ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УЧАСТКА РАБОТ
Тектоника
ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ
Выбор промывочного агента для бурения скважины
Определение оптимальной массы бурильной колонны
Расчет обсадных колонн
Буровое оборудование
Выбор насосной установки
Выбор силовой установки
ТЕХНОЛОГИЯ БУРЕНИЯ
Расчет производительности насосов для бурения под каждую обсадную колонну
ЦЕМЕНТИРОВАНИЕ СКВАЖИНЫ
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНЫХ И КОМФОРТНЫХ БЫТОВЫХ УСЛОВИЙ
ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Навигация
Выбор силовой установки
Проектирование строительства эксплуатационной скважины №11 на Северо-Прибрежной площадке Краснодарского края
117445
знаков
16
таблиц
2
изображения
2.3.2.3 Выбор силовой установки
Под силовым приводом понимается комплексное устройство, осуществляющее преобразование электрической энергии или энергии топлива в механическую и обеспечивающее управление преобразованной механической энергии:
Основными элементами силового привода являются двигатель, передаточные устройства (механизмы) от него к исполнительному механизму и устройства системы управления.
Привод основных исполнительных механизмов буровой установки (лебедки, буровых насосов, ротора) называется главным приводом. В зависимости от вида двигателя и типа передачи он может быть электрическим, дизельным, дизель-гидравлическим, дизель-электрическим и газотурбинным. Наиболее широко применяют в современных буровых установках электрический, дизельный, дизель-гидравлический, дизель-электрический приводы.
Основными преимуществами электрического привода переменного тока являются его относительная простота в монтаже и эксплуатации, высокая надежность, экономичность. В то же время буровые установки с этим типом привода можно использовать лишь в электрифицированных районах.
Дизельный привод применяют в районах, не обеспеченных электроэнергией необходимой мощности. Важными преимуществами двигателей внутреннего сгорания (ДВС) при использовании их в качестве привода являются: высокий к. п. д., небольшой расход топлива и воды и небольшая масса на 1 кВт мощности. Основной недостаток ДВС - отсутствие реверса, поэтому необходимо специальное устройство для получения обратного хода. ДВС типа дизель допускают перегрузку не выше 20%. Для их обслуживания требуется квалифицированный обслуживающий персонал.
Дизель-гидравлический привод состоит из ДВС и турбопередачи. Турбопередача – это промежуточный механизм, встроенный обычно между дизелем и трансмиссией. Применение турбопередачи обеспечивает: плавный подъем груза на крюке; работу двигателя, если нагрузка на крюке больше той, которую сможет преодолеть ДВС, в этом случае двигатель будет работать при пониженных, но вполне устойчивых оборотах; большую долговечность передачи.
Наибольшим преимуществом обладает привод от электродвигателей постоянного тока, в конструкции которого отсутствуют громоздкие коробки перемены передач, сложные соединительные части и т. п. Электрический привод постоянного тока имеет удобное управление, может плавно изменять режим работы лебедки или ротора в широком диапазоне.
Дизель-электрический привод состоит из приводного электродвигателя, связанного с исполнительным механизмом; генератора, питающего этот электродвигатель; дизеля, приводящего во вращение генератор.
Силовые приводы подразделяют на индивидуальный и групповой. Индивидуальным называется такой привод, который приводит в действие один исполнительный механизм или отдельные его части. Групповым называется такой привод, который приводит в действие два и более исполнительных механизма.
Технология бурения нефтяных и газовых скважин имеет свои особенности и предъявляет определенные требования к силовому приводу.
В процессе бурения основная часть мощности потребляется буровыми насосами и ротором, а в процессе спуско-подъемных операций - лебедкой и компрессором. Работа насосов в процессе бурения характеризуется постоянством нагрузки на силовой привод. Во время спуско-подъемных операций привод имеет резко переменную нагрузку - от нулевой (холостого хода двигателей) до максимальной. При подъеме инструмента из скважины необходимо обеспечить в начале подъема каждой свечи плавное включение лебедки и постепенное увеличение скорости подъема, так как резкое включение и мгновенное увеличение скорости могут привести к разрыву талевого каната или поломке оборудования. При ликвидации аварий в скважине привод часто работает с резко переменными нагрузками, превышающими расчетные.
К силовому приводу буровых установок предъявляются следующие требования: соответствие мощности условиям работы и сполнительных механизмов, гибкость характеристики, достаточная надежность и экономичность.
Гибкость характеристики определяется способностью привода автоматически или при участии оператора быстро приспосабливаться в процессе работы к изменениям нагрузок и скоростей работы исполнительных механизмов при условии рационального использования мощности.
Нагрузки и скорости буровой лебедки и ротора в процессе работы могут изменяться в больших пределах (1:4 – 1:10). Двигатели не обладают такой гибкой характеристикой, поэтому в приводах современных буровых установок применяют устройства искусственной приспосабливаемости, т. е. между двигателем и исполнительным механизмом устанавливают промежуточные передачи.
2.3.2.4 Выбор буровой вышки и талевой системы
Буровая вышка предназначена для подъема и спуска бурильной колонны и обсадных труб в скважину, удержания бурильной колонны на весу во время бурения, а также для размещения в ней талевой системы, бурильных труб и части оборудования, необходимого для осуществления процесса бурения.
В настоящее время при бурении на нефть и газ используют металлические вышки башенного и мачтового типов. Из вышек мачтового типа применяются А-образные.
Ее выбор осуществляется по высоте Н, м, и по грузоподъемности Q.
Определим высоту вышки (Н, м) по формуле:
Н = k*Lсв, (2.3.16.)
где k- коэффициент, предупреждающий затягивание бурового снаряда в кронблок при его переподъеме (обычно k = 1,2-1,5);
Lсв - длина свечи, зависящая от глубины скважины, м.
Принимаем k = 1,5; Lсв = 24 м.
Н= 1,5*24 = 40 м.
Таким образом, вышка ВМУ-45*200У, входящая в комплект выбранной буровой установки, вполне подходит для выполнения проектируемых работ.
Талевая (полиспастовая) система буровых установок предназначена для преобразования вращательного движения барабана лебедки в поступательное (вертикальное) перемещение крюка и уменьшения нагрузки на ветви каната.
Через канатные шкивы кронблока и талевого блока в определенном порядке пропускается стальной талевый канат, один конец которого крепится неподвижно, другой конец, называемый ходовым (ведущим), крепится к барабану лебедки.
По грузоподъемности и числу ветвей каната в оснастке талевые системы разделяют на различные типоразмеры. В буровых установках грузоподъемностью 50 – 75т используют талевую систему с числом шкивов 2Х3 и 3Х4; в установках грузоподъемностью 100 - 300т применяют число шкивов 3Х4, 4Х5, 5Х6 и 6Х7. В обозначении системы оснастки первая цифра показывает число канатных шкивов талевого блока, а вторая цифра число канатных шкивов кронблока.
Произведем расчет оснастки и выбор талевого каната.
Вычислим количество рабочих ветвей по формуле:
m = Qкр/Рл*ηm, (2.3.17.)
где Qкр - вес бурового снаряда, Н;
Рл - грузоподъемность лебедки станка, Н;
ηm - КПД талевой системы, равный 0,8 - 0,9.
Так как наибольший вес (173,5 т) будет иметь тех. колонна диаметром 245мм , то производить расчет будем только для этой колонны:
m = 1735000/(200000*0,9) =10 ветвей.
Общее количество ветвей каната при симметричной системе равно:
m0 = m+2
m0 = 10+2=12.
Следовательно, будет применяться оснастка 5x6.
Длина талевого каната в оснастке Lоc. зависит от числа струн m в ней и полезной высоты вышки hn.
Lоc = (m +2)* hn+l3, (2.3.18.)
где 13 = 30 м - длина каната, наматываемого на барабан.
Lоc = (12+2)*40+30 = 590 м.
Тогда вес каната
Gк = Lоc*qк, (2.3.19.)
где qк - вес 1 м каната.
Gк = 590*33,8 = 19942 Н = 19,94 кН.
Определим наибольшую статическую нагрузку на подвижные струны каната талевой системы:
Рт с = L*q + lубт*qубт + Gтс (2.3.20.)
где L - длина бурильных труб, м;
q - вес 1 м бурильных труб, Н;
lубт - длина УБТ, м;
qубт - вес 1 м УБТ, Н;
Gтс - вес талевого блока, каната и крюка, Н. Рассчитаем Gтс :
Gтс = Gтб +Gканата +Gкрюка (2.3.21.)
Gтс = 67000+19942+35000 = 121942 Н = 121,94 кН.
Для снаряда при бурении под колонну диаметром 324 мм:
L = 922 м, q = 319Н. lубт= 98м, qубт = 1.56 кН.
Ртс = 922*319+ 98*1560+121942 = 568940= 568.94 кН.
Статическая нагрузка на 1 струну:
Р = Ртс / m,
где m - число ветвей талевой системы.
Р =568.94/12 = 47.41 кН.
Для снаряда при бурении под колонну диаметром 245 мм:
L = 2364.5, q = 319Н, lубт= 85.5м, qубт = 1.56 кН;
Ртс = 2364.5*319+85.5*1560 + 121942 = 1009608Н = 1009.608 кН.
Статическая нагрузка на 1 струну:
Р = 1009.608 /12 = 84.13 кН.
Для снаряда при бурении под колонну диаметром 140 мм:
L = 2936 м, q = 319 Н, lубт= 89 м, qубт= 1,56 кН.
Ртс = 2936*319+89*1560+ 121942 = 1197366 Н= 1197.366 кН.
Статическая нагрузка на 1 струну:
Р = 1197.366/12 = 99.78 кН.
Для тех. колонны диаметром 245мм:
Lк = 2450 м, q = 708 Н,
Ртс = 2450*708+ 121942 = 1856542Н= 1856.542кН.
Статическая нагрузка на 1 струну:
Р = 1856.542/12 = 154.7 кН.
Учитывая вычисленные статические нагрузки, выбираем стальной талевый канат правой крестовой свивки типа ЛК-РО конструкции 6x31+1 м. с. диаметром 32 мм (по ГОСТ 16853-88).
| Таблица 5 |
Похожие работы
... смеси. При промывках наблюдалось увеличение значений газопоказаний до 0,9 – 1,5%, газ по составу к чокракскому. Возможно, это связано с перетоками газа из чокракских отложений, расположенных рядом скважин Песчаная №1 и №2. В чокракских отложениях выделяются перспективные участки разреза, представленные песчаниками и алевролитами. Песчаники в интервалах 3017 – 3022 м, 3026 – 3030 м и 3036,5 – ...
... . Умеренно-влажный климат, с мягкой зимой и очень теплым летом, позволяет отдыхать в этом благодатном крае в любое время года. В Краснодарском крае сосредоточены основные приморские курорты России: Сочи, Анапа, Геленджик, Туапсе, Ейск. Песчаные, галечные и рукотворные пляжи на побережье Черного и Азовского морей оборудованы аэросоляриями, душевыми установками, станциями по прокату катеров, лодок, ...
... косвенного воздействия на них. Поэтому данную стадию современного рыночного капитализма называют еще государственно-корпоративным капитализмом или регулируемым рыночным капитализмом. Являясь основой национальной экономики этого типа, современная высокоразвитая капиталистическая корпорация представляет собой единую хозяйственную технологическую цепочку, которая берет начало в добывающих отраслях, ...
... комиссии с участием представителя госнадзора и им выдаются удостоверения. Повышение рабочими уровня знаний по безопасности труда осуществляется на курсах повышения квалификации, ее сдачей экзаменов. 136. Виды инструктажа, регистрация инструктажа. Инструктаж работающих подразделяется на: 1. вводный 2. первичный на рабочем месте 3. повторный 4. внеплановый 5. целевой Все ...
0 комментариев