Воно включає цементувальнi насоснi устатковання (агрегати), цементувальну головку та змiшувальнi устатковання. Особливiсть цих насосних устатковань – наявнiсть цементного бачка – зумовлена їх призначенням.

Цементувальні насосні устатковання призначені для приготування, нагнітання і протискування тампонажних та інших розчинів у свердловину, для промивання свердловин через опущені в них труби, оброблень привибійної зони пласта у свердловинах і опресування труб та обладнання. У більшості випадків цементувальні агрегати – самохідні, які монтуються на шасі вантажних автомобілів. Для проведення робіт у складних природних умовах є спеціальні агрегати на санях, блоках, гусеничному ході.

Основні вузли цементувального агрегату – це насос високого тиску для нагнітання розчинів і рідин у свердловину, водяний насос з окремим приводом для подавання рідини (води тощо) в змішувальний пристрій у процесі приготування тампонажного розчину, маніфольд з запірною арматурою на самому агрегаті, розбірний металевий трубопровід для під’єднання насоса до гирла свердловини (до цементувальної головки тощо), вимірні ємності, бачок для цементного розчину.

На промислах найбільше застосування знайшли раніше випущені цементувальні агрегати ЦА-320М, ЦА- 320А, 3ЦА-400А (табл. 3.22, 3.23, 3.24, 3.25), рідше застосовують агрегати АС -400М1 і 5ЦА-320. Останній може бути змонтованим на рамі (5ЦА-320) для транспортування гелікоптером, на санях (5ЦА – 320С) для транспортування тягачем, на причепі з гусеницями (5ЦА-320ГБ) для транспортування по заболоченій території трактором С-100Б.

Таблиця 3.22 – Технічна характеристика цементувальних агрегатів

Таблиця 3.23 – Технічна характеристика водоподавального насоса 1В

Таблиця 3.24 – Технічна характеристика цементувального насоса 9Т

Примітка. * Допустима короткочасна робота

Таблиця 3.25 – Технічна характеристика цементувального насоса 11Т

Агрегат ЦА-320А відрізняється від агрегату ЦА-320М наявністю водоподавального блока, який включає відцентровий насос ЦНС38-154 або ЦНС38-176 замість плунжерного. Це зроблено з метою зниження нерівномірності подавання рідини в гідровакуумний змішувальний пристрій. Однак для приготування тампонажних розчинів підвищеної в’язкості застосування відцентрового водоподавального насоса недоцільно внаслідок невеликого тиску, що розвивається ним. На їх базі тепер випускають модернізовані устатковання.

Устатковання насосне УНБ1 – 400х40 застосовується для закачування рiзних неагресивних рiдин у процесі цементування, гiдропiскоструминної перфорацiї, гiдравлiчного розриву пластiв та iнших промивально-протискувальних робіт. Воно змонтоване на високопрохiдному автомобiлi КрАЗ–250, складається iз силового устатковання (дизельний двигун В2–500 АВ – С3), триплунжерного насоса 14Т1 (діаметри змінних плунжерів 110, 125, 140 мм; довжина ходу 160 мм), вимiрного бака (5,5 м³ з роздiлом на половини), манiфольду, допомiжного трубопроводу,водонапiрного блоку, цементного бачка i поста управлiння (рис. 3.42).

Рис. 3.42 – Устатковання насосне УНБ1–400´40: 1 – силовий агрегат; 2 – коробка передач; 3 – маніфольд; 4 – насос; 5 – пульт управління; 6 – вимірний бак

Водонапiрний блок призначений для подавання вiдцентровим насосом (витрата 16,6 дм³/с за тиску 1,98 МПа) чистої води у цементозмiшувач для утворення цементного розчину.

Манiфольд насосного устатковання складається iз приймальної (діаметром 100 мм), наливної, вiдвiдної (діаметром 50 мм) лiнiй до основного плунжерного насоса (розміщений з правої сторони по ходу автомобіля) i приймальної, напiрної лiнiй до вiдцентрового насоса (розміщений з лівої сторони по ходу автомобіля).

Допомiжний трубопровiд складається iз дев’яти труб високого тиску, семи шарнiрних колiн, шлангів 100-мм приймального i 50-мм нагнiтального, вiдвiдного i для продування манiфольдiв. Приймальний шланг гумовотканинний гофрований, довжиною 4 м, нагнiтальний довжиною 10 м, а шланг для продування манiфольду – 4 м.

Устатковання забезпечує тиск 40 МПа, витрату 37 дм³/с.

Технічна характеристика насосного устатковання УНБ1–400´40 така:

Устатковання насосне УНБ1–160´40, змонтовано на шасi високопровiдного автомобiля КрАЗ–250, призначено для нагнiтання рiдин під час цементування свердловин у процесi бурiння, капiтального ремонту i здiйснення промивально-протискувальних робiт у свердловинах.

Устатковання включає поршневий цементувальний насос 9ТМ з приводом вiд двигуна автомобiля, вiдцентровий водяний насос ЦНС 38–154 з бензиновим двигуном, вимiрний бак, трубопроводи, цементозмiшувач, бачок для цементного розчину.

Технічна характеристика насосного устатковання УНБ1–160´40 така:

Цементувальний насос забезпечує тиск до 40 МПа i витрату до 26 дм³/с (табл. 3.26).

Насосне устатковання УНБ1Р – 400 включає силовий дизельний агрегат, трьохцилiндровий поршневий насос двосторонньої дії, манiфольд, допомiжний трубопровiд, вимiрний бак, пост управлiння (рис. 3.43).

Рис. 3.43 – Устатковання УНБ1Р-40: 1 – силовий агрегат з дизелем В2-500А-С3; 2 – монтажна рама; 3 – коробка передач 4КПМ; 4 – маніфольд; 5 – насос 11Т; 6 – вимірний бак

Технічна характеристика насосного устатковання УНБ1Р–400

Таблиця 3.26 – Основні параметри насоса 9ТМ

Примітки: 1. Подавання вказані ідеальні. Дійсні значення подавань визначаються з урахуванням коефіцієнта подавання 0,9. Допустиме відхилення подавання – 20 %.

2. Не можна використовувати першу передачу коробки передач і задній хід для приводу цементувального насоса 9ТМ.

3. Тиски з зірочкою обмежені запобіжним клапаном.

4. Тривалість роботи на всіх режимах обмежується температурою нагрівання охолоджуючої рідини, масла двигуна та масла насоса.

5. Після першого пуску устатковання повинно пройти 50-годинне обкатування. У період обкатування тиски не повинні перевищувати 75 % від наведених у таблиці.

На вiдмiну вiд попереднiх устатковань, воно змонтовано на рамi. А тому воно призначене для закачування рiдин під час цементування свердловин, а також у процесі здiйснення iнших промивально-протискувальних робiт у морських свердловинах, що розмiщенi на окремих основах i приестакадних майданчиках. Насос 11Т має змінні втулки діаметром 110, 125 і 140 мм, довжину ходу поршня 200 мм, кількість подвійних ходів 127 хв^–1.

Устатковання забезпечує тиск до 40 МПа, витрату до 36,5 дм³/с.

Головка цементувальна унiверсальна ГЦУ призначена для обв`язування гирла свердловини під час цементування в один або бiльше ступенiв з одночасним розходжуванням обсадних колон, а також у випадку манжетного цементування (рис. 3.44). Головка має перепускний пристрій, який вирівнює тиск у порожнинах корпусу і нижче розділювальної пробки, а також сигнальну систему початку руху цементувальних пробок. Головки забезпечують обв’язування обсадних колон дiаметром 140-340 мм i розрахованi на робочi тиски 10-40 МПа (табл. 3.27).

Таблиця 3.27 – Технічна характеристика цементувальних універсальних головок ГЦУ

Змiшувальні устатковання призначенi для транспортування сухих порошкоподiбних матерiалiв (цементу, тампонажних сумiшей, пiску тощо), регулювання подавання цих матерiалiв, приготування тампонажних розчинiв та iнших суспензiй під час цементування і гiдророзриву (табл. 3.28, 3.29). Вони складаються iз бункера для сипких матерiалiв, змiшуючого пристрою гiдравлiчного чи пневматичного типу, гвинтового конвеєра, компресора.

Устатковання 4ПА та УЗП–50 призначені для транспортування, приготування піщанорідинної суміші (чи інших суспензій) і подавання її на вхід насосних устатковань у разі гідророзриву пластів, гідропіскоструминної перфорації, а також для ізоляції припливу пластової води дисперсним тампонажним матеріалом (табл. 3.30).

Таблиця 3.28 – Технічні характеристики змішувальних устатковань

Рис. 3.44 – Головка цементувальна універсальна ГЦУ: 1 – запобіжний перевідник; 2 - патрубок; 3 – покришка; 4 – гайка; 5 – протискувальний кран; 6 – цементувальний кран; 7 – швидкознімна з’єднина; 8 – промивальний кран; 9 – корпус; 10 – манометр; 11 – роз’єднувач середовища; 12 – фіксатор; 13 – покажчик початку руху пробки

Таблиця 3.29 – Технічна характеристика цементозмішувальних машин

* Маса машини ЗПМ-20 вказана без урахування маси автотягача.

Таблиця 3.30 – Технічна характеристика 4ПА та УЗП-50

Піскозмішувальний агрегат 4ПА, змонтовано на шасі автомобіля КрАЗ–257, складається із двосекційного, розділеного перегородкою (для піску двох різних фракцій) бункера (ємність 6,5 м³ для 9 т піску), пневмовібратора, робочого (подавання до 50 т/год піску) і завантажувального (подавання 12–15 т/год піску) шнеків, регулятора видавання сипкого матеріалу, змішувача (ємність 1 м³) з лопатевою мішалкою, відцентрового піскового насоса, роздавального і приймального колекторів (рис. 3.45).

Рис. 3.45 – Агрегат 4ПА: 1 – пульт управління; 2 – акумулятор; 3 – робочий шнек; 4 – зварний бункер; 5 – завантажувальний шнек; 6 – пневмовібратор

Устатковання змішування піску УЗП–50 (рис. 3.46) змонтовано на шасі автомобіля КрАЗ–257 Б1А і має таку ж характеристику. Приймальні труби виведено на обидві сторони автомобіля. До роздавального трубопроводу можна одночасно під’єднати чотири насосних агрегати (відбирання суміші до 60 л/с).

Рис. 3.46 – Піскозмішувальне устатковання УЗП–50 (а) і його кінематична схема (б): а: 1 – автошасі КрАЗ–257Б1; 2 – змішувач з лопатевою мішалкою; 3 – робочий ґвинтовий конвеєр; 4 – завантажувальний ґвинтовий конвеєр; 5 – бункер; 6 – маніфольд; 7 – пісковий насос; б:

1 – двигун ЯМЗ–238; 2 – коробка передач автомобіля; 3 – роздавальна коробка; 4 – коробка відбору потужності приводу піскового насоса;

5 – ланцюговий редуктор; 6 – пісковий насос 5ПС–10; 7 – редуктор;

8 – робочий шнек; 9 – гідромотор Г15–23; 10 – завантажувальний шнек; 11 – мішалка; 12 – вентиль; 13 – масляний насос 25Г12–23; 14 – коробка відбору потужності приводу масляного насоса

Технічна характеристика піскозмішувального устатковання УЗП–50

Устатковання змішування піску рамне УЗПР–63, змонтоване на рамі, призначене для роботи на морських стаціонарних платформах і приестакадних майданчиках з приготування та транспортування піщаної гідросуміші для здійснення гідророзриву пласта і гідроструминної перфорації. Воно складається із бункера (на 9 т піску), робочих гвинтових конвеєрів (подавання 16,7 кг/с), регулятора подавання сипких матеріалів, змішувача (об’ємом 1 м³) з лопатевою мішалкою, піскового насоса (на тиск 0,28 МПа), дизельного двигуна, завантажувального (подача 7 кг/с) конвеєра, маніфольда (одночасно можна під’єднати чотири насосні агрегати), пульта управління і гідросистеми (рис. 3.47).

Технічна характеристика піскозмішувального устатковання УЗПР–63

Рис. 3.47 – Устатковання піскозмішувальне УЗПР-63: 1 – гідросистема; 2 – бункер;

3 – робочі гвинтові конвейери; 4 – регулятор подавання сипких матеріалів у змішувач; 5 – змішувач; 6 – пульт управління; 7 – дизель К-270Н1/1;

8 – маніфольд; 9 – завантажувальний гвинтовий конвейер

Змішувальне устатковання УЗ6–30 (рис. 3.48) призначене для транспортування (до 11 т) сухих тампонажних матеріалів і приготування тампонажних розчинів, змонтовано на шасі автомобіля КрАЗ–250 і складається із бункера (об’ємом 14,5 м³), гідровакуумного змішувального пристрою (працює на основі принципу струминного насоса), завантажувального (подавання 15 т/год) і дозувальних (подавання до 132 т/год) гвинтових конвеєрів, коробки передачі потужності від двигуна автомобіля, системи управління і допоміжного обладнання. Воно забезпечує отримання тампонажного розчину густиною 1300–2400 кг/м³ з найбільшою продуктивністю 27 дм³/с (за густини 1850 кг/м³) і тиском 1,5–2 МПа.

Рис. 3.48 – Устатковання змішувальне УЗ6–30: 1 – автошасі КрАЗ–250; 2 – коробка відбору потужності; 3 – завантажувальний шнек; 4 – бункер; 5 – змішувальний пристрій; 6 – пристрій керування

Рис. 3.49 – Змішувальне устатковання УС5-30: 1 – автошасі КрАЗ-250; 2 – коробка відбирання потужності з карданним валом;

3 – ротаційний компресор РКВН-6/1; 4 – пневмосистема розвантажування і завантажування тампонажного матеріалу;

5 – продуктопровід; 6 – бункери; 7 – система керування; 8 – сепаратор; 9 – приймальна лійка

Змішувальне устатковання УЗ5–30 (рис. 3.49), змонтовано на шасі автомобіля КрАЗ–250, призначено для транспортування сипкого матеріалу (11 т), пневматичного подавання його і приготування тампонажних розчинів (густина 1300–2400 кг/м³; продуктивність 30 дм³/с за густини 1850 кг/м³). Воно складається з двох бункерів (об’ємом 4 м³), ротаційного компресора, пневматичної системи завантаження і розвантаження тампонажного матеріалу, сепаратора, змішувального пристрою (гідроструминного типу) з приймальною лійкою, коробки відбирання потужності від двигуна автомобіля, системи управління, трубопроводу і допоміжних рукавів. Принцип дозування – аерований цемент подається через сепаратор і зсипається через лійку у змішувальний пристрій.

Змішувальне устатковання 1ЗМР–20, змонтовано на рамі, пристосованій для транспортування на зовнішній підвісці гелікоптера, призначено для транспортування сухих тампонажних матеріалів (8 т), регулювання їх подавання гвинтовими конвеєрами і приготування тампонажних розчинів (густина 1300–2400 кг/м³; продуктивність 27 дм³/с за густини 1850 кг/м³). Воно складається із бункера (об’єм 14,5 м³), гідрозмішувального пристрою струминного типу, гвинтових конвеєрів для завантаження бункера (подавання 15 т/год) і дозування матеріалу (подавання 132 т/год) у змішувальний пристрій, приводного силового двигуна. Окрім того устатковання комплектується санями для транспортування трактором.

Рис. 3.50 – Цементозмішувальне устатковання 2АУМ: 1 – щит живлення; 2 – насос відцентровий; 3 – генератор; 4 – бак; 5 – бункер; 6 – пульт керування;

7 – агрегат; 8 – кузов; 9 – сидіння; 10 – привод генератора

Цементувальне устатковання 2АУМ (рис. 3.50) є набором технологічного обладнання, змонтованого на шасі автомобіля КаМАЗ–4310 і призначеного для транспортування компонентів тампонажної суміші, приготування розчину заданої густини і подавання на вибій свердловини за допомогою канатної техніки (для встановлення цементних пробок).