Модернизация инжектора серии FM110 транспортера колонны гибких труб колтюбинговой установки МК-10-Дипломная работа-Оборудование для капитального ремонта, обработки пласта, бурения и цементирования нефтяных и газовых скважин

Целью дипломного проекта является модернизация колтюбинговой установки. Проект состоит из пояснительной записки и чертежей.
В пояснительной записке приведено описание колтюбинговых установок, а также конструкция и классификация инжекторов, патентно-информационный обзор. Отдельный раздел дипломного проекта посвящен описанию модернизированного инжектора. Основой модернизации является установка во фрикционные колодки инжектора плашек из углепластика. Использование углепластиковых вставок позволяет достичь увеличения срока службы гибкой трубы. В конструкторской части приведены основные расчеты. Проект рассмотрен с точки зрения безопасности и экологичности, рассчитана экономическая выгода от применения модернизации.
Объем расчетно-пояснительной записки составляет - 95 страниц. В них 21 рисунок, 4 таблицы, 15 источников использованной литературы.Графическая часть составляет 9 листов.
В своем дипломном проекте я решил рассмотреть довольно популярную на сегодняшний день в России колтюбинговую установку – МК10Т (рис. 16), производства СЗАО «Фидмаш» (Республика Беларусь) [10]. По данным на 2009 год, продукция Минского завода занимает 70% рынка агрегатов для работы с гибкими трубами в России, а установка МК10Т, является самой массовой и наиболее хорошо зарекомендовавшей себя на на наших нефтегазовых промыслах. Установка МК10Т может работать с трубой диаметром 38,1 мм и длиной до 1600. Кроме того, установка, смонтированная на полноприводном шасси КАMАЗ-53228(6x6), обладает большей проходимостью.1999 год, когда ЗАО «Фидмаш» (в составе российско-белорусской группы предприятий ФИД – Белорусского фонда развития и поддержки изобретательства и рационализации) создало опытный образец мобильной колтюбинговой установки, признанной лучшей в конкурсе РАО «Газпром», можно считать стартом технологии на российском экономическом пространстве.

7 Техническое предложение по модернизации инжектора
7.1 Основание для модернизации инжектора
Проведя патентно-информационный обзор, были выявлены достоинства и недостатки различных видов инжекторов. Основной проблемой во всех видах инжекторов является недостаточная проработка вопроса увеличения усилия создаваемого фрикционными колодками. В связи с этим гибкая труба подвержена более быстрому износу.
Для обеспечения большего усилия создаваемого инжектором в дипломном проекте произведена модернизация фрикционных колодок.
Основой модернизации основания является модернизация фрикционных колодок. В связи с этим потребуется изготовить углепластиковые вставки.
В качестве базового инжектора в дипломном проекте принят инжектор
FM110. Преимуществом данной конструкции является достаточно высокая приспособленность к компоновке мобильной колтюбинговой установки МК10Т.
В базовом варианте основания выявлено несколько недостатков.
Недостатком является то, что в процессе многократных изгибов длинномерная стальная труба изменяет свой профиль и приобретает овальность. Это, в свою очередь, уменьшает площадь охвата фрикционными колодками длинномерной трубы и, как следствие, уменьшается тяговое усилие, создаваемое фрикционными колодками. Увеличение прижимного усилия колодок ведет к повреждению сухарей фрикционных колодок, выполняемых, как правило, из закаленной стали, имеющей к тому же и низкий коэффициент трения. Необходимость частой замены гибкой трубы увеличивает затраты на ее приобретение.
Все вышеперечисленные недостатки устранены в ходе модернизации инжектора.
7.2 Техническое предложение по модернизации инжектора
Технический эффект от использования предлагаемого технического решения может быть выражен в обеспечение высокого тягового усилия фрикционных колодок на протяжении всего периода эксплуатации длинномерной стальной трубы.
Указанный технический результат достигается следующим образом.
Тяговая цепь для спуска и подъема непрерывных стальных труб содержит фрикционные колодки, оси, щеки цепи, причем фрикционная колодка снабжена вставным сухарем, состоящим их четырех частей, две из которых стальные, а две выполнены из композиционного материала. Стальные составляющие сухаря расположены по краям фрикционной колодки, а две другие размещены между ними. В качестве композиционного материала использован углепластик. А площадь поверхности стальных составляющих относится к площади поверхности составляющих, выполненных из композиционного материала.
При этом все составляющие сухаря закреплены в специальном гнезде и находятся в плавающем состоянии в пределах зазоров между гнездом и составляющими сухаря.

Благодаря тому, что фрикционная колодка снабжена вставным сухарем, состоящим их четырех частей, две из которых стальные, а две - выполнены из композиционного материала, а профиль стальных составляющих сухаря соответствует номинальному наружному диаметру трубы, обеспечивается достаточное усилие фрикционных колодок для восстановления ее первоначального сечения.
Целесообразно в качестве композиционного материала использовать углепластик в связи с тем, что этот материал обладает высокими прочностными характеристиками и имеет высокий коэффициент трения. При этом труба входит в контакт по всей площади с углепластиковыми составляющими сухаря, имеющим повышенный коэффициент трения.
Колтюбинговая установка представляет собой сложный комплекс агрегатов, механизмов, монтаж которых и управление возможны при глубоком изучении их конструкций и соблюдения всех правил монтажа, эксплуатации и техники безопасности.
Инжектор FM110 предназначен для подачи гибкой трубы. Он должен обеспечивать перемещение колонны гибких труб в заданном диапазоне без проскальзывания рабочих элементов и повреждений наружной поверхности трубы и ее геометрии. Необходимо, чтобы транспортер при перемещении КГТ и вверх, и вниз работал одинаково надежно.
Для нормальный работы колтюбинговой установки требуется увеличить прижимное усилие создаваемое фрикционными колодками инжектора. Иначе инжектор не сможет обеспечить достаточное усилие, для долговременного использования гибкой трубы.
Искомая конструкции инжектора не обеспечивает достаточный прижимное усилие и требует вмешательства в строения фрикционных колодок и компоновку инжектора.
В патентно-информационном обзоре были представлены различные конструкции инжекторов. В дипломном проекте была рассмотрена модернизация инжектора, в результате которой увеличено прижимное усилие фрикционных колодок с помощью вставок из углепластика. Были произведены расчеты основных параметров.