Высота вышки, согласно ГОСТ 12.2.041—79, должна обеспечивать безопасность работ при подъеме талевого блока на максимальной скорости с учетом запаса высоты для установки ограничителя подъема талевого блока.

Различают полезную и конструктивную высоты вышки. Полезная высота измеряется расстоянием от пола буровой до верхней плоскости подкронблочной рамы. Конструктивная высота соответствует расстоянию от опоры вышки до верхней плоскости подкронблочной рамы. Полезная высота совпадает с конструктивной, когда опоры вышки располагаются на уровне пола буровой.

Исходя из требований, обеспечивающих безопасность спуско- подъемных операций, полезная высота вышки



где h₁ — расстояние от пола буровой до нижнего конца подвешенной свечи, включающее высоту ротора, элеватора, муфты бурильного замка, трубы, удерживаемой ротором, и просвет между муфтой трубы и ниппелем подвешенной свечи h₁= 1,2-1,5 м); h₂ — длина свечи; h₃ — длина штропов крюка талевого блока 7-8 м); h₄ — запас высоты между кронблоком и крайним верх ним положением талевого блока, необходимый для своевременного торможения лебедки и предотвращения затаскивания талевого блока на кронблок (h₄≈7 м).

В
ысота расположения балконов определяется в зависимости от длины свечей:

где l_св — длина свечи; а — угол наклона свечи к вертикали

(α =2-4°); h_п — высота подсвечника; Δh — расстояние от верхнего конца свечи до пола люльки.

Площадь магазина должна быть достаточной для размещения бурильных свечей и запаса бурильных труб, предназначенного для замены отбракованных труб и аварийных работ:



19.3 ОСНОВЫ РАСЧЕТА БУРОВЫХ ВЫШЕК

НАГРУЗКИ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ВЫШКУ

На вышку действуют постоянные нагрузки от ее веса и веса смонтированного на ней оборудования, эксплуатационные нагрузки, изменяющиеся по величине в процессе бурения, и переменные нагрузки от ветра. В результате возникают вертикальные и горизонтальные усилия. Вертикальные сжимающие усилия создаются нагрузкой на крюке, весом вышки и ее оборудования, натяжением ведущей и неподвижной ветвей талевого каната. Горизонтальные нагрузки, опрокидывающие вышку, являются горизонтальными составляющими от усилий в ведущей и неподвижной ветвях талевого каната, от веса наклонно установленных за пальцем вышки свечей бурильной колонны и от действия ветра. Грузоподъемность и прочность вышки зависят от сочетания этих нагрузок.

---

Н
а вышку могут действовать четыре сочетания нагрузок (рис. 19.4):

– вертикальные 2, 3, 4, 6 и горизонтальные нагрузки 1, 5 в процессе СПО и спуска обсадной колонны; при этом допускается ветровая нагрузка 7 на нижнюю боковую поверхность q_о = 250 Па (рис. 19.4,а);

– ветровая нагрузка 7 на низ вышки q_о = 700 Па при полном пакете свечей за пальцем, крюк не нагружен, действуют нагрузки 2, 5 и 6 (рис. 19.4,б);

– нагрузки на вышку 2 н 6 при СПО и ветровой нагрузке 7 q_о = 150 Па (рис. 19.4е);

– максимальные нагрузки на крюке 2, 3 и 4 при ликвидации прихватов, аварий или других операциях и ветровой нагрузке 7 на боковую поверхность низа вышки q_о = 150 Па (рис. 19.4, г).

Вертикальные нагрузки

Вертикальная нагрузка па подкронблочную раму вышки: при неподвижном крюке

п

ри движении крюка

где Р_к — допустимая нагрузка на крюк, Н; G_TC — вес талевой системы (крюк, талевой блок, канат и кронблок), Н; u_тс — число струн в оснастке (кратность полиспаста), η_ТС—к. п. д. талевой системы.

У
силие, действующее на более нагруженную ногу и опорный башмак при неподвижном конце каната, укрепленном у ноги вышки,

где Р_в — общий вес вышки, Н; а — число ног вышки, для мачтовых вышек а = 2, для башенных а=4.

Горизонтальные нагрузки

Горизонтальная составляющая силы, действующей на крон- блок от натяжения ведущей и ведомой струн талевого каната:

---

п
ри неподвижном крюке

---

п
ри движении крюка

(β и γ — углы соответственно между ведущей и неподвижной струнами каната и вертикальной осью вышки).

Если струны закреплены противоположно друг другу, то берется знак «минус», если с одной стороны вышки у лебедки, то — «плюс».

Г
оризонтальная сила от действия силы тяжести свечей, уста новленных за пальцем.

где k — коэффициент, учитывающий отношение расстояния от подсвечника до пальца к длине свечи l; G_c — вес свечей, установленных за пальцем, Н; α — угол наклона свечей к вертикали, обычно α=2

4°.

Г
оризонтальная ветровая нагрузка, действующая на вышку, зависит от природно-климатических условий, в которых эксплуатируется буровая установка. На эту нагрузку влияет динамическое давление ветра, называемое петровым или скоростным напором

гдеv — скорость ветра, м/с; ρ= 1,225 кг/м³ — плотность воздуха.

По данным многолетних наблюдений, предельный ветровой напор в различных районах России изменяется в пределах от 270 до 1000 Па. Согласно нормам РТМ 26-02—6—68 (Руководящий технический материал на проектирование буровых вышек), для расчета буровых вышек значения ветрового напора принимаются независимо от места их эксплуатации: q₀ = = 700 Па—для нерабочего состояния; q₀ = 250 Па — для рабочего состояния; q₀ =150 Па—для монтажно-транспортного состояния.

Р
авнодействующая от ветрового давления на вышку

где q

---

₀ — скоростной напор ветра, Па; с_i— коэффициент, учитывающий возрастание напора ветра в зависимости от высоты; р = 2 — динамический коэффициент, учитывающий период собственных колебаний вышки; m — аэродинамический коэффициент, для конструкций из профильного прокатат = 1,4, для труб m=l; S_i — проекция панели на вертикальную плоскость, проходящую по оси вышки

(
F_i — общая площадь панели; φ = 0,15…0,2 — коэффициент заполнения панели, для обшитой части вышки φ =1).

Высота над поверхностью земли, м <10 20 40 100

Поправочный коэффициент с_i 1,0 1,25 1,55 2,1

При определении ветровой нагрузки на необшитые части вышки принимается, что нагрузка действует и на заветренную часть вышки. При скоростях ветра до 110 км/ч учитывается ветровая нагрузка, действующая на поверхность полного комплекта свечей, стоящих за пальцем.

Горизонтальное усилие на кронблок от составляющей натяжения ведущей и неподвижной струн каната не должно быть более 15 кН и предполагается, что оно действует в том же направлении, что и горизонтальные усилия от веса свечей и ветра.

На заводах при конструировании мачты рассчитывают нагрузки, возникающие также при их подъеме в процессе монтажа. Величины этих нагрузок зависят от веса мачты и точек приложения этих нагрузок, поэтому поднимать и транспортировать мачты необходимо в строгом соответствии с заводской инструкцией.

Пример 19.1 Определить вертикальную нагрузку, действующую на подкронблочную раму вышки ВМ-42-140 во время СПО; глубина скважины

---

Смотрите также файлы

• А. В. Шкута 20.doc

• Предпосылки и факторы изменения мотивация в течение жизни человека.docx

• Жаартылан оу бадарлама (7 сынып бадарламасы) негізіндегі Дние жзі тарихы пні бойынша.docx

• Курсовая работа по дисциплине (учебному курсу) (наименование дисциплины (учебного курса)) на тему группа.docx

• Контрольная работа по дисциплине Физическая культураАдаптивная физическая культура аутотренинг как эффективное средство повышения работоспособности.docx