Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Топ:
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Интересное:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Дисциплины:
2022-02-10 | 41 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Основное назначение оборудования для спускоподъемных операций—эффективный и безопасный спуск и подъем бурильной колонны и другого оборудования. В скважину спускают компоновку бурильной колонны, обсадную колонну, каротажные приборы, отклонительные устройства, оборудование для испытания и заканчивания.
Основные элементы оборудования для СПО следующие:
буровая лебедка, талевая система, включающая кронблок, талевый блок, крюки и элеваторы; устройство закрепления мертвого конца талевого каната; талевый канат; буровая вышка.
На рис. 3.1 показано основное оборудование для СПО.
БУРОВАЯ ЛЕБЕДКА
Буровая лебедка — основной механизм установки, который обеспечивает спуск и подъем оборудования в скважину, свинчивание и развинчивание замков бурильных труб.
Основные элементы лебедки описаны ниже.
УЗЕЛ ПОДЪЕМНОГО ВАЛА БАРАБАНА ЛЕБЕДКИ
Основные элементы этого узла приведены на рис. 3.2
Барабан лебедки
Буровой канат навивается на барабан лебедки и его осевое перемещение (вверх и вниз) определяется вращением барабана. Длина каната зависит от числа шкивов талевого блока и высоты вышки. Барабан лебедки приводится в действие от основного приводного вала через промежуточные валы с помощью цепной передачи и зубчатых колес (звездочек).
Мощность вращения барабана во время подъема передается за счет сцепления пневматических муфт большой и малой скоростей, в результате чего талевый канат навивается на барабан. При спуске барабан вращается вхолостую, и канат разматывается за счет веса талевой системы.
Конструктивная особенность подъемного барабана—наличие на нем двухзаходной спиральной канавки типа «Спиралель» (фирма «Нэшнэл Сэплай»), причем ее направление параллельно ребордам барабана, а переход из одной канавки в соседнюю выполнен в виде ступенек с шагом, равным шагу навивки каната, по 45° через каждые 180°. Такая конструкция обеспечивает параллельность витков на барабане лебедки и позволяет канату правильно навиваться при большой скорости вращения. Канавки определяют соответствующую опору для первого слоя каната по сравнению с гладким барабаном.
|
Существует практическое правило, согласно которому лебедка должна иметь мощность 1 кВт на каждые 4 м проектной глубины скважины.
Тормозная система
Основные тормоза лебедки используют для плавной подачи бурильной колонны при бурении (т. е. для поддержания нагрузки на долото), для остановки движения бурильной колонны при посадке труб на роторные клинья, а также для того, чтобы талевый канат свивался с барабана при холостом вращении. В большинстве типов лебедок применяют механические тормоза фрикционного типа, которые обеспечивают торможение за счет контакта между тормозной лентой и шкивом, укрепленном на диске барабана лебедки.
Каждая тормозная пара включает гибкую стальную ленту и тормозные колодки из фрикционного материала, закрепленные болтами. Тормозные ленты охватывают тормозные шкивы подъемного барабана. Один конец каждой ленты соединен с концом балансира, который шарнирно закреплен в середине и соединен с обеими лентами по краям, чтобы обеспечить равномерное нагружение лент при торможении. Другой конец каждой ленты—подвижный и соединен через систему рычагов с тормозным рычагом бурильщика 1 (рис. 3.3.).
Рис. 3.3. Схема тормозной системы:
/ — тормозной рычаг бурильщика; 2 — закрепленный конец тормоза (регулируется для установки в нужное положение); 3 — уравнительный балансир; 4 — усиливающая система шарниров.
Торможение достигается за счет опускания тормозного рычага, который прижимает тормозные колодки к шкивам вращающегося барабана. При прижатии колодок к шкиву усиливается натяжение по направлению к закрепленному концу ленты. Таким образом, неподвижный конец тормозной ленты натянут больше, чем подвижный. Бурильщик создает значительное тормозное усилие на тормозной рычаг, которое усиливается действием системы рычагов.
|
Система охлаждения
Торможение за счет контакта тормозных колодок и тормозных шкивов барабана сопровождается выделением большого количества тепла. Это тепло должно быть быстро отведено, чтобы предупредить разрушение шкивов и тормозных колодок.
Во многих типах лебедок для отвода тепла, выделяющегося при торможении, используют водяную систему охлаждения. На рис. 3.4 приведена схема типичной системы водяного охлаждения. При этом важная особенность—наличие насоса, который подает воду через систему трубопроводов к водяной рубашке шкивов и вспомогательному тормозу, после чего вода возвращается в резервуар.
Рис. 3.4. Типовая система водяного охлаждения лебедки и электромагнитного тормоза [1]:
/ — впускной клапан (размер по спецификации лебедки); II, ///—впускной клапан диаметром 50,8 мм; /V — предохранительный клапан; V — резервуар, вместимость которого зависит от условий бурения, температуры окружающего воздуха и т. д.;
VI — насос; / — подача по линии 3.2 л/с, Tmах нагнетаемой воды 38 0С; 2 — лебедка; 3 — впускной трубопровод диаметром 50,8 мм; 4 — резьбовое соединение; 5 — трубопровод диаметром 50,8 мм, подача насоса 4,7 л/с, Tmax нагнетаемой воды 380 С; 6 — Tmax поступающей воды 74 0С; 7 — предохранительный клапан (срабатывает при давлении 0,35 М Па); 8— подача насоса 7,9 л/с, Tmax нагнетаемой воды 38 °С; 9, 10 — линии подачи насоса и всасывания соответственно; // — мерник с пресной водой объемом 16 м3 (показатель оН=7—7.5): 12 —двигатель и насос.Изготовители лебедки рекомендуют давление нагнетания 0,28—0,35 МПа
Вспомогательные тормоза
При подъеме бурильная колонна поднимается свечами длиной около 28 м и более в зависимости от высоты вышки. Скорость снижается при подъеме последних 1,5—3,5 м свечи до минимума при посадке на роторные клинья. Таким образом, при подъеме основные тормоза не работают.
При спуске главные тормоза должны постоянно работать, чтобы уменьшить нагрузку на лебедку при данной скорости, когда не применяют вспомогательные тормоза. При наращивании каждой свечи нагрузка увеличивается.
|
Если при СПО постоянно использовать ленточный тормоз, то последний перегревается и быстро теряет тормозящие свойства. На практике вспомогательные тормоза дополняют основные и включаются только при СПО. Вспомогательный тормоз обеспечивает постоянный тормозной момент для уменьшения скорости спуска. Основной тормоз применяют для заключительного торможения каждой свечи до того, как бурильная колонна устанавливается на роторные клинья.
Вспомогательный тормоз смонтирован на раме лебедки и соединяется с подъемным валом барабана лебедки с помощью подвижной муфты сцепления. Используют два типа вспомогательных тормозов.
Гидродинамический (или гидроматический) вспомогательный тормоз (рис. 3.5, а). Этот тормоз по конструкции представляет центробежный насос, работающий на воде и дающий больший амортизирующий эффект за счет нагнетания и создания давления жидкости. Основные элементы гидродинамического тормоза включают узел ротора, соединенный с тормозным валом, и узел статора.
Рис. 3.5. Гидроматический (а) и электромагнитный тормоза (б):
/, 4— выходная и входная водяные трубы; 2 — лопатки ротора; 3 — карман статора;
5 — ротор; 6 — магниты
Тормозной вал присоединен к валу барабана лебедки с помощью подвижной муфты. Тормозящий эффект образуется за счет сопротивления воды при ее циркуляции в межлопаточных каналах ротора и статора [4]. Механическая энергия ротора преобразуется в тепловую энергию воды. Количество поглощенной механической энергии и, следовательно, тормозящее действие пропорциональны скорости движения воды в тормозной камере. Кроме того, тормозной эффект зависит от уровня жидкости в тормозной камере, причем максимальный эффект достигается, если камера полностью наполнена водой [2]. Тормозной эффект можно изменять, увеличивая или уменьшая уровень воды внутри камеры.
Вода для охлаждения фрикционного тормоза подъемного барабана нагнетается через канал в валу вспомогательного тормоза. Независимая система циркуляции обеспечивает постоянный поток холодной воды во вспомогательный тормоз, предохраняя его от перегрева.
|
Электромагнитный вспомогательный тормоз (рис. 3.5, б). Такой тормоз использует магнитные силы для торможения вращения подъемного барабана [4]. Он состоит из стального ротора, соединенного с валом тормоза; ротор находится в корпусе-статоре, который обеспечивает управляемое изменяющееся магнитное поле.
Магнитное поле статора возникает в катушках, возбуждаемых постоянным током. Статор индуцирует магнитную электродвижущую силу в роторе, которая противодействует движению ротора и, таким образом, обеспечивает тормозной эффект. Величина торможения может изменяться путем изменения интенсивности электромагнитного поля статора.
Индуцированное магнитное поле создает в роторе вихревые токи, которые генерируют тепло. Это тепло отводится постоянным потоком холодной воды, который подается охлаждающей системой тормоза (см. рис. 3.4).
Сравнение гидроматического и электромагнитного тормозов. Основной ленточный тормоз применяют для торможения скорости движения свечи вблизи стола ротора, так как гидрома-тический тормоз дает меньший эффект, и поэтому торможение главным образом обеспечивается ленточным тормозом. При использовании гидроматического тормоза тормозной эффект возрастает по экспоненциальному закону с увеличением скорости вращения, т. е. чем больше скорость спуска, например бурильной колонны, тем больше тормозной момент. Гидроматические тормоза обычно применяют на буровых установках с ограниченным электроснабжением. Если электроэнергии достаточно (например, на дизель-электрической установке), то обычно используют электромагнитный тормоз, преимущество которого состоит в том, что его тормозной эффект зависит от интенсивности электромагнитного поля и легко регулируется бурильщиком небольшим рычагом. Таким образом, бурильщик имеет возможность более точно управлять тормозным эффектом.
|
|
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!