МОДЕРНИЗАЦИЯ МЕХАНИЗМА ПОДАЧИ КОЛОННЫ ГИБКИХ ТРУБ. Инжектор колтюбенговой установке. Курсовая работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

В Курсовом проекте рассмотрены следующие вопросы:
- приведено описание горно-геологических и горнотехнических условий Марковского газоконденсатного месторождения с возможностью использования мобильной установки для капитального ремонта скважин;
- в разделе обзор и анализ известных технических решений приведены известные мобильные установки и возможность их использования в данных условиях. Особенно уделено внимание конструкциям инжекторов для перемещения колонны гибких труб и барабанов для намотки колонны гибких труб. Определены основные положения технического задания, что позволило в дальнейшем, с учетом патентного поиска, определить компоновку и расположение барабана для намотки гибких труб и конструкцию инжектора для спускоподъемных операций;
- в разделе расчет и конструирование выбраны и рассчитаны конструктивные, силовые, кинематические и энергетические параметры мобильной установки для капитального ремонта скважин, подобранно оптимальное число пар прижимных плашек, произведены основные расчеты на прочность;
- при оценке технического уровня и качества определены основные показатели надежности и требования к проектируемому объекту;
- в разделе эксплуатации основное внимание уделено технической эксплуатации с применением прогрессивной системы ППР, предложены графики проведения планово-предупредительных ремонтов, определена трудоемкость ремонтных работ и штат ремонтного персонала. Предложен технологический процесс ремонта приводного вала инжектора. Составлена карта смазки на основные узлы и элементы установки, рассчитана потребность в смазочных материалах и предложена система хранения и использования смазочных материалов;
- в разделе БЖД описаны вредные и опасные факторы, предложены мероприятия по снижению влияния этих факторов на окружающую среду и обслуживающий и эксплуатационный персонал;
- в разделе экономика приведен расчет себестоимости ремонтных работ, рассчитан экономический эффект от внедрения нового инжектора.

4 МОДЕРНИЗАЦИЯ МЕХАНИЗМА ПОДАЧИ КОЛОННЫ ГИБКИХ ТРУБ
4.1 Основные положения технического задания на мобильную установку для капитального ремонта скважин М-60
1.1. Наименование и область применения.
1.1.1 Наименование изделия и его шифр.
Мобильная установка для капитального ремонта скважин М-60.
1.1.2 Назначение и область применения.
Установка мобильная для ремонта скважин М-60 предназначена для про-ведения подземного ремонта нефтяных и газовых скважин и может выполнять широкий спектр следующих работ, такие как бурение скважин, ликвидация песчаных, парафинистых и гидратных пробок, закачка технологических рас-творов, цементирование скважин, обеспечение геофизических работ, воздей-ствие на скважинное оборудование, гидроперфорация, спуск-подъем насосного оборудования и приборов.
Мобильная установка может применяется для ремонта скважин глубиной до 2000 м. Тяговое усилие инжектора для перемещения колонны гибких труб - 60 кН. Величина сжимающей силы 383,4 МПа. Скорость перемещения гибкой непрерывной трубы: минимальная – 0,3 м/с, максимальная 0,6 м/с.
1.1.3 Возможность использования изделия для постановки на экспорт.
Мобильная установка для капитального ремонта скважин может постав-ляться на экспорт при наличии патентной чистоты установки по стране поста-вок.
1.2. Основания для разработки.
1.2.1 Организация, утвердившая документ.
Кафедра НГМО в лице заведующего кафедрой Сысоева Н.И.
1.2.2 Тема, этап отраслевого и тематического плана, в рамках которого будет выполняться задание.

Дипломный проект.
1.3. Цель и назначение разработки.
1.3.1 Заменяемое старое или создание нового.
В мобильной установке разрабатывается новая конструкция инжектора, в которой в качестве привода используется объемный гидропривод, позволяю-щий плавно изменять контролируемые параметры спуска трубы. Также добав-ляется дополнительная пара плашек, которая увеличивает площадь контакта гибкой трубы с плашками, что позволяет более равномерно распределять нагрузку на длинномерную трубу, не деформируя ее.
Кроме того, выполнена перекомпоновка рабочего оборудования на транспортной платформе, обеспечивающая повышение долговечности колонны гибкой трубы, за счет снижения ее деформации, и не исключен вариант увели-чения емкости барабана для намотки КГТ.
1.3.2 Ориентировочная потребность по годам с начала серийного произ-водства: один экземпляр для кафедры НГМиО до 28.12.10 г.
По заказам предприятий, производящих капитальный ремонт скважин.
1.3.3 Источник финансирования.
Разработка опытного образца финансируется УИРС ООО «Уренгойгазпром».
1.3.4 Количество и сроки изготовления.
Оговариваются с заказчиком.
1.3.5 Предлагаемые исполнители.
Добровольский А. А., кафедра НГМиО.
1.4. Источники разработки.
1.4.1 Протоколы лабораторных испытаний.
Протокол промышленных испытаний опытных образцов РАНТ 10.01 в 1999г.
1.4.2 Конструктивные проработки.
Конструкторская и нормативная документация на установку ЗАО «Фид-маш», рабочие чертежи, требования по эксплуатации.
1.4.3 Перечень других источников.
Заявка 2002107101/032002107101/03, от 19.03.2002, No 2225825 «Транс-портер
для перемещения длинномерных изделий», авторы: Надымов Н.П., Рассулов А.М., РоговтА.Б.; заявка 96117597/03, от 30.08.96, No 2109915 «Агрегат для спуска и подъема непрерывных стальных труб», автор: Чехунов А.Н.; заявка 96111375/03, от 05.06.96, No 2154146 «Агрегат подземного ремонта скважин с непрерывной колонной гибких труб», авторы: Молчанов А.Г., Чернобровкин В.И., Некрасов В.И..
1.5. Технические требования.
1.5.1 Стандарты и нормативно-техническая документация.
Технические условия на установки для капитального ремонта скважин.
1.5.2 Состав изделия, требования к изделию.
Мобильная установка для подземного ремонта скважин, состоящая из транспортной базы, колонны гибких труб, барабана для намотки КГТ, трубо-укладчика, кабины оператора, устьевого оборудования, гидравлической и ме-ханической части, инжектора колонны гибких труб. Инжектор для перемеще-ния колонны гибких непрерывных труб агрегата для капитального ремонта скважин, содержит корпус, привод, трансмиссию, две двухрядные цепи, состо-ящие из пластин втулок, соединенных осями и снабженные плашками, опорные поверхности которых взаимодействуют с гибкой трубой, а тыльные – с узлом прижима плашек, включающим гидравлические цилиндры, соединенные с ис-точником давления и взаимодействующими с каретками, на которых установ-лены ролики, передающие усилия плашкам, каретки снабжены двумя-тремя роликами и соединены шарнирно друг с другом, причем крайние каретки шарнирно соединены с корпусом устройства, а шарниры выполнены с некото-рым люфтом в направлении оси подачи гибкой трубы.
1.5.3 Требования к показателям назначения, надежности, ремонтопри-годности.
Конструкция мобильной установки для подземного ремонта скважин должна удовлетворять следующим требованиям: обеспечение необходимой скорости подъема (спуска) трубы, создание необходимого тягового усилия, обеспечение необходимой вместимости барабана, усилия прижима плашек ин-жектора. Надежность определяется временем безотказной работы установки. Ремонтопригодность установки должна создавать возможность реставрации или замены отдельных быстроизнашивающихся деталей или узлов непосред-ственно в промысловых условиях.
1.5.4 Требования к унификации.
Унифицируются узлы, сложные в кинематическом отношении: пульты управления, элементы оборудования кабин операторов и прежде всего элемен-ты гидропривода - гидронасосы, гидромоторы, гидроманипулятор, силовые цилиндры, управляющая и регулирующая аппаратура.
1.5.5 Требования к безопасности.
Эксплуатацию мобильной установки необходимо выполнять в соответ-ствии с «Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности», утвержденными Госгортехнадзором 01.09.1998г., «Правилами дорожного движения», «Руководством по эксплуатации мобильной установки для капи-тального ремонта скважин».
1.5.6 Эргономические и эстетические требования.
Эргономические показатели должны обеспечивать максимальную эффек-тивность, безопасность и комфортность труда. Наружные поверхности уста-новки (кроме автомобиля) должны иметь лакокрасочные покрытия. Качество покрытия по внешнему виду должны соответствовать группе У1 по ГОСТ 9.032-74, а по условиям эксплуатации группе У1 по ГОСТ9.104-79. Фактура покрытия – гладкая. Цвет покрытия – желтый (кроме настилов, кабины управ-ления, лестниц, ограждений). Соответственно кабина, настилы, лестницы, ограждения – синий.
1.5.7 Требования к патентной чистоте.
Установка должна обладать патентной чистотой по странам СНГ, США, Англии, Франции, Германии, Японии.
1.5.8 Требования к номенклатуре изделия.
Трубы диаметром 33×4×2000 без кольцевого сварного шва изготавлива-ются
из стали 08Х18Н10Т (ГОСТ 5632-72).
1.5.9 Требования к эксплуатации.
Установку эксплуатировать в соответствии с «Руководством по эксплуа-тации
мобильной установки для капитального ремонта скважины».
1.6. Экономические показатели.
1.6.1 Ориентировочный экономический эффект от применения одной установки 432000 руб.
1.6.2 Срок окупаемости затрат 7 месяцев.
1.6.3 Цена договорная.
1.6.4 Предлагаемая годовая потребность не рассчитывается.
1.7. Стадии и этапы разработки.
1.7.1 Разработка конструкторской документации для изготовления опыт-ной партии установок.
1.7.2 Изготовление и предварительные испытания опытной партии уста-новок.
1.7.3 Приемочные испытания опытной партии установок.
1.7.4 Корректировка конструкторской документации на установочную серию.
4.2 Выбор и расчет основных конструктивных и кинематических парамет-ров инжектора для перемещения колонны гибких труб
Основными параметрами для выбора инжектора являются конструктив-ные и кинематические параметры. Конструктивные параметры – длина инжек-тора, площадь контакта плашки с гибкой непрерывной трубой, геометрические размеры приводного вала, геометрические размеры ведущей и натяжной звез-дочки. Кинематические параметры - скорость перемещения гибкой трубы, уси-лие прижима, приводной момент ведущей цепи, тяговое усилие. Вышеперечис-ленные параметры будут являться основанием для произведения дальнейших расчетов [3].
Используя характеристики насоса, гидромотора и приводной звездочки инжетора определяем номинальную и максимальную скорости непрерывной трубы.
Два гидромотора, приводящие в действие цепи инжектора, получают ра-бочую жидкость от насоса того же типа, что и каждый гидромотор.