Усовершенствование калибратора (расширителя) Винтового забойного двигателя ДО – 88 мобильной колтюбинговой установки М-10 -Агрегат для капитального ремонта скважины – Разработка внутрискважинного оборудования-Дипломная работа-Оборудование для капитально

Усовершенствование калибратора (расширителя) Винтового забойного двигателя ДО – 88 мобильной колтюбинговой установки М-10 -Агрегат для капитального ремонта скважины – Разработка внутрискважинного оборудования-Дипломная работа-Оборудование для капитального ремонта, обработки пласта, бурения и цементирования нефтяных и газовых скважин
АННОТАЦИЯ

В данном дипломном проекте проведен анализ геологических условий месторождения, в соответствии с которым выбран способ ремонта и скважинное оборудование для него.
Для выбора прототипа и дальнейшей разработки произведен краткий обзор и анализ известных средств для ремонта скважин в рассматриваемой области.
Составлена структурная схема разрабатываемого оборудования. Произведен выбор технологии ремонта скважины. Для подтверждения надежности проектируемого оборудования произведены расчеты на прочность наиболее нагруженных элементов.
В проекте также рассмотрены вопросы тарнспортировки, монтажа, эксплуатации и ремонта. Составлен график планово предупредительных ремонтов.
В разделе безопасности жизнедеятельности описаны правила безопасной эксплуатации установки для капитального ремонта скважины(КРС). Выполнен расчет молниезащиты установки для КРС.
В экономическом разделе произведен расчет по сроку окупаемости оборудования после модернизации.

Проведен анализ и выбор внутрискважинного оборудования, при использовании сталеполимерных труб, появляется возможность возникания реактивного момента, вследствие чего, целесообразно применять заякоривающее устройство типа ЯГ представленного на листе (3), в качестве привода был выбран, Винтовой забойный двигатель ДО – 88 представленный на листе (4) из за малой металлоемкости и простоте конструкции, наиболее подходящий для геологических условий скважины. Разрушение солевых отложений которые представляют собой кристаллические образования, средней твердости, при механическом способе их удаления, был выбран калибратор (расширитель) и гидромониторное трехлопастное долото, так как при соскабливании накоплений колибратором долото, предотвратит их оседание. При выборе колибратора решалась задача изобретения новой конструкции, точнее изготовления его из стандартного серийнновыпускаемого переводинка. Представленного на листе (5) Произведен расчет электромеханического оборудования установки, также была подобрана мощность двигателя его частота вращения и крутящий момент передаваемый на колибратор и долото. Разработан технологический процесс изготовления колибратора, режимы резания пазов для лезвий. Колибратор(М)- Общий вид модернизированного колибратора состоит из корпуса с пазами и взаимозаменяемыми лезвиями. Что позволяет использовать разные по размеру лезвия под разные диаметры скважин (Лист 6)
Общий вид внутрискважинного оборудования представлен на листе (8)
1-колонна гибких труб
2-Якорь
3-винтовой забойный двигатель
4-колибратор(М)
5- Гидромониторное трехлопастное долото.
Был произведен расчет на прочность колонн сталеполимерных гибких труб.
В результате расчетов диаметр якоря составляет 136мм, винтового забойного двигателя 89мм, колибратора 120мм.
Говоря об оценке надежности по отказам деталей во внутрискважинном оборудовании, можно сказать ,что модернизированный колибратор не уступает по надежности базовым.
Технической задачей, на решение которой направлена модернизация, является повышение надежности и эффективности работы породоразрушающего устройства за счет не трудоемкой замены изнашиваемых лезвий, что обеспечивает оперативность ремонтных работ,
Разработана технологическая схема монтажа Агрегата. (Лист 9)
Был составлен график планово-предупредительных ремонтных на каждое оборудование из вышеперечисленных Лист (10), составлена карта смазки на колтюбинговую установку (лист 11)
Из за агрессивной среды наиболее изнашиваемая деталь является винт Винтового забойного двигателя, в следствии чего мы составили карту технических требований на дефектацию винта и последующим его хромированием.
В разделе безопасность и жизнидеятельность человека проведен анализ и оценка опасностей при выполнении работ, связанных с ремонтом скважин, проведен расчет заземления электрооборудования и рассмотрены мероприятия по обеспечению производственной безопасности.
В технико – экономическом резделе проведен расчет себестоимости добычных работ, расчет фонда заработанной платы, стоимости материалов, стоимости электроэнергии, амортизации, расчет экономии по себестоимости и расчет капитальных вложений в новую технику. Срок окупаемости вводимого оборудования составляет 3 года.

5 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ПРОЕКТИРУЕМОГО ОБОРУДОВАНИЯ, РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

5.1 Разработка технического задания
Наименование и область применения
 Наименование изделия и его шифр.
Колибратор-40ХНМА.
 Назначение и область применения.
Калибратор - элемент компоновки, предназначенный для калибрования ствола скважины ( по диаметру долота) и улучшения работы долота за счет уменьшения поперечных колебаний компоновки в нижней призабой-ной части.
 возможность использовать изделие для поставки на экспорт.
Колибратор может поставляться на экспорт в комплекте с установкой при наличии её патентной чистоты по странам поставок.
 Основания для разработки.
 Организация утвердивший документ.
Кафедра НГМиО в лице заведующего кафедрой Сысоева Н.И.

 Тема, этап отраслевого и тематического плана в рамках которого будет выполняться задание.
Дипломный проект.
 Цель и название разработки.


 Заменяемое старое или создание нового.
Разрабатывается новый колибратор для соскабливания соляных отложений в скважинах.

По заказам предприятия производящих капитальный ремонт наклонных скважин.
 Источник финансирования.
Разработка опытного образца финансируется ОАО “Кавказтрансгаз”
 Количество и сроки изготовления.
Оговариваются с заказчиком.
 Предполагаемые исполнители.
Студент Стороженко Д.В. и УВП ИТР кафедры НГМиО.
 Источник разработки.
 Протоколы лабораторных испытаний.
Протокол промышленных испытаний опытных образцов РАНТ 10.01. в 1999 г.
 Технические требования.
 Стандартные и нормативно - техническая документация.
Технические условия на установки для капитального ремонта скважин.
 Состав изделия, требования к изделию.
Колибратор предназначен для калибрования ствола скважины .
Она состоит из корпуса и лезвий.
 Требования к показателям назначения, надежности, ремонтопригодности.
Конструкция колибратора должна, удовлетворять следующим требованиям:
Эффективное удаление соляных отложений с эксплуатационной колонны.
 Требования к унификации.
Основные сборочные единицы колибратора: корпус, лезвия, должны быть максимально унифицированы с аналогичными колибраторами.
 требования к безопасности.
Эксплуатацию мобильной установки М-10 необходимо выполнять в соответствии с “Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности” утвержденными Госгортехнадзором 01.09.1998г., “Правилами дорожного

движения”,”Руководство по эксплуатации”
 Эргономические показатели должны обеспечивать максимальную эффективность, безопасность и комфортность труда.
 Требования к патентной чистоте.
Установка М-10 должна обладать патентной чистотой по странам СНГ, США, Англии, Франции, Японии, Германии.
 Требования к номенклатуре изделия.
Трубы диаметром 73х2х1588, изготавливают из полимерная, грузонесущая, армированная труба высокого давления марки ТГ, ТУ 3585-008-24118545-2006.
 Требования к эксплуатации.
Эксплуатировать в соответствии с Руководством по эксплуатации.
 Экономические показатели.
 Ориентировочный экономический эффект от применения колибратора 69483,6 руб; (информация взята из расчетов).
 Срок окупаемости затрат 3 года.
 Цена договорная.
 Предлагаемая годовая потребность не рассчитывается.
 . Стадии и этапы разработки.
Разработка конструкторской документации для изготовления опытной партии колибраторов.
 Изготовление и предварительные испытания опытной партии колибраторов.
 Приемочные испытания опытной партии колибраторов.
 Корректировка конструкторской документации на установочную серию.
 Изготовление установочной серии колибратров для установок М-10.

5.1.1 Анализ соответствия технических требований служебному назначению изделия
Целью анализа является выявление недостатков конструкции детали по чертежу и техническим требованиям; возможное улучшение технологичности конструкции.
Все операции по обработке детали могут выполняться на стандартном оборудовании (фрезерный, шлифовальный и т.д.). Открытые поверхности и отверстия обрабатываются стандартными инструментами (фрезами, и т.д.).

Имеется возможность совмещения технологической и измерительной баз при выдерживании размеров. При различных операциях базирование осуществляется по наружным диаметрам и торцу детали.
Наиболее экономически выгодным способом получения заготовки является поковка.
Технологичность конструкции – степень соответствия конструкции детали оптимальным производственным условиям ее изготовления при данном масштабе производства. Показатели: эксплуатационная надежность, долговечность, ремонтопригодность, металлоемкость.
Металлоемкость оценивается по коэффициенту использования металла:
K_u=q/Q=25/35=0,71
где q = 25кг – масса детали,
Q = 35 кг – масса заготовки.
Конструкция детали технологична, т.к. ее можно изготовить производственным методом с минимальными металлоемкостью и трудоемкостью при соблюдении заданных технологических требований.

5.5 Материал и выбор способа получения заготовки

Конструктивно колибратор выполнен. Посадочные поверхности – вал под ступицу – выполнен с высокой точностью (8 квалитет) и высокой чистотой поверхности (Ra = 1,6 мкм), что требует применения абразивного инструмента для их обработки.
Колибратор изготавливается из легированной стали 40ХНМА ГОСТ 4543-71, сочетающей высокие механические и хорошие технологические свойства, а также невысокую стоимость.
Обработка поверхностей колибратора не вызывает затруднений и возможна на универсальном станочном оборудовании без применения специальных приспособлений и инструментов.

5.2 Разработка техпроцесса изготовления колибратора

Выбор заготовки
Метод получения заготовки определяется конструкцией детали, применяемым материалом, техническими требованиями, типом производства, а также экономическими показателями. Заготовку для колибратора можно получить двумя способами:
 из проката;
 из поковки.
Применение заготовки из проката позволяет существенно упростить заготовительную операцию, но при этом коэффициент использования материала будет самым низким, а объём последующей механической обработки самым большим. Применение поковки повышает коэффициент использования материала и снижает объём последующей механической обработки, но при этом существенно усложняется заготовительная операция.
Но учитывая отношение диаметра детали к ее длине (100/336) предпочтение отдаем поковки, так как получение детали из проката требует больших затрат на её изготовление.
6 ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ УСТРОЙСТВА


Для удаления плотных отложений, образованных неорганической соли, парафина и кристаллогидратов, а также цемента применяют технологии, основанные на их разбуривании. Оборудование применяемое при разбуривании пробок представлено на рисунке 17.2, оно в себя включает установленные на колонне гибких труб стабилизатор (он выполняет и функции центратора), винтовой забойный двигатель и инструмент, разрушающий пробку. В качестве инструмента применяют калибратор-расширитель, ниже которого устанавливают доло¬то малого диаметра которое служит для задания направления и центрирования калибратора-расширителя при его работе.
Высокие обороты, обеспечиваемые забойным двигателем, предопределяют необходимость применения стабилизатора, который предотвращает вибрацию нижней части КГТ и всего инструмента.

Рисунок 17.2