Модернизация ЛБУ-1200 на буровой установке 3Д-86 с целью улучшения работы РПД-Регулятора подачи долота-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

Выпускная квалификационная работа по теме «Модернизация ЛБУ-1200 на буровой установке 3Д-86 с целью улучшения работы РПД», целью которой является модернизация вспомогательного тормоза, состоит из пояснительной записки, графической части и приложения. Пояснительная записка объёмом 95 машинописных листов формата А4, содержит 14 рисунков, 15 таблиц, 46 формул и список использованных источников из 37 наименований. Графическая часть включает 10 листов чертежей, выполненных на форматах А1, А4 и А0.  Целью ВКР является автоматизация процесса бурения и снижение аварийности при бурении. В дипломном проекте заменен вспомогательный тормоз УТГ-1450 на ТЭП-75, кулачковая муфта на зубчатую и спроектированы подкладки под ТЭП-75. Новая конструкция не исчерпывает себя и является перспективной для внедрения в производство, а так же дает возможность и дальше вести работу в данном направлении. Найденные технические решения обоснованы расчётами. В результате проведения мероприятия по усовершенствованию буровой лебедки путем проектирования, конструирования и замены вспомогательного тормоза, замены зубчатой муфты, а так же сконструированных подкладок под тормоз, была уменьшена аварийность буровых работ, процесс бурения становится автоматизированным. А так же была получена прибыль 2033576,4 руб. в год. Таким образом, представленный проект является экономически выгодным и рекомендуется для реализации на промыслах Красноярского края и России. Буровая установка состоит из множества агрегатов, каждый из которых выполняет свою определенную задачу. Так бурение не возможно без спуско-подъемного комплекса, основным агрегатом которого является буровая лебедка.
Буровая лебедка ЛБУ-1200 входит в комплекс таких буровых установках как 3Д-76, 3Д-86, которые успешно используются на сегодняшний день, но все же чтобы отвечать современным требованиям, нужны изменения. Усовершенствование лебедки способно увеличить ее эффективность, соответственно и эффективность всей буровой установки.
Целью данного проекта является модернизация буровой лебедки ЛБУ-1200 производства завода “Уралмаш”, она же является предметом исследования.
В ходе изучения конструкции лебедки и ее состояния был выбран объект исследования – вспомогательный тормоз УТГ-1450.
Для достижения цели необходимо выполнить следующие задачи:
- провести анализ конструкции буровой лебедки ЛБУ-1200;
- оценить ее роль в бурении и проведении спуско-подъемных операций;
- рассмотреть тормозную систему как объект исследования;
- изучить конструкцию вспомогательных тормозов;
- выявить недостатки тормозной системы;
- найти пути решения проблемы не полной остановки бурильной колонны;
- провести патентно-информационный поиск;
- изложить техническое предложение для решения существующей проблемы;
- провести основные расчеты вспомогательного тормоза;
- провести тепловой расчет вспомогательного тормоза;
- выбрать материал для изготовления разрабатываемых подкладок;
- провести расчет на смятие проставок;
- обеспечить соответствие правилам безопасности и экологичности.
-вычислить экономическую эффективность предложенной модернизации;
Выполнение поставленных задач обеспечит достижение цели дипломного проекта.
Если заменить вспомогательный тормоз на электромагнитный порошковый, мы сможем автоматизировать процесс бурения и уменьшить аварийность на буровой. Так же увеличится эффективность тормоза, так как ТЭП-75 может полностью остановить буровую колонну.
Теоретическую значимость исследования представляет собранный, проанализированный и систематизированный материал для изучения проблемы и улучшения тормозной системы буровой лебедки ЛБУ-1200. Практической же значимостью данного проекта является готовое техническое предложение по модернизации лебедки, проведенные исследования и расчеты.
В ходе выполнения проекта будет использована теоретическая база научной литературы под редакцией следующих авторов: В.Г. Могилевский, В.И.Анурьев, Р.А.Баграмов, А.Л.Ильский, и многих других.
Указанная литература была изучена и проанализирована. Так же к методам, использованным при выполнении дипломного проекта, относится сравнение, моделирование, конструирование, проведение расчетов.

Был произведен обширный патентно-информационный поиск. На основании изученного материала, предлагается заменить гидродинамический тормоз УТГ-1450 на тормоз электромагнитный порошковый ТЭП - 75. Этот тормоз обеспечит плавный спуск бурильной колонны с полной её остановкой при необходимости. В результате увеличится срок службы бурового долота, увеличится скорость проходки, процесс бурения станет автоматизированным, уменьшатся простои буровой установки, освободим бурильщика от тяжелого утомительного труда.
Необходимо подобрать зубчатую муфту для соединения вала вспомогательного тормоза с валом лебедки, произвести расчеты подкладок, произвести расчеты проектируемой конструкции, подобрать охлаждающую жидкость.
В ходе дипломного проектирования был выполнен ряд задач, поставленных в начале исследования. Так были изучены конструкция буровой лебедки ЛБУ-1200, как предмета исследования, ее вспомогательного тормоза, как объекта, проведен обширный патентно-информационный поиск, в ходе которого было найдено решение.
Было выдвинуто техническое предложение, сутью которого является замена гидродинамического тормоза УТГ-1450 на электромагнитный порошковый тормоз ТЭП-75, замена кулачковой муфты на зубчатую муфту, замена охлаждающей жидкости в виде воды на тосол 65М и изготовление подкладок под тормоз. Выполнен ряд расчетов: расчет тормозного момента; тепловой расчет; расчет вспомогательного тормоза; расчет тормозного момента вспомогательного тормоза; тепловой расчет вспомогательного тормоза; расчет на надежность и долговечность; подбор и расчет муфты; выбор охлаждающей жидкости для системы охлаждения вспомогательного тормоза; расчет подкладок на смятие.
Подкладки рекомендуется изготавливать из углеродистой стали марки Ст 3, она соответствует всем необходимым критериям – выдерживает как высокие температуры, так и низкие, так же эта сталь устойчива к корродирующим средам и выдерживает необходимые нагрузки.
От проведенной модернизации буровой лебедки был получен значительный экономический эффект, равный 2033576,4 руб в год.
В проекте были учтены факторы безопасности и экологичности конструкции.
Цель дипломного проекта достигнута в полной мере и предложенная модернизация может быть воплощена в конструкциях буровых установок работающих как на территории Красноярского края, так и в других регионах России.