Модернизация системы обслуживания системы верхнего привода СВП «Canrig» 6027Е-939, 8035Е-500 на буровой установке БУ-4500-270 ЭК-БМ, БУ-5000-320 ЭК-БМ. Люлька для работы верхового рабочего-Курсовая работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважи

Модернизация системы обслуживания системы верхнего привода СВП «Canrig» 6027Е-939, 8035Е-500 на буровой установке БУ-4500-270 ЭК-БМ, БУ-5000-320 ЭК-БМ. Люлька для работы верхового рабочего-Курсовая работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин
«Модернизация системы обслуживания верхнего привода». Руководитель .
В настоящее время для обслуживания системы верхнего привода (вы-сота СВП равна около 8 – 9 м.), для обслуживания применяют люльку (са-модельную), которую подымают при помощи вспомогательной лебедки, данный способ подъема является нарушением ТБ. Вспомогательная лебедка не рассчитана на подъем людей, установлен грузовой канат. Была разрабо-тана схема и предложено решение для механизации данного процесса без нарушения ТБ, предложена конструкция лебедки и выполнены соответству-ющие расчеты.
Настоящий дипломный проект содержит 9 листов графической части, 104 листов пояснительной записки. При работе над проектом использована информация из 9 литературных источников.
Постоянный спрос на мировом рынке и масштабное увеличение объе-мов добычи углеводородного сырья обусловили появление ряда новых эф-фективных технологий и технических средств бурения глубоких разведоч-ных и эксплуатационных скважин на нефть и газ.
В конце прошлого ХХ века, большинство скважин бурилось при по-мощи роторного способа бурения, когда нагрузка передавалась при помощи ротора (вращательная) а осевая создавалась при помощи собственного веса бурильной колонны, также, при геолога разведочном бурении использовал-ся шпиндельный способ, в его основе лежало передача вращательного и по-ступательного движения. В последние десятилетие, все более широкое рас-пространение получают новые технологии в системе приготовления и очист-ки бурового раствора, использование более совершенных силовых агрега-тов, использование современных ключей АКБ и подвесных (ведущих миро-вых производителей) и т.д.
К числу этих средств относятся системы верхних приводов (СВП). В процессе бурения СВП совмещает функции вертлюга и ротора и обеспечива-ет выполнение спускоподъемных операций (СПО) с бурильными и обсадны-ми колоннами.
Перечень технологических операций, выполнение которых обеспечива-ется при использовании СВП, весьма широк и охватывает практически все основные рабочие процессы буровой установки по проводке и креплению скважин: вращение бурильной колонны и подачу промывочного раствора в нее в процессе бурения, наращивание колонны, ее расхаживание при ликви-дации прихватов и других осложнений и т.д.
По сравнению с традиционными схемами оборудования и технологиче-скими процессами бурения и крепления скважин применение СВП имеет сле-дующие преимущества:
1. Значительное повышение производительности буровой установки за счет сокращения числа и продолжительности машинно-ручных операций при наращивании бурильной колонны.



2. Существенное снижение вероятности аварий, связанных с прихвата-ми, осложнениями и возможными выбросами флюидов. Этому способствует возможность:
а) быстрого выполнения соединения вертлюга с бурильной колонной, восстановления циркуляции промывочной жидкости и включения вращения колонны в течение 2-3 минут;
б) проработки (расширения) ствола скважины при спусках и подъемах до лота;
в) экстренного перекрытия проходного отверстия бурильной колонны превентором - управляемым шаровым клапаном;
г) спуска обсадных колонн с вращением и включением циркуляции промывочной жидкости.
3 Обеспечение высокого качества результатов проводки скважин, до-стигаемого за счет точной ориентации забоя при направленном бурении и повышения выхода керна без существенных нарушения его структуры.
4 Увеличение срока службы замковых соединений бурильной колонны за счет применения устройства для разгрузки резьбы и плавного изменения крутящего момента при свинчивании и докреплении резьбы с помощью бу-ровых двигателей.
5 Улучшение условий труда и безопасности персонала, благодаря пре-имуществам СВП, приведенным выше (п.п.1 и 2).
Внедрение технологии бурения с СВП начато фирмами США всего лишь с начала 90-х годов XX - го века. Наибольших успехов добилась фир-ма «Уагсо», чья продукция широко используется в России на буровых уста-новках отечественного производства. Опыт их применения позволил отече-ственным предприятиям ОАО «Уралмаш - Буровое оборудование» и ОАО «Волгоградский завод буровой техники» приступить к разработке и про-мышленному освоению СВП собственных конструкций, типовая схема кото-рых близка к зарубежным аналогам (например, ТО8-98 «Уагсо»).
ОАО «Уралмаш - Буровое оборудование» первым в России спроекти-ровало и запустило в производство СВП: СВП - 320 и СВП - 500 грузоподъ-емностью, соответственно 320 и 500 тон. Электродвигатель, регулируемый постоянного тока с дистанционным и ручным управлением, во взрывозащи-щенном исполнении.
На данный момент в России СВП производят три отечественных пред-приятия: ОАО «Уралмаш - Буровое оборудование», ОАО «Волгоградский завод буровой техники» и ОАО «ПромТехИнвест», в то время, как ино-странных поставщиков около 10, такие как «Уагсо», «Тезсо», «ЕУСО», «Акег Кл/аегпег», «Вотсо Оп1Ип§ 8у51етз» и другие. Высокая цена, боль-шие затраты на доставку, ремонт и обслуживание иностранных образцов бу-дет и дальше являться причиной для разработки отечественных аналогов СВП, что является большим толчком для проектирования все более новых и новых видов оборудования, в частности и систем верхнего привода.
Геолого-технические условия месторождений нефти и газа Краснояр-ского края: Юрубчено-Тахомского, Ванкорского и ряда других определяют целесообразность бурения на них наклонно-направленных скважин с гори-зонтальными участками стволов. Для их строительства применение СВП представляется наиболее эффективным.
При этом новое буровое оборудование (буровые установки), поступа-ют в комплекте уже с СВП, исключая роторный привод (для кустового буре-ния).
Целью данного дипломного проекта является разработка технического предложения по усовершенствованию системы верхнего привода (СВП), непосредственно системы обслуживания СВП. Для достижения поставленной цели автором поставлены следующие задачи:
1 Изучение и оценка существующих конструкций СВП по учебной, спра-вочно-нормативной, научно-технической и патентной информации;
2 Разработка варианта по улучшению условий работы верхового ра-бочего по обслуживанию СВП, с обоснованием выбора технических решений на основе расчетов.
Согласно заданию, указанные задачи в проекте предполагается решать в привязке БУ – 4500, по обслуживанию СВП.

4 Техническое предложение

По результатам анализа патентно-информационного обзора можно сделать вывод что все патенты направлены на изменение конструкции СВП, но не на обслуживание. В Красноярском крае на буровом предприятии ООО «РН - бурение» используют СВП «Canrig» 6027Е-939, 8035Е-500.
Так-так необходимо периодически проводить обслуживание СВП, по заданию ООО «РН – бурение» была предложена конструкция системы по обслуживанию СВП, представленная на рисунке . Конструкция по обслужи-ванию СВП состоит:
лебеки (рама, электродвигатель, 2-ва тормоза, 3-х ступенчатый редук-тор, барабан, электрооборудование;
поперечная балка с обводным роликом;
верхний блок с балансиром;
подвески люльки;
люлька.
Общий расчет механизма подъема люльки включает выбор уравни-тельного карамысла, полиспаста, двигателя, редуктора, муфт, 2 тормоза, выбор каната, расчет барабана.
Необходимо рассчитать механизм лебедки, для подъема люльки с людьми для обслуживания СВП, грузоподъемностью Q=500 кг. Скорость подъема лебедки υг=0,08 м/с. Высота подъема H=20м. (общая длина каната наматываемого на барабан составляет 20 м.). Группа классификации механизма 3М в соответствии с ИСО4301/1-86. Кинематическая схема привода механизма подъема показана на рисунке 13.
Механизм подъема приводится в движение от кранового электродвига-теля 1, соединяемого с цилиндрическим одноступечатым редуктором 6 с по-мощью муфты 4 снабженой тормозным шкивом, с которым взаимодействует колодочный электромагнитный тормоз 5. По правилам Ростехнадзора на ле-бедки которые используются для подъема людей, должны быть установлены 2 тормоза, с тормозным моментом 1,25. Барабан 7 закреплен на оси, опира-ющейся на два роликовых сферических подшипника, позволяющих компен-сировать перекосы оси относительно выходного вала редуктора 6. Барабан с редуктором соединяется с помощью специальной зубчатой муфты, одна часть которой (внутренняя) выполнена вместе с тихоходным валом редукто-ра, другая часть входит в состав барабана.
В данном дипломном проекте рассмотрена установка СВП, проведен анализ научно технической документации, сделан обзор существующих кон-струкций СВП, предложено решение по обслуживанию СВП без нарушения и учета действующих правил техники безопасности на буровых предприяти-ях. Рассмотрены и предложены решения по конструкции механизма для об-служивания СВП, выполнены расчеты по проектированию лебедки для подъема людей, предложена конструкция люльки, выполнен расчет попереч-ной балки с обводным роликом.