Файл: Тема 19 буровые сооружения 19 буровые вышки. Общие сведения и устройство.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 105
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2500 м; диаметр бурильных труб dбт=127 мм, lбт = 2300 м, средний вес 1 м трубы qбт = 260 Н/м; lубт = 200 м, qубт = 178 мм, qубт = 1560 Н/м; плотность бурового раствора ρр=1.2 г/см3 и плотность стали ρс = 7,85 г/см3.
Решение.
О
пределяем по формуле вертикальную нагрузку на подкронблочную раму вышки при движении крюка
Весами штропов и элеватора можно пренебречь, тогда
Рк = (260·2300+1560·200)·(1 - 1,2/7,85) = 770 кН или 0,77 МН.
Вес подвижной части талевой системы
г
де Gкб=12,7 кН — вес крюкоблока ТБК4-140Бр; GTк= lтк·qк; lтк=lб·uтс — длина талевого каната в оснастке 4х5 между талевым блоком и кронблоком; lб
=40 м — расстояние между кронблоком н талевым блоком в нижнем положении крюка; uтс = 8-кратность полиспаста; qк = 34 Н/м— вес талевого каната (для каната диаметром 28 мм по ГОСТ 16853—79).
Тогда
К. п. д. талевой системы
В
ертикальная нагрузка на подкронблочную раму вышки при движении
Пример 19.2 Определить горизонтальную составляющую силы, действующей на кроиблок от натяжения ведущей и неподвижной струн талевого каната, для условий, принятых в предыдущем примере, если точки касания струн талевого каната и кронблока находятся на противоположных сторонах от точек крепления: неподвижной — 3 м и ведущей — 7 м; высота вышки h=45 м.
Р
ешение.
Горизонтальные составляющие сил:
при неподвижной талевой системе (Рк=770 кН, кратность полиспаста uтс =8);
п
ри подъеме бурильной колонны
ч
то допустимо, так как по нормам Р'Г< 15 кН.
Пример 19.3 Определить ветровую нагрузку, действующую на мачтовую вышку ВМ-42-140. Нормативный напор ветра
q0=700 Па, высота вышки h =45 м, нижняя часть вышки обшита на высоту hi,= 10 м, высота основания h0=5 м, балкой на высоте hб =24 м имеет сплошную обшивку высотой 4 м; фермы мачты — решетчатой конструкции с маршевыми лестницами до балкона.
Решение.
Р
авнодействующие для каждой секции мачты определяем по формуле
где р = 2; площади панелей Si = 100м2. S2=80м2. S3=20м3, S4=54 м4; коэффициенты заполнения панелей; φ1= φ3=1; φ2= φ4=0,15; поправочный коэффициент высоты c1=l,2; c2 = 1,4; c3= 1,45; с4=1,8; аэродинамический коэффициент
m2=1,4; m4=1 (панель из труб). Равнодействующие силы от ветрового давления на вышку:
О
бщее горизонтальное усилие от ветровой нагрузки, действующее на вышку
19.4 Основания вышек для бурения на суше
Основанием называется металлическая конструкция, собираемая из отдельных сварных секций (ферм) и устанавливаемая на поверхности земли; над ней располагается буровая вышка. Фермы основания свариваются из профильного проката или из труб. Размеры каждой секции определяются транспортными возможностями. Па основании устанавливают ротор и другое оборудование, а в пространстве между устьем скважины и ротором монтируют оборудование для герметизации устья.
На основание действуют нагрузки от веса вышки и усилий, возникающих в процессе проводки скважнны, вес находящегося на полу бурового оборудования и свечей в магазинах или вес колонны, установленной на роторе.
Конструкции оснований вышек весьма разнообразны. Основным требованиями, предъявляемыми к ним, являются:
– обеспечение необходимых размеров пола буровой и пространства для монтажа оборудования для герметизации устья скважины;
– прочность и жесткость для восприятия всех действующих нагрузок;
– быстрота и удобство монтажа, демонтажа и транспортировки;
– сохранность при многократных транспортировках с одной точки бурения на другую и монтажах.
Основание вышечно-роторного блока буровой установки рассчитывается на действие различного сочетания нагрузок на крюке, веса пакета свечей и оборудования, размещенного на полу буровой. Высота пола буровой зависит от класса установки.
Основание представляет собой сварную сборную конструкцию, в передней части которой расположены наклонные мостки и трап для затаскивания труб в буровую. Задняя часть снабжена продольными балками, связанными траверсой и образующими основание для установки буровой лебедки на расстоянии около 2,1м от земли, что при монтаже позволяет сгружать и устанавливать лебедку без ее подъема. Основания буровых установок универсальной монтажеспособности снабжаются поперечной балкой длиной 12м с кронштейнами на концах для соединения при перевозках на тяжеловозах. Такая длинная балка позволяет подводить тележки тяжеловозов при перевозках по широкой колее, приподнимать и увозить блок. При этом значительно быстрее можно демонтировать блок в зимний период, так как не требуется освобождать от льда все опоры перед перевозкой
.
Параметры оснований вышки
Основные параметры основания — наибольшая нагрузка, отметка пола буровой, площадь подсвечников. Наибольшая нагрузка определяется максимально допустимой нагрузкой на ротор и нагрузкой на подсвечник, которые создаются весом бурильной колонны при наибольшей глубине бурения. Отметка пола буровой определяется двумя факторами: высотой пространства для размещения оборудования для герметизации устья скважины и высотой, необходимой для стока бурового раствора, выходящего из скважины к системе его очистки.
Высота пола буровой для установки оборудования с целью герметизации устья скважины определяется как сумма высот отдельных устройств, входящих в комплект сборки, с учетом высоты установленного на подроторные балки ротора (рис. 19.5):
Н = h1+h2+h3+δ1
где h1 = 0,5м — высота колонного фланца устья скважины от поверхности земли; h2 — высота стволовой части оборудования для герметизации устья; h3 — расстояние от пола буровой до нижней части ротора; δ1 = 0,5…0,7м —зазор между торцом верхнего превентора и ротором.
П
лощадь подсвечников — вместимость магазинов
Fп = kFт.
где k = 1,25 — коэффициент запаса площади; Fт — теоретическая площадь подсвечников, м
Fт= D2 ·n
(D— диаметр замка трубы, м; n —L/l — число свечей; L
Решение.
О
пределяем по формуле вертикальную нагрузку на подкронблочную раму вышки при движении крюка
Весами штропов и элеватора можно пренебречь, тогда
Рк = (260·2300+1560·200)·(1 - 1,2/7,85) = 770 кН или 0,77 МН.
Вес подвижной части талевой системы
г
де Gкб=12,7 кН — вес крюкоблока ТБК4-140Бр; GTк= lтк·qк; lтк=lб·uтс — длина талевого каната в оснастке 4х5 между талевым блоком и кронблоком; lб
=40 м — расстояние между кронблоком н талевым блоком в нижнем положении крюка; uтс = 8-кратность полиспаста; qк = 34 Н/м— вес талевого каната (для каната диаметром 28 мм по ГОСТ 16853—79).
Тогда
К. п. д. талевой системыВ
ертикальная нагрузка на подкронблочную раму вышки при движении
Пример 19.2 Определить горизонтальную составляющую силы, действующей на кроиблок от натяжения ведущей и неподвижной струн талевого каната, для условий, принятых в предыдущем примере, если точки касания струн талевого каната и кронблока находятся на противоположных сторонах от точек крепления: неподвижной — 3 м и ведущей — 7 м; высота вышки h=45 м.
Р
ешение.
Горизонтальные составляющие сил:
при неподвижной талевой системе (Рк=770 кН, кратность полиспаста uтс =8);
п
ри подъеме бурильной колонны
ч
то допустимо, так как по нормам Р'Г< 15 кН.
Пример 19.3 Определить ветровую нагрузку, действующую на мачтовую вышку ВМ-42-140. Нормативный напор ветра
q0=700 Па, высота вышки h =45 м, нижняя часть вышки обшита на высоту hi,= 10 м, высота основания h0=5 м, балкой на высоте hб =24 м имеет сплошную обшивку высотой 4 м; фермы мачты — решетчатой конструкции с маршевыми лестницами до балкона.
Решение.
Р
авнодействующие для каждой секции мачты определяем по формуле
где р = 2; площади панелей Si = 100м2. S2=80м2. S3=20м3, S4=54 м4; коэффициенты заполнения панелей; φ1= φ3=1; φ2= φ4=0,15; поправочный коэффициент высоты c1=l,2; c2 = 1,4; c3= 1,45; с4=1,8; аэродинамический коэффициент
m2=1,4; m4=1 (панель из труб). Равнодействующие силы от ветрового давления на вышку:
О
бщее горизонтальное усилие от ветровой нагрузки, действующее на вышку
19.4 Основания вышек для бурения на суше
Основанием называется металлическая конструкция, собираемая из отдельных сварных секций (ферм) и устанавливаемая на поверхности земли; над ней располагается буровая вышка. Фермы основания свариваются из профильного проката или из труб. Размеры каждой секции определяются транспортными возможностями. Па основании устанавливают ротор и другое оборудование, а в пространстве между устьем скважины и ротором монтируют оборудование для герметизации устья.
На основание действуют нагрузки от веса вышки и усилий, возникающих в процессе проводки скважнны, вес находящегося на полу бурового оборудования и свечей в магазинах или вес колонны, установленной на роторе.
Конструкции оснований вышек весьма разнообразны. Основным требованиями, предъявляемыми к ним, являются:
– обеспечение необходимых размеров пола буровой и пространства для монтажа оборудования для герметизации устья скважины;
– прочность и жесткость для восприятия всех действующих нагрузок;
– быстрота и удобство монтажа, демонтажа и транспортировки;
– сохранность при многократных транспортировках с одной точки бурения на другую и монтажах.
Основание вышечно-роторного блока буровой установки рассчитывается на действие различного сочетания нагрузок на крюке, веса пакета свечей и оборудования, размещенного на полу буровой. Высота пола буровой зависит от класса установки.
Основание представляет собой сварную сборную конструкцию, в передней части которой расположены наклонные мостки и трап для затаскивания труб в буровую. Задняя часть снабжена продольными балками, связанными траверсой и образующими основание для установки буровой лебедки на расстоянии около 2,1м от земли, что при монтаже позволяет сгружать и устанавливать лебедку без ее подъема. Основания буровых установок универсальной монтажеспособности снабжаются поперечной балкой длиной 12м с кронштейнами на концах для соединения при перевозках на тяжеловозах. Такая длинная балка позволяет подводить тележки тяжеловозов при перевозках по широкой колее, приподнимать и увозить блок. При этом значительно быстрее можно демонтировать блок в зимний период, так как не требуется освобождать от льда все опоры перед перевозкой
.
Параметры оснований вышки
Основные параметры основания — наибольшая нагрузка, отметка пола буровой, площадь подсвечников. Наибольшая нагрузка определяется максимально допустимой нагрузкой на ротор и нагрузкой на подсвечник, которые создаются весом бурильной колонны при наибольшей глубине бурения. Отметка пола буровой определяется двумя факторами: высотой пространства для размещения оборудования для герметизации устья скважины и высотой, необходимой для стока бурового раствора, выходящего из скважины к системе его очистки.
Высота пола буровой для установки оборудования с целью герметизации устья скважины определяется как сумма высот отдельных устройств, входящих в комплект сборки, с учетом высоты установленного на подроторные балки ротора (рис. 19.5):
Н = h1+h2+h3+δ1
где h1 = 0,5м — высота колонного фланца устья скважины от поверхности земли; h2 — высота стволовой части оборудования для герметизации устья; h3 — расстояние от пола буровой до нижней части ротора; δ1 = 0,5…0,7м —зазор между торцом верхнего превентора и ротором.
П
лощадь подсвечников — вместимость магазиновFп = kFт.
где k = 1,25 — коэффициент запаса площади; Fт — теоретическая площадь подсвечников, м
Fт= D2 ·n
(D— диаметр замка трубы, м; n —L/l — число свечей; L