Модернизация узла крепления ситовых кассет вибросита ЛВС – 1М-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

В данном дипломном проекте рассмотрена модернизация вибросита ЛВС – 1М. Цель изобретения улучшение работы вибросита и увеличение монтажной технологичности ситовых кассет с минимальным простоем технологического оборудования.
Это достигнуто в результате установки быстросъемных устройств, фиксирующих ситовые кассеты на раме. Для этой цели проработана конструкция устройства, позволяющая производить смену изношенных кассет за минимальное время, экономическая эффективность данного устройства подтверждена соответствующими расчетами.
В зависимости от заступаемой из забоя выбуренной породы можно регулировать угол наклона виброрамы на любом этапе процесса бурения, посредством гидравлических цилиндров. Выполнены прочностные расчеты элементов крепления гидроцилиндра на металлоконструкции вибрационного сита. Подобраны оптимальные геометрические параметры гидроцилиндра на действующую нагрузку.

ПеРВ. ПРИМЕН.  
4 Основные параметры и техническое предложение по модернизации вибросита
4.1 Техническое предложение
На основании эксплуатации вибросита ЛВС–1М, буровыми предприятиями, можно сделать вывод, что одним из основных дефектов является быстрый выход из строя ситовых кассет. Средний срок службы кассеты составляет 7 - 10 дней. Причина такой короткой службы кассеты является достаточно большая амплитуда 3,7 мм при частоте 1130 об./мин, кроме того амплитуда изменяется в зависимости от количества поступаемого шлама из скважины.
Следует также отметить, что в настоящее время крепление и натяжение сетки вибрационного сита требует больших трудозатрат, что существенно увеличивает время замены ситовых кассет, а следовательно и простой технологического оборудования в процессе бурения нефтяных и газовых скважин.
В данной работе предлагается вместо существующих габаритных разъемных (болтовых) соединений использовать быстросъемные устройства, с помощью которых производится нормативное натяжение сетки и крепление ее на раме вибросита. Сущность этих устройств заключается в следующем: с помощью пальцев, представляющих собой цилиндрический стержень, на концах которых имеются фиксаторы для поворота их на 90°, а на противоположных концах резьбовое соединение, позволяющее с помощью гайки и пружинной шайбы выполнить быструю затяжку фиксирующего устройства. Натяжение сетки производится с помощью прижимных планок (см. графическую часть проекта).
Такая конструкция позволяет производить смену изношенных кассет с минимальными затратами времени, что не требует комплексной остановки технологического процесса.
СПРаВ. №  
  
ПОДПИСЬ И ДАТА  
ИНВ. № ДУБЛ.  
ВЗАМ. ИНВ. №  
ПОДПИСЬ И ДАТА  
ИНВ. № ПОДП.  
       СФУ ИНГ ДП-130602.65 052060 ПЗ ЛИСТ
        78
  ИЗМ ЛИСТ № ДОКУМ ПОДПИСЬ ДАТА  



ПеРВ. ПРИМЕН.  
4.2 Характеристики вибросита ЛВС-1М
Вибросито ЛВС-1М предназначено для очистки глинистого раствора, от выбуренной пароды при бурении нефтяных и газовых скважин. Вибросито применяется как составная часть циркуляционного комплекса. Данное сито может работать во всех климатических условия на суше.
Вибросито имеет следующие технические данные:
- максимальная пропускная способность при установленных кассетах с
ячейкой сетки 0,16 мм составляет, м3/с 0,038
- рабочая поверхность при ширине сетки 1300 мм, м2 2,67
- рабочая поверхность при ширине сетки 1000 мм, м2 1,8
- минимальный размер удаляемых частиц, мм 0,16
- мощность электродвигателя, кВт 2
-частота колебаний при амплитуде 3,7 мм 1400
(при уменьшении частоты вращения амплитуда увеличивается)
Прежде чем направить поток глинистого раствора необходимо поверхность сита смочить водой для предотвращения забивания ячеек. При остановке вибросита более чем на 15 минут, необходимо сетку вибросита смо¬чить водой.
Сетка вибросита является наиболее изнашиваемой частью вибросита. Не допускается давление на сетку, ее перегибы. Все эти действия приводят к износу кассеты. При работе вибросита амплитуда возникает за счет вращения вибрационного вала вибросита. В результате бурения скважины, при прохождении менее твердых пород количество разбуренной породы увеличивается из-за увеличения ско¬рости бурения. В результате высокой амплитуды и разного количества поро¬ды на кассете возникают различного характера нагрузки, которые вызывают износ вибросита.
СПРаВ. №  
  
ПОДПИСЬ И ДАТА  
ИНВ. № ДУБЛ.  
ВЗАМ. ИНВ. №  
ПОДПИСЬ И ДАТА  
ИНВ. № ПОДП.  
       СФУ ИНГ ДП-130602.65 052060 ПЗ ЛИСТ
        79
  ИЗМ ЛИСТ № ДОКУМ ПОДПИСЬ ДАТА  



ПеРВ. ПРИМЕН.  
Особенностью современных вибрационных сит является изменение угла наклона ситовой кассеты (зачастую вместе с виброрамой), что значительно улучшает свойства бурового раствора при выходе его из кольцевого пространства скважины с выбуренной породой.
Так, при прохождении разных горизонтов при бурении скважины, компонентный состав выбуренной породы значительно варьируется, поэтому при прохождении его через систему очистки, а особенно при грубой очистке на вибрационных ситах, частично мелкие фракции не удаляются из бурового раствора и попадают на последующие уровни очистки, что приводит к его неэффективному использованию, а следовательно дополнительным финансовым затратам.
Угол наклона ситовой кассеты меняется механическим устройством вручную обслуживающим персоналом. Поэтому в данной работе предлагается использовать два гидроцилиндра, которые устанавливаются с боковых сторон виброрамы, крепление цилиндра осуществляется к стойке виброрамы, а шток крепится к основанию рамы. При работе цилиндра, изменяется его линейный размер (за счет выдвижения или втягивания штока), меняется жесткость пружины и угол наклона ситовой кассеты, что приводит к более эффективной очистке бурового раствора.
Поэтому в следующем разделе необходимо произвести прочностной расчет проушин крепления гидроцилиндра и произвести выбор соответствующего гидроцилиндра (геометрические параметры). При выполнении расчетов необходимо учесть массу виброрамы, вибрационную составляющую, объем поступаемого бурового раствора на вибросито. Также следует учесть и оптимально выбрать рабочую жидкость для гидравлической системы, с учетом агрессивности окружающей среды, низкотемпературных условий эксплуатации и т.д.