Файл: Методические указания к практическим занятиям по расчету Талевых систем Буровых установок.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.01.2024

Просмотров: 284

Скачиваний: 9

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Методические указания

к практическим занятиям по расчету Талевых систем Буровых установок

Студентов МКПО 21.02.01-Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

По дисциплине МДК.02.01 – эксплуатация нефтегазопромыслового оборудования

Преподаватель МКПО, к.т.н., доцент, И.Н.Скурыгин

  1. Определение вертикальных нагрузок на буровую вышку. Выбор буровой установки.

  2. Расчет оттяжек для закрепления буровой вышки. Ознакомительное

  3. Расчет ноги вышки на прочность. Ознакомительное

  4. Выбор и проверочный расчет талевого каната.

  5. Выбор оснастки талевой системы.

  6. Определение мощности привода лебедки по заданным условиям

  7. Кинематический расчет буровой лебедки. Ознакомительное

  8. Определение ср. скорости подъема крюка и грузоподъемности буровой лебедки. Ознакомительное

  9. Определение усилия в рукоятке ленточного тормоза.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Авербух Б.А., Калашников Н.В., Кершенбаум Я.М., Протасов В. Н. Ремонт и монтаж бурового и нефтепромыс­лового оборудования. М., Недра, 1976.

  2. Алексеевский Г.В. Буровые установки Уралмашзавода. М. Недра 1989г.

  3. Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы. М. Недра, 1988

  4. Бухаленко Е. И., Абдулаев Ю.Г. Монтаж, обслужи­вание и ремонт нефтепромыслового оборудования. М., Нед­ра, 1985.

  5. Бухаленко Е.И. Монтаж и ремонт бурового и нефтепромыслового оборудования. М., Недра , 1990

  6. Гельберг Б.Т., Пекелис Г.Д. Ремонт промышленного оборудова­ния. - Л. Химия, 1977

  7. Гульянц Г.М. Справочное пособие по противовыбросовому оборудованию. М. Недра, 1983

  8. Денисов П.Г. Сооружение буровых. М., Недра 1989

  9. Ильский А.Л. и др. Расчет и конструирование бурового оборудования. М. Недра, 1985

  10. Ильский А.Л., Шмидт А.П. Буровые машины и механизмы. М. Недра, 1989

  11. Колчерин В. Г., Султанов Б. З., Шварев А. А., Крист М. О. Сооружения и оборудование для кустового бурения скважин. М. Недра, 1992.

  12. Колчерин В. Г., Плешков П. П. Кустовые буровые установки с регулируемым приводом. М. Недра, 1995.

  13. Колчерин В. Г., Колесников И.В., Копылов В.С., Баренбойм Ю.Л. Новое поколение буровых установок Волгоградского завода в Западной Сибири. ГУП ХМАО Сургутская типография, 2000

  14. Колчерин В.Г., Ильиных А.И., Грамолин В.Н. Новое поколение буровых установок завода "Уралмаш" в Западной Сибири. Справочное пособие – Сургут РИИЦ "Нефть Приобья" , 2002

  15. Куцын П.В. Охрана труда в нефтяной и газовой промышленности. М., Недра 1987.

  16. Лобкин а.Н. Обслуживание и ремонт бурового оборудования. М., Недра, 1985.

  17. Могильницкий И.П. Двигатели внутреннего сгорания в нефтяной промышленности. - М.: Недра, 1978.

  18. Молчанов А. Г., Чичеров В. Л. Нефтепромысловые машины и механизмы М.: Недра, 1983.

  19. Палашкин Е.А. Справочник механика по глубокому бурению. М., Недра, 1981

  20. Панов Г. Е., Петряшин Л. Ф. Охрана окружающей среды на предприятиях нефтяной и газовой промышленности - М.: Недра, 1986.

  21. Панов Г.Е. Охрана природы и окружающей среды при разработке и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений. М., Недра 1986

  22. Положение о системе планово-предупредительного ремонта и рациональной эксплуатации бурового, нефтепро­мыслового и технологического оборудования в нефтяной промышленности. М.. ВНИИОЭНГ, 1984.

  23. Раабен А.А., Шевалдин Л.Е., Максутов Н.Х. Ремонт и монтаж нефтепромыслового оборудования. М., Недра, 1989.

  24. Романов Б.А. Двигатели внутреннего сгорания. М. Недра, 1989

  25. Северинчик Н.А. Машины и оборудование для бурения скважин. - М.: Недра, 1986.

  26. Скрыпник С.Г. Сооружение буровых на суше. М. Недра, 1991

  27. Субботин С.С. ,Михайленко В.И. Дефектоскопия нефтяного оборудования и инструмента при эксплуатации. М., Недра 1982

  28. Султанов Б.З. и др. Забойные буровые машины и инструменты. М. Недра, 1976

  29. Чернавский А.Л. Курсовое проектирование деталей машин. М., Машиностроение, 1979

  30. Шейнгольд Е.М., Нечаев Л.Н. Технология ремонта и монтажа промышленного оборудования. Л., «Машиностроение», 1973

  31. Элияшевский И.В. и др. Типовые задачи и расчеты в бурении. М. Недра, 1982

  32. Эрдеди А. А., Эрдеди Н. А. Техническая механика М., Высшая школа 1991.

Практическая работа 1

Определение вертикальных нагрузок на буровую вышку. Выбор буровой установки

Цель работы: Научиться определять нагрузки на вышку и выбирать буровую установку в зависимости от конкретных условий бурения.

Учебные пособия:

  1. Денисов П.Г. «Сооружение буровых». М., Недра, 1974г.

  2. Элияшевский И.В., Сторонский М.Н., Орсуляк Я.М. «Типовые задачи и расчеты в бурении». М., Недра, 1982г.

Исходные данные:

  • Глубина спуска кондуктора 24512 Нк = 450м.

  • Эксплуатационная колонна спускается на проектную глубину бурения.

  • Для бурения применяется турбобур 3ТСШ – 195ТЛ, вес которого составляет Qтурб = 43кН, длина турбобура Lтурб = 26м,

  • Длина УБТ Lубт = 25м, длина ТБПВ Lтбпв = 450м, длина квадрата 14,5м, остальное ЛБТ.

  • Вес подвижного оборудования Qт.с = 60кН,

  • Вес кронблока Qк.б = 20кН,

Глубина бурения, размеры бурильных и обсадных труб, оснастку талевой системы, размеры квадрата, удельный вес промывочной жидкости, диаметр УБТ взять из таблицы 1 согласно своего варианта.

Порядок выполнения работы

  1. Определить вес бурильной колонны

Qб.к. = Qтурб + Qубт + Qтбпв + Qлбт + Qкв

Qубт = q1lубт = ………=…. кН

где q1 = …. Н/м (2, стр. 59, табл. 28) – вес 1м УБТ

Qтбпв = q2lтбпв = ……… = …. кН

где q2 = …. Н/м (2, стр. 55, табл. 24) – приведенный вес 1м ТБПВ

Qкв = q3lкв = ……… = …. кН

где q3 = …. Н/м (2, стр. 131, табл. 63) – приведенный вес 1м квадрата

Qлбт = q4lлбт = ……… = …. кН

где q4 = …. Н/м (2, стр. 85, табл. 43) – приведенный вес 1м ЛБТ

lлбт = Н – (lтурб + lубт + lтбпв +lкв) = …. м

  1. Определить вес кондуктора

Qк = q5Нк = ……… = …. кН

где q5 = …. Н/м (2, стр. 198, табл. 95) – приведенный вес 1м кондуктора

  1. Определить вес эксплуатационной колонны

Qэ.к. = q6H = ……… = …. кН

где q6 = …. Н/м (2, стр. 197, табл. 95) – приведенный вес 1м колонны

  1. Определить нагрузку на крюке от веса наиболее тяжелой колонны с учетом динамических нагрузок и погружения в жидкость.



где м = 7,85  104 Н/м3 – удельный вес материала труб

  1. Определить усилие в ходовом конце талевого каната



при оснастке 45 тс = 0,874;

при оснастке 56 тс = 0,849

2п – количество рабочих струн талевой системы.

п – число шкивов талевого блока, задействованных в оснастке

  1. Определить усилие в неподвижном конце талевого каната



  1. Определить вертикальную нагрузку на буровую вышку

Qб = Qкр + Рх.к + Рн.к + Qк.б , кН

Выбор буровой установки

  1. Согласно заданной глубины бурения выбираем класс буровой установки (ГОСТ 16293-82).

  2. Определяем предельный вес бурильной колонны для выбранного класса буровой установки.

Qпред = (условная глубина бурения выбранного класса БУ + 10% от условной глубины) q

где q = 300 Н/м – вес 1м бурильной колонны

  1. Определяем максимальную нагрузку на крюке от веса бурильной колонны с учетом расхаживания

Qкр = 1,25Qб.к

  1. Определяем нагрузку на крюке от веса наиболее тяжелой обсадной колонны с учетом расхаживания

Qкр = 1,15Qэ.к

  1. Так как Qкр  Qпред , Qкр  Qmax , то класс БУ выбран правильно.

Указание: Если условия Qкр  Qпред ; Qкр  Qmax не выполняются, то необходимо принять БУ более высокого класса.

  1. Учитывая рекомендации по выбору буровых установок и конкретные условия бурения принимаем буровую установку ………

Таблица 1

№

вар
Размеры бурильных труб, мм
Размеры обсадных труб, мм
Оснастка талевой системы
Сторона квадрата (ведущей трубы), мм
Глубина скважины, м
Удельный вес промывочной жидкости, *104Н/м3
Диаметр УБТ, мм

ТБПВ
ЛБТ

1
1469
14711
1689
56
155
3100
1,18
178

2
1469
14711
1689
56
155
3080
1,18
178

3
1469
14711
1689
56
155
3060
1,18
178

4
1469
14711
1689
56
155
3070
1,18
178

5
1469
14711
1689
56
155
3050
1,18
178

6
1469
14711
1689
56
155
3030
1,18
178

7
1469
14711
1689
56
155
3000
1,18
178

8
1469
14711
1689
45
155
2900
1,18
178

9
1469
14711
1689
45
155
2980
1,18
178

10
1279
14711
1469
45
140
2970
1,18
178

11
1279
14711
1469
45
140
2960
1,19
178

12
1279
14711
1469
45
140
2950
1,19
178

13
1279
14711
1469
45
140
2940
1,19
178

14
1279
14711
1469
45
140
2920
1,19
178

15
1279
14711
1469
45
140
2900
1,19
178

16
1279
14711
1469
45
140
2870
1,19
178

17
1279
14711
1469
45
140
2880
1,19
178

18
1279
14711
1469
45
140
2850
1,19
178

19
1279
14711
1469
45
140
2820
1,19
178

20
14610
14711
1689
56
155
3050
1,19
178

21
14610
14711
1689
56
155
3060
1,19
178

22
1279
14711
1469
45
140
2970
1,20
178

23
1279
14711
1469
45
140
2950
1,20
178

24
1279
14711
1469
45
140
2940
1,20
178

25
14610
14711
1689
56
155
3080
1,20
178

26
1468
14711
1689
56
155
3090
1,20
178

27
14610
14711
1689
56
155
3100
1,20
178

28
1468
14711
1689
56
155
3010
1,20
178

29
14610
14711
1689
56
155
3070
1,20
178

30
1468
14711
1689
56
155
3080
1,20
178


Практическая работа 2

Расчет оттяжек для закрепления буровой вышки

Цель работы: Научиться определять усилия в оттяжках и выбирать канат.

Учебные пособия:

1. Денисов П.Г. «Сооружение буровых». М., Недра, 1974г.

  1. Элияшевский И.В., Сторонский М.Н., Орсуляк Я.М. «Типовые задачи и расчеты в бурении». М., Недра, 1982г.

Исходные данные:

Вышка высотой Н = 40,5м и весом Qв = 182,75 кН подвергается действию ветровой нагрузки.

размер нижнего основания вышки по осям ног а = 7,2 м,

размер верхнего основания вышки по осям ног в = 1,63 м,

расстояние от вышки до якоря оттяжки с = 30 м

Для предотвращения опрокидывания вышка укреплена двумя ярусами оттяжек (по 4 оттяжки в ярусе).

Ветровую нагрузку на вышку Рветр , горизонтальную составляющую от веса свечей, установленных на палец Рг, горизонтальную нагрузку на палец от ветровой нагрузки на свечи Рсв, взять из таблицы 3 согласно своего варианта.

Порядок выполнения работы.

  1. Определить ординату приложения ветровой нагрузки на вышку.



где Н – высота вышки, м

  1. Определить общую горизонтальную нагрузку на палец.

Р = Рсв + Рг, кН

  1. Определить усилие в оттяжке.



где h = 22,5 м – высота расположения балкона верхового

К = 1,5 – коэффициент устойчивости.

  1. Определить разрывное усилие каната

Рразр = S[К], кН

принять [K] = 3,5

  1. Выбрать канат из таблицы 2 (2, стр. 185, табл. 34)

  1. Выписать данные каната

Рразр = кН dк= мм

Fк = мм2  = мм в = МПа

Таблица 2 - Характеристика стальных канатов, применяемых для оттяжек

Диаметр, мм
Площадь сечения всех проволок, мм2
Вес 100 м каната, кг
Разрывное усилие каната в целом, кН

каната
Проволоки 1-го слоя
в=1600 МПа
в=1700 МПа

Канаты типа ЛК-О 619=114 ГОСТ3077-82

20
0,85
152,78
142,4
207,0
220,5

21,5
0,9
172,16
160,5
233,0
248,5

22,5
1,0
198,39
184,9
269,0
286,5

25,0
1,1
243,67
227,2
331,0
351,5

27,5
1,2
293,34
273,5
398,5
423,5

30,0
1,3
347,60
324,1
472,5
501,5

32,5
1,4
406,80
379,2
552,5
587,5

35,0
1,5
469,56
437,7
638,0
678,5

37,5
1,6
538,56
502,1
732,0
778,0

Канаты типа ЛК-О 625=150 ГОСТ7667-82

19,5
1,3
179,99
160,5
244,0
259,5

21,0
1,4
208,78
186,2
283,5
301,0

22,5
1,5
238,61
212,8
324,0
344,5

24,0
1,6
272,25
242,8
370,0
393,0

25,5
1,7
307,38
274,1
417,5
444,0

27,0
1,8
343,63
306,5
467,0
496,0

30,0
2,0
422,62
376,9
574,5
610,0

33,0
2,2
508,98
453,9
691,5
735,0

36,0
2,4
605,62
540,3
823,5
874,5

39,0
2,6
714,45
637,2
971,5
1030,0

Таблица 3

вариант
Рветр, МН
Рг, МН
Рсв, МН



вариант
Рветр, МН
Рг, МН
Рсв, МН

1
0,170
0,033
0,0181



16
0,185
0,0180
0,0196

2
0,171
0,032
0,0182



17
0,186
0,0170
0,0197

3
0,172
0,031
0,0183



18
0,187
0,0160
0,0198

4
0,173
0,030
0,0184



19
0,188
0,0195
0,0199

5
0,174
0,029
0,0185



20
0,189
0,0194
0,0200

6
0,175
0,028
0,0186



21
0,190
0,0193
0,0210

7
0,176
0,027
0,0187



22
0,191
0,0192
0,0220

8
0,177
0,026
0,0188



23
0,192
0,0191
0,0230

9
0,178
0,025
0,0189



24
0,193
0,0189
0,0240

10
0,179
0,024
0,0190



25
0,194
0,0188
0,0250

11
0,180
0,023
0,0191



26
0,195
0,0187
0,0260

12
0,181
0,022
0,0192



27
0,196
0,0186
0,0270

13
0,182
0,021
0,0193



28
0,197
0,0185
0,0280

14
0,183
0,020
0,0194



29
0,198
0,0184
0,0290

15
0,184
0,0190
0,0195



30
0,199
0,0183
0,0300

Смотрите также файлы