Буровая установа. Задача 24 Список использованной литературы 31

Название	Задача 24 Список использованной литературы 31
Анкор	Буровая установа
Дата	20.10.2020
Размер	1.09 Mb.
Формат файла
Имя файла	Burovye_ustanovki_13.docx
Тип	Задача #144278
страница	4 из 4

1 2 3 4

Задача

Исходя из приведённых исходных данных (табл. 2) расчетным путём определите:

Задача 1. Максимальную нагрузку на крюке и выберите класс буровой установки.

Задача 2. Натяжение в подвижной ветви талевого каната при максимальной нагрузке на крюке.

Задача 3. Тип талевого каната по разрывному усилию с указанием полного его обозначения.

Задача 4. Максимальные и минимальные скорости движения крюка на подъём.

Задача 5. Мощность на барабане буровой лебёдки при максимальной нагрузке на крюке.

Таблица 2 - Исходные данные

№	Проектная глубина бурения L,м	Диаметр БТ Dбт, мм	Вес 1 м БТ qбт,Н/м	Диаметр обсадной колонны D_ок,мм	Вес 1 м обсадных труб q_от,Н/м	Длина УБТ Lубт, м	Вес 1 м УБТ q_убт, м	Оснастка талевой системы
13	2800	114	280	168	351	220	100	4х5

К задаче 1

Определяется вес бурильной колонны:

где L - проектная глубина бурения,

-вес одного метра бурильных труб, Н/м,

-длина утяжеленных бурильных труб, м

-вес одного метра УБТ, Н/м

Определяется вес эксплуатационной колонны:

, кН

q_от - вес 1 м обсадных труб, Н/м

Исходя из наибольшей нагрузки (принимая

равной

или

)

С учётом коэффициента запаса к=1,5, определяется максимальная нагрузка на крюке. По полученному значению выбирается класс буровой установки из таблицы 3 с указанием допускаемой нагрузки на крюке и условной глубиной бурения.

Таблица 3 - Основные характеристики установок эксплуатационного и глубокого разведочного бурения

Параметры	Класс 5
Диапазон глубин бурения, м	2600-3200
Допускаемая нагрузка на крюке Gкp, МН	2,0

К задаче 2 Задачи должны сопровождаться расчетной схемой талевой системы.

Максимальное натяжение каната определяется по формуле:

, кН (3)

Здесь Q – номинальная нагрузка на крюке в т;

n – число роликов талевой системы;

β – коэффициент сопротивления шкива (β=1,03)

Запас прочности каната должен быть не менее 2,5. По нормам Американского нефтяного института запас прочности талевого каната принимается равным 5 для бурильных труб и 3 для обсадных труб. Для упрощения расчетов формула (3) заменяется следующей:

, кН (4)

где m – коэффициент, зависящий от оснастки

В Гипронефтемаше величины m для различной талевой оснастки сведены в таблица 4

Таблица 4 - Значения величин m

Оснастка талевой	Число рабочих струн	m
системы
2х3	4	0,262
3х4	6	0,177
4х5	8	0,137
5х6	10	0,112
6х7	12	0,084

С помощью формул (3) и (4) и табл. выбор талевого каната производят следующим образом.

Если принять номинальную нагрузку на крюке Q=200 т , оснастку талевой системы 4х5, коэффициент m=0,137, коэффициент запаса прочности К=4, тогда минимальное необходимое разрывающее усилие каната должно быть:

,

Величину натяжения ходовой ветви каната определяем из равенства:

Откуда

К задаче 3

Определяется величина разрывного усилия:

где k - коэффициент запаса прочности k = 3... 6.

По таблице 6 выбирается диаметр талевого каната с указанием его типа, разрывного усилия и пределом прочности проволочек.

Таблица 6 - Характеристика талевых стальных канатов ЛК-РО

Диаметр каната, мм	Площадь сечения, мм²	Удельная масса, кг/м²	Разрывное усилие каната в целом в кН при временном сопротивлении проволоки, МПа		Диаметр проволок внешнего слоя
Диаметр каната, мм	Площадь сечения, мм²	Удельная масса, кг/м²	1766	1960	Диаметр проволок внешнего слоя
22	204	1,9	320	355	1
25	300,6	2,66	460	510	1,6
28	370,3	3,38	520	578	1,8
32	464,99	4,25	711	789	2
35	564,23	5,05	863	958	2,2
38	671,6	5,98	1027	1140	2,4
41,3	712	6,6	1120	1240	2,6
44,5	-	8,2	1200	1350	2,8

Выбираем диаметр каната = 38 мм, площадь сечения = 671,6 мм²
К задаче 4

Определяется максимальная и минимальная скорости намотки подвижной ветви каната на барабан:

где

- максимальные и минимальные частоты вращения барабана в минуту, об/мин по табл. 7; D - диаметр барабана талевой лебедки, м по таблица 7.

Определяется максимальная и минимальная скорости движения крюка:

где n_рс – число рабочих струн в оснастке по таблица 8.

Таблица 7- Техническая характеристика буровых лебедок

Показатели	ВЗБТ		ПО «Уралмаш»
	ЛБ-400	ЛБ-750	ЛБУ-	ЛБУ-	ЛБУ-	ЛБУ-
	ЛБ-400	ЛБ-750	1200	1100	1700	3000
Номинальная мощность, кВт	400	550	700	1000	1530	2200
Глубина бурения, м	1600	2500	3200	5000	6500
Диаметр каната, мм	25	28	28	32	35	8
Размеры барабана, м:
диаметр	0,6	0,7	0,65	0,75	0,835	0,935
длина	0,866	1,2	0,40	1,35	1,445	1,54
Число рядов намотки каната	3	3	4	4	4	4
Длина каната, наматываемого на барабан, м	200	320	320	320	320	460
Число скоростей намотки каната	4	4*	6	6*	6*	2
Частота вращения, об/мин максимальная минимальная	420 85	410 40	360 50	430 50	400 65	435 70
Скорость намотки каната, м/с максимальная минимальная	15,0 3,0	13,6 1,36	16,4 2,1	20,2 2,3	18,6 3,0	21,6 3,5
Максимальное натяжение каната, кН	125	200	217	290	340	475
Диаметр тормозного шкива, м	1,00	1,18	1,18	1,45	1,45	1,6
Ширина колодки, м	0,23	0,25	0,25	0,25	0,25	0,28

*Число скоростей при приводе от ДВС.

Таблица 8 - Основные характеристики талевых систем буровых установок по ГОСТ 16293-82

К задаче 5

Определяется полная мощность на барабане буровой лебёдки:

где

= 0,9 – КПД подъёмного вала лебёдки;

– КПД талевой системы.

Список использованной литературы

Белоусов Д.И.: Буровые установки. - М.: Недра, 2013
Государственный научно-исследовательский и проектный ин-т нефтяного машиностроения, Отдел научно-технической информации ; под ред. Р.М. Раскина: Расчет и конструирование бурового оборудования. - М.: Недра, 2014
Денисов П.Г. Сооружение буровых. — М.: Недра, 2014. — 397 с.
Ильский А. Л., Миронов Ю.В., Чернобыльский А.Г. Расчет и конструирование бурового оборудования: Учебное пособие для вузов -— М.: Недра, 2015. —452с.
Новые буровые установки. Справочное пособие. Составители: В.Л. Архангельский, Ю.С. Аважанский, И.Б. Малкин. — М.: ВНИИБТ, 2014. – 163 Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы: Учебник для вузов. — М.: Недра, 2015.—501 с.

1 2 3 4