Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 [ 155 ] 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332

Рис. 15.2. Конструктивная схема иодьемного комплекса:

1 - крюк; 2 - талевый блок; 3 -несущие ветви; 4 - кронблок; 5 -вышка; 6 - лебедка; 7 - приспособление для крепления неподвижного конца каната; А и Б -ведущая и неподвижная ветви каната; 0 - ось скважины

совершенства конструкции подъемного комплекса, его мощности, скоростей подъема и т.д.; время, затрачиваемое на машинно-ручные операции, зависит от размера и веса свечей, степени механизации этого процесса, квалификации бригады и т.д. Из диаграмм цикла подъема и спуска свечи (см. рис. 15.1) видно соотношение машинного и машинно-ручного времени при этих операциях.

Общее время, затрачиваемое на подъем и спуск бурильной колонны подразделяется на время, затрачиваемое на подъем колонны, спуск нена-груженного элеватора для захвата очередной свечи, спуск колонны и подъем ненагруженного элеватора для захвата очередной спускаемой свечи, находящейся в магазине (или время на подъем элеватора с одной трубой, захватываемой с мостков).

Число рейсов подъемного комплекса во время проводки скважины зависит от ее глубины, поскольку оно является функцией проходки на долото, зависящей от конструкции скважин и долот, буримости пород, способа и уровня техники бурения, качества долота и др.

Обычно для бурения глубоких скважин расходуют от нескольких долот в мягких породах до нескольких десятков, а иногда и сотен долот в твердых породах.

По мере углубления скважины в процессе бурения длину бурильной колонны периодически увеличивают, при этом возрастает и вес колонны, а следовательно, и нагрузка на подъемный комплекс. Нагрузка на подъемный комплекс при подъеме уменьшается по мере извлечения колонны из скважины, а при спуске, наоборот, увеличивается.

Число циклов изменения нагрузок на талевую систему для каждого рейса равно числу свечей в колонне.

для выполнения перечисленных функций можно применять различные подъемные системы: механические полиспасты, рычажные или зубчатые, гидравлические и др. Однако до настоящего времени конструкторам не удалось создать подъемную систему для буровой установки, конкурентоспособную с полиспастной (рис. 15.2).

Для каждого назначения, нагрузки и условий бурения конструктор должен найти наивыгоднейшее число ветвей в системе (в настоящее время применяют от 2 до 14 ветвей), а также наиболее целесообразную точку крепления неподвижного («мертвого») конца каната, так как от этого зависят передаточное отношение и нагрузка в подъемной системе.

15.2. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА КОМПЛЕКСА ДЛЯ СПО

Кинематическая схема комплекса СПО приведена на рис. 15.3. Во время подъема и спуска колонн скорость движения всех элементов подъемной установки непостоянна вследствие неравномерности вращения двигателя, изменения радиуса навивки каната на барабан, непостоянства КПД механизма и сопротивления движению колонны в скважине Кинетические соотношения и параметры системы можно найти из следующих выражений.

Средняя частота вращения (об/мин) барабана лебедки при подъеме

где пд - номинальная частота вращения вала двигателя, об/мин; идб - общее передаточное отношение от вала двигателя до барабана лебедки,

Пдб = U1U2U3... u„;

u1, u2, un - передаточные отношения промежуточных передач от вала двигателя до барабана лебедки.

Скорость навивки (м/с) каната на каждом из рядов барабана uв; = = лО;Пб;/60, где Di - диаметр навивки каната в каждом ряду, м.

Минимальный диаметр навивки каната D0 = D6 + d, где D6 - диаметр бочки барабана; d - диаметр каната.

Наибольший диаметр навивки каната

De = D6 + a(z - 1)d, (15.1)

где z - число слоев навивки каната; а - коэффициент уменьшения диаметра навивки за счет смятия и укладки каната, а = 0,93-0,95.

Канат на барабан можно навивать в несколько слоев или по винтовой линии с противоположным направлением спиралей в смежных рядах или с параллельной укладкой витков. Лучшей в отношении уменьшения износа каната является параллельная укладка, при этом коэффициент а имеет наименьшее значение.

Рпс. 15.3. Кпнематпческая схема подъемного комплекса:

1 - двигатель; 2 - трансмиссия с коробкой передач; 3 вый блок; 6 - крюк

Средний диаметр навивки каната

Вср = (D0 + De)/2.

лебедка; 4 - кронблок; 5 - тале-

(15.2)

Зная частоту вращения барабана лебедки и его размеры, определяют наибольшие [см. формуле! (15.1), (15.2)], наименьшие и средние скорости талевого каната и крюка без учета разгона и торможения.

Средняя скорость (м/с) ведущей ветви талевого каната

Ув. ср = лDсрnбz/60. (15.3)

Средняя скорость крюка (м/с) без учета разгона и торможения

Ук.ср = Ув.ср/"т, (15.4)

где ит - кратность полиспаста или число рабочих ветвей в талевой оснастке.

Скорости движения каната (см. рис. 15.3): У1 = Ув; У2 = v1 - 2ук = У3; У4 = v3 - 2ук = v1 - 4ук где v1 > v2 = v3 > v4 = ; скорость неподвижной ветки каната vм = 0.

Частоты вращения шкивов блоков (об/мин):

Л1 = 60Vв; Л2 = 60(vв - Vк);

n 60v2 60(Vв - 2Vк) ; n3---

n1 > n2 > n3 > n4 > ... > nn 0.