Эксплуатация бурового оборудования. Контрольная работа по учебной дисциплине Эксплуатация бурового оборудования Студент Боровиков Михаил Александрович Группа
 Скачать 147.98 Kb.
|
Контрольная работа по учебной дисциплине Эксплуатация бурового оборудования Студент Боровиков Михаил Александрович Группа Б-03-20с Специальность 21.02.02 Бурение нефтяных и газовых скважин (базовая подготовка) Вариант № 1 Дата проверки _______________ Дата регистрации______________ Оценка______________________ ____________________________ (подпись преподавателя) Пермь 2023
Контрольная работа №1. Теоретическая часть (вопросы 1,11,21 (такого вопроса нет выбрали 22) ,31,41) Комплектность буровой установки. Буровая установка- это комплекс наземного оборудования, необходимый для выполнения операций по проводке скважины. В состав буровой установки входят: · буровая вышка (сооружение над скважиной для спуска и подъема бурового инструмента, забойных двигателей, бурильных и осадных труб, размещения бурильных свечей и защиты буровой бригады от ветра и атмосферных осадков); · оборудование для механизации спуско-подъемных операций (включает талевую систему (состоит из кронблока, соединенного с талевым блоком талевым канатом, один конец которого крепится к барабану лебедки, и бурового крюка) и лебедку); · наземное оборудование, непосредственно используемое при бурении (вертлюг, буровые насосы, напорный рукав и ротор); · силовой привод (обеспечивает функционирование всей буровой установки, снабжает энергией лебедку, буровые насосы и ротор); · циркуляционная система бурового раствора (служит для сбора и очистки отработанного бурового раствора, приготовления новых его порций и закачки очищенного раствора в скважину); · привышечные сооружения: - помещение для размещения двигателей и передаточных механизмов лебедки - насосное помещение для размещения буровых насосов и их двигателей - приемные мостки, предназначенные для транспортировки бурового технологического оборудования, инструмента, материалов и запасных частей - запасные резервуары для хранения бурового раствора - трансформаторная площадка - площадка для размещения механизмов по приготовлению раствора - стеллажи для размещения труб. Схема кинематической цепи привода ротора буровой установки БУ-2500ДГУ. Буровая установка имеет групповой трехдизельный привод на лебедку, ротор и буровые насосы. Мощность силовых агрегатов САТ-450 с турботрансформаторами суммируется цепным редуктором и через ШПМ-700 передается на коробку перемены передач (рис. 1). Выходной вал коробки соединен цепной передачей с барабанным валом лебедки через пневмокамерную муфту. В лебедке буровой установки применена новая оперативная пневмокамерная муфта ПКМ 1000X250, в которой крутящий момент передается непосредственно от колодок с фрикционными накладками через шпонки, минуя пневмокамерную. Это увеличивает долговечность муфты по сравнению с муфтой ШПМ-1070. Во внутренней полости муфты смонтирован вентилятор для подачи охлаждающего воздуха к шкиву и колодкам. Коробка скоростей обеспечивает четыре прямых передачи на лебедку и ротор от основного привода и четыре прямых и обратных передач от вспомогательного электропривода. Обратные передачи осуществляются за счет реверсирования электродвигателя. На каждой передаче от основного привода в определенных пределах происходит бесступенчатое изменение скоростей подъема крюка в зависимости от нагрузки за счет автоматического изменения оборотов выходного вала турботрансформатора. Барабанный вал лебедки соединен с вспомогательным электромагнитным тормозом ТЭП-4500 через муфту ШПМ-1070. Вспомогательный привод лебедки от электродвигателя А02-81-4 соединен с входным валом коробки передач через понижающий редуктор, муфту 2ШПМ-500 и цепную передачу. Привод ротора осуществляется от встроенного в коробке передач углового редуктора через муфту ШПМ-500, карданный вал, вертикальную цепную передачу и второй карданный вал. Цепная передача введена в кинематику из-за разных уровней расположения коробки передач и ротора. Привод буровых насосов осуществляется также от цепного редуктора через карданные валы и муфты 2ШПМ-500. Оборудование установки скомплектовано в следующие блоки: вышечно-лебедочный, приводной, насосный, дизель-генераторный, блоки циркуляционной системы. Кроме этого основное оборудование монтируется на металлических рамах в секции: лебедочную (лебедка со вспомогательным тормозом и коммуникациями), приводную (коробка передач, вспомогательный привод) дизельную, трансмиссионную (цепной редуктор, два компрессора), воздухосборников и две насосные. На рамах секций кроме оборудования заводом смонтированы коммуникации. Основание вышечно-лебедочного блока представляет собой платформу и состоит из трех рам: правой, левой и центральной, жестко соединяемых между собой. При монтаже платформа устанавливается на опоры. На левой и правой рамах имеются опоры для вышки, а также опоры для установки задних тяжеловозов для транспортировки блока. В задней части платформы находится балка с поворотным кронштейном для установки переднего тяжеловоза. На рамы в передней части устанавливаются две вертикальные фермы, на которых монтируются верхние площадки, образующие пол буровой с отметкой 5,5 м. На верхних площадках вышечно-лебедочного блока монтируются ротор, буровой автоматический ключ, вспомогательная лебедка, подсвечники, пульт управления. В.задней части платформы блока устанавливаются лебедочная и приводная секции. Основание приводного блока состоит из балок, 'платформы и навесных площадок, а платформа — из двух соединенных между собой левой и правой рам. Рамы имеют опоры для установки тяжеловозов. Передняя балка, соединяющая рамы, имеет поворотный кронштейн с опорой под передний тяжеловоз. При монтаже на опорные стойки с откидными на шарнирах опорами устанавливаются балки и крепятся к вышечному блоку. На балки собирается платформа. На основании приводного блока монтируются дизельная, трансмиссионная секции и секция воздухосборников с охладительным агрегатом, каркас укрытия. Основание насосного блока по конструкции аналогично основанию приводного блока. На основании монтируются две насосные секции с насосами и трансмиссией. Дизель-генераторный блок состоит из основания, выполненного в виде рамы, двух дизель-электрических агрегатов АСДА-200, станций управления и укрытия. Буровая установка оснащена полным комплектом оборудования для бурения скважин, каркасами укрытий. Конструкция оснований обеспечивает транспортировку и монтаж основного оборудования крупными, мелкими' блоками и по агрегатно.  Рисунок 1 – Кинематическая схема буровой установки БУ-2500ДУ. Схема кинематической цепи аварийного привода буровой установки БУ-75БрЭ. Буровая установка БУ-75БрЭ (рис. 2) отличается от БУ-75Бр приводом основных механизмов. Лебедка приводится в действие асинхронным, а буровые насосы — индивидуальными синхронными электродвигателями. Каждый насос с электродвигателем и клиноременной передачей монтируется на единой раме. В остальном комплектность и способ монтажа установки аналогичны БУ-75Бр.  Рисунок 2 - Кинематическая схема буровой установки БУ-75БрЭ: 1 – ротор; 2 – катушечный вал лебедки; 3 – барабанный вал лебедки; 4 – трансмиссионный вал лебедки; 5 – коробка передач; 6 – аварийный привод лебедки; 7 – электродвигатель привода лебедки; 8 – электродвигатель привода насоса; 9 – буровой насос; 10 – цепной редуктор; 11 – гидравлический тормоз. Выбор класса буровых установок. При разбуривании нового нефтяного пли газового месторождения большое значение имеет правильность выбора типа буровых установок, которые для данного района окажутся наиболее экономичными. Прежде всего, в зависимости от размеров площади, глубины залегания продуктивных горизонтов, расстоянии до источников энергоснабжения, перспективности близлежащие структур надо оценить целесообразность электрификации данного района. Первая задача — определение возможности и целесообразности сооружения линии электропередачи для применения электрифицированных установок; вторая — выбор класса буровых установок, которые позволят бурить быстрее и дешевле. Исходными данными при выборе буровой установки (БУ) являются проектная глубина и конструкция скважины. На основании выше выполненных выбора и расчетов долот, обсадных, утяжеленных и бурильных труб составлена конструкция скважины, её оборудование и компоновка бурильной колонны. Основные характеристики установок эксплуатационного и глубокого разведочного бурения по ГОСТ 16293—82. Параметр максимальная грузоподъемность характеризует предельно допустимое значение нагрузки на крюке, которое не может быть превышено при выполнении любых технологических операций в процессе всего цикла строительства скважины (вертикальные нагрузки от веса бурильной колонны, находящейся в скважине, обсадных труб, спускаемых в скважину, а также нагрузки, возникающие при ликвидации аварий и осложнений в скважине). Параметр рекомендуемая глубина бурения скважины в каждом конкретном случае может отличаться от указанного значения в сторону уменьшения или увеличения в зависимости от типа и веса бурильных труб и компоновки бурильной колонны. Однако во всех случаях должно соблюдаться условие  , (1.34)где  – максимальный вес бурильной колонны;  — рекомендуемая глубина бурения; 300 – вес 1 м бурильных труб, Н/м.Тип привода выбирается в зависимости от степени обустройства конкретного региона. Конструкция талевых канатов. Талевые канаты - это канаты двойной (тросовой) свивки. Проволоки свиты в пряди, а пряди в канат. Талевый канат по ГОСТ 16853-88 состоит из шести прядей и сердечника.  Рисунок 2 - Конструкция талевого каната: а - с металлическим сердечником; б - с органическим сердечником Тип свивки и конструкция талевого каната имеют обозначение ЛК РО 6 х 31 (1 +6 + 6/6+ 12). ЛК-означает линейное касание проволок по слоям. Проволоки в среднем слое имеют разный диаметр (Р). В наружном слое проволоки одинакового диаметра (О). За рубежом такая конструкция пряди называется Warrington-Seale (Варингтон-Сил) и имеет обозначение WS. Прядь каната состоит из одной центральной проволоки и 30 проволок в трех слоях. Свивка талевых канатов крестовая: направление свивки проволок в пряди и направление свивки прядей в канат разное. Канаты крестовой свивки имеют меньший крутящий момент, что важно при эксплуатации талевых систем, в которых повышенный крутящий момент в канате приводит к закручиванию свободно подвешенного талевого блока. Кроме того, канаты крестовой свивки менее подвержены раздавливанию при многослойной навивке на барабаны за счет высокой плотности свивки. К недостаткам канатов крестовой свивки можно отнести относительно высокую жесткость на изгиб и меньшую, по сравнению с канатами односторонней свивки, долговечность при работе на блоках.  Рисунок 3 - Свивка каната: а - канат крестовой свивки; 6 - канат односторонней свивки Направление свивки прядей бывает правое и левое. В основном применяют талевые канаты правой свивки. При применении канатов левой свивки должно быть изменено направление навивки первого слоя каната на барабане лебедки. Сердечник каната может быть металлическим, органическим или комбинированным. Сердечник каната является опорой для прядей. Органический сердечник является аккумулятором смазки, что положительно сказывается на долговечности каната. Металлический сердечник представляет собой канат двойной односторонней свивки. Конструкция металлического сердечника в талевых канатах имеет формулу 7x7 (1 + 6), что означает семь прядей по семь проволок. Одна прядь состоит из центральной проволоки и шести проволок, свитых вокруг нее. Направление свивки прядей сердечника противоположно направлению свивки прядей в канате. Канаты с металлическим сердечником имеют большее разрывное усилие при том же диаметре и большую стойкость к раздавливанию при навивке на барабан лебедки, но они менее долговечны, чем канаты с органическим сердечником н более чувствительны к качеству свивки. При нарушении технологии изготовления они имеют склонность к образованию винтовой деформации на начальном этапе эксплуатации. Органические сердечники изготавливают из искусственных (полипропилен, полиэтилен и другие пластмассы) или натуральных (пенька, манила или сизаль) материалов. Органический сердечник представляет собой канат, свитый из трех основных прядей. Иногда для заполнения требуемого объема к органическому сердечнику добавляют дополнительные жгуты из того же материала - каболки. |
