Навигация:

Главная Случайная страница Обратная связь ТОП Интересно знать Избранные Новые материалы

Топ:

Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...

Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...

История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...

Интересное:

Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...

Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...

Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...

Дисциплины:

Автоматизация Антропология Археология Архитектура Аудит Биология Бухгалтерия Военная наука Генетика География Геология Демография Журналистика Зоология Иностранные языки Информатика Искусство История Кинематография Компьютеризация Кораблестроение Кулинария Культура Лексикология Лингвистика Литература Логика Маркетинг Математика Машиностроение Медицина Менеджмент Металлургия Метрология Механика Музыкология Науковедение Образование Охрана Труда Педагогика Политология Правоотношение Предпринимательство Приборостроение Программирование Производство Промышленность Психология Радиосвязь Религия Риторика Социология Спорт Стандартизация Статистика Строительство Теология Технологии Торговля Транспорт Фармакология Физика Физиология Философия Финансы Химия Хозяйство Черчение Экология Экономика Электроника Энергетика Юриспруденция

Общие сведения о подъемных агрегатах

2022-02-10

0.00 из 5.00 0 оценок

Заказать работу

Цель работы

Целью работы является ознакомление с основными узлами подъемного агрегата для ремонта нефтяных и газовых скважин, агрегатов, расчета и выбор агрегата, оборудования и талевой оснастки.

Теоретическая часть

Выбор подъемной установки

В процессе ремонтных работ на вышку (мачту) действуют вертикальные и горизонтальные нагрузки. Выбор вышки производят по вертикальным нагрузкам, для чего определяют максимальное значение, которое может испытывать вышка в процессе ремонта скважины.

Расчетная часть

Задание:

1. Произвести расчет веса спускаемой подвески, выбрать подъемник (подъемную установку, комплекс подъемного оборудования) для ремонта скважины в соответствии с полученными расчетными данными. Исходные данные по вариантам изложены в таблице 1

2. Определить максимальную, вертикальную нагрузку, действующую на мачту.

3. Произвести расчет талевой оснастки, выбрать схему оснастки и талевый канат.

4. Графически изобразить схему запасовки канатов талевой системы.

5. Определить максимальную глубину спуска колонны НКТ с учетом выбранной оснастки.

Вариант №	Тип спускаемого инструмента	ρ_бркг/м³	ρ_м,кг/м³	Подвесное оборудование	Длинна подвески, м
16	НТК 73*5.5	1060	7840	Перо	2520

1. Определим максимальную, вертикальную нагрузку, действующую на вышку, для этого необходимо рассчитать все неизвестные компоненты уравнения. Для начала, определим вес колонны, спускаемых в скважину, по формуле 2.

При выполнении расчетов веса труб и муфт необходимо перевести в Ньютоны. Вес одного метра НТК 73 при толщине стенки равной 5,5 мм равен 9,2 кг, тогда q_нкт в Ньютонах будет равен

q_нкт = 9,2 х 9,81 = 90,252 Н,

q_м- вес муфтового соединения НКТ 2.5 кг, будет равен в Ньютонах

q_м= 2,5 х 9,81 = 24,525 Н, тогда

Среднюю длину тубы выбираем в соответствии с гостом - 11.5м

G_кр= 90,252∙2520+24.525∙(2520/11.5) = 232809 Н = 232.809 кН

Переводим полученное значение в тонны, 1тонна = 9.81кН

G_кр= 232.809/9.81 = 23.73 тонны, т.е. вес подвески НТК 73 составляет 23.73 тонны.

2. Определим статическую нагрузку, действующую на крюк, с учетом облегчения веса труб спущенных в скважину. В данном случае считается, что скважина полностью заполнена жидкостью заданной плотности до устья.

где К – коэффициент, учитывающий затяжки и прихват колонны (принимаем К = 1,3);

G _к – вес колонны, кН;

ρ_бр, ρ_м – плотность соответственно бурового раствора и материала труб, кг/м³.

Определим статическую нагрузку, действующую на крюк

Т.е в случае затяжки инструмента, свыше собственного веса на 30%, максимальный вес на крюке будет составлять при переводе - 26,7 тонны.

Исходя из рассчитанной нагрузки на крюке, которая составляет 261,7 кН, для производства ремонтных работ в данной скважине в первом приближении выбираем подъемный агрегат типа УПА - 60, грузоподъемностью 60т.

4. Определяем вес талевой системы, по формуле, значения параметров берем в таблице 5

где q _кб – вес кронблока КБЭР-50 (равен 7,64 кН);

q _тб – вес талевого блока БГЭ-50 (равен 5,17 кН);

q _кр – вес крюка КрЭ-50 (равен 2,69 кН)

Получаем Р_тс= 7,64 + 5,17 + 2,69 = 15,5 кН, или 1,58 т.

5. Число рабочих струн оснастки талевой системы определим по формуле

где Р _I _т _m - наибольшее тяговое усилие на набегающем конце талевого каната на I скорости, для подъемника А - 50М Р _I _т _m = 100 кН (см. тех характеристики агрегата);

η_тс - к. п. д. талевой системы, равный 0,85.

К. п. д. талевой системы зависит от числа шкивов, кронблока и талевого блока.

Число шкивов	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
К.п.д. талевой системы	0,95	0,94	0,92	0,90	0,88	0,87	0,85	0,84	0,82	0,81

n = 259.8/100·0,85 = 3.06

т.е 3 струны, согласно расчета и выбранному агрегату принимаем оснастку 3×4 с креплением неподвижного конца талевого каната диаметром 25 мм к серьге в основании вышки (число рабочих струн – n = 6).

6. Определим допустимую глубину спуска инструмента с учетом выбранной оснастки

где β – коэффициент, учитывающий трение в подшипниках шкивов и каната о шкивы (равен 1,03 - 1,04, принимаем 1,03);

P_Imm - наибольшее тяговое усилие на набегающем конце талевого каната на 1 скорости;

n - количество рабочих струн талевой оснастки;

q´ - вес 1 м НТК-73 с учетом веса муфт, Н

q´ = G _кр / L,

где L длина колонны НТК, м; G _кр - вес инструмента, спускаемый в скважину, рассчитанный по формуле (2)

q´ = G_кр / L = 232.809 / 2520= 0,09238 кН = 92.38 Н или 9.42 кг

Рассчитываем глубину спуска инструмента

Таким образом, при выбранной нами оснастке 3×4 можно проводить работы в скважине с НТК-73 мм до глубины 5863 м, что является достаточным.

7. Определяем натяжение ходового и неподвижного концов, а также натяжение рабочих струн талевого каната.

При подъеме колонны натяжение ходового конца талевого каната определяем по формуле

где Р_об – вес поднимаемого оборудования (в нашем случае подвесное оборудование - перо, потому принимаем вес равный нулю).

8. Определим натяжение неподвижного конца талевого каната по формуле

Подставляя полученные цифровые значения в формулу (1.1), получим:

Принимаем Р _ma _x = 398 кН.

В итоге получаем, что нам необходим подъемный агрегат с грузоподъемностью порядка 40,6 тонны, с талевой оснасткой 3х4. Выбираем подъемный агрегат типа УПА – 60.

Следующим этапом необходимо рассчитать и выбрать талевый канат, основное требование, предъявляемое к стальным канатам, это обеспечение расчетного разрывного усилия. Зная натяжение определяем необходимое разрывное усилие, с учетом запаса прочности. Считаем по формуле

Р_р= К∙Р_хк=4*80.66=322,64кн

где К - запас прочности 3-5

Исходя их полученных значений, выбираем талевый канат, который имеет разрывное усилие Р_р= 322,64кн

Диаметр

Каната, мм

Площадь

сечения, мм²

Удельная масса, кг/м

Цель работы

Теоретическая часть

Выбор подъемной установки

Общие сведения о подъемных агрегатах

Агрегаты для ремонта скважин, которые применяются в нефтегазовом комплексе, довольно широко представлены на российском рынке. Более десятка отечественных предприятий выпускают данное мобильное оборудование с диапазоном грузоподъемности от 30 до 125 тонн.

Техника грузоподъемностью 30 тонн выпускается на заводе ПО «ЕЛАЗ» подъемники УРБ - 30, АПРС - 40М, так же выпускаются подъемные агрегаты большей грузоподъемностью АПР 60/80. «Стройнефтемаш» (Ростов-на-Дону) – подъемник УПТА-37/32 базируется на шасси «КрАЗ - 260», на Зеленодольском заводе им. Горького (Татарстан) – УРГ - 32 на шасси полно приводного КамАЗа,

Модели 60-тонных установок выпускает Ишимбайский завод «Нефтемаш» (Башкортостан). Модель УПА - 60 предназначается для освоения и ремонта нефтяных и газовых скважин. Модель А - 50МБ выполняет также бурение на глубину до 1200 м. Оба агрегата устанавливаются на шасси «КрАЗ - 65101». На Кунгурском заводе выпускается ремонтная установка АР - 60, которая также способна выполнять бурение на глубину до 1500 м. Агрегат базируется на автомобилях «КрАЗ-65101/260». Машиностроительный завод (Санкт-Петербург) тоже производит несколько модификаций подъемных установок для освоения и ремонта скважин грузоподъемностью 60 тонн, которые базируются на шасси «КрАЗ-65101».

Кунгурский завод предлагает ремонтные агрегаты грузоподъемностью 80 тонн, которые базируются на шасси «Урал-Ивеко-5531». Кроме ремонтных операций машина А-60/80И выполняет и буровые работы (глубина бурения до 2000 м).

На Кунгурском предприятие разработан также ремонтно-буровой агрегат АРБ - 100, имеющий грузоподъемность 100 тонн. При ремонте машина может использоваться на скважинах глубиной до 5000 м, при бурении глубина достигает 2500 м. Установка базируется на четырехосном тягаче БЗКТ. Волгоградский завод буровой техники выпускает модель Р - 125 грузоподъемностью 125 тонн, которая выполняет ремонт скважин глубиной до 6400 м, а ее модификация БР-125 производит как ремонт, так и бурение (глубина скважины до 3000 м). Установка базируется на шасси шестиосного вездехода МЗКТ - 79191.

Агрегаты АР - 32 и АР - 32/40 созданы для проведения текущих ремонтов эксплуатационных скважин.

Транспортная база – авто шасси КрАЗ-260Г. Привод устройств – от ходового мотора ЯМЗ-238Л.

В конструкции каждого подъемного агрегата не зависимо от модификации и функциональности можно выделить несколько основных узлов всегда присутствующих в конструкции, это: транспортная база, мачта и талевая оснастка, шасси (как правило, транспортная база), лебедочный комплекс для выполнения спускоподъемных операций СПО, гидро и пневмо системы для управления основным и вспомогательным оборудованием подъемника.

В состав грузоподъемного комплекса подъемного агрегата входят: талевый блок, крюкоблок, талевый канат, лебедка, оттяжки, мачта.

В качестве транспортной базы используются тяжеловозы, тракторы, как на колесном, так и на гусеничном ходу, а так же прицепы и полуприцепы.

В качестве средств механизации используются гидравлические машинные ключи, ключи с электрическим приводом, механические роторы и прочее оборудование, которое будет рассмотрено далее.

Для осуществления спускоподъемных операций, в зависимости от вида ремонта скважины используются оборудование специального назначения, с помощью которого осуществляются необходимые операции. В качестве основных элементов можно выделить штропы, элеваторы, и т.д. Питание средств механизации, система подъема мачты, система аварийного привода, передача крутящего момента с двигателя на лебедку и прочее оборудование «запитывается» с помощью гидравлической и пневматической систем.

Привод подвесного оборудования агрегата и насосного блока осуществляется от мотора через коробку скоростей, раздаточную коробку, коробку отбора мощности и раздаточный редуктор. От раздаточного редуктора вращение передается буровому насосу и редуктору масляным насосом, питающим гидромотор привода ротора и гидроцилиндры подъема вышки. На вышке расположены подвески ключа и бурового рукава, соединенного с буровым насосом с помощью манифольда. По мере необходимости к талевому блоку может быть подвешен вертлюг с квадратной штангой. Перегрузка на крюке определяется с помощью индикатора веса, закрепленного на "мертвом" конце талевого каната.

Цепные передачи на подъемный вал барабана лебедки врубаются шинно пневматическими муфтами. Трансмиссионный вал при помощи цепных передач, включаемых шинно-пневматической и зубчатой муфтами, передает две скорости вращения промежуточному валу бурового ротора. Ввиду того, что раздаточный редуктор агрегата получает от коробки отбора мощности две скорости вращения, гидроротор и буровой насос также имеют две скорости вращения. Подъем и опускание вышки делается при работе кара на первой передаче и при одном включенном маслонасосе.

Поделиться с друзьями:

Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...

Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...