Проектирование и обоснование буровой установки

 

При выборе буровой установки необходимо руководствоваться геологическими, климатическими, энергетическими, дорожно-транспортными и другими условиями.

В связи с тем, что современные буровые установки - экономические системы, включающие все основные и вспомогательные агрегаты, механизмы и сооружения, которые необходимы для строительства скважины. Поэтому выбор буровой установки производим по ее номинальной грузоподъемности (G), обуславливающей массу в воздухе наиболее тяжелой колонны бурильной или обсадной. Эксплуатационная характеристика бурового оборудования и конструкция закладывается в комплект буровой установки таким образом, чтобы обеспечить оптимальные условия при бурении скважины определенной глубины, установками соответствующего класса.

Максимальную расчетную нагрузку действующую на крюке, определим по формуле:

 

Р=С*Н*Q,                            (2.117)

 

Где Q – масса наиболее тяжелой колонны в воздухе, МН;

Н – коэффициент учитывающий нарастание массы за счет силы трения колонны о стенки скважины при ее подъеме, он увеличивается с глубиной и равен 1,1-1,8.

С – коэффициент учитывающий потерю массы колонны в промывочной жидкости, найдем по формуле:

 

С=1-(γ_бр/γ_м),                      (2.118)

 

Где γ_бр- плотность бурового раствора, г/см³;

γ_м- плотность материала, г/см³;

С=1-1,12/7,85=0,856

Масса наиболее тяжелой колонны равна, 0,60 МН. По формуле получаем

Р=0,60*1,12*0,856=0,58 МН.

Для бурения проектируемой скважины глубиной 2498(2968)м и с максимальной нагрузкой на крюке 0,58 МН, принимаем буровую установку БУ-3000ЭУК, с допускаемой нагрузкой на крюке 1,7 МН. Район работ находится вблизи от промышленных линий электропередач. БУ-3000ЭУК предназначена для кустового бурения.

Техническая характеристика БУ «Уралмаш»-3000ЭУК приведена в таблице 2.12

 

Таблица 2.12.

№	Наименование параметра	Значение параметров
1	Допустимая нагрузка на крюке, кН	2000
2	Условный диапазон глубин бурения, м	2000-3200
3	Наибольшая оснастка талевой системы	5*6
4	Диаметр талевого каната, мм	28,32
5	Скорость подъема крюка при расхаживании обсадных колони ликвидации аварий, м/с	0,1-0,2
6	Скорость установившегося движения при подъеме Ненагруженного элеватора, м/с	1,5
7	Мощность на приводном валу подъемного агрегата, кВт	550-670
8	Проходной диаметр стола ротора, мм	560
9	Мощность на приводном валу ротора, кВт	370
10	Допускаемая статистическая нагрузка на стол ротора, кН	3200
11	Момент передаваемый столом ротора, кН	50
12	Число основных буровых насосов	2
13	Мощность приводов насосов, кВт	600
14	Наибольшее давление на выходе насоса(манифольде),МПа
15	Номинальная длинна свечи, м	25

 

Буровая установка БУ-3000 ЭУК комплектуется следующим оборудованием:

1. Вертлюг УВ-250

• длина с переводником, мм 2850

• ширина, мм 1090

• масса, кг  2300

• статическая грузоподъемность, Тс 250

• диаметр отверстия в стволе, мм 100

• наибольшая скорость вращения, об/мин 200

• допускаемое давление прокачиваемой жидкости, атм 250

• полезный объем, м³ 120

2. Ротор Р-560

• нагрузка на стол ротора: максимальная, кН 3700 минимальная, кН 1300

• максимальная передаваемая мощность, кВт 367,5

• диаметр проходного отверстия в столе ротора, мм 560

• масса, кг  5800

3. Лебедка У-2-2-11

• расчетная мощность на приводном валу, кВт 662,4

• число скоростей намотки барабана 6

• натяжение каната, максимальное, кН 210

• число скоростей передаваемых на ротор:

• прямого хода 3

• заднего хода 7

• масса, т  21,3

4. Насос У8-61МА

• мощность, кВт 500-585

• число цилиндров 2

• число камер 2

• число двойных ходов поршня в минуту 65

• подача насоса, дм³ /с: наибольшая 50,9 

наименьшая 18,9

• давление нагнетания, МП а: наибольшее 25

наименьшее 10

• частота вращения трансмиссионного вала, об/мин 325

• диаметр штока, мм 70

• масса, т  26,76

5. Вышка BA-41x170

• тип вышки А-образная

• расстояние между опор, м 9,2

• поперечная высота вышки от пола основания до нижней плоскости кронблочных балок, м 41

• полная высота вышки, м 47

6. Кронблок УКБА-6-250

• грузоподъемность, т  250

• максимальное натяжение подвижной ветви талевого блока, кН 247

• число канатных штивов, шт 6 • диаметр штивов по дну канавки, мм 1140

• масса, т  5,8

7. Талевый блок УТБА-5-200

• грузоподъемность, т 200

• число канатных штивов, шт 5

• диаметр по дну желоба, мм     1140

• наружный диаметр, мм 1250

• расположение блоков соосное

• число осей для установки блоков 2

• масса, т  4,4

8. Вспомогательное оборудование

• ПКР-560;

• АКБ-ЗМ2;

•УМК;

•ПБК;

9. Для приготовления глинистого раствора применяется БПР состоящий:

• гидравлические перемешиватели (ПГ)

• механические перемешиватели (МП)

• гидравлический диспергатор (ДГ-1)

• 3^х ступенчатая система очистки бурового раствора (вибросита ВС-1, песко-, илоотделитель ИГ-45).

Для дегазации бурового раствора применяют ДВМ-2. Скорость подъема и грузоподъемность лебедки У-2-2-11 для расчета количества свечей, поднимаемых на каждой скорости приведены в таблице 2.13.

 

Таблица 2.13.

Скорости	Оснастка 4х5
	Скорость подъема, м/с	Грузоподъемность, Тс
I	0,29	140
II	0,54	92
III
IV	0,76	65
V	1,42	33
VI

 

Расчет количества свечей поднимаемых на каждой скорости:

N₁ = 140/0,4125=339 свечей

N₂ = 42/0,4125=223 свечей

N₃ = ----

N₄ = 65/0,4125=158 свечей

N₅ = 33/0,4125=80 свечей

N₆ = ----

Определим оснастку талевой системы, то есть осуществим проверку правильности выбора оснастки, исходя из условия, что минимальное натяжение талевого каната для БУ 3000 ЭУК равно 21т:

 

P_x =P₁* β^m*((β-1)/(β^m-1)),  

 

где Р - коэффициент сопротивления одного шкива, β = 1,02-1,03;

m - число струн талевого каната, на которых подвешен талевый блок, m=10;

P₁ - минимальная масса поднимаемая буровой лебедкой.

 

P_l = P + P_в + Р_кр + Р_т,

 

где Р, Р_в, Р_кр, Р_т - вес колонны, вертлюга, крюка, талевого блока, т.

P₁ = 60+2,3+1,27+4,4 = 67,97 т.

При оснастке талевой системы 5х6, m=10

P_x^5x6= 67,97*1,02¹⁰*((1,02-l)/(l,02¹⁰-l)) = 7,6<21 т.

При оснастке талевой системы 4х5, m=8

P_x^4x5= 67,97*1,02⁸*((1,02-l)/(l,02⁸-l)) = 9,3<21 т. Следовательно, исходя из условия максимальной прочности и натяжения каната, принимаем оснастку талевой системы 4х5.

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: