а также прогревают устройство.

Управление блоком подачи воды осуществляется с помощью приборов с площадки рамы. На панель выведены предохранители, датчики давления масла, температуры, контрольная лампочка зарядки аккумуляторной батареи, кнопка включения муфты, запуска стартера и включения нагрева.

Манифольд

Манифольд представляет собой систему, состоящую из всасывающего и запорного трубопроводов. Принцип работы устройства заключается в заборе жидкости как из внешних источников, так и из мерного бака, и подаче ее в скважину под высоким давлением. Пульт управления агрегатом находится в кабине. Напорная линия оснащена датчиком давления, предохранительным клапаном, манометром.

Мерный бак

Мерный бак – емкость, обеспечивающая размещение цементного раствора или продавочной жидкости. Емкость может быть разного объема. Крепится болтами на заднюю часть устройства. Бак разделен на две половины, каждая из которых оснащена мерной линейкой. Перед баком устанавливается откидная площадка для удобной работы по управлению донными клапанами.

Вспомогательный трубопровод

Соединяет напорную линию насоса с устьем скважины вспомогательный трубопровод. Установка комплектуется трубами высокого давления, напорными шлангами, шарнирными коленьями, приемными рукавами.

Система выхлопного и обогревающего оборудования

Система способствует обогреву приемного коллектора, картера двигателя и насоса, мотора водоподающего блока. С помощью системы трубопровод продувается отработанными газами. Потоками газов помогают управлять заслонки.

Дополнительное оборудование:

• откидная лестница и площадка,
• кожухи, установленные на вращающиеся части агрегата,
• поворотные фары, смонтированные на мерный бак и кабину - для удобной работы в темное время суток,
• запасное колесо, установленное на бак – обеспечивает беспрепятственный доступ к блоку подачи воды.

Шасси для монтажа

Цементировочный агрегат может быть установлен на шасси КАМаз, Урал, Маз, Краз со встроенной функцией замешивания цементного раствора и его транспортировки под давлением по шлангу или трубе до скважины. Также возможна установка агрегата на сани, прицеп, полуприцеп.

Цементировочный агрегат СИН-35

Рассмотрим цементировочный агрегат СИН-35. Агрегат предназначен для цементирования скважин, опрессовки и проведения промывочно-продавочных работ на нефтяных и газовых скважинах.

Установку можно использовать в качестве подпорного, оседиагонального насоса способного перекачивать вязкие жидкости с включениями абразивов.

Технические характеристики насосной установки СИН-35 без ВПБ