Краткое содержание: В этой статье представлены технические параметры, конструктивные характеристики и основные компоненты Манифольда GH-700.
Манифольд ГРП — это важное оборудование в операциях по гидроразрыву пласта. Ранее в Китае не было постоянного производителя, выпускающего такой продукт партиями. Когда нефтяные месторождения внедряли процессы гидроразрыва, каждая из них самостоятельно производила оборудование, и конструкции были разными.
Чтобы удовлетворить потребности быстрого развития нефтяной промышленности, ускорить темпы социалистического строительства, реализовать великую цель — достичь четырёх модернизаций к 2000 году, предложенных нашим любимым премьером Чжоу Эньлаем в докладе о работе правительства Четвёртого всекитайского собрания народных представителей, и поддержать мировую революцию, наш завод приступил к испытательно-производственным задачам Model 70 Манифольд ГРП в 1974 году. Манифольд был спроектирован Институтом исследований бурового и производственного оборудования Управления нефти Цзянхань. В декабре 1975 года два комплекта были испытательно изготовлены и последовательно отправлены на нефтяные месторождения Шэнли и Даганг для промышленных испытаний. В ходе испытаний были проведены операции по разрыву и контролю песка соответственно. Основные жидкости для разрыва пласта включали воду, сырую нефть и сесбанийскую камедь. Были завершены четыре скважины и пять работ. Максимальное давление составляло 320 кг/см². Также были проведены два наземных испытания динамического давления с максимальным давлением 640 кг/см², длительностью 24 минуты и 20 м3 перекачки воды. После совместной оценки организациями по проектированию, производству и пользователю он был представлен в производственную группу Министерства нефтехимической промышленности для утверждения и в настоящее время находится в производстве малых партий.
1. Технические параметры Манифольда GH-700
Структура многообразия показана на рисунке 1.
Рисунок 1. Структура Манифольда GH-700
1-2 в высоконапорном соединении; 2- односторонний клапан; 3- Профсоюз PHI 45 x 700-банкомат; 4- Пробковый кран; 5-клапан откачива.
1. Подходит для операций по разрыву пласта до 700 кг/см².
2. Максимальное рабочее давление: 700 кг/см².
3. Давление на уплотнение: 800 кг/см².
4. Испытательное давление прочности: 1000 кг/см².
5. Ствол главной линии: фи 54.
6. Ствол ответвления: фи 64.
2. Структура Манифольда GH-700 и эксплуатационные примечания
Манифольд в основном состоит из односторонних клапанов, пробочных клапанов, клапанов для отброса, сцеплений, тройников, крестовых клапанов и Короткие патрубки. Всего 14 подключений. 10 соединений с односторонними клапанами могут подключаться соответственно к 10 тележам для гидроразрыва пласта. Соединение, оснащённое клапаном сброса, соединяется с линией откачива. Одно соединение на ветке за Пробковый кран оснащено односторонним клапаном и может подключаться к балансировочной тележке. Два основных соединения соединяются с головкой разрыва скважины.
Середина Манифольда состоит из двух основных линий с центральным расстоянием 779,5 мм. Сборка может быть закреплена на раме тележки CA-10 или CA-30 Jiefang, образуя Манифольдную тележку. Концы ветки оснащены двухдюймовыми сцеплениями и могут напрямую соединяться с гидроразрывными тележками SYC-700 и YLC-500.
3. Основные компоненты многообразия
1. Односторонний клапан. Структура показана на рисунке 2.
Рисунок 2. Односторонний клапан
1- железа; 2- весна; 3- клапанный узл; 4-клапанное седло; 5-клапанный корпус.
Односторонний клапан относительно прост в производстве и удобен в ремонте. Его клапанная сборка похожа на у гидроразрывного грузовика AC-700, поэтому он работает безопасно и надёжно и не подвержен прилипанию песка. Во время разрыва пласта, если грузовик для разрыва разрыва пласта выходит из строя и его необходимо остановить для ремонта, односторонний клапан может автоматически перекрыть жидкость высокого давления в трубопроводе под перепадом давления, позволяя ремонтировать процесс в то время как обычно продолжается операция.
2. Пробковый кран. Структура показана на рисунке 3.
Рисунок 3. Пробковый кран
1 — ручное колесо; 2- пробка; 3-клапанный корпус; 4-клапанная пластина; 5-железа.
Между пробкой и корпусом клапана расположена пара клапанных пластин. Зазор между клапанными пластинами, корпусом клапана и пробкой можно регулировать через вставка, чтобы клапан мог герметизироваться, при этом открываясь и закрываясь с относительно небольшими усилиями. Клапанная полость заполняется смазкой высокого давления для улучшения герметизации и смазки. Клапан легко разбирать и собирать, он быстро открывается и закрывается, и используется для изменения направления потока. Его ограничение в том, что под давлением нелегко поворачиваться. Основные компоненты клапана с пробками — это корпус клапана, пробка и клапанные пластины.
Корпус клапана: материал — сталь 35CrMo, закалённая и закалённая до HB 204-280. Сначала сужающийся диаметр 1:7 был шлифованным. Из-за ошибок в выравнивании сужающийся отверстие и прямые отверстия на верхних и нижних концах не были концентричными, и испытание под давлением достигло всего 50 кг/см². Позже для каждого ствола была внедрена точная точка. Во время грубого точения боковых стволов противоположная сторона не просверливалась, что помогло обеспечить качество конического диаметра. Пробное производство показало, что точное точение — лучший процесс.
Клапанные пластины: во время пробного производства возникли две проблемы.
Ответ. Материал. Конструкция требовала ковкого чугуна. Сначала качество литья было низким, поэтому использовали обычный чугун. Когда давление достигало 50 кг/см², пластина клапана треснула. Три подряд части провалились одинаково. После использования ковкого чугуна деталь оказалась успешной, показав, что обычный чугун не подходит для клапанной пластины.
B. Обработка герметичной канавки клапанной пластины. Поскольку на конической поверхности сложно обработать круглый канавку равной глубины, был изготовлен специальный приспособление. Круглая боророзда формируется путём комбинированного перемещения и вращения. Крепление используется на вертикальном фрезерном станке. Крепление фиксируется на столе, затем фрезерная головка поворачивается под углом, параллельным заготовке. На шпинделе устанавливается резак, и положение резака на диске должно обеспечивать, чтобы диаметр вращения соответствовал требуемому диаметру канавки заготовки.
Рисунок 4. Фрезерное устройство с круглыми канавками
1- заготовка; 2- диск резка; 3- подшипник; 4- кронштейн подшипника; 5- вал светильника; 6- подшипник; 7- стойка; 8-шестерня; 9- опора стойки; 10 — маленькая горка; 11 — гайка; 12 — свинцовый винт; 13-ручка.
Светильник работает следующим образом: поворотная ручка 13 приводит в движение свинцовый винт 12, а гайка 11 двигает маленький затвор 10. Затвор несёт опорное сиденье 4 с подшипниками 3 и 6. В подшипниках установлен вал 5. Правый конец вала удерживает заготовку 1, а левый — шестерню 8. Шестерня сетится с фиксированной стойкой 7. Когда заготовка движется вперёд, она вращается назад вокруг вала светильника, позволяя фрезеровать уплотнительную канавку.
Принцип проектирования заключается в том, что фрезерование уплотнительной канавки требует двух движений: сдвиг и вращение в противоположном направлении от сдвига. Анализ показывает, что расстояние хода шестерни должно быть равным диаметру резка-диска. Поскольку шестерня крепления и заготовка установлены на одном валу, их углы вращения равны. Таким образом, длина дуги круга сгора, по которой вращается шестерня, равна диаметру резка-диска, как показано на рисунке 5.
Рисунок 5. Формирование уплотнительного канавки уплотнительного кольца
3. Клапан отвода воздуха. Клапан отброса работает надёжно, относительно прост в обработке, открывается и закрывается с минимальными усилиями под высоким давлением и подходит для использования в качестве клапана сброса давления. Во время разрыва пласта или при необходимости обратной циркуляции после разрыва разрыва клапан головки скважины можно закрыть и отключить клапан для снятия давления с поверхностной трубы. После того как Пробковый кран переведён в нужное положение, можно открыть главный клапан для обратной циркуляции. Структура показана на рисунке 6.
Рисунок 6. Клапан откачива
1- железа; 2-клапанный корпус; 3-клапанный элемент; 4-клапанное седло; 5- крышка давления; 6-клапанный стержень.
В настоящее время понимания Манифольда модели 700 всё ещё недостаточно. Её необходимо дополнительно протестировать в эксплуатации, постоянно совершенствовать и совершенствовать шаг за шагом.
