МУ по практ.р.,Мащины и оборудован.. Методические указания к практическим занятиям по дисциплине
 Скачать 56.82 Kb.
|
1 2  МИНИСТЕРСТВО НАУКИ и высшего ОБРАЗОВАНИЯ Российской Федерации ноябрьский институт нефти и газа (филиал) федеральное Государственное образовательное учреждение высшего образования «ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙуниверситет» (Филиал ТИУ в г.Ноябрьске) Машины и оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин Методические указания к практическим занятиям по дисциплине Буровое оборудование зарубежных фирм для обучающихся по направлению 21.03.01 Нефтегазовое дело Ноябрьск, 2018г. Машины и оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин: метод. указания к практическим занятиям по дисциплине Машины и оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин для обучающихся по направлению 21.03.01 Нефтегазовое дело/ Филиал ТИУ в г. Ноябрьске 2018.– 19с. Методические указания рассмотрены на заседании кафедры ТТНК 31 августа 2018 года, протокол №1 Аннотация Методические указания к практическим занятиям по дисциплине Машины и оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин предназначены для обучающихся по направлению 21.03.01 Нефтегазовое дело. Представлены: перечень тем практических занятий, методические указания к выполнению практических работ, список литературы.
СТРУКТУРА
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине Машины и оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин разработаны на основе Федерального государственного образовательного стандарта по направлению 21.03.01 Нефтегазовое дело. Цель практических занятий, проводимых по дисциплине Машины и оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин – формирование системы знаний о конструктивных особенностях, устройстве машин и оборудования для бурения нефти и газа, практических навыков их проектирования, расчета и конструирования. Компетенции, формируемые в процессе выполнения практических работ: Номер/ индекс компетен-ций Содержание компетенции или ее части (в соответствии с ФГОС) В результате изучения дисциплины обучающиеся должны Знать Уметь Владеть ПК-2 способностью осуществлять и корректировать технологические процессы при строительстве, ремонте и эксплуатации скважин различного назначения и профиля ствола на суше и на море, транспорте и хранении углеводородного сырья технологии нефтегазового производства осуществлять технологические процессы строительства, ремонта оборудования транспорта и хранения углеводородного сырья методами корректировки технологических процессов при строительстве, ремонте и эксплуатации оборудования транспорта и хранения углеводородного сырья ПК-7 способен обслуживать и ремонтировать технологическое оборудование, используемое при строительстве, ремонте, реконструкции и восстановлении нефтяных и газовых скважин, добыче нефти и газа, сборе и подготовке скважинной продукции, транспорте и хранении углеводородного сырья назначение и условия технологического оборудования нефтегазового производства обслуживать и ремонтировать технологическое оборудование
ПК-8 Способностью выполнять технические работы в соответствии с технологическим регламентом требования к надёжности, технические условия эксплуатации, объём и содержание обслуживания эксплуатировать и разрабатывать мероприятия по обслуживанию в соответствии с технологическим регламентом навыками работы с нормативной технической документацией с целью определения необходимых мероприятий по эксплуатации и обслуживанию технологического оборудования ПК-9 Способностью осуществлять оперативный контроль за техническим состоянием технологического оборудования, используемого при строительстве, ремонте, реконструкции и восстановлении нефтяных и газовых скважин, добыче нефти и газа, сборе и подготовке скважинной продукции, транспорте и хранении углеводородного сырья устройство и принцип работы основных узлов технологического оборудования и основные требования по его эксплуатации и контролю работы проводить контроль технических и технологических параметров, определять техническое состояние оборудования методами и средствами ведения контроля технического состояния технологического оборудования, используемого при строительстве, ремонте, реконструкции и восстановлении нефтяных и газовых скважин, добыче нефти и газа, сборе и подготовке скважинной продукции, транспорте и хранении углеводородного сырья. ПК-13 готовностью решать технические задачи по предотвращению и ликвидации осложнений и аварийных ситуаций при строительстве, ремонте, реконструкции и восстановлении нефтяных и газовых скважин, добыче нефти и газа, сборе и подготовке скважинной продукции, транспорте и хранении углеводородного сырья классификацию осложнений и аварий, возникающих при строительстве, ремонте, реконструкции и восстановлении нефтяных и газовых скважин, добыче нефти и газа, сборе и подготовке скважинной продукции, транспорте и хранении углеводородного сырья, методы их предупреждения и ликвидации предупредить (своими действиями, решениями поставленных задач) возможные осложнения и аварии при строительстве, ремонте, реконструкции и восстановлении нефтяных и газовых скважин, добыче нефти и газа, сборе и подготовке скважинной продукции, транспорте и хранении углеводородного сырья навыками работы по предупреждению возможных осложнений и аварий в процессе строительства, ремонта, реконструкции и восстановления нефтяных и газовых скважин, добычи нефти и газа, сбора и подготовки скважинной продукции, транспорта и хранения углеводородного сырья ПК-15 Способностью принимать меры по охране окружающей среды и недр при строительстве, ремонте, реконструкции и восстановлении нефтяных и газовых скважин, добыче нефти и газа, сборе и подготовке скважинной продукции, транспорте и хранении углеводородного сырья источники загрязнения окружающей среды отходами нефтегазового производства и правила охраны недр контролировать технологические процессы строительства, ремонта, реконструкции и восстановлении нефтяных и газовых скважин, добычи нефти и газа, сбора и подготовки скважинной продукции, транспорта и хранения углеводородного сырья методиками реализации на практике экологических требований безопасности.
3.СОДЕРЖАНИЕ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ Практическая работа №1
Методические указания При изучении этого раздела рассматривается буровая установка как комплекс кинематически и технологически взаимосвязанных агрегатов и механизмов с выяснением их значения. Затем устанавливаются основные требования, предъявляемые к оборудованию буровой установки, как например, технико-экономическая эффективность, надежность, монтажеспособность, транспортабельность и другие с объяснением их. Буровые установки классифицируют по их назначению, глубине бурения, грузоподъемности на крюке, виду привода и т.п. Главным параметром буровых установок является глубина бурения, в соответствии с которой и построен нормальный ряд буровых установок. Другими основными параметрами являются: максимальная грузоподъемность, мощность привода, гидравлическая мощность насосной группы, мощность на крюке и другие. Следует рассмотреть наиболее распространенные и конструктивные схемы буровых установок. При изучении раздела необходимо обратить внимание на сущность основных методов монтажа буровых установок – крупноблочный, мелкоблочный и агрегатный – и правильный выбор того или иного метода для конкретных условий. Контрольные вопросы
Практическая работа №2
2.1. Долота Методические указания Изучение начинают с рассмотрения процесса разрушения породы на забое скважины и принципа действия долот. Рассматриваются типы долот и их конструкции в соответствии с классификацией, характер износа деталей, мероприятия по повышению износостойкости рабочих элементов долот, а, следовательно, и повышению эффективности работы долота. Контрольные вопросы
2.2. Бурильные и обсадные трубы Методические указания При изучении раздела следует уяснить состав и характер работы бурильной колонны при бурении роторным способом и забойными двигателями . Характер нагружения различных труб. В бурильной колонне необходимо представлять также назначение ее отдельных элементов (ведущих, нормальных и утяжеленных бурильных труб). Затем следует рассмотреть классификацию отдельных видов труб и их конструкции. Следует уяснить конструкции и особенности резьбовых замковых соединений бурильных труб и способы крепления ниппеля и муфты замка к трубам. Необходимо знать типы резьбы бурильных и обсадных труб и правила их эксплуатации. Контрольные вопросы
2.3. Забойные двигатели Методические указания Изучение этого раздела начинается с рассмотрения использования турбобура в качестве забойного двигателя для привода долота. Необходимо рассмотреть конструктивные схемы турбобуров и основные элементы конструкции. Особенности конструкции турбобуров различных типов. Основные параметры работы турбобуров и рабочие характеристики. Особенности характеристики турбобуров с наклонной линией давления. Требования к эксплуатации турбобуров. Конструкции винтовых забойных двигателей, их достоинства и недостатки. Принцип работы винтового двигателя. Электробуры, их конструкция и особенности эксплуатации. Контрольные вопросы
Практическая работа №3
3.1. Оборудование для вращения бурильной колонны Методические указания Изучение этого раздела следует начать с определения назначения ротора, вертлюга и буровых рукавов, уяснения выполняемых ими функций при различных видах буровых работ и определения их места в компоновке буровой установки. Затем необходимо рассмотреть принципиальные конструктивные схемы роторов, являющихся угловым редуктором, и вертлюгов. При изучении конструкции ротора обращается особое внимание на конструкции станины, стола, быстроходного вала, стопорного устройства, зубчатых передач, опор стола и быстроходного вала, системы смазки и защиты опор, и передачи от попадания промывочной жидкости. Нужно знать методику расчета узлов и деталей ротора на прочность и долговечность с учетом эквивалентных нагрузок. При ознакомлении с конструкцией вертлюга обращается внимание на необходимость наличия канала для подвода промывочной жидкости в бурильную колонну и, следовательно, сальниковых уплотнений; конструкции корпуса, отвода, крышки, напорного и масляных уплотнений, узлов подвески вертлюга к талевой системе, осевых и радиальных опор ствола, узла крепления шланга, узла присоединения к стволу вертлюга переводника и ведущей бурильной трубы , системы смазки опор. При изучении конструкций буровых рукавов следует рассмотреть способ армирования их, конструкций присоединительных узлов к вертлюгу и стояку, а также конструкции гибких металлических рукавов высокого давления. Необходимо также знать методику расчета основных деталей вертлюга на прочность и долговечность.
Контрольные вопросы
3.2. Подъемная часть буровой установки. Общие вопросы главного подъема Методические указания При изучении вопросов главного подъема необходимо уяснить, как определяется машинное время подъема за весь период бурения скважины, какие мероприятия необходимы для снижения времени на спуско-подъемные операции и как выбрать рациональные параметры подъемной части буровой установки. Контрольные вопросы
3.3. Талевая система Методические указания Изучение этого раздела следует начинать ознакомлением с назначением талевой системы, ее принципиальной схемой и составом комплекта. Необходимо четко представить, что талевая система является комплексом следующих механизмов и узлов: кронблока, талевого блока, крюка, талевого каната, приспособления для крепления неподвижного конца талевого каната, успокоителя или стабилизатора талевого каната. Затем необходимо ознакомиться с функциями перечисленных узлов талевой системы и их конструкциями. При этом обращается внимание на такие вопросы как особенности конструкции опор, шкивов, осуществление смазки, защита опор от воздействия внешней среды, крепление осей шкивов, предупреждение соскакивания талевого каната со шкива, конструкции узлов подвески серьги в талевом блоке и крюка в крюкоблоке. При ознакомлении с конструкциями крюков, следует уяснить: какие типы крюков применяются в буровых установках; назначение рогов крюка (среднего и боковых), ствола, стакана, опоры ствола, пружины, штропа, стопорных устройств и других деталей. Необходимо представлять себе также преимущества безрезьбовых крюков перед резьбовыми, конструкцию верхнего опорного узла, ствола безрезьбового крюка. В связи с необходимостью уменьшения габаритов узлов талевой системы по высоте, а также для облегчения их применяются крюкоблоки. Далее проводится ознакомление с материалами, из которых изготавливаются основные детали талевой системы. Необходимо ознакомиться с условиями работы талевого каната и факторами, влияющими на его работоспособность. Знать, как выбирается и рассчитывается на прочность талевый канат. Контрольные вопросы
3.4. Буровые лебедки Методические указания Буровая лебедка является основным агрегатом буровой установки. Вначале следует уяснить назначение и функции лебедок, их классификацию по назначению, конструктивным и кинематическим признакам. По своему назначению лебедки подразделяются на главные и вспомогательные. Конструктивными и кинематическими признаками классификации главных лебедок являются: число валов, барабанов, передач или скоростей. Затем следует рассмотреть конструктивные схемы буровых лебедок, конструкции основных узлов и деталей лебедок, а также связь их с приводом, ротором, талевой системой. При этом необходимо рассмотреть схемы одно -, двух- и трехвальных лебедок, их кинематическую связь с приводом, а также назначение и конструкции основных узлов: рамы, подъемного и других валов, барабана, главного и вспомогательного тормозов, муфт и передач для включения и переключения скоростей , катушек и других механизмов для выполнения вспомогательных работ, опор валов, системы управления лебедками. При ознакомлении с тормозными устройствами главных лебедок необходимо уяснить принцип действия и выполняемые функции главного и вспомогательного тормозов, их конструкции и типы. Здесь также обращается внимание на обеспечение надежности работы главного тормоза, способы крепления и применяемые материалы тормозных колодок, а также подачу долота на забой в процессе бурения с помощью тормозной системы. Техническая характеристика буровой лебедки имеет главный и основные параметры. Главным параметром является натяжение талевого каната, наматываемого на барабан, которое в сочетании с оснасткой талевой системы определяет грузоподъемность буровой установки. Основными параметрами являются мощность, развиваемая на подъемном валу, число скоростей, диаметр и длина барабана. Исходя из условия работы и выполняемых функций, необходимо рассмотреть технические требования к изготовлению основных узлов и деталей лебедок. В частности, применяемые материалы для изготовления станин, валов, барабанов, тормозных лент и колодок, передач и других деталей, а также крепление и посадка барабана на валу, зубчатых колес, муфт
Контрольные вопросы
3.5. Механизмы, инструмент и приспособления для спуско-подъемных операций Методические указания
Далее в соответствии указанной классификацией производится ознакомление с конструкциями элеваторов, клиновых захватов труб машинных и механических (подвесных и стационарных) ключей, с составом оборудования и принципом действия комплексов механизмов типа МСП и АСП. Кроме того, необходимо рассмотреть состав и назначение вспомогательного оборудования для подтаскивания и подъема с мостков различных грузов (консольно-поворотные краны, вспомогательная лебедка и пр.). При изучении конструкции механизмов и приспособлений для спуско-подъемных операций следует ознакомиться с действующими нагрузками, расчетом отдельных элементов и с материалами основных деталей, их термообработкой и требованиями к изготовлению. Контрольные вопросы
3.6. Оборудование для промывки забоя Методические указания Изучение раздела начинается с уяснения оборудования для промывки забоя скважины в процессе бурения и комплекта используемого при этом оборудования, состоящего из агрегатов для промывки (буровые насосы), приготовления (механические и гидравлические мешалки, ФСМ, гидросмесители , диспергаторы и т.д) и очистки (желоба, вибросита, песко-илоотделители, дегазаторы, сито-гидроциклонные и центробежные сепараторы) промывочной жидкости. При этом рассматривается схема циркуляции промывочной жидкости от бурового насоса в скважину и далее через устройства для очистки ее от выбуренной породы к насосу. Затем производится ознакомление с типами поршневых буровых насосов, применяемых для промывки забоя, их характеристиками, принципиальными, конструктивными схемами и принципом действия. Далее рассматриваются конструкции основных узлов и деталей насосов (приводной
Производится ознакомление с материалами, из которых изготавливаются основные узлы и детали буровых поршневых насосов. При этом должны быть рассмотрены вопросы повышения износостойкости поршней, штоков, клапанов, цилиндровых втулок и других основных деталей. Затем по литературным источникам изучается оборудование, применяемое для приготовления и очистки промывочной жидкости. Контрольные вопросы
3.7. Оборудование устья скважины Методические указания
Контрольные вопросы
3.8. Силовой привод буровых установок Методические указания Необходимо знать основные типы силовых приводов буровых установок: электрический (трехфазный переменного и постоянного токов), дизельный, дизель-гидравлический, дизель-электрический и газотурбинный, их достоинства и недостатки. Рассмотреть характеристики и параметры работы тепловых двигателей. Изучить типы электрических двигателей применяемых в силовом приводе, их характеристики и способы регулирования. Рассмотреть вопросы по определению мощности приводов основных исполнительных машин и механизмов: лебедки, ротора и насосов и выбора типа привода в зависимости от конкретных условий бурения. Контрольные вопросы
3.9. Трансмиссии буровых установок Методические указания
Кинематические схемы электромашинных передач и их эксплутационные характеристики. Конструктивные и кинематические схемы компоновок приводных частей буровых установок различных типов. Контрольные вопросы
3.10. Управление буровыми установками Методические указания Изучение этой темы начинается с уяснения назначений системы управления буровой установкой и основных требований, предъявляемых к ней. После этого рассматривается классификация узлов или элементов, присущих любой системе управления. К этим элементам относятся:
Здесь следует четко представлять себе их функции. Далее рассматриваются типы систем управления, применяемых в буровых установках, а именно: механические, пневматические, гидравлические, электрические и комбинированные, их принципиальные схемы и характеристики. Здесь следует выяснить условия применения различных систем управления в буровых установках и дать их анализ. Затем проводится ознакомление с конструктивным исполнением узлов и механизмов систем управления современной буровой установки. При этом следует обратить особое внимание на узлы пневматических систем, как получивших наибольшее распространение в современных установках для эксплутационного и глубокого разведочного бурения на нефть и газ. Контрольные вопросы
3. 11. Буровые сооружения Методические указания При изучении этого раздела следует уяснить назначение буровых вышек
Далее необходимо рассмотреть конструктивные схемы буровых вышек (башенные и мачтовые) и дать их анализ с точки зрения эксплуатации, трудоемкости изготовления, монтажа и транспортировки , а также металлоемкости. Затем следует охарактеризовать основные параметры вышек и показать влияние их на эффективность выполнения спуско-подъемных операций и других работ при бурении скважин. Далее следует рассмотреть методы монтажа буровых вышек, применяемых в настоящее время, а именно:
Охарактеризовать эти методы, способы осуществления их, и применяемое оборудование. Затем необходимо перейти к рассмотрению конструктивных схем оснований буровых установок, их назначение и целесообразности применения различных типов оснований. Далее рассматриваются материалы, применяемые для изготовления буровых вышек и оснований, а также технические требования к изготовлению и монтажу. 1 2 |