Модернизация вибровала вибросита ВС-1-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

В данном дипломном проекте предложена модернизация вибросита ВС-1. Цель модернизации: 1) снижение металлоемкости; 2) ускорение запус-ка вибросита и улучшение его работы в зимний период.
Ожидаемый эффект от модернизации достигается за счет: 1) уменьше-ния диаметра вибровала; 2) установки подогревателя на вибросито. Техни-ческие решения подкрепляются графической частью проекта в объеме 10 ли-стов формата А1, пояснительной запиской с обзором и анализом научно –технической информации и патентов, прочностными, тепловыми и технико – экономическими расчетами, а также оценкой технологической и экологиче-ской безопасности.
Сито вибрационное с линейными колебаниями СВ-1Л (рисунок 1.13) имеет ряд сборочных единиц, унифицированных с ВС-1, но имеет по сравне-нию с ним принципиальные отличия в конструкции вибратора, что позволяет производить очистку увеличенных объемов бурового раствора, сброс более сухого шлама и повысить степень очистки буровых растворов.
Для любых возможных ситуаций бурения вибросито настраивается пу-тем изменения угла наклона виброрамы 1, амплитуды колебаний и других особенностей. Угол наклона виброрамы регулируется двумя механическим домкратами 2, чем обеспечивается угол наклона от +3° до -5°. Это позволяет избежать ухода бурового раствора в отвал и получить шлам пониженной влажности.
Изменение амплитуды колебания от 0 до 2 мм осуществляется простой раздвижкой дебалансов 3, что позволяет менять линейную траекторию дви-жения виброрамы с ускорением от 3 g до 6 g. Это обеспечивает увеличение пропускной способности и стойкости ситевых кассет (увеличение срока службы сеток на 30-40%) по сравнению с виброситом ВС-1.
Виброрама вибросита СВ-1Л совершает линейные колебания под уг-лом 45° к горизонтали за счет вращения в противоположном направлении двух дебалансов 3. Этот метод улучшает продвижение шлама в отвал.
Растворосливная пластина 4 рассеивает энергию падающего на сетку 5 бурового раствора, что распределяет поток более равномерно по задней ча-сти сетки и увеличивает ее долговечность.

В рабочем проекте на строительство группы поисковых скважин Кор-динская – 1,2 выбрана следующая конструкция скважин: устройство шахто-вого направления – обсадной трубой диаметром 426 м толщиной 12 мм, за-глубляемой на10 м, далее обсадные колонны: направление – диаметром 323,9 мм до глубины 30 м, кондуктор-диаметр 244,5 м интервал глубины до 520 м, промежуточная колонна - диаметром 177,8 мм, интервал глубины до 2370м и эксплуатационная колонна хвостовик диаметром127,0 мм в интер-вале от 1825 – 2700 м. Направлением перекрывают рыхлые неустойчивые отложения. Кондуктор спускают для перекрытия слабоустойчивых пород пермокарбона и верхней части кембрийских отложений. водоносных гори-зонтов, а также для установки противовыбросового оборудования. Проме-жуточная колонна должна перекрыть зоны поглощения промывочной жид-кости кавернооборазования, а также для установки противовыбросового оборудования. Эксплуатационная колонна хвостовик предназначена для изоляции и качественного испытания продуктивных отложений.
Для строительства скважин с заданной конструкцией в рабочем проекте выбрана буровая установка БУ2500/160ДГУ-М (лист1) , соответствующая в наибольшей степени природным, геологическим и технологическим услови-ям бурения этих скважин.. Установка предназначена для бурения скважин глубиной до 2500 м с допускаемой нагрузкой на крюке 1600 кН, имеет ди-зель – гидравлический привод основных исполнительных механизмов и уни-версальную монтажеспособность.
Типы и параметры буровых растворов, соответствующие особенностям их геологического разреза и физико-механическим свойствам вскрываемых горных пород, таблица 3.1.
Вибросита ВС-1, входящие в состав БУ2500/160ДГУ-М, как было по-казано выше, имеют габариты и массу, значительно превосходящие другие конструкции вибросит, что резко снижает их технологичность в изготовле-нии, эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте. В моей работе будет выполнена попытка на основе прочностных расчетов уменьшить массу вибросит (Чертеж, лист 4). При анализе вала можно прийти к выводу, что наиболее ненагруженной частью является центральная его часть. Предлагаю уменьшить диаметр центральной части вала со 140 до 90, что значительно уменьшит металлоемкость вала и системы вибровала в целом.
Опыт эксплуатации вибросит ВС – 1 на установках БУ2500/160ДГУ-М в зимний период показывает также, что одним из их основных недостатков является слишком долгий запуск вибросита после остановки циркуляции бу-рового раствора. Причина такого долгого запуска является замерзание бу-рового раствора в вибросите, и для нормального запуска вибросита затра-чивается значительная часть времени на разогрев обледеневшей кассеты и вибросита в целом. Данное обстоятельство связано с недостаточно эффектив-ной системой утепления блока очистки установок БУ2500/160ДГУ-М, нахо-дящихся в данное время в эксплуатации. Для уменьшения времени запуска вибросита в зимний период предлагаю установить на нем теплообменник (Чертеж , лист3), предотвращающий замерзание бурового раствора во вре-мя остановки буровой, и , соответственно, исключающий разогрев виброси-та и замерзшего бурового раствора. Особенностью этого предложения явля-ется то, что теплообменник будет отключаться на время остановки буровой, так как если буровой раствор перестанет циркулировать по приемной емко-сти вибросита, а теплообменник будет работать, то на дне вибросита будет образовываться затвердевший буровой раствор, что будет ухудшать тепло-проводность и текучесть бурового раствора по приемной емкости. А за 10 минут до начала работы вибросита мы запускаем теплообменник, который растапливает лед и приводит вибросито в готовность для дальнейшей рабо-ты. При установке теплообменника обязательно надо предусмотреть наклон вибросита (примерно 5%) для более качественного сливания воды при оста-новке теплообменника. Так как если мы этого не сделаем, вода в теплообмен-нике может замерзнуть, что приведет в негодность всю систему обогрева.