1510

Чертежи-Графическая часть-Дипломная работа-Схема колтюбинговой буровой М 10, Винтовой забойный двигатель ДГ-108, ВЗД ДДВВ-75/108.3, ВЗД Д-75, Деталировка

ID: 166604
Дата закачки: 07 Мая 2016
Продавец: https://vk.com/aleksey.nakonechnyy27 (Напишите, если есть вопросы)
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Чертежи
Форматы файлов: AutoCAD (DWG/DXF), КОМПАС
Сдано в учебном заведении: ИНиГ

Описание:
Различают три способа бурения:
роторное - когда двигатель, приводящий во вращение долото на забое при помощи колонны бурильных труб, на¬ходится па поверхности;
турбинное — когда двигатель расположен у забоя скважины, над долотом, поток бурового раствора кроме известных функций используется как источник энергии.
с использованием электробура — также как и у турбинного способа бурения двигатель расположен над долотом, в качестве источника энергии используется электрический ток.
Роторное и турбинное бурение являются основными способами проводки скважин и применяются повсеместно.
Способ бурения выбирают с учетом особенностей и условий проходки скважин. При этом следует принимать во внимание область рационального использования того или другого способа бурения.
Области рационального использования различных способов бурения для данных условий приведены в таблице № 1 данные взяты из литературы Калинин А.Г., Левицкий А.З., Мессер А.Г., Соловьев Н.В. "Практическое руководство по технологии бурения скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые." 2001
Таблица № 1
Исходная информация Способ бурения
 Роторный ГЗД Электробуром
Глубина бурения <3000 м
Температура на забое <140&#186;С
Профиль скважины наклонно направленный, горизонтальный
Шарошечные долота типа М, МС
Буровой раствор плотность
<1700 кг/м3 +

В данном дипломном проекте осуществляется кустовое бурение, а именно бурение второго ствола.
При данных условиях наиболее рационально применить колтюбинговую установку.
Колтюбинговая установка оснащена длинномерной безмуфтовой трубой которая обладает повышенной гибкостью и имеет меньшую прочность по сравнению с бурильными трубами.
Проанализировавши, области рационального использования различных способов бурения делаем вывод:
Вследствие проводки наклонно направленной скважины, а так же повышенной гибкости и меньшей прочности длинномерной безмуфтовой трубы использование роторного способа бурение не возможно.
Использование электробура так же не целесообразно вследствие того, что длинномерную бесшовную трубу необходимо оснастить приспособлениями для крепления бронированного кабеля, что связано с усложнением конструкции длинномерной бесшовной трубы и дополнительными затратами.
Вследствие чего наиболее оптимальным является бурение с применением гидравлических забойных двигателей.

1.3. Выбор буровой установки.

В настоящее время широко и используются буровые установки и ремонтные агрегаты на их основе.
В свою очередь бурение буровыми установками различных классов -дорогостоящий процесс. Это обусловлено тем фактом, что при строительстве буровой установки необходимо подвести пути сообщения (дорога), линии электропередач, построить площадку под буровую установку. По мимо перечислимого сооружение вышки долговременный, дорогостоящий процесс требующий привлечения специальных монтажных бригад.
Вследствие этого более перспективным является использование койлтюбинговых установок, т.к. колтюбинговые установки мобильны, а следовательно расходы на ее доставку существенно меньше чем для буровых установок. Вторым существенным преимуществом колтюбинговой установки является то, что она может выполнять как бурение скважины, так и ее ремонт. Третьим преимуществом койлтюбинговой установки является меньший срок строительства скважины, а следовательно и меньшие денежные затраты, это связано с тем что спускоподъемные работы занимают в среднем 2/3 от общего времени строительства, а так как колтюбинговая установка оснащена длинномерными безмуфтовыми трубами время на СПО значительно снижается.
Четвертое преимущество не требует строительства буровой вышки.
Также колтюбинговая установка имеет еще ряд преимуществ:
• при исследовании скважин:
- обеспечение возможности доставки приборов в любую точку горизонтальной скважины;
- высокая надежность линии связи со спускаемыми при¬борами;
• при выполнении подземных ремонтов:
- отсутствует необходимость в глушении скважины и, как одно из следствий, не ухудшаются коллекторские свойства призабойной зоны продуктивного пласта;
- сокращается время проведения спускоподъемных опера¬ций за счет исключения свинчивания (развинчивания) резь¬бовых соединений колонны труб;
- уменьшается период подготовительных и заключитель¬ных операций при развертывании и свертывании агрегата;
- исключается загрязнение окружающей среды технологи¬ческой и пластовой жидкостями;
• при проведении буровых работ:
- исключается возникновение ситуаций, связанных с вне¬запными выбросами, открытым фонтанированием;
- обеспечивается возможность бурения с использованием в качестве бурового раствора нефти или продуктов ее пере¬работки. Это позволяет осуществлять вскрытие продуктивного пласта оптимальным образом и совмещать процесс буре¬ния с отбором пластовой жидкости;
- становится возможным выполнять разрушение породы в условиях депрессии;
- обеспечивается эффективное бурение горизонтальных уча¬стков скважин;
- становится возможным применять устройства, информи¬рующие бурильщика о режимах бурения и оперативного уп¬равления процессом проводки скважины. При работе с подоб¬ным оборудованием реализуется "эффект присутствия" опера¬тора установки на забое скважины.
- обеспечение герметичности устья скважины на всех эта¬пах выполнения внутрискважинных операций, начиная с под¬готовки комплекса ремонтного оборудования, и вплоть до его свертывания;
- возможность осуществления работ в нефтяных и газовых скважинах без их предварительного глушения;
- отсутствие необходимости освоения и вызова притока скважин, в которых выполнялись работы с использованием колонны гибких труб;
- безопасность проведения спускоподъемных операций, так как в данном случае не нужно осуществлять свинчивание - развинчивание резьбовых соединений и перемещать насосно-компрессорные трубы (НКТ) на мостки;
- значительное улучшение условий труда работников бри¬гад подземного ремонта при выполнении всего комплекса операций;
- сокращение времени при спуске и подъеме внутрискважинного оборудования на проектную глубину;
- обеспечение возможности бурения, спуска забойных ин¬струментов и приборов, а также выполнения операций под¬земного ремонта в горизонтальных и сильно искривленных скважинах;
- соблюдение более высоких требований в области эколо¬гии при проведении всех операций по ремонту и бурению скважин, в частности, за счет меньших размеров комплексов оборудования для этих целей по сравнению с традиционными;
- существенный экономический эффект в результате при¬менения колонн гибких труб как при ремонте, так и при про¬ведении буровых работ.
В свою очередь колтюбинговые установки имеют ряд недостатков:
• самопроизвольное и неконтролируемое скручивание КГТ;
• невозможность принудительного проворота КГТ;
• ограниченная длина труб, намотанных на барабан;
• сложность ремонта КГТ в промысловых условиях.

В следствии это колтюбинговые установки все шире применяются в нефтегазовой отрасли.
При бурении с использованием колтюбинговой установки применяется следующая схема.

Рис.1. Схема колтюбинговой установки.

1 – колтюбинговая установка; 2 – БДТ; 3 – инжектор; 4 – ПВО; 5 – дроссельный манифольд; 6 – факел; 7 – бак-хранилище; 8 – сепаратор; 9 – емкость для бурового раствора; 10 – бункер-смеситель; 11 – центробежный насос; 12 – резервуар с водой; 13 – трехплунжерный насос; 14 – азотная установка.
В данное время использую следующие колтюбинговые установки: «Dreco», «Борец», «Скорпион», «М 10» .


Комментарии: Винтовые забойные двигатели предназначены для бурения вертикальных, горизонтальных и наклонно-направленных скважин. ВЗД наиболее полно удовлетворяют требованиям технологии бурения скважин низкооборотными долотами, а также могут быть использованы при капитальном ремонте эксплуатационных скважин и при геологическом бурении.
По принципу действия ВЗД относятся к объемным (гидростатического действия) роторным гидравлическим машинам, которые отличаются многообразием типов и конструкций.
Отличительная особенность ВЗД:
– наличие развитых поверхностей трения и щелевых уплотнений, поэтому большинство гидродвигателей роторного типа работает с использованием жидкостей с хорошей смазывающей способностью, свободных от механических примесей;
– винтовые двигатели относятся к объемным роторным гидравлическим машинам, которые отличаются многообразием типов и конструкций;
– сравнительно малая металлоемкость и простота конструкции этих гидромашин по сравнению с поршневыми явились важными факторами, способствующими их широкому использованию в современной технике;
– характерным для роторных гидромашин является наличие развитых поверхностей трения и щелевых уплотнений, поэтому большинство из них работают с использованием жидкостей с хорошей смазывающей способностью, свободных от механических примесей (исключение составляют одновинтовые гидравлические машины, предложенные Р. Муано).
Винтовые забойные двигатели, как и большинство винтовых роторных насосов, отличаются традиционным конструктивным исполнением рабочих органов: металлическим ротором с износостойким покрытием (обычно ротор покрывают хромом или никелем) и статором, имеющим привулканизированную эластичную (чаще всего применяется резина с твердостью 75 – 85 усл. Ед., иногда вместо резины применяют полимеры) обкладку, на внутренней поверхности которой расположены винтовые зубья. Согласно общей теории винтовых роторных гидравлических машин элементами рабочих органов являются:
– статор-корпус двигателя с полостями, примыкающими по концам к камерам высокого и низкого давления;
– ротор-винт, носящий название ведущего, через который вращающий момент передается исполнительному механизму;
– замыкатели-винты, носящие название ведомых, назначение которых уплотнять двигатель, т.е. препятствовать перетеканию жидкости из камеры высокого давления в камеру низкого давления;
Винтовые забойные двигатели имеют ряд преимуществ перед другими забойными двигателями:
– низкая частота вращения при высоком вращающем моменте на валу, что позволяет получать существенное увеличение проходки долота в твердых породах в 2 раза, в мягких в 1,5 раза, по сравнению с показателями турбинного бурения;
– небольшой перепад давления дает возможность применения гидромониторных долот;
– простота конструкции двигателя, что значительно упрощает ремонт и обслуживание;
– в качестве рабочей жидкости, возможно, использовать техническую воду, а также буровой раствор плотностью до 1500кг/м3, включая аэрированные жидкости;
– возможность контроля за работой двигателя под нагрузкой по изменению давления на насосах буровой установки.
Эти преимущества позволяют успешно применять ВЗД при использовании низкооборотных долот с маслонаполненными опорами.
Винтовые роторные двигатели являются практически единственным типом объемных гидравлических двигателей, которые сравнительно долговечны при перекачивании жидкостей, содержащих механические примеси и не обладающих смазывающими свойствами. Это достигается за счет особенностей принципа действия и конструктивного исполнения рабочих органов.
К особенностям принципа действия следует отнести:
– отсутствие быстроизнашивающихся распределительных устройств, поскольку распределение жидкости по шлюзам рабочих органов осуществляется автоматически за счет соотношения числа зубьев и шагов винтовых поверхностей ротора и статора;
– кинематику рабочих органов, в движении которых сочетается качение со скольжением при относительно невысоких скоростях последнего, что снижает износ рабочей пары;
– непрерывное изменение положения контактной линии в пространстве, в результате чего механические примеси, находящиеся в перекачиваемой жидкости, имеют возможность выноситься потоком из рабочих органов.
Винтовые забойные двигатели, предназначенные для бурения вертикальных, горизонтальных и наклонно-направленных скважин имеют общую конструктивную схему, различаются по энергетическим характеристикам (крутящий момент, частота вращения, перепад давления, расход и коэффициент полезного действия), габаритам и массе. Конструктивные отличия некоторых узлов и деталей, отечественных и зарубежных винтовых забойных двигателей обусловлены требованиями изготовления и сборки, разрабатываемой с учётом производственных возможностей заводов – изготовителей, а также периодической модернизацией ВЗД с целью повышения их надёжности и долговечности
Т.к. в буровой технике нет конструкционных решений по данной теме, необходимо разработать конструкционно-новую компоновочную схему.
Новая конструкционная будет состоять из забуриваемого долота, расширительного долота и двух независимых приводов на каждое долота.
В качестве привода выбираем винтовые забойные двигатели.
Выбор винтовых забойных двигателей в качестве привода долота обусловлен следующим:
1) использование турбобура не рационально в связи с его существенными недостатками.
2) использование модульного турбинно-винтового двигатели типа ТВД не приемлемо, вследствие того, что серийно выпускаемые двигатели имеют диаметр 195 и 240 мм, а бурение ведется бурильной головкой диаметром 187.3 мм.
1) т.к. бурение ведется шарошечными долотами, не допустимы высокие скорости вращения долота.
2) низкая частота вращения при высоком вращающем моменте на валу, что позволяет получать существенное увеличение проходки за рейс долота по сравнению с показателями турбинного бурения;
3) небольшой перепад давления, что создает возможность применения гидромониторных долот;
4) простота конструкции двигателя, что упрощает его ремонт и эксплуатацию.
ВЗД эксплуатируются с использованием воды и буровых растворов плотностью (1000 кг/м3 и менее) до максимальной (2000 кг/м3), включая аэрированные растворы и пену, с содержание песка не более 1% по весу, максимальным размером частиц 1 мм, при забойной температуре не выше +100 &#186;С.
Необходимо осуществить анализ имеющихся технических решений и выбрать приемлемый для нашего случая.
В наше время серийно выпускаются следующие винтовые забойные двигатели предназначенные для бурения.
I.а) ВЗД общего назначения екционный ные.
Предназначены для бурения вертикальных, горизонтальных, наклонно-направленных скважин.
ВЗД данного типа имеют следующую конструкцию: двигательная и шпиндельная секция и переливной клапан, корпусы которых соединяются между собой с помощью конической резьбы. Рабочими органами двигательной секции являются многозаходные винтовые ротор и статор. Внутри стального статора привулканизирована резиновая обкладка с винтовыми зубьями левого направления. На наружной поверхности стального ротора нарезаны зубья того же направления. Число зубьев ротора на единицу меньше числа зубьев статора, а отношение шагов винтовых линий пропорционально числу зубьев. Узел соединения ротора и выходного вала шпинделя, который может быть выполнен в виде двухшарнирного карданного соединения или гибкого вала, предназначенного для преобразования планетарного движения ротора во вращение вала шпинделя и передачи осевой гидравлической силы с ротора на подшипник шпинделя.

Рис. 9. Винтовой забойный двигатель типа Д:
1, 6 — переводник соединительный; 2 — статор; 3 — ротор; 4 — торсион; 5 — шпиндель

Преимуществами ВЗД данной серии является:
1) Высокое качество исполнения сборочных узлов и деталей, разработанных по результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований.
2) Созданы на основе многолетнего опыта конструирования турбобуров и в них использованы апробированные конструкции опорных узлов шпиндельной секции, резьбовых соединений, элементов соединения валов и др.
Недостатками данной серии ВЗД является:
1) ограничение по использованию бурового раствора.
2) бурение осуществляется не глубоких скважин.
3) энергетическая характеристика ВЗД ухудшается по мере износа рабочих винтовых пар и при зазоре в них свыше 1,0 мм, применение такого двигателя становится практически не целесообразно.
I.б) Секционные ВЗД
Предназначены для бурения вертикальных и наклонно направленных скважин различного направления с использованием бурового растворов при температуре не выше +100 &#186;С.
Конструктивное отличие от односекционных ВЗД:
1) имеют больше одной двигательной секции.
2) сборка возможна с ориентированием рабочих органов по винтовой линии с жестким соединением статоров и роторов с помощью переводника или сборка возможна без ориентирования рабочих органов с жестким соединением статоров и соединением роторов с помощью шарнира или гибкого вала.

Рис. 10 ВЗД екционный типа Д1-195 с соединением рото¬ров при помощи шарнира:
1 — клапан; 2 — переводник соединительный; 3 — втулка распорная; 4 — статор; 5 — ротор; 6 — муфта; 7,9, 10 — переводники; 8 — шарнир; 11 — вал
Преимуществами данной серии ВЗД является:
1) сниженные удельные нагрузки в рабочей паре.
2) требуемый момент силы на выходном валу обеспечивается при сниженном расходе бурового раствора.
3) уменьшенный износ рабочих пар.
4) повышенная долговечность ВЗД.
5) более высокий межремонтный период.
6) позволяет работать при перепадах давления в насадках используемых долот до 8-10Мпа.
Недостатками данной серии ВЗД является:
1) ограничение по использованию бурового раствора.
2) бурение осуществляется не глубоких скважин.
II) ВЗД с полым ротором
Предназначены для бурения вертикальных, наклон направленных и горизонтальных скважин различного назначения с промывкой буровым раствором на водной основе плотностью до 1300 кг/м3 в условиях температуры до +100 &#186;С.
Отличительной особенностью этих двигателей является то, что в них соединение полого ротора с валом шпинделя осуществляется через торсион, размещенный внутри ротора.

Рис.11. Винтовой забойный двигатель типа Д2-195 с полым ротором
Преимуществами данной серии ВЗД является:
1) уменьшение массы ротора и применение торсиона, размещенного в роторе, позволяет уменьшить длину и массу двигателя на 10-15%, а также существенно увеличить стойкость узла соединении ротора с валов шпинделя.
2)такая конструкция двигателя позволяет улучшить энергетическую характеристику двигателя, повысить его КПД и в 2-4 раза снизить уровень вибрации.
3) за счет унификации присоединительных элементов рабочих органов и торсиона эти двигатели могут быть секционированы, что позволяет повысить момент силы на валу и мощность, а также значительно увеличить срок службы рабочих органов.
4) в двигателях применяют простой надежный переливной клапан манжетного типа.
Недостатками данной серии ВЗД является:
1)ограничение по использованию бурового раствора.
2)бурение осуществляется не глубоких скважин
III) Многомодульные двигатели типа ДММ
Предназначены для бурения вертикальных, наклон направленных и горизонтальных скважин различного назначения с промывкой буровым раствором на водной основе плотностью до 1500 кг/м3 в условиях температуры до +100 &#186;С.
Отличительной особенностью этих двигателей является то, что их рабочие органы представляют собой агрегированные в корпусе элементы статора, а на валу – элементы ротора. Схемы модульного секционирования предполагают применение отдельных модулей статора при монолитном роторе; отдельных модулей ротора при монолитном статоре; агрегирование модулей ротора и статора.


Размер файла: 1,2 Мбайт
Фаил: (.rar)

Скачать

Добавить в корзину

Занесено в корзину

    Скачано: 1         Коментариев: 0

Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них.
Опять не то? Мы можем помочь сделать!

Некоторые похожие работы:

К сожалению, точных предложений нет. Рекомендуем воспользоваться поиском по базе.