Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы
Технологический комплекс для бурения скважин, с внедрением оборудования для ликвидации прихватов бурильной колонны-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважинID: 189407Дата закачки: 01 Марта 2018 Продавец: lenya.nakonechnyy.92@mail.ru (Напишите, если есть вопросы) Посмотреть другие работы этого продавца Тип работы: Диплом и связанное с ним Форматы файлов: CAD-системы и проектирование, AutoCAD (DWG/DXF), КОМПАС, Microsoft Word Описание: Технологический комплекс для бурения скважин, с внедрением оборудования для ликвидации прихватов бурильной колонны-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин-Текст пояснительной записки выполнен на Украинском языке вы можете легко его перевести на русский язык через Яндекс Переводчик ссылка на него https://translate.yandex.ru/?lang=uk-ru или с помощью любой другой программы для перевода Недостатком известного механического яса является и то, что в замкнутой полости цилиндра может накапливаться шлам (мелкие абразивные частицы выбуренной породы, содержащихся в промивальній жидкости), который, цементуючись, препятствовать нормальной работе яса. Все это препятствует использованию известного механического яса и делает невозможным его широкое применение. Недостатком известного механического яса является то, что он может быть использован только при аварийных работах после обнаружения прихвату инструмента в скважине и не может быть включен в состав бурильной колонны для непосредственного участия в процессе бурения скважин и гарантированного освобождения инструмента от прихвату при выполнении спуско – подъемных операций в связи с тем, что центральный проточный канал перекрыт и доступ измерительных приборов на забой невозможен. Другим недостатком известного механического яса является то, что он имеет сложный регулируемый запорный узел, который может служить причиной отказа в работе. Ограниченность в применении и недостаточная надежность в работе не позволяют использовать известный механический яс достаточно широко. Кроме того, в замкнутых пространствах известного мяса накапливается шлам, который смягчает силу создаваемого мясом удара и снижает эффективность работы известного мяса. Низкая надежность и недостаточная долговечность являются причинами, которые снижают вероятность его использования в процессе бурения скважин. Другим недостатком известного мяса является то, что он освобождает прихват инструмента в скважине за счет осевых перемещений бурильной колонны с прихваченным инструментом. Это требует значительных осевых усилий на бурильную колонну и длительного времени для ликвидации прихвату инструмента. Таким образом эти существенные недостатки препятствуют широкому применению и ограничивают возможности использования известного яса при бурении нефтяных и газовых скважин, а также значительно повышают материальные затраты на выполнение буровых работ. Существенным недостатком известного механического яса является то, что он имеет возможность создавать усилия, удары и вибрации, направленные вдоль оси бурильной колонны, и не имеет возможности их создавать в радиальном и круговом направлении. В результате этого процесс освобождения от прихвата инструмента в скважине затягивается на длительное время и требует дополнительных затрат времени, труда и средств, поскольку прихват инструмента в скважине осуществляется в радиальном направлении и легко освободить прихваченный инструмент, если в процессе подъема бурильной колонны влиять на нее и в поперечном направлении и в продольном. При дальнейшем использовании известного механического яса необходимо разобрать его, тщательно промыть. Иначе шламування и аварийного подъема для ремонта механического ясу не избежать. Задачами предлагаемой модернизации является устранение имеющихся недостатков известного механического яса и снижение коэффициента трения прихваченного в скважине инструмента о породу, более эффективное использование энергии растянутой бурильной колонны для ликвидации прихвату инструмента в скважине, снижение вероятности запредельного повышения напряжений в бурильной колонне, уменьшение возможности попадания шлама в гидромеханический яс и предотвращение возможности преждевременного износа и разрушения деталей, сохранение на более длительный срок в работоспособном состоянии и в конечном счете повышение надежности, долговечности и экономической эффективности гидромеханического ясу. Поставленные задачи решаются за счет того, что в известном гідромеханічному яси, содержащий полый корпус с наружной и внутренней осевыми наковальнями установленными в нем с возможностью осевого перемещения без взаимного вращения полый шток с выполненным на полом штоке внутренним бойком, установленные на полом штоке верхний переводник с наружным бойком, поршень, упор с полым наконечником и установленным подвижным, на полом наконечнике поршнем - разделителем, уплотнения подвижных и неподвижных соединений, причем нижняя часть полого корпуса выполнена в виде кольцевого цилиндра с двумя рабочими розточуваннями разного диаметра для периодического сопряжения с поршнем и вместе с верхней частью заполнена жидкой смазкой, согласно модернизации он содержит узел круговой и радиальной вибрации, жестко соединенный с полым корпусом; - узел круговой и радиальной вибрации выполнен в виде багатозахідного героторного механизма с внутренним косозубим зацеплением и включает статор, жестко соединенный с полым корпусом, размещенный внутри статора с возможностью эксцентричного вращения полый ротор с выполненным сквозным осевым каналом, осевую опору полого ротора, шар или пробку для периодического перекрытия сквозного осевого канала полого ротора, соединительный перевідник и нижней перевідник; - на концах полого ротора выполнены радиальные бойки для взаимодействия с выполненными на соединительном перевіднику и нижнем перевіднику или на концах статора внутренними кольцевыми наковальнями; - осевая опора полого ротора выполнена планетарной в виде подпружиненного подпятника; - поршень выполнен в виде набора, включающего закрепленные на полом штоке неподвижно направляющую втулку с выполненными замкнутыми продольными каналами и буртиком - ограничителем и уплотнительное кольцо с выполненными радиальным замкнутым торцовым пазом и продольным сквозным отверстием, калиброванная, установленную на направляющую втулку подвижной для возможности периодических взаимодействия своими торцами с торцом кольца уплотнителя или с буртиком - ограничителем направляющей втулки жесткую манжету с рабочей поверхностью, выполненной в виде усеченного вытянутого эллипсоида вращения для взаимодействия в рабочих розточуваннях кольцевого цилиндра с полым корпусом. В предлагаемом гідромеханічному яси узел круговой и радиальной вибрации, жестко соединенный с полым корпусом, обеспечивает возможность создания и передачи круговой и радиальной вибрации на бурильную колонну и на прихваченный инструмент в скважине в процессе ликвидации прихвату, а в сочетании и совместно с создаваемыми осевыми ударами и вибрациями, а также с гидравлической промывкой скважины при ликвидации прихвату предлагаемый гидромеханический яс позволяет обеспечить эффективную ликвидацию прихвату инструмента в скважине и делает возможной дальнейшую бесперебойную эксплуатацию инструмента при бурении нефтяных и газовых скважин. В результате того, что предлагаемый гидромеханический яс, содержащий полый корпус с наружной и внутренней осевыми наковальнями, установленными в нем с возможностью осевого перемещения без взаимного вращения полый шток с выполненным на полом штоке внутренний бойком, установленные на полом штоке верхний переводник с наружным бойком, поршень, упор с полым наконечником и установленным подвижно на полом наконечнике поршнем - разделителем, уплотнения подвижных и неподвижных соединений, причем нижняя часть полого корпуса выполнена в виде кольцевого цилиндра с двумя рабочими розточуваннями разного диаметра для периодического сопряжения с поршнем и вместе с верхней частью заполнена жидкой смазкой, содержащей узел круговой и радиальной вибрации, жестко соединенный с полым корпусом, выполнен в виде багатозахідного героторного механизма с внутренним косозубим зацеплением, и включает статор, жестко соединенный с полым корпусом, размещенный внутри статора с возможностью эксцентричного вращения полый ротор с выполненным сквозным осевым каналом, осевую опору полого ротора, шар или пробку для периодического перекрытия сквозного осевого канала полого ротора, соединительный и нижний перевідники, обеспечивается возможность кругового вращения ротора вокруг собственной оси, планетарного обращения ротора вокруг центральной оси статора, делает возможным создание круговой и радиальной вибрации статора, полого корпуса бурильной колонны и прихваченного инструмента с минимальным сопротивлением и удержания ротора от осевого непроизводительного перемещения в статоре. Это позволяет достичь существенного снижения коэффициента трения прихваченного в скважине инструмента о породу за счет созданного гідромеханічним мясом высокочастотной вибрации, более эффективного использования энергии упруго растянутой при увольнении прихвату бурильной колонны для ликвидации прихвату инструмента в скважине за счет снижения сил трения инструмента и труб бурильной колонны о породу скважины, снижение вероятности запредельного повышения напряжений в гідромеханічному яси и в трубах бурильной колонны за счет уменьшения сил сопротивления продвижению бурильной колонны и инструмента в скважине и смазки производится полная заправка картриджей промывочной жидкостью мест трения; уменьшение возможности попадания шлама в закрытые полости гидромеханического яса за счет ограничения доступа их от затрубного пространства цельным корпусом (без открытых радиальных отверстий, сообщающих внутреннюю полость с затрубним пространством) предупреждений возможности преждевременного износа и досрочного разрушения деталей за счет помещения поверхностей трущихся деталей, в жидкое масло. состоянии и в конечном счете повышает надежность, долговечность и экономическую эффективность предлагаемого гидромеханического яса. На рисунке 4.2.1 показан общий вид гидромеханического яса, его верхняя часть, продольный разрез. Рисунок 4.2.1 - Гидромеханический яс (верхняя часть). На рисунке 4.2.2 изображен общий вид гидромеханического яса, его средняя часть, кольцо цилиндр, продольный разрез. Рисунок 4.2.2 - Гидромеханический яс (средняя часть) На рисунке 4.2.3 показан общий вид гидромеханического яса, его нижняя часть, узел круговой и радиальной вибрации, продольный разрез. На рисунке 4.2.4 изображен поперечный сечение «А-А» гидромеханического яса (верхней части). Рисунок 4.2.3 - Гидромеханический яс (нижняя часть) Рисунок 4.2.4 - Поперечное сечение «А-А» гидромеханического яса (верхней части) Рисунок 4.2.5 - Поперечный разрез «Б-Б» гидромеханического яса (средней части) Рисунок 4.2.6 - Поперечное сечение «Г-Г» гидромеханического ясу (средней части) Рисунок 4.2.7 - Поперечное сечения «В-В» гидромеханического ясу (нижней части) Рисунок 4.2.8 - Поперечное сечение Д-Д» гидромеханического ясу (нижней части). Рисунок 4.2.9 - Вид «Ж» гидромеханического ясу (средняя часть). Яс гидромеханический содержит полый корпус 1 с наружным осевым наковальней 2 и внутренним осевым наковальней 3, установленный в полом корпусе 1 с возможностью осевого перемещения без взаимного вращения полый шток 4 с выполненным на полом штоке 4 внутренним бойком 5, установленные на полом штоке 4 верхний переводник 6 с наружным бойком 7, поршень 8, упор 9 с полым наконечником 10 и установленным подвижно на полом наконечнике 10 поршнем-разделителем 11, уплотнения подвижных соединений и уплотнения неподвижных соединений. Нижняя часть 12 полого корпуса 1 выполнена в виде кольцевого цилиндра 13 с рабочим розточуванням 14 меньшего диаметра и рабочим розточуванням 15 другой, большего диаметра для периодического попеременного сообщения с поршнем 8, нижняя часть 12 вместе с верхней частью 16 полого корпуса 1 заполнены жидкой смазкой. Модернизированный гидромеханический яс содержит узел 17 круговой и радиальной вибрации, жестко соединенный с полым корпусом 1. Узел 17 круговой и радиальной вибрации выполнен в виде багатозахідного героторного механизма с внутренним косозубим зацеплением (в виде рабочих органов багатозахідного винтового забойного двигателя) и включает статор 18, жестко соединенный с полым корпусом 1 соединительным переводником 19, размещенный внутри статора 18 с возможностью эксцентричного вращения полый ротор 20 с выполненным в нем сквозным осевым каналом 21, осевую опору 22 полого ротора 20, выполненную планетарной в виде подпружиненного тарельчатой (или любой другой) пружиной 23 подпятника 24. Гидромеханический яс в составе узла 17 круговой и радиальной вибрации включает шар 25 или пробку (на чертеже не показана) для периодического (только во время работы гидромеханического яса по освобождению от прихвату инструмента) перекрытия сквозного осевого канала 21 полого ротора 20 и нижний переводник 26. На концах полого ротора 20 выполнены радиальные бойки 27 для взаимодействия с выполненными на соединительном переводнике 19 и на нижнем переводнике 26 или на концах статора 18 (на чертеже не показано) внутренними кольцевыми наковальнями 28. В узле 17 круговой и радиальной вибрации гидромеханического яса осевая опора 22 полого ротора 20 представляет опору скольжения с постоянно меняющимся центром (полюсом) скоростей. Это позволяет частично снизить коэффициент трения скольжения и уменьшить силы сопротивления вращению полого ротора 20. В модернизированном гідромеханічному яси поршень 8 выполнен в виде набора, включающего закрепленные на полом штоке 4 неподвижно направляющую втулку 29 с выполненными замкнутыми продольными каналами 30 и буртиком-ограничителем 31 и уплотнительное кольцо 32 с выполненными радиальным замкнутым торцовым пазом 33 и продольным сквозным отверстием, калиброванная, 34, и установленную на направляющую втулку 29 подвижно для возможности периодического взаимодействия своими торцами с торцом кольца уплотнителя 32 (при растяжении гидромеханического яса) или с буртиком-ограничителем 31 (при сжатии гидромеханического яса) направляющей втулки 29 жесткую манжету 35 с рабочей поверхностью 36, выполненной в виде усеченного вытянутого эллипсоида вращения для взаимодействия в рабочих розточуваннях: 14 - меньшего диаметра и 15 - большего диаметра кольцевого цилиндра 13 с полым корпусом 1. Наибольший диаметр рабочей поверхности 36 жесткой манжеты 35 выполнен на ее верхней кромке. Узел 17 круговой и радиальной вибрации является винтовой парой с внутренним косозубим зацеплением, у которой число зубьев полого ротора 20 на единицу меньше числа зубьев статора 18. Полый ротор 20 установлен эксцентрично в статоре 18, а их зубья образуют между собой закрытые полости - рабочие камеры 37, в которых промывочная жидкость может протекать при условии вращения и планетарного обращения полого ротора 20 в статоре 18. Статор 18 чаще всего выполняется из стальной трубной заготовки, внутри которой крепится резиновое зубчатое обложения. Возможные варианты исполнения статора 18 с зубчатым обкладкой из полиуретана или других материалов (в частности металлов). С целью уменьшения истирания и износа зубов полый ротор 20 изготавливается из стали (лучше из нержавеющей стали) с поверхностным упрочнением зубьев, например хромированием, твердосплавным напылением и тому подобное. Радиальные бойки 27, выполненные на концах полого ротора 20, внутренние кольцевые наковальни 28, выполненные на связующем 19 и нижнем 26 переводниках (или выполненные на концах статора 18), а также осевая опора 22 полого ротора 20 укрепляются напылением твердосплавными композиционными материалами. На подпружиненном подпятнике 24 выполнены торцовые радиальные каналы 38 для частичной протока промывочной жидкости, охлаждения трущихся поверхностей, и для предупреждений накоплению мелких твердых абразивных частиц в осевой опоре 22 полого ротора 20. Узел 17 круговой и радиальной вибрации может быть выполнен и другой конструкции, например в виде турбины с дебалансом на валу, или с электроприводом и тому подобное. Поршень 8 выполнен с подвижной в осевом направлении жесткой манжетой 35. Возможны другие конструкции поршня, например с поршневыми кольцами, с плавающими дисками и с обратным клапаном и тому подобное. Уплотнение подвижных и неподвижных соединений выполнены стандартными резиновыми кольцами круглого сечения и резиновыми манжетами. Верхним переводником 6 модернизированный гидромеханический яс своим внутренним резьбой подсоединяется к бурильных труб верхней части бурильной колонны (на чертеже не показано). Снизу к нижнему переводнику 26 узла 17 круговой и радиальной вибрации подсоединяется нижняя часть бурильной колонны с инструментом (на чертеже не показано). Возможны другие варианты конструктивного выполнения гидромеханического яса. Целесообразно в составе бурильной колонны выше 1200-1500 м гидромеханического яса установить несколько УБО (обважнюючих бурильных труб), которые будут служить экраном и отражателем создаваемых узлом 17 круговой и радиальной вибрации упругих волн внутреннего напряжения, которое изменяется в трубах бурильной колонны и усиливать действие гидромеханического яса по освобождению прихваченного инструмента в скважине. Работает гидромеханический яс таким образом: гидромеханический яс в составе бурильной колонны с инструментом опускается в скважину. Промывочная жидкость, подаваемая от буровых насосов под избыточным давлением, беспрепятственно поступает через трубы бурильной колонны в верхний переводник 6, полый шток 4, полый наконечник 10, сквозной осевой канал 21 полого ротора 20, центральное отверстие подпружиненного подпятника 24, нижний переводник 26 (и далее через трубы нижней части бурильной колонны к инструменту и на убой). При этом проводится штатное бурения скважины. В связи со значительным гидравлическим сопротивлением в рабочих камерах 37 узла 17 круговой и радиальной вибрации по сравнению с гидравлическим сопротивлением сквозного осевого канала 21 полого ротора 20, промывочная жидкость через рабочие камеры 37 протекать не будет и вращения полого ротора 20 в статоре 18 исключается, также исключаются круговые и радиальные колебания и вибрации гидромеханического яса. В случае прихвату инструмента в скважине и невозможности обычным путем его вытаскивать из скважины в бурильную колонну направляют шар 25 (или пробку), которая свободно проходит в трубах бурильной колонны, внутри полого штока 4, гидромеханического яса, останавливается в устье сквозного осевого канала 21 полого ротора 20, перекрывает сквозной осевой канал 21 полого ротора 20 и направляет поток промывочной жидкости в обход сквозного осевого канала 21 до рабочих камер 37 узла 17 круговой и радиальной вибрации. В связи с этим промывочная жидкость, подаваемая от буровых насосов под избыточным давлением до гидромеханического яса, протекает через полый шток 4 в рабочие камеры 37 узла 17 круговой и радиальной вибрации, образованные зубьями полого ротора 20 и статора 18 и, поворачивая полый ротор 20 в статоре 18, проходит через рабочие камеры 37, протекает в радиальные окна в нижней части полого ротора 20 в сквозной осевой канал 21 и в нижний переводник 26. Одновременно промывочная жидкость из рабочих камер 37 частично проходит в торцевые радиальные каналы 38, омывая и охлаждая поверхности осевой опоры, что трутся, 22 полого ротора 20. Под действием неуравновешенных гидравлических сил полый ротор 20 вращается вокруг собственной оси и планетарно вращается вокруг оси статора 18 с повышенной частотой. При протекании промывочной жидкости через рабочие камеры 37 узла 17 круговой и радиальной вибрации под избыточным давлением и в результате кинематической взаимодействия полого ротора 20 со статором 18, имеют косые зубья, на полый ротор 20 действуют неуравновешенные гидравлические осевые и радиальные силы, механические осевые и радиальные силы, а также действует перекошуючий полый ротор 20 в статоре 18 момент. скважины. В связи с этим место прихвату инструмента расшатывается, размывается, частично инструмент освобождается от породы, создаются благоприятные условия для уменьшения усилия, необходимого для извлечения прихваченного инструмента из скважины. При этом коэффициент трения инструмента (и труб бурильной колонны) о породу скважины значительно снижается. В результате достигается возможность более эффективного использования энергии упруго растянутой бурильной колонны для ликвидации прихвату и извлечения инструмента из скважины, снижается вероятность запредельного повышения внутреннего напряжения в трубах бурильной колонны, избегается возможность преждевременного износа и разрушения деталей, яс гидромеханический сохраняется на более длительный срок в работоспособном состоянии. После предварительного раскачивания, сотрясения и частичного освобождения прихваченного в скважине инструмента бурильную колонну упруго растягивают, поднимая ее вверх с определенным усилием. Инструмент по-прежнему удерживается в скважине прихваченным. Верхний переводник 6, полый шток 4 с поршнем 8, включающий направляющую втулку 29, уплотнительное кольцо 32, жесткую манжету 35, упор 9 с полым наконечником 10 под действием сил упругости бурильной колонны перемещаются вверх по отношению к полого корпуса 1. Жидкая смазка, находящаяся в кольцевом цилиндре 13 нижней части 12 полого корпуса 1, подвижным поршнем 8 сжимается и под избыточным давлением, преодолевая местное сопротивление, продавливается и протекает через замкнутые продольные каналы 30 направляющей втулки 29 и, поскольку нижний торец жесткой манжеты 35 чрезмерным давлением плотно прижат к верхнему торцу уплотнительного кольца 32, жидкое масло поступает в радиальный замкнутый торцевой паз 33 и продольное отверстие, калиброванная 34 уплотнительного кольца 32 в свободную полость между поршнем 8 и поршнем-разделителем 11 кольцевого цилиндра 13. В связи с этим объем жидкой смазки, находящейся в кольцевом цилиндре 13 над поршнем 8, несколько уменьшается, а избыточное давление жидкого масла значительно возрастает и происходит существенное накопление потенциальной энергии, что удерживает полый шток 4 от свободного продвижения в полом корпусе 1, в виде повышенного давления. По мере увеличения натяжения бурильной колонны давление в кольцевом цилиндре 13 над поршнем 8 возрастает до определенного предела, а жесткая манжета 35 поршня 8, частично розтискує своей рабочей поверхностью 36 плотнее прижимается к рабочему розточуванню 14 меньшего диаметра в полом корпусе 1, повышая площадь взаимодействия с полым корпусом 1. Происходит предельное накопление потенциальной энергии как в бурильной колонне, так и сжатой в кольцевом цилиндре 13 над поршнем 8 жидкого масла. Дальнейшее равномерное продвижение порошнистого штоке 4 в полом корпусе 1 происходит с постоянной незначительной скоростью. При упругом растяжении бурильной колонн в скважине эффективность действия вибраций и сотрясений по освобождению инструмента от прихвату значительно повышается. Достигнув верхней кромкой, имеющей наибольший диаметр, жесткой манжеты 35, нижнего края рабочего расточки 15 большего диаметра в нижней части 12 полого корпуса 1, образуется кольцевой зазор между поршнем 8 и полым корпусом 1 с значительной площадью проходного сечения. Сжатый в кольцевом цилиндре 13 над поршнем 8 жидкое масло через зазор, образовавшийся беспрепятственно перетекает в свободную полость под поршень 8 выше поршень-разделитель 11, от этого давление в кольцевом цилиндре 13 резко падает. Под действием сил упругости предварительно растянутой, и резко стискаємої бурильной колонны полый шток 4 с установленными на него деталями (вместе с трубами бурильной колонны, присоединенными к верхнего переводника 6) с ускорением перемещается вверх, а полый корпус 1 с узлом 17 круговой и радиальной вибрации (вместе с трубами нижней части бурильной колонны, присоединенными к нижнему перевідника 26) смещается ускоренно вниз. Двигаясь навстречу друг другу с ускорением и набирая значительную относительную скорость, полый шток 4 своим внутренним бойком 5 ударяет по внутреннему осевому наковальне 3 полого корпуса 1. В результате удара вверх массы труб верхней части бурильной колонны значительно большей, чем масса труб низа бурильной колонны с инструментом, и в связи с тем, что механическая связь бурильной колонны в месте ее закрепления на поверхности значительно жестче и менее подвижная, чем ослабленная круговой и радиальной вибрацией связь прихваченного инструмента с породой скважины, что окружает его, накопленная потенциальная энергия упруго растянутой бурильной колонны, сжимается, и кинетическая энергия ее движения вверх переходит в кинетическую энергию движения вверх прихваченного в скважине инструмента. В результате удара в гідромеханічному яси генерируются упругие волны внутреннего напряжения растяжения, которые направляются от полого штока 4, - вверх, а от полого корпуса 1 вниз до прихваченного инструмента. Упругая волна внутреннего напряжения, направленная вверх, дойдя до утяжеленных бурильных труб (УБТ), значительно большего поперечного сечения и большей удельной массы, отражается и направляется вниз, там накладывается (суммируется) на упругую волну внутренней розтягуючої напряжения, направленного от полого корпуса 1 вниз и с удвоенной силой, и совместно с круговой и радиальной вибрацией инструмента разрушают связь инструмента с породой скважины удерживает инструмент в прихваті, инструмент сдвигают с места прихвату и обеспечивают возможность извлечения инструмента из скважины. В связи с тем, что модернизированный гидромеханический яс содержит узел 17 круговой и радиальной вибрации, жестко соединенный с полым корпусом 1, достигается возможность дополнительного механического воздействия на место прихвату инструмента и ослабление степени удержания инструмента в скважине. Кроме того, высокочастотная круговая и радиальная вибрация инструмента, бурильной колонны и промывочной жидкости по затрубному пространстве значительно снижает коэффициент трения и силу трения инструмента и бурильной колонны о стенки скважины. Следовательно, потребуется меньшее усилие для извлечения инструмента из скважины снизится напряжение в корпусных деталях и деталях, несущих силовую нагрузку, и гидромеханический яс будет служить дольше. В связи с тем, что узел 17 круговой и радиальной вибрации выполнен в виде багатозахідного героторного механизма с внутренним косозубим зацеплением, достигается возможность использования багатозахідного героторного механизма с внутренним косозубим зацеплением по новому назначению: создание колебаний и вибраций с высокой частотой, передача их в места наибольшего сопротивления движению и снижение степени сопротивления движению бурильной колонны в скважине. В связи с тем, что в модернизированном гідромеханічному яси на концах полого ротора 20 узла 17 круговой и радиальной вибрации выполнены радиальные бойки 27 для взаимодействия с выполненными на соединительном перевіднику 19 и на нижнем перевіднику 26 (или на концах статора 18) внутренними кольцевыми наковальнями 28, частота вибраций и сотрясений увеличивается в несколько раз, следовательно, и эффективность вибраций и сотрясений значительно повышается, коэффициент трения снижается, вредные силы трения сокращаются. Это приводит к более эффективному использованию энергии растянутой бурильной колонны для ликвидации прихвату инструмента в скважине и снижению вероятности запредельного повышения напряжений в бурильной колонне. В связи с тем, что осевая опора 22 полого ротора 20 узла 17 круговой и радиальной вибрации выполнена планетарной в виде подпружиненного подпятника 24, достигается возможность упрощения конструкции опорного узла, создаются условия для постоянной смены скоростей скольжения каждой точкой опорной поверхности, и в результате появляется возможность уменьшения коэффициента трения и снижения сил трения, предотвращения преждевременного износа и разрушения деталей, сохранение на более длительный срок в работоспособном состоянии гидромеханический яс, повысит его надежность и долговечность. В связи с тем, что поршень 8 выполнен в виде набора, включающего закрепленные на полом штоке 4 неподвижно направляющую втулку 29 с выполненными замкнутыми продольными каналами 30 и буртиком - ограничителем 31 и уплотнительное кольцо 32 с выполненными радиальным замкнутым торцовым пазом 33 и продольным сквозным отверстием, калиброванная, 34 и установленную на направляющую втулку 29 подвижно для возможности периодического взаимодействия своими торцами с торцом уплотнительного кольца 32 или с буртиком - ограничителем 31 направляющей втулки 29 жесткую манжету 35 с рабочей поверхностью 36, выполненной в виде усеченного вытянутого эллипсоида вращения для взаимодействия в рабочих розточуваннях 14 меньшего и 15 большего диаметров кольцевого цилиндра 13 с полым корпусом 1, достигается высокая, надежная герметичность подвижного соединения поршня 8 с полым корпусом 1 в рабочем розточуванні 14 меньшего диаметра и свободный проток жидкой смазки с малым гидравлическим сопротивлением в зазор между поршнем 8 и полым корпусом 1 в рабочем розточуванні 15 большего диаметра. Это приводит к более эффективному использованию энергии упруго растянутой бурильной колонны для ликвидации прихвату инструмента в скважине. При этом: - осуществляется определенная задержка срабатывания гидромеханического яса для накопления большей потенциальной энергии и дальнейшего более мощного удара, что освобождает прихваченный инструмент путем создания временного повышенного гидравлического сопротивления продвижению полого штока 4 в полом корпусе 1 и протеканию жидкого масла через поршень 8; - осуществляется накопление потенциальной энергии путем значительного повышения гидравлического давления жидкой смазки в кольцевом цилиндре 13 над поршнем 8 полого корпуса 1 за счет повышения величины упругой деформации растяжения бурильной колонны; - осуществляется преобразование потенциальной энергии сжатой под значительным Комментарии: «Технологический комплекс для бурения скважин с внедрением оборудования для ликвидации прихваток бурильной колонны» Аварией считается нарушение непрерывности технологического процесса строительства скважины, требующее для его ликвидации проведения специальных работ, не предусмотренных проектом. Основной причиной возникновения аварий является нарушение параметров технологии бурения буровой бригадой, несоблюдение инструкций и требований проектных документов. Одним из наиболее распространенных и тяжелых по последствиям видов осложнений при бурении скважин прихват бурильной колонны. На долю прихваток приходится более 60% от общего числа осложнений, возникших при ведении буровых работ; при этом 40% скважин, в которых произошли прихваты, пришлось ликвидировать или перебурювати. Затраты времени на их ликвидацию составляет до 47% от времени бурения. Это свидетельствует о том, что проблема предупреждения и ликвидации прихвата бурильной колонны актуальна. А в связи с тем, что со временем проектные глубины эксплуатационных скважин только увеличиваются, применяется наклонно – направленное бурение (например для добычи сланцевого газа) проблемы, связанные с ликвидацией прихвату бурильной колонны встают все острее. Все аварии подразделяются на следующие виды: - аварии с элементами бурильной колонны; - прихват бурильных и обсадных колонн; - аварии с долотами; - аварии с обсадными колоннами и элементами их оснастки; - аварии вследствие неудачного цементирования; - аварии с забойными двигателями; - падение в скважину посторонних предметов: - другие аварии. Прихват колонны труб – это самый многочисленный и тяжелый вид аварий. С ростом глубин скважин и давления как гидростатического, так и пластовых, возросли и увеличились потенциальные опасности при бурении скважин. Разновидности прихваток бурильной колонны: Прилипание бурильной колонны к стенке скважины. Этот вид прихвату происходит под действием перепада давления, в результате которого избыточное давление прижимает бурильную колонну к стенке скважины. При наличии глинистой корки на стенке трубы вдавливаются в нее. Трубы прилипают на участке залегания проницаемых пород и тогда, когда силы трения, возникающие в стволе скважины, превышают силы, действующие на бурильную колонну нормальные силы и тем самым исключают перемещение колонны в любую сторону. Заклинивание колонны труб. Эта группа прихваток чаще всего происходит в суженной части ствола, в зонах жолобних выработок, а также при заклинивании посторонними предметами и шламом. Прихват бурильной колонны неустойчивыми породами. Ствол скважины теряет устойчивость в результате изменения напряженного состояния пород, который может зависеть от геологических факторов и технологии проводки скважины. Прихват бурильной колонны сальником. В местах перехода от большого диаметра элементов бурильной колонны, находящиеся в скважине, к меньшему изменяются скорости потока промывочной жидкости над долотом, турбобуром, ОБТ и замками, а также в зоне каверн и в местах увеличенных диаметров скважин. Если скважина обсажена промежуточной колонной, состоящей из труб различного диаметра, то в зонах перехода с меньшего диаметра на больший скорость движения промывочной жидкости снижается. На (чертеже №1) изображен компоновочную схему буровой установки «Уралмаш 4000 ДГУ» подбор именно такой буровой установки обусловлен расчетами приведенными в расчетно – пояснительной записке, согласно исходных данных (ГТН (геолого-технический наряд, приложение В). Проектная глубина 3850 м., рекомендуемая глубина бурения буровой установки «Уралмаш 4000 ДГУ» – 4000 м, максимальная грузоподъемность – 200 т., привод дизель – гидравлический; максимальная оснастка талевой системы 5×6. Позиция 29 это механический яс, который изображен на следующем чертеже. (чертеж №2,3) Сборочный чертеж ЯМБ (яс механический буровой) (аналог). Яс механический предназначен для ликвидации заклинювань долот и элементов бурильных колонн небольшой длины ударами вверх. Принцип работы яса основан на использовании потенциальной энергии растянутой бурильной колонны после разъединения конусной пары. Силу удара регулируют в широком диапазоне увеличением нагрузки при зарядке устройства в скважине. Можно получить силу удара 100-800 кН. При этом следует иметь в виду, что конусная пара рассоединяется, если сила меньше нагрузки на 30-70 кН. При дальнейшем натяжении конусная пара отделяется и ударник бьет по торцу упора. Число ударов ясом приходится до 50-70. Если бурильная колонна после этого не уволится, то работы ясом вести нецелесообразно. После 100 ударов все резьбовые соединения проверяют дефектоскопом с целью предупреждения повреждений мяса. (чертеж № 4,5) Сборочный чертеж модернизированного гидромеханического яса. Известные аналоги устройств для ликвидации прихваток, имеют ряд недостатков, а именно: - сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей; - низкая надежность из-за скорости износа и выхода из строя трущихся элементов устройства, а именно уплотнения и выступов штока; - большие нагрузки на резьбовые соединения колонны труб, что может привести к обрыву колонны труб; - в процессе работы устройства необходимо изменять направление вращения (знакозмінне вращение колонны труб, что может привести к отключению части колонны труб; - на резьбу колонны труб и сам устройство создаются большие нагрузки, так как ударные нагрузки в процессе работы устройства создаются за счет вращения колонны труб. Задачами модернизации являются устранение имеющихся недостатков известного механического яса и снижение коэффициента трения прихваченного в скважине инструмента о породу, более эффективное использование энергии растянутой бурильной колонны для ликвидации прихвату инструмента в скважине, снижение вероятности запредельного повышения напряжений в бурильной колонне, уменьшение возможности попадания шлама в гидромеханический яс и предотвращение возможности преждевременного износа и разрушения деталей, сохранение на более длительный срок в работоспособном состоянии и в конечном счете повышение надежности, долговечности и экономической эффективности гидромеханического ясу. Поставленные задачи решаются за счет того, что в конструкцию ясу дополнительно введен статор и ротор. Работает гидромеханический яс таким образом: гидромеханический яс в составе бурильной колонны с инструментом опускается в скважину. Промывочная жидкость, подаваемая от буровых насосов под избыточным давлением, беспрепятственно поступает через трубы бурильной колонны к инструменту и на убой. При этом проводится штатное бурения скважины. В случае прихвату инструмента в скважине и невозможности обычным путем его вытаскивать из скважины в бурильную колонну направляют шар (поз. 21), которая свободно проходит в трубах бурильной колонны, внутри полого штока, гидромеханического яса. Шар останавливается в устье сквозного осевого канала полого ротора, перекрывает сквозной осевой канал полого ротора и направляет поток промывочной жидкости в обход сквозного осевого канала до рабочих камер узла круговой и радиальной вибрации. Под действием неуравновешенных гидравлических сил полый ротор поворачивается вокруг собственной оси и планетарно вращается вокруг оси статора с повышенной частотой. Осевые силы, действующие сверху вниз, передаются из полого ротора на подпружиненный тарельчатой пружиной подпятник и воспринимаются нижним переходником (и дальше бурильной колонной и инструментом). В связи с этим место прихвату инструмента расшатывается, размывается, частично инструмент освобождается от породы, создаются благоприятные условия для уменьшения усилия, необходимого для извлечения прихваченного инструмента из скважины. При этом коэффициент трения инструмента (и труб бурильной колонны) о породу скважины значительно снижается. В результате достигается возможность более эффективного использования энергии упруго растянутой бурильной колонны для ликвидации прихвату и извлечения инструмента из скважины, снижается вероятность запредельного повышения внутреннего напряжения в трубах бурильной колонны, избегается возможность преждевременного износа и разрушения деталей, яс гидромеханический сохраняется на более длительный срок в работоспособном состоянии. Модернизированный гидромеханический яс может быть использован не только в составе бурильной колонны при бурении скважин, но и непосредственно в работах по ликвидации прихваток инструмента в скважинах. На (чертеже 6,7) изображено деталировка механического ясу (аналог), и модернизированного гидромеханического ясу. Технологический процесс изготовления переходника верхнего модернизированного гидромеханического яса (чертеж №8) включает перечень операций, и инструмент который необходим для изготовления детали. Целесообразность внедрения модернизации подтверждено экономическими расчетами (годовой экономический эффект составит более 719 тысяч гривен) достигается за счет увеличения межремонтного цикла ясу, благодаря новой конструкции гудромеханічного ясу. Размер файла: 3,6 Мбайт Фаил: 
(.rar)
------------------- Обратите внимание, что преподаватели часто переставляют варианты и меняют исходные данные! Если вы хотите, чтобы работа точно соответствовала, смотрите исходные данные. Если их нет, обратитесь к продавцу или к нам в тех. поддержку. Имейте ввиду, что согласно гарантии возврата средств, мы не возвращаем деньги если вариант окажется не тот. -------------------
Коментариев: 0 |
||||
Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них. Опять не то? Мы можем помочь сделать! |
||||
Вход в аккаунт:
Страницу Назад
Cодержание / Нефтяная промышленность / Технологический комплекс для бурения скважин, с внедрением оборудования для ликвидации прихватов бурильной колонны-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин
Вход в аккаунт: