Курсовой проект по теме Оборудование для свинчиванияразвинчивания нкт при добыче нефти
 Скачать 145.54 Kb.
|
|
СОДЕРЖАНИЕ Введение 4 1 Эксплутационная характеристика 5 1.1 Оборудование для 5 1.2 Инструмент для свинчивания и развинчивания бурильных труб 6 1.3 Гидроключ для свинчивания и развинчивания НКТ 7 1.4 Устройство для свинчивания и разваинчивания насосных штанг 8 2 Технологическая часть 10 2.1 Техническая характеристика 10 2.2 Конструктивные особенности 12 2.3 Узлы и детали 13 2.4 Расчет НКТ на прочность 14 3 Охрана труда и окружающей среды 18 Выводы и заключение 21 Введение Предлагаемю к вниманию курсовой проект по теме «Оборудование для свинчивания-развинчивания НКТ при добыче нефти» Целью данной работы является изучение оборудование для проведения СПО также изучение ключей для свинчивания и развинчивания НКТ и насосных штанг и провести расчет на прочность НКТ. Гидравлический ключ ГКШ-1800 предназначен для быстрого, безопасного, точного свинчивания и развинчивания труб с наружными диаметрами. 1 Эксплутационная характеристика 1.1 Оборудование для СПО В нефтепромысловой практике при текущем и капитальном ремонте нашли применение: подъемные установки (предназначены для спускоподъемных операций с укладкой труб и штанг на мостки при текущем ремонте нефтяных и газовых скважин не оборудованных вышечными сооружениями): 1) Азинмаш 37А на базе КрАЗ-255Б; 2) УПТ-50 (представляет собой самоходную установку смонтированную на базе транспорта Т-130 и состоящую из основных узлов: коробки передач, однобарабанной лебедки, вышки с талевой системой, опор вышки, гидравлических, электрических и пневматических систем управления, укомплектована автоматом АПР-ГП с гидроприводом для свинчивания /развинчивания НКТ); 3)Агрегат А-50М; 4)Комплекс оборудования КОРО1-80; 5) лебедка подъемная ЛПР-60, лебедка подъемная тракторная ЛПТ 8, лебедка подъемная в рамном исполнении ЛПР-10Э для работы на морских основаниях. 1.2 Инструмент для свинчивания и развинчивания бурильных труб Ключ буровой автоматический (АКБ) стационарный с пневмоприводом АКБ-3М2 предназначен для механизации и автоматизации свинчивания и развинчивания бурильных и обсадных труб в процессе спуско-подъемных операций при бурении нефтяных и газовых скважин. Ключ состоит из блока ключа, колонны с кареткой и пульта управления. Механизмы ключа работают при помощи пневмодвигателя и пневмоцилиндров от сети сжатого воздуха. Блок ключа – основной механизм, выполняющий операции свинчивания и развинчивания труб. В передней части блока ключа имеются два трубозажимных устройства – верхнее и нижнее. Верхнее предназначено для захвата и вращения трубы, нижнее для захвата колонны труб и удержания её от проворота. По направляющим полозьям блок ключа перемещается вдоль каретки под действием двух пневматических цилиндров двойного действия, обеспечивая подвод трубозажимного устройства к бурильной трубе и отвод от неё. Вращение трубозажимного устройства блока ключа - от пневмодвигателя через редуктор. 1.3 Гидроключ для свинчивания и развинчивания НКТ Для свинчивания и развинчивания НКТ и бурильных труб применяется гидравлический ключ ГКШ-1200(Рисунок 1). Гидравлический ключ ГКШ-1200МК предназначен для быстрого, безопасного, точного свинчивания и развинчивания бурильных, насосно-компрессорных труб (далее НКТ) с наружными диаметром Ø50 мм (1.99"), Ø60 мм (2.3/8"), Ø73 мм (2.7/8"), Ø89 мм (3.1/2"), Ø95 мм (3.3/4"), Ø108 мм (4.1/4"), Ø114 мм (4.1/2"). Вид климатического исполнения УХЛ1 по ГОСТ 15150, температура окружающего воздуха -40 до 50°С  Рисунок 1.- ГКШ-1200 1.4 Устройство для свинчивания и разваинчивания насосных штанг Приспособление штанговое ПШ устройства для свинчивания и развинчивания насосных штанг Приспособление штанговое предназначено для захвата за квадрат, удержания на весу, фиксации от проворота при свинчивании и развинчивании насосных штанг во время проведения спуско-подъёмных операций на скважинах с использованием элеватора ЭТА. Приспособление применяется вместо штанговых элеваторов и штангового крюка. 1. Комплектуется двумя ключами. 2. Повышена надежность соединения ключа с основанием за счёт применения крупных зубьев. 3. Снижение трудоемкости работ. 4. Использование элеватора ЭТА вместо штангового крюка.  Рисунок 2.- штанговое ПШ 2 Технологическая часть 2.1 Техническая характеристика Гидравлический ключ ГКШ-1800 предназначен для быстрого, безопасного, точного свинчивания и развинчивания труб с наружными диаметрами Ø60 мм (2 3/8″), Ø73 мм (2 7/8″), Ø89 мм (3 1/2″), Ø95 мм (3 3/4″), Ø108 мм (4 1/4″), Ø114 мм (4 1/2″), Ø120 мм (4 3/4″), Ø127 мм (5″), Ø133 мм (5 1/4″), Ø140 мм ( 5 1/2″). Ключ является двухскоростным, выбор крутящего момента и частоты вращения осуществляется механической коробкой передач. Изменение положение гидроключа происходит с помощью гидроцилиндра с ходом штока 1000 мм. Вид климатического исполнения УХЛ1 по ГОСТ 15150, температура окружающего воздуха от -40 до 50ºС.
Продолжение таблицы 1
2.2 Конструктивные особенности Расширенный диапазон охватываемых труб от Ø60мм (2 3/8") до Ø140мм (5 1/2"); Увеличенные прочность и крутящий момент позволяют использовать гидроключ при свинчивании-развинчивании бурильных труб, а так же применять его при проведении работ по ЗБС; Безопасность работы гидроключа обеспечивается блокировкой вращения ротора при открытой дверце зева; Гидроцилиндр подъема позволяет регулировать положения гидроключа по ысоте; Стопорное устройство с гидравлическим управлением удерживает колонну труб в скважине от проворота и исключает появления реактивной силы на трубе; Регулируемый клапан позволяет получить заданный крутящий момент, который контролируется по встроенному манометру; Возможна установка электронного моментомера с записью данных на съемный носитель. 2.3 Узлы и детали Основные узлы- дуктор зубчатый; - духсекционный шестеренный гидронасос FP 40.133/40.73; - гидрораспределитель SD-18/1 с клапаном давления (производство Италия); - рычаг управления меньшей секцией гидронасоса; - рычаг управления большей секцией гидронасоса; - рычаг управления гидрораспределителя; - цилиндр подвески; - подвеска; - заслонка; - манометр; - ротор в сборе с челюстями Ø73 мм (2.7/8"). 2.4 Расчет НКТ на прочность Под страгивающей нагрузкой резьбового соединения понимают начало разъединения резьбы трубы и муфты. При осевой нагрузке напряжение в трубе достигает предела текучести материала, затем труба несколько сжимается, муфта расширяется и резьбовая часть трубы выходит из муфты со смятыми и срезанными верхушками витков резьбы, но без разрыва трубы в её поперечном сечении и без среза резьбы в её основании. Дано: Глубина спуска НКТ, 3000 м Типоразмер НКТ 73 Масса спускаемого оборудования, кг 4200 Типоразмер эксплуатационной колонны 146x9 внутреннее давление, 6.0 МПа Наружное давление, 2 Мпа Высота резьбы 1,412 мм Средняя плотность жидкости, 720кг/м3 95кН Где Dср - средний диаметр тела трубы под резьбой в её основной плоскости, м мм мм В - толщина тела трубы под резьбой, м мм S - номинальная толщина трубы, м σт - предел текучести для материала труб, Па d - внутренний диаметр трубы под резьбой, м В - толщина тела трубы под резьбой, м α - угол профиля резьбы для НКТ по ГОСТ 633-80 б = 60 φ - угол трения, для стальных труб = 9 I - длина резьбы, м П.П. Шумилов уточнил формулу Ф.И. Яковлева. Он ввел коэффициент, учИтывающий влияние основного тела трубы, более жесткого, чем ослабленная резьбовая часть: На предельную нагрузку труба рассчитывается по основному телу. Очевидно, что наряду с расчетом на стягивающую нагрузку такому расчету, в первую очередь, следует подвергать НКТ с высаженными наружу концами с треугольной резьбой и НКБ с трапецеидальной резьбой где DP – диаметр резьбы с основной плоскости по впадинре витков для гладких НКТ или диаметр наружный основного тела НКТ для труб с высаженными наружу концами и НКБ Наменьший из двух нагрузок принимается за расчетную, и определяется допустимая глубина спуска данной трубы с заданным коэффициентом запаса Где Pрас – расчетная нагрузка q – масса 1 п.м трубы с учетом муфт и высаженной части n – коэффициент запаса, n=1,3 g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2 При расчете 2-й и последующих сексций за Pрас принимается разность текущего и предыдущего значений нагрузки. Например: для 3 секции Расчет на внутреннее давление производится на допустимое давления исходя из прочности и геометрических параметров трубы по формелу Барлоу: Где – толщина основного тела трубы [σт]= σт/η допустимое значиние предела текучести Dн – наружный диаметр основного тела трубы Необходимо также в случае установки пакера определить фактическое внутрнеее давление, Па, определяемое высотой столба жидкости и буферными давлением в трубах Где Lтр1 – длины секций НКТ ρж – плотность жидкости 3 Охрана труда и окружающей среды Требования к эксплуатации оборудования приспуско-подъемных операцияхВедение спуско-подъемных операций должно осуществляться с использованием механизмов для свинчивания-развинчивания труб и специальных приспособлений. Между бурильщиком и верховым рабочим должна быть обеспечена надежная связь, в т.ч. путем установления четкого порядка обмена сигналами между верховым рабочим и бурильщиком. Крепить и раскреплять резьбовые соединения бурильных труб и других элементов компоновки бурильной колонны вращением ротора запрещается. При спуске бурильной колонны запрещается включать клиновой захват до полной остановки колонны. Подводить машинные и автоматические ключи к колонне бурильных (обсадных) труб разрешается только после посадки их на клинья или элеватор. Скорости спуско-подъемных операций с учетом допустимого колебания гидродинамического давления и продолжительность промежуточных промывок регламентируются проектом. При отклонении реологических свойств бурового раствора и компоновок бурильной колонны от проектных необходимо внести коррективы в регламент по скорости спуско-подъемных операций с учетом допустимых колебаний гидродинамического давления. При подъеме бурильной колонны наружная поверхность труб должна очищаться от бурового раствора с помощью специальных приспособлений (обтираторов). При появлении посадок во время спуска бурильной колонны следует произвести промывку и проработку ствола скважины в интервалах посадок. На устье необходимо устанавливать устройство, предупреждающее падение посторонних предметов в скважину при отсутствии в ней колонны труб и при спуско-подъемных операциях. Свечи бурильных и утяжеленных бурильных труб, устанавливаемые в вышке, должны страховаться от выпадения из-за пальца. Запрещается проводить спуско-подъемные операции при: -отсутствии или неисправности ограничителя подъема талевого блока, ограничителя допускаемой нагрузки на крюке; - неисправности спуско-подъемного оборудования и инструмента; - неполном составе вахты для работ на конкретной установке; - скорости ветра более 20 м/с; - потери видимости более 20 м при тумане и снегопаде. Буровая бригада ежесменно должна проводить профилактический осмотр подъемного оборудования (лебедки, талевого блока, крюка, крюкоблока, вертлюга, штропов, талевого каната и устройств для его крепления, элеваторов, спайдеров, предохранительных устройств, блокировок и др.) с записью в журнале. При спуско-подъемных операциях запрещается: - находиться в радиусе (зоне) действия автоматических и машинных ключей, рабочих и страховых канатов; - открывать и закрывать элеватор до полной остановки талевого блока; - подавать бурильные свечи с подсвечника и устанавливать их без использования специальных приспособлений; - пользоваться перевернутым элеватором. Режимы подъема ненагруженного элеватора, а также снятие с ротора колонны бурильных и обсадных труб должны исключать возможность раскачивания талевой системы. При применении пневмораскрепителя необходимо, чтобы натяжной канат и ключ располагались в одной горизонтальной плоскости. Канат должен надежно крепиться к штоку пневмораскрепителя. Работа пневмораскрепителя без направляющего поворотного ролика запрещается. В процессе бурения и после окончания долбления ведущую трубу следует поднимать из скважины на пониженной скорости буровой лебедки. Запрещается поднимать или опускать талевый блок при выдвинутых стрелах механизма подачи труб. Настоящая Инструкция распространяется на предприятия и организации нефтяной и газовой промышленности, а также на геологоразведочные организации, ведущие работы на нефть и газ. Инструкция устанавливает единый порядок, объем и методы оценки технического состояния передвижных установок (далее - подъемников) отечественного и зарубежного производства, предназначенных для проведения капитального и текущего ремонта нефтяных и газовых скважин. Эксплуатация подъемников характеризуется, как правило, двух-, трехсменным режимом работы. Узлы и агрегаты подъемников подвергаются воздействию высоких знакопеременных динамических нагрузок и низких температур. Инструкция разработана в целях определения возможности безопасного использования подъемников как в пределах нормативного срока службы, так и сверх этого срока. Работы по диагностированию проводятся специально подготовленным и аттестованным персоналом как в организациях, имеющих соответствующие лицензии Госгортехнадзора России, так и этими организациями у самих владельцев подъемников (при наличии у них условий, удовлетворяющих требованиям данной Инструкции). Проверка технического состояния осуществляется комиссией, которая назначается приказом руководителя организации (предприятия), являющейся владельцем подъемников. Комиссию возглавляет главный инженер или его заместитель, а в ее состав должны входить представители ремонтно-механических служб, службы главного энергетика, техники безопасности и охраны труда, диагностики (неразрушающего контроля), при необходимости представитель завода-изготовителя и территориального органа Госгортехнадзора России. Если акустико-эмиссионный контроль и контроль другими неразрушающими методами проводится приглашенными специалистами, то они также включаются в состав комиссии. По результатам диагностирования комиссия составляет Протокол технического состояния подъемника, в котором дает заключение о возможности и условиях дальнейшей эксплуатации или о необходимости проведения ремонтных работ с повторным обследованием. Протокол утверждается руководителем предприятия (организации). Комплексное обследование технического состояния независимо от года выпуска подъемников должно проводиться в обязательном порядке после: окончания установленного заводом-изготовителем гарантийного срока эксплуатации; восстановления в результате аварии; капитального ремонта; устранения обнаруженных дефектов вышки (мачты). Для выполнения работ по обследованию предъявляется подъемник в технически исправном состоянии, прошедший техническое обслуживание, очищенный от грязи, продуктов коррозии, отслоений краски. Окраска подъемника перед обследованием не допускается (подъемник красится после обследования, если рекомендуется к дальнейшей эксплуатации). Подъемник, подлежащий обследованию, должен иметь Паспорт и Инструкцию по эксплуатации. При отсутствии данных документов необходимо обратиться в специализированную организацию в целях разработки их дубликатов.Для проведения обследования подъемников необходимо иметь:настоящую Инструкцию Вывод и заключение В процессе выполнения курсовой работы я рассмотрел такую тему как «Оборудование для свинчивания-развинчивания НКТ при добыче нефти». В данной работе я рассмотрел оборудование для СПО, инструменты для свинчивания и развинчивания НКТ и насосных штанг. Список источников 1)https://studbooks.net/1685375/tovarovedenie/ohrana_truda_okruzhayuschey_sredy_ekspluatatsii_oborudovaniya 2)https://ufagidromash.ru/products/tongs/GKH-1800/ 3)https://vuzlit.com/784865/raschyot_prochnost 4)https://ufagidromash.ru/upload/iblock/da0/2ed40gkw7lt3u9bzt0wigah8gs0jf8y9.pdf
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||