Спуско-подъёмные операции

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3

Выпускная письменная экзаменационная  работа «Буровые вышки»

 

Преподаватель

Ермоленко

 

 

Учащийся

 

Глущенко

 

 

 

 

 

Пояснительная записка

 

Лит.

Листов

      19

 

ГБОУ НПО Пл №51 КК гр.7.1.11

 

                                       Содержание задания:

 

 

1. Введение………………………………………………………...4
2. Буровые вышки, применяемые при бурении скважин……...5
3. Буровые лебёдки……………………………………………….7
4. Талевые системы……………………………………………….10
5. Техника безопасности при спуско- подъёмных операциях...14
6. Заключение……………………………………………………..18
7. Список литературы...………………………………………….19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Введение

 

 Буровая  скважина проходит сквозь толщу  горных пород, для того чтобы  добраться до желаемого объекта  – залежи рудного тела, нефти,  газа, водоносного горизонта и  т.д. Таким образом, скважина  это искусственная выемка в  горном массиве пород. В то  же время, имеются близкие по  назначению, но иной формы выемки  – горные выработки (шахты,  штольни, карьеры), от которых  скважина существенно отличается  наименьшим объемом выемки на  глубину проходки. В этом смысле  она наиболее экономичная и  самая быстрая по достижению  объекта вскрытия. В поперечном  сечении скважина имеет форму  круга, так как бурение осуществляется  обычно способом вращения, при  этом диаметр круга очень мал  по сравнению с длиной скважины  это первые сантиметры, реже десятки  сантиметров при глубине бурения  в сотни метров и даже несколько  километров.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4

Выпускная письменная экзаменационная работ «Буровые вышки»

 Бурение, особенно глубокое - достаточно сложное производство, требующее применения специальных  технических средств, которые  в комплексе именуют буровой  установкой. В нее входят следующие  главные узлы: буровая вышка (или  мачта), энергетическое оборудование  или силовой привод – двигатель,  буровой станок и буровой насос.  В зависимости от способа бурения  и конструкции установки подразделяются  на вращательные, ударные, вибрационные, турбинные и др. По способу  транспортировки они также подразделяются  на стационарные, передвижные, самоходные  и переносные.

 

 

 

 

 

 

 

2. Буровые вышки, применяемые  при бурении скважин

Вышки башенного  типа представляют собой металлическую  сборно-разборную конструкцию в  форме усечённой пирамиды. Элементами вышки являются толстостенные трубы, хомуты и профильное железо (рис. 1).

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

Выпускная письменная экзаменационная работ «Буровые вышки»

Рис. 1. Буровая  вышка ВРМ-24/50: 1-ноги; 2-маршевая лестница; 3-хомуты; 4-тоннельная лестница; 5 - кронблок; 6 - верхнее основание; 7 - рабочий  полок; 8 -раскосы; 9 - горизонтальные пояса; 10 - буровое здание; 11 - нижнее основание.

 Металлические  буровые вышки имеют металлические  сварные основания - салазки и  могут при благоприятном рельефе  местности перевозиться на небольшие  расстояния без разборки. Буровое  здание перевозят отдельно, если  оно смонтировано на полозьях, или совместно с вышкой (при  общем основании).

 В условиях  пересечённой местности вышки  разбирают и перевозят по частям. Детали металлических вышек соединяют  болтами, что обеспечивает их быструю сборку и разборку. Основными элементами вышек являются цельнотянутые трубы, которые в зависимости от высоты вышки имеют диаметры 112/104 мм, 108/99,5 мм, 102/90 мм.

На изготовление поясов используют уголковую сталь  размером 65x65x6 мм и бесшовные трубы  диаметром 73/67 мм, а для раскосов - уголковую сталь 50x50x6 мм или гибкие связи. Трубы ног соединяются  между собой хомутами, к которым  крепятся они и раскосы. Ноги вышки  имеют башмаки для соединения вверху с рамой, внизу - с основанием либо фундаментом.

 В верхней  части вышки расположена площадка  кронблока. Выпускаемые в заводских условиях различные вышки в конструктивном отношении имеют незначительные различия. Например, вышка ВМР-24/540 имеет шесть типо-размеров. Максимальная нагрузка на кронблок для всех размеров этих вышек 55 т. Размеры по осям опор основания — 6x6 м, по осям опор кронблока — 2х2м. В практике буровых работ находят также применение следующие типы вышек: ВУ-18/25, ВМ-18/15, В-26-25, В-26 /50, БМ-32 - с высотой от нижнего основания до оси кронблока, от 18 до 32 м. Наиболее широко используются сборно-разборные вышки типа ВРМ-24/540 и ВМ-18/15. При установке вышки на новой точке необходимо учитывать преобладающее направление ветра и разворачивать вышку к ветру ребром, а также укреплять её канатными растяжками диаметром 16 мм.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

6

Выпускная письменная экзаменационная работа «Буровые вышки»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                              3.Буровые лебёдки

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

7

Выпускная письменная экзаменационная работа «Буровые вышки»

Буровая лебедка — основной агрегат спуско-подъемного комплекса буровой установки. Она предназначена в основном для создания тягового или тормозного усилия в ведущей ветви талевого каната. Лебедка необходима для подъема и спуска бурильной колонны, ненагруженного элеватора, спуска обсадных колонн, удержания на весу неподвижной колонны или медленного ее опускания при подаче долота на забой в процессе бурения или расширения скважины. Катушечный вал и пневмораскрепитель лебедки часто используют для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений бурильных и обсадных труб. Лебедка применяется для подтаскивания, и подъема труб, грунтоносок и других грузов, а также при монтаже буровых вышек и оборудования на них.

Лебедки монтируют  на уровне пола буровой или под  полом. Каждый из этих способов имеет  свои преимущества и недостатки. При  установке над полом буровой  имеется свободный доступ ко всем узлам лебедки для их обслуживания и ремонта. Свободный доступ к  катушечному валу исключает необходимость  монтажа вспомогательной лебедки. Упрощается конструкция привода  ротора от лебедки. При установке  под полом буровой значительно  уменьшаются высота и масса блочного основания, существенно снижается  трудоемкость ее монтажа и демонтажа, что имеет немаловажное значение для сокращения сроков строительства  буровых.

Буровая лебедка  состоит из жесткой сварной металлической  рамы, на которой смонтированы на подшипниках  качения подъемный вал с барабаном  для навивки талевого каната, катушечный и трансмиссионный валы. Все валы кинематически связаны между собой цепными передачами, которые передают им крутящие моменты от коробки скоростей и используются для регулирования частоты вращения валов. Лебедки кинематически связаны с коробками скоростей и двигателями привода цепной или карданной передачей.

Бурильная колонна  из скважины поднимается при больших  затратах мощности, а спускается под  действием собственного веса. Поэтому  лебедки должны иметь достаточно мощный привод и надежную тормозную  систему для поглощения энергии  спуска колонн. В процессе подъема  бурильной колонны ее вес (нагрузка на крюке) постепенно уменьшается и  соответственно снижается затрата  мощности привода. Для увеличения степени  загрузки двигателей привода рационально  повышать скорость подъема колонны. Таким образом, с целью обеспечения высокого коэффициента использования мощности привода лебедки должны быть многоскоростными.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

8

Выпускная письменная экзаменационная работа «Буровые вышки»

Для подъема ненагруженного элеватора  лебедки должны иметь независимую  повышенную скорость. Переключение с  любой из скоростей на повышенную скорость «холостого» подъема должно происходить быстро, легко и плавно, что достигается установкой двойной  цепной передачи для привода подъемного вала. Поочередное включение одной  из этих передач производится с помощью  оперативных фрикционных муфт, которыми управляют с пульта бурильщика. В  процессе подъема колонн переменной массы скорости в коробке передач  переключаются периодически. Большинство  лебедок не имеет оперативного управления скоростями.

Талевый канат  на барабан лебедки навивается и  свивается с различными скоростями. Скорость движения ведущей ветви  талевого каната зависит от скорости движения крюка и числа струн  в оснастке талевой системы. Скорость крюка при подъеме колонны  наибольшего веса обычно составляет 0,3—>0,5 м/с, а скорость подъема ненагруженного элеватора—1,7—2 м/с. Более высокие  скорости подъема резко ухудшают условия намотки и укладки  каната на барабане лебедки и не дают существенного выигрыша во времени. Наибольшая скорость спуска бурильной  колонны не превышает 3 м/с, а наименьшая — при спуске обсадных колонн может  снижаться до 0,2 м/с.

Исходя из назначения, функций и условий  эксплуатации, к буровым лебедкам предъявляют следующие основные требования.

1. Кинематическая  схема лебедки и выбранные  соотношения скоростей должны  обеспечивать наиболее рациональное  использование установленной мощности  привода. При этом коэффициент  полезного действия агрегата  в целом должен иметь высокое  значение.

2.  Для  подъема ненагруженного элеватора  в каждой лебедке необходимо  предусмотреть независимую повышенную  скорость на подъемном валу.

3.  Тормозная  система должна быть надежной  в эксплуатации. Каждую лебедку  следует оснащать двойной тормозной  системой.

4.  Необходимо, чтобы скорости лебедки включались  при помощи муфт фрикционного  типа оперативно, легко и плавно.

5.  Кинематическая  схема лебедки должна предусматривать  возможность передачи движения  на механизм подачи долота  и ротор.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

9

Выпускная письменная экзаменационная работа «Буровые вышки»

6.  Конструкция лебедки должна  обеспечивать бесперебойную ее  работу до капитального ремонта  или списания. Затраты времени  на монтаж и демонтаж лебедки  должны быть минимальными. Все  передачи лебедки необходимо  закрывать прочными ограждениями.

7.  Конструкция  лебедки должна позволять проведение  мелкого текущего ремонта ее  в условиях буровой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                    4.Талевые системы

Талевая система  буровой установки состоит из кронблока, монтируемого на подкронблочных балках верхнего основания вышки, талевого блока, связанного с кронблоком канатной оснасткой, и грузоподъемного крюка, соединенного с талевым блоком.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

10

Выпускная письменная экзаменационная работа «Буровые вышки»

 Блок талевый состоит из  двух щек, соединенных между  собой верхним и нижним щитом.  В щеках закреплена ось, на  которую установлены четыре шкива,  посаженных на подшипники. Ось  с одной стороны упирается  выступом в щеку, с другой закреплена  гайкой, которая стопорится шайбой. Ось с торцов имеет четыре  продольных каната, предназначенных  для индивидуальной смазки каждого  подшипника. Смазка подается через  масленки. Подшипники разделены  между собой пружинными и дистанционными  кольцами. Надетые кольца подшипников  ограничиваются от осевого перемещения  пружинными кольцами. Между внутренними  кольцами подшипников устанавливаются  дистанционные кольца, имеющие по  внутреннему диаметру отверстия  для подвода смазки. Для предохранения  подшипников от загрязнения и  сохранения смазки с торцов  шкивов установлены защитные  усики. 

 На серьгу  подвешивается крюк. Серьга соединена со щеками щита осями. Щеки между собой скрепляются стяжками. Нижний щит является ограничителем от соскакивания каната шкивов. С боков шкивы закрываются откидными кожухами, также предотвращающими соскакивание каната.

Монтаж талевой  системы начинают с подъема кронблока  на верхнее основание вышки. Кронблок при монтаже вышки подъемником  Кершенбаума поднимают вместе с вышкой. При строительстве вышки при помощи шагающих стрел для подъема кронблока используют лебедку на тяговом канате, который пропущен через однороликовый блок, подвешенный к козлам вышки.  Перед подъемом кронблока на вышку должны быть проверены: легкость вращения блоков; легкость откидывания кожухов и отсутствие в них погнутости; надежность крепления всех соединений, особенно вспомогательного и тартального блоков; наличие шплинтов, контргаек, винтов и проволоки, а также смазки во всех подшипниках.