Платная доработка на тему Эксплуатация буровой установки с разработкой рекомендаций по ремонту талевой системы (оформить по методичке)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 2

1. ЭКСПЛУАЦИЯ БУ 5

1.1. Функциональное назначение и область применения талевой системы 5

1.2. Технологическая схема талевой системы 6

1.3. Монтаж талевой системы 9

1.4. Необходимые меры по наладке и проверки оборудования 11

1.5. Эксплуатация оборудования 17

1.6. Возможные неисправности и методы их устранения 19

1.7. Рекомендации по ремонту детали и узла 22

1.8. Разработка технологического маршрута восстановлении детали и узла 26

2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 29

2.1. Расчет оснасток талевых систем 29

2.2. Соответствие расчетных параметров эксплуатационным 32

ЗАКЛЮЧЕНИЕ, 34

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 35

Введение:

Буровая установка представляет собой целый автономный комплекс оборудования, обеспечивающий сооружения канала (ствола), соединяющего земную поверхность с пластами, содержащими углеводородное сырье. Талевая система буровых установок является одним из важнейших и ответственейших узлов, обеспечивающих надежное опускание и подъем бурильных и обсадных колон. Вес этих колон порой достигает 2000–2500 кН. При этом буровой канат, сплетенный из сотен свитых проволок, кроме основных нагрузок от растяжения, подвергается усиленному износу (металл взаимодействует с металлом). Известно, что грузоподъемные механизмы проектируют с коэффициентом запаса прочности равным 3.

В процессе проводки скважины подъемная система выполняет различные операции. В одном случае она служит для про ведения СПО с целью замены изношенного долота, спуска, подъема и удержания на весу бурильных колонн при отборе керна, ловильных или других работах в скважине, а также для спуска обсадных труб. В других случаях обеспечивает создание на крюке необходимого усилия для извлечения из скважины прихваченной бурильной колонны или при авариях с ней. Для обеспечения высокой эффективности при этих разнообразных работах подъемная система имеет два вида скоростей подъемного крюка: техническую для СПО и технологические для остальных операций.

Спуско-подъемные операции занимают значительную долю в объеме строительства скважин. Их продолжительность зависит от совершенства подъемной системы: системы привода, тормозных устройств, уровня автоматизации буровой установки. Продолжительность спуско-подъемных операций значительно сокращается при совмещении во времени отдельных машинных операций. Также совершенство подъемной системы тесно связано с надежностью и долговечностью ее элементов. Повышение коэффициента готовности спуско-подъемного комплекса путем снижения общего времени простоев, связанных с ремонтом, заменой или ликвидацией аварий, приводит к увеличению эффективности работы подъемного комплекса в целом и сокращает время строительства скважины.

Одними из наиболее ответственных и вместе с тем уязвимых элементов талевой системы являются стальные канаты. Стальной талевый канат – это неремонтопригодное изделие, долговечность и технический ресурс которого определяется как качеством каната, конструктивными параметрами элементов подъемной системы, нагрузкой и особенностями бурения скважин, так и правильной эксплуатацией [3].

.

 

Заключение:

Талевая система предназначена для проведения спуско-подъемных работ и поддержания на весу в процессе бурения колонн, а так же колонн обсадных труб. Талевая система состоит из неподвижной группы шкивов кронблока, установленного в верхней части буровой вышки, подвижной группы шкивов талевого блока, соединённых между собой стальным тросом — талевым канатом, один конец которого крепится к барабану лебедки, а второй через приспособление к основанию вышки.

Оснастка талевой системы представляет собой специальные компонентные узлы, которые участвуют в работе подъемных вышек. Благодаря данным компонентам можно снизить нагрузку на талевый трос и приспособить вышку для подъема и перемещения тяжелых грузов. За счет блочной системы осуществляется снижение тяговых усилий и подъем груза можно осуществлять без риска внезапного обрыва.

Оснастка состоит из нескольких блочных компонентов, которые используются последовательным образом для наматывания канатного троса. Расположение блоков подбирается в индивидуальном порядке с учетом ключевых технических характеристик вышки. Талевый канат наматывается на оснастку специальным образом, чтобы сократить нагрузку на основной механизм без использования более толстого троса. Система вышек мачтового типа оснащается уже после сборки конструкции в горизонтальном положении и в дальнейшем поднимается вертикальным образом в рабочее положение. К основному тросу подсоединяется крюк. Собранные компоненты способны выдерживать значительные механические нагрузки.

 

Фрагмент текста работы:

1. ЭКСПЛУАЦИЯ БУ

1.1. Функциональное назначение и область применения талевой системы

Под буровыми будем понимать те конструкции талевых систем, которые находили, находят и потенциально могут найти применение при ведение буровых работ.

В буровых технологических процессах, в конструкциях буровых машин и механизмов широко используются механические системы, состоящие из канатов (тросов) и шкивов (роликов) – талевые системы. Целевое назначение этих систем при бурении различных скважин очень разнообразно: выполнение спускоподъемных операций (СПО) с буровым снарядом и обсадными колоннами, в том числе в восстающих и горизонтальных скважинах на твердые полезные ископаемые; монтаж и передвижение буровых вышек и блоков буровых установок; подъем и удерживание в рабочем положении буровых мачт; подача бурового снаряда при вращательном бурении, в том числе подача систем верхнего привода установок глубокого бурения; бурение технических скважин способом продавливания; выполнение СПО со съемным инструментом при бурении на твердые полезные ископаемые ( съемные керноприемники, буровые коронки и гидроударные машины); привод органов рабочего инструмента грейферного бурения неглубоких скважин; выполнение СПО с ориентаторами отклонителей и инклинометрами; подвешивание вибраторов в рабочем положении при вибрационном бурении скважин и вибрационном извлечении обсадных колонн; доставка к забою каротажных снарядов в горизонтальных скважинах; скважинный пробоотборник; углубление, желонирование и ликвидация аварий при ударно-канатном бурении; перемещение инструмента и грузов в пределах буровой площадки; грузоподъемные работы на буровых платформах; самовытаскивание застрявших самоходных буровых установок; принудительный спуск обсадных труб задавливанием; спуск погружных насосов для целей опробования, освоения и эксплуатации скважин на воду и мн. др. [2]

Как сами конструкции применяемых талевых систем, так и их расчеты на сегодняшний день можно считать устоявшимися, имеющими под собой обоснованный аппаратом механики и заверенный практическими испытаниями фундамент. Однако это вовсе не означает, что возможности совершенствования конструкций талевых систем, способов их применения и методов расчета полностью исчерпаны. Так, например, альтернативная конструкция рациональной талевой оснастки для выполнения СПО, предложенная еще в середине прошлого века, и сегодня не утратила своей потенциальной актуальности, а ранее не существовавшее строгое аналитическое решение, позволяющее оперативно рассчитать необходимое число подвижных струн кратной талевой системы, установлено в настоящее время.

1.2. Технологическая схема талевой системы

К простейшим по конструкции талевым системам можно отнести системы, не имеющие в своем составе шкивов и состоящие только из канатов. Такие системы могут использоваться, например, для вспомогательных передвижений грузов, бурильного инстру­мента бурового оборудования на небольшие расстояния в пределах буровой площадки. Если нужно переместить груз, то тяговое усилие на него передают посредством каната (рисунок 1, а). Если этого усилия недостаточно, то, закрепив канат на какой-либо опоре, формируют двухструнную (по числу подвижных ветвей оснастки) талевую систему (рисунок 1, б).

Для увеличения тягового усилия может использоваться четырехструнная (рисунок 1, в) оснастка. Если создаваемого усилия все еще недостаточно, то груз стронуть с места (даже вручную) можно следующим образом. Усилием в лебедочной ветви Gл1 достигают максимального натяжения каната и закрепляют натянутый лебедочный конец каната на неподвижной опоре. После чего к натянутому канату с помощью другой талевой системы прикладывают поперечную силу путем создания усилия Gл2 в лебедочной ветви (рисунок 1, г, д).

Рисунок 1 – Простейшие талевые системы:

1 -передвигаемый груз; 2 -лебедочная ветвь каната;

Gл, Gл1, Gл2 – усилия в лебедочных ветвях канатов при равномерном перемещении груза;

Gкр -усилие, передаваемое канату передвигаемым грузом; m, m1, m2 – числа подвижных ветвей канатов

В соответствии с рисунком 1, а, усилие в лебедочной ветви каната Gл при равномерном перемещении груза равно усилию Gкр, со стороны последнего:

Gл = Gq,

Рассмотрим силы, действующие в ветвях каната талевых систем, изображенных на рисунке 1 г, д. При этом, для наглядности, примем, что в середине натянутого продольной силой F каната приложена поперечная сила N, а концы каната закреплены на неподвижных опорах (рисунок 2). В соответствии с рисунком 2: F1 =F*sin α, где F, F1 – продольная сила натяжения каната и ее составляющая, соответственно; α – угол провисания каната.

Тогда, N = 2*F1 = 2*F*sin α, F = 0,5*N / sin α

 

Рисунок 2 – Схема сил, приложенных к канату простейшей талевой

системы:

F, F1, F2 – продольная сила

натяжения каната и ее

составляющие,

соответственно;

N – поперечная сила;

α – угол провисания (прогиба) каната

Как показывает уравнение, приложение даже малой поперечной силы N может привести к значительному увеличению продольной силы натяжения каната F и, следовательно, обеспечить страгивание тяжелого груза с места. Так, например, при N= 500Н и α= 3° F = 4777Н.