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: 104
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
— глубина скважины, м; l — длина свечи, м).
В табл. II.2 приведены параметры оснований по ОСТ 26-02-807—76.
Основания силовых приводов, трансмиссий и насосов имеют размеры, необходимые для установки
оборудования. Они разбираются на отдельные секции, допускающие перевозку по железным или автомобильным дорогам.Соединенные секции этих основании образуют единый блок.
Высота оснований силового блока составляет 2—2,3 м для удобства монтажа на нем оборудования, а насосного блока — 0,95 м. Каждая секция основания представляет собой жесткую пространственную сварную ферму из профильного проката, нижняя часть которой выполнена в виде салазок для передвижения волоком по промыслу, а верхняя образует площадку, на которой установлено все оборудование.
Таблица II.2
Параметры оснований установок для эксплуатационного глубокого бурения
Пол застилается рифленым железом. Оборудование и проходы защищены перилами и каркасами. Основания соединяются с подвышечным блоком и между собой хомутами и стяжками.
19.5 НАГРУЗКИ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ОСНОВАНИЕ ВЫШКИ
В процессе бурения скважин характер нагружения основания вышки меняется в зависимости от выполняемых операций.
Опасными для прочности основания могут быть три случая нагружения.
1. Полный комплект свечей бурильной колонны весом Gc находится на подсвечниках, крюк нагружен максимальной нагрузкой Рк. Например, прихват в конце подъема бурильной колонны, натяжение при спуске обсадной колонны, ветровая нагрузкаq0 на вышку до 250 Па (рис. 19.6, а).
Н
а основание одновременно действуют все вышки GB, нагрузка на крюке Рк, вес оборудования, настилов, укрытий, ограждений и других элементов, смонтированных на полу буровой Gоб, и вес комплекта свечей Gc,
О
бщая вертикальная нагрузка на основание вышки
Если неподвижный конец каната прикреплен к тому же элементу основания, что и шарнир ноги вышки, то он нагружает только шарниры и ногу вышки, не увеличивая осевой нагрузки на основание. Ведущая струна каната при натяжении как бы уменьшает действие силы тяжести лебедки на основание, но увеличивает нагрузку на ногу вышки. Если лебедка устанавливается на основание силового блока, то вертикальная составляющая тягового усилия ведущей струны создает дополнительную нагрузку на ногу пышки, а горизонтальная составляющая— опрокидывающий момент, что надо учитывать при определении устойчивости вышки.
2
.
Полный комплект свечей бурильной колонны установлен на подсвечнике Gc, а на ротор установлена обсадная колонна максимального веса Ск, на вышку действует ветровая нагрузка q0, а крюк не нагружен (рис. 19.6,б). На основание действует также вес вышки GB и оборудования Gоб
3. Основание транспортируется с комплектом смонтированного на нем оборудования, с вышкой или без нее в зависимости от конструкции. Транспортировка осуществляется в наиболее неблагоприятных дорожных условиях, наклоны продольные и боковые, вызывающие смещение центра тяжести, ухабы и т.д. (Многократная погрузка, разгрузка и транспортировка оснований не должна нарушать их прочность, жесткость и форму).
Нагрузки, действующие на фундамент или грунт
В процессе строительства скважины в зависимости от ее глубины и конструкции на основание действуют различные по величине нагрузки. Они передаются опорной поверхностью основания на грунт или промежуточный фундамент. Площадь основания может быть найдена из формулы
г
де Gф=Gо + Gос — наибольшая нагрузка на фундамент, Н; G0 — нагрузка на основание, выбирается наибольший из G01 и G02; Gос — вес основания, Н; σг — допускаемое напряжение сжатия грунта или промежуточного фундамента, МПа.
Допустимые напряження сжатия σсж, в МПа для некоторых материалов приведены ниже.
Бетон 0,7…3,5 Грунт скальный 1,5…2,0
Сосна вдоль волокон 3,0…3,5 Гравий и песок компактный 0,5…0,8
Сосна поперек волокон 0,5…2,2 Твердая глина 0,2…0,4
Кирпич 0,8…5,0 Мягкая глина 0,1…0,2
В тех случаях, когда действующие напряжения на фунт превышают допустимые, выкладывается промежуточный фундамент различной конструкции и глубины, который должен обеспечить удобное размещение и устойчивость бурового оборудования и исключить, его сильные вибрации в период строительства скважины и промысловогоо оборудования в период эксплуатации.
Срок службы фундамента должен быть не менее срока эксплуатации скважины. Нулевая отметка фундамента должна быть выше уровня поверхности грунта при конечной осадке при действии максимальной нагрузки. Площадь фундамента должна обеспечивать возможность перемещения и работы па нем монтажных и транспортных средств.
19.6 УСТОЙЧИВОСТЬ БУРОВЫХ СООРУЖЕНИЙ
Вышки устанавливают на высокие основания и прочно крепят к ним, особенно вышки мачтового типа. При действии ветровых нагрузок вышка может быть опрокинута только вместе с основанием. Если вышка башенного типа устанавливается на низкое основание без прочного крепления ее ног, то она должна быть проверена на устойчивость, при этом влияние оттяжек не учитывается. Оттяжки устанавливают д.сч обеспечения устойчивости во время бурь и сильных ветров.
М
омент, опрокидывающий вышку на основание (точка В на рис. 19.7):
Pt — горизонтальная составляющая от усилия натяжения ведущей и ведомой струн талевого каната, Н; Рг.вт — равнодействующая от ветрового давления на вышку, Н; Рг.с — горизонтальная составляющая от веса пакета свечей, Н; h— высота вышки, м; hв — Н — расстояние от опорной поверхности вышки до точки приложения ветровой нагрузки, м; hп — расстояние от опорной поверхности вышки до верхнего магазина пакета свечей, м.
Момент устойчивости вышки на основании
где GB — сила тяжести ненагруженной вышки, Н; l—расстояние от оси О—О скважины до точки В крепления подкоса, м.
Д
ля обеспечения устойчивости необходимо, чтобы
Основное условие устойчивости
где k=1,15…1,2 — запас устойчивости; Мув — восстанавливающий момент, создаваемый силами системы относительно линии опрокидывания; М0 — опрокидывающий момент, создаваемый внешними силами системы относительно той же линии опрокидывания.
М
омент опрокидывания сооружения основание — мачта от носительно точки А при установке лебедки ниже пола буровой и креплении неподвижной струны каната
10>
В табл. II.2 приведены параметры оснований по ОСТ 26-02-807—76.
Основания силовых приводов, трансмиссий и насосов имеют размеры, необходимые для установки
оборудования. Они разбираются на отдельные секции, допускающие перевозку по железным или автомобильным дорогам.Соединенные секции этих основании образуют единый блок.
Высота оснований силового блока составляет 2—2,3 м для удобства монтажа на нем оборудования, а насосного блока — 0,95 м. Каждая секция основания представляет собой жесткую пространственную сварную ферму из профильного проката, нижняя часть которой выполнена в виде салазок для передвижения волоком по промыслу, а верхняя образует площадку, на которой установлено все оборудование.
Таблица II.2
Параметры оснований установок для эксплуатационного глубокого бурения
| Параметры | Класс буровой установки | |||||||||
| 1 | 2 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
| БУ-1250 | БУ-1600 | БУ-2500 | БУ-3200 | БУ-4000 | БУ-5000 | БУ-6500 | БУ-8000 | БУ-11000 | БУ-12500 | |
| Допускаемая нагрузка в МН на: подроторные балки подсвешники | 2 0,48 | 2 0,6 | 3 1,2 | 4 1,25 | 4 1,5 | 4 2,2 | 4 2,4 | 5 3,0 | 6,3 3,8 | 8 4,8 |
| Отметка пола буровой, м не менее | 3 | 5 | 5,5 | 6 | 6 | 8 | 8 | 9 | - | - |
| Полезная площадь подсвешников, м2 | 2 | 2,5 | 5 | 5 | 8 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 |
Пол застилается рифленым железом. Оборудование и проходы защищены перилами и каркасами. Основания соединяются с подвышечным блоком и между собой хомутами и стяжками.
19.5 НАГРУЗКИ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ОСНОВАНИЕ ВЫШКИ
В процессе бурения скважин характер нагружения основания вышки меняется в зависимости от выполняемых операций.
Опасными для прочности основания могут быть три случая нагружения.
1. Полный комплект свечей бурильной колонны весом Gc находится на подсвечниках, крюк нагружен максимальной нагрузкой Рк. Например, прихват в конце подъема бурильной колонны, натяжение при спуске обсадной колонны, ветровая нагрузкаq0 на вышку до 250 Па (рис. 19.6, а).
Н
а основание одновременно действуют все вышки GB, нагрузка на крюке Рк, вес оборудования, настилов, укрытий, ограждений и других элементов, смонтированных на полу буровой Gоб, и вес комплекта свечей Gc,О
бщая вертикальная нагрузка на основание вышки
Если неподвижный конец каната прикреплен к тому же элементу основания, что и шарнир ноги вышки, то он нагружает только шарниры и ногу вышки, не увеличивая осевой нагрузки на основание. Ведущая струна каната при натяжении как бы уменьшает действие силы тяжести лебедки на основание, но увеличивает нагрузку на ногу вышки. Если лебедка устанавливается на основание силового блока, то вертикальная составляющая тягового усилия ведущей струны создает дополнительную нагрузку на ногу пышки, а горизонтальная составляющая— опрокидывающий момент, что надо учитывать при определении устойчивости вышки.
2
.
Полный комплект свечей бурильной колонны установлен на подсвечнике Gc, а на ротор установлена обсадная колонна максимального веса Ск, на вышку действует ветровая нагрузка q0, а крюк не нагружен (рис. 19.6,б). На основание действует также вес вышки GB и оборудования Gоб
3. Основание транспортируется с комплектом смонтированного на нем оборудования, с вышкой или без нее в зависимости от конструкции. Транспортировка осуществляется в наиболее неблагоприятных дорожных условиях, наклоны продольные и боковые, вызывающие смещение центра тяжести, ухабы и т.д. (Многократная погрузка, разгрузка и транспортировка оснований не должна нарушать их прочность, жесткость и форму).
Нагрузки, действующие на фундамент или грунт
В процессе строительства скважины в зависимости от ее глубины и конструкции на основание действуют различные по величине нагрузки. Они передаются опорной поверхностью основания на грунт или промежуточный фундамент. Площадь основания может быть найдена из формулы
г
де Gф=Gо + Gос — наибольшая нагрузка на фундамент, Н; G0 — нагрузка на основание, выбирается наибольший из G01 и G02; Gос — вес основания, Н; σг — допускаемое напряжение сжатия грунта или промежуточного фундамента, МПа.
Допустимые напряження сжатия σсж, в МПа для некоторых материалов приведены ниже.
Бетон 0,7…3,5 Грунт скальный 1,5…2,0
Сосна вдоль волокон 3,0…3,5 Гравий и песок компактный 0,5…0,8
Сосна поперек волокон 0,5…2,2 Твердая глина 0,2…0,4
Кирпич 0,8…5,0 Мягкая глина 0,1…0,2
В тех случаях, когда действующие напряжения на фунт превышают допустимые, выкладывается промежуточный фундамент различной конструкции и глубины, который должен обеспечить удобное размещение и устойчивость бурового оборудования и исключить, его сильные вибрации в период строительства скважины и промысловогоо оборудования в период эксплуатации.
Срок службы фундамента должен быть не менее срока эксплуатации скважины. Нулевая отметка фундамента должна быть выше уровня поверхности грунта при конечной осадке при действии максимальной нагрузки. Площадь фундамента должна обеспечивать возможность перемещения и работы па нем монтажных и транспортных средств.
19.6 УСТОЙЧИВОСТЬ БУРОВЫХ СООРУЖЕНИЙ
Вышки устанавливают на высокие основания и прочно крепят к ним, особенно вышки мачтового типа. При действии ветровых нагрузок вышка может быть опрокинута только вместе с основанием. Если вышка башенного типа устанавливается на низкое основание без прочного крепления ее ног, то она должна быть проверена на устойчивость, при этом влияние оттяжек не учитывается. Оттяжки устанавливают д.сч обеспечения устойчивости во время бурь и сильных ветров.
М омент, опрокидывающий вышку на основание (точка В на рис. 19.7):Pt — горизонтальная составляющая от усилия натяжения ведущей и ведомой струн талевого каната, Н; Рг.вт — равнодействующая от ветрового давления на вышку, Н; Рг.с — горизонтальная составляющая от веса пакета свечей, Н; h— высота вышки, м; hв — Н — расстояние от опорной поверхности вышки до точки приложения ветровой нагрузки, м; hп — расстояние от опорной поверхности вышки до верхнего магазина пакета свечей, м.
Момент устойчивости вышки на основании
где GB — сила тяжести ненагруженной вышки, Н; l—расстояние от оси О—О скважины до точки В крепления подкоса, м.Д
ля обеспечения устойчивости необходимо, чтобы
Основное условие устойчивости
где k=1,15…1,2 — запас устойчивости; Мув — восстанавливающий момент, создаваемый силами системы относительно линии опрокидывания; М0 — опрокидывающий момент, создаваемый внешними силами системы относительно той же линии опрокидывания.
М
омент опрокидывания сооружения основание — мачта от носительно точки А при установке лебедки ниже пола буровой и креплении неподвижной струны каната
10>