Системы верхнего привода буровой установки
Описание работы
Работа пользователя Egvl037rus
Содержание
Глава 1 Анализ оборудования системы верхнего привода
Введение…………………………………………………………………..6
1.1. Описание технологии с использованием СВП……………….……8
1.2.Состав оборудования
1.2.1. Вертлюг – редуктор…………………………………………..…10
1.2.2. Трубный манипулятор…………………………………………..15
1.2.2.1. Вертлюжная головка………………………………………..15
1.2.2.2. Система отвода штропов……………………………………16
1.2.2.3. Трубный зажим………………………………………………17
1.2.2.4. Стопорное устройство и механизм поворота………...……18
1.2.3. Шаровые краны…………………………………………………..19
1.2.4. Хомут затяжки резьбы (бандаж)…………………………...……21
1.2.5. Дополнительное оборудование СВП……………………...……22
1.3. Основные преимущества СВП…………………………………...…..24
1.4. Классификации СВП
1.4.1. По типу привода………………………………………………….25
1.4.2. По конструктивным схемам компоновки СВП…………………27
1.4.3. По кинематической схеме привода………………………..……34
1.4.4. По количеству приводных двигателей…………………...……..34
1.4.5. По типу передачи редуктора……………………………………35
Глава 2 Обзор конструкций СВП зарубежных и отечественных производителей.
2.1. Зарубежные производители систем верхнего привода…….………37
2.1.1. Модели Верхнего Привода TESCO…..………………….……..37
2.1.2. Модели Верхнего Привода Canrig Drilling Technology….……40
2.1.3. Модели Верхнего Привода National Oilwell Varco……………42
2.2. Рынок систем верхнего привода в России
2.2.1. Система верхнего привода: ЗАО "Уралмаш - Буровое оборудование"…………………………………………………….…….45
2.2.2. Модели верхнего привода «ПромТехИнвест»……………..….47
2.3. Выбор прототипа
2.3.1. Условие бурения………………………………………………….54
2.3.2. Выбор производителя……………………………………...…….55
Глава 3 Направления усовершенствования системы верхнего привода
3.1.Обзор патентов и авторских свидетельств
3.1.1. Устройство верхнего привода. ( RU 124 81М)………...………..59
3.1.2. Устройство верхнего привода и способа захвата трубы. ( RU 2446268)…………………………………………………………...……..64
3.1.3. Трубный манипулятор системы верхнего привода буровой установки. ( RU 99532)………………………………………………….67
3.2. Анализ разработанной конструкции………………………...……….71
3.2.1. Недостаток стандартной конструкции трубного
манипулятора…………………………………………………….……..71
3.2.2. Назначением разработанной модели……………………………72
3.2.3. Описание разработанной конструкции…………………………72
3.2.4. Преимущества разработанной конструкции…………...………75
Глава 4. Особенности эксплуатации проектируемого оборудования
4.1. Бурение с применением СВП…………………………………..……76
4.2. Наращивание бурильной колонны свечой…………………….…..77
4.3.Наращивание однотрубкой……………………………………….…79
4.4. Спуск бурильной колонны………………………………………..…79
4.5. Техническое обслуживание…………………………………………80
Часть 5. Расчётная часть
5.1 Расчёт конструкции скважины……………………………………….82
5.2.Расчет нагрузки на крюке от бурильной колонны………………….85
5.3 Расчёт мощности ротора при роторном бурении в процессе долбления…………………………………………………………………..87
5.4. Расчёт максимальной нагрузки на крюке и выбор класса буровой установки…………………………………………………………………..89
5.5 Расчёт режима промывки скважины при бурении под кондуктор…90
5.6При бурении под промежуточную колонну……………………….....94
5.7 При бурении под эксплуатационную колонну……………………....98
5.8. Расчет основной опоры вертлюга……………………………………102
5.9.Расчет ствола вертлюга……………………………………………….105
5.10 Расчёт зубчатых передач редуктора………………………………...108
5.11 Расчет шпоночных соединений ствола вертлюга и промежуточного вала…………………………………………………………………………115
5.12 Расчет гидроцилиндра трубного манипулятора……………………118
5.13 Расчет ствола вертлюга на прочность с применением системы автоматизированного проектирования SolidWorks……………………..121
Глава 6. Экономический раздел
6.1. Обоснование технико-экономической целесообразности внедрения системы верхнего привода……………………………………………….124
6. 2 Методика оценки эффективности инвестиционного проекта……..127
6.3. Расчет экономической эффективности……………………………...130
Глава 7. Безопасность и экологичность проекта
7.1 Основные положения………………………………………………….136
7.2.Опасные и вредные производственные факторы
7.2.1.Вредные вещества……………………………………………….137
7.2.2. Шум и вибрация…………………………………………………140
7.2.3. Ненадлежащее освещение производственных помещений……143
7.2.4. Поражения электрическим током……………………………...145
7.2.5. Неблагоприятные (суровые) метеоусловия…………………….148
7.2.6 Пожары и взрывы…………………………………………………150
7.3. Расчет освещения рабочей площадки………………………………..152
Список литературы……………………………………………………………….155
Чертежи AutoCad:
1. Трубный манипулятор СБ
2. Быстросъесное уплотнение СБ
3. Деталировка (ствол, втулка, штроп)
4. Гидроцилиндр + деталировка
5. Вал промежуточный
6. Система верхнего привода. общий вид
7. Вертлюг редуктор СБ
Глава 1 Анализ оборудования системы верхнего привода
Введение…………………………………………………………………..6
1.1. Описание технологии с использованием СВП……………….……8
1.2.Состав оборудования
1.2.1. Вертлюг – редуктор…………………………………………..…10
1.2.2. Трубный манипулятор…………………………………………..15
1.2.2.1. Вертлюжная головка………………………………………..15
1.2.2.2. Система отвода штропов……………………………………16
1.2.2.3. Трубный зажим………………………………………………17
1.2.2.4. Стопорное устройство и механизм поворота………...……18
1.2.3. Шаровые краны…………………………………………………..19
1.2.4. Хомут затяжки резьбы (бандаж)…………………………...……21
1.2.5. Дополнительное оборудование СВП……………………...……22
1.3. Основные преимущества СВП…………………………………...…..24
1.4. Классификации СВП
1.4.1. По типу привода………………………………………………….25
1.4.2. По конструктивным схемам компоновки СВП…………………27
1.4.3. По кинематической схеме привода………………………..……34
1.4.4. По количеству приводных двигателей…………………...……..34
1.4.5. По типу передачи редуктора……………………………………35
Глава 2 Обзор конструкций СВП зарубежных и отечественных производителей.
2.1. Зарубежные производители систем верхнего привода…….………37
2.1.1. Модели Верхнего Привода TESCO…..………………….……..37
2.1.2. Модели Верхнего Привода Canrig Drilling Technology….……40
2.1.3. Модели Верхнего Привода National Oilwell Varco……………42
2.2. Рынок систем верхнего привода в России
2.2.1. Система верхнего привода: ЗАО "Уралмаш - Буровое оборудование"…………………………………………………….…….45
2.2.2. Модели верхнего привода «ПромТехИнвест»……………..….47
2.3. Выбор прототипа
2.3.1. Условие бурения………………………………………………….54
2.3.2. Выбор производителя……………………………………...…….55
Глава 3 Направления усовершенствования системы верхнего привода
3.1.Обзор патентов и авторских свидетельств
3.1.1. Устройство верхнего привода. ( RU 124 81М)………...………..59
3.1.2. Устройство верхнего привода и способа захвата трубы. ( RU 2446268)…………………………………………………………...……..64
3.1.3. Трубный манипулятор системы верхнего привода буровой установки. ( RU 99532)………………………………………………….67
3.2. Анализ разработанной конструкции………………………...……….71
3.2.1. Недостаток стандартной конструкции трубного
манипулятора…………………………………………………….……..71
3.2.2. Назначением разработанной модели……………………………72
3.2.3. Описание разработанной конструкции…………………………72
3.2.4. Преимущества разработанной конструкции…………...………75
Глава 4. Особенности эксплуатации проектируемого оборудования
4.1. Бурение с применением СВП…………………………………..……76
4.2. Наращивание бурильной колонны свечой…………………….…..77
4.3.Наращивание однотрубкой……………………………………….…79
4.4. Спуск бурильной колонны………………………………………..…79
4.5. Техническое обслуживание…………………………………………80
Часть 5. Расчётная часть
5.1 Расчёт конструкции скважины……………………………………….82
5.2.Расчет нагрузки на крюке от бурильной колонны………………….85
5.3 Расчёт мощности ротора при роторном бурении в процессе долбления…………………………………………………………………..87
5.4. Расчёт максимальной нагрузки на крюке и выбор класса буровой установки…………………………………………………………………..89
5.5 Расчёт режима промывки скважины при бурении под кондуктор…90
5.6При бурении под промежуточную колонну……………………….....94
5.7 При бурении под эксплуатационную колонну……………………....98
5.8. Расчет основной опоры вертлюга……………………………………102
5.9.Расчет ствола вертлюга……………………………………………….105
5.10 Расчёт зубчатых передач редуктора………………………………...108
5.11 Расчет шпоночных соединений ствола вертлюга и промежуточного вала…………………………………………………………………………115
5.12 Расчет гидроцилиндра трубного манипулятора……………………118
5.13 Расчет ствола вертлюга на прочность с применением системы автоматизированного проектирования SolidWorks……………………..121
Глава 6. Экономический раздел
6.1. Обоснование технико-экономической целесообразности внедрения системы верхнего привода……………………………………………….124
6. 2 Методика оценки эффективности инвестиционного проекта……..127
6.3. Расчет экономической эффективности……………………………...130
Глава 7. Безопасность и экологичность проекта
7.1 Основные положения………………………………………………….136
7.2.Опасные и вредные производственные факторы
7.2.1.Вредные вещества……………………………………………….137
7.2.2. Шум и вибрация…………………………………………………140
7.2.3. Ненадлежащее освещение производственных помещений……143
7.2.4. Поражения электрическим током……………………………...145
7.2.5. Неблагоприятные (суровые) метеоусловия…………………….148
7.2.6 Пожары и взрывы…………………………………………………150
7.3. Расчет освещения рабочей площадки………………………………..152
Список литературы……………………………………………………………….155
Чертежи AutoCad:
1. Трубный манипулятор СБ
2. Быстросъесное уплотнение СБ
3. Деталировка (ствол, втулка, штроп)
4. Гидроцилиндр + деталировка
5. Вал промежуточный
6. Система верхнего привода. общий вид
7. Вертлюг редуктор СБ
