Монтаж, эксплуатация и ремонт бурового и нефтепромыслового оборудования
Расчет колонны бурильных труб. Определение коэффициента запаса прочности буровой вышки, расчет тягового усилия для ее транспортировки. Характеристика стальных канатов, применяемых в талевых системах. Расчет количества тракторов для передвижения вышки.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.10.2019 |
| Размер файла | 855,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Филиал ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г.Октябрьском
Кафедра нефтепромысловых машин и оборудования
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
«Монтаж, эксплуатация и ремонт бурового и нефтепромыслового оборудования»
Выполнил ст. гр. БМПЗ-17-11
Д.Т. Фатихов
Октябрьский 2019
Решение задачи №1
Рисунок 1. Схема буровой вышки
1. Определение компоновки бурильного инструмента
В состав бурильного инструмента входят: долото, колонна УБТ, колонна бурильных труб.
бурильный труба вышка транспортировка
Таблица 1. Параметры шарошечных долот
|
№ |
Номинальный диаметр долота, мм |
Допустимая осевая нагрузка на долото, МН, при бурении РДОЛ ДОП |
Суммарное сечение промывочных каналов, см2 |
||
|
низкооборотном |
высокооборотном |
||||
|
1 |
112 |
0,12 |
- |
2,5 |
|
|
2 |
118 |
0,14 |
- |
4,0 |
|
|
3 |
132 |
0,15 |
- |
4,0 |
|
|
4 |
140 |
0,19 |
- |
4,0 |
|
|
5 |
145 |
0,20 |
- |
6,0 |
|
|
6 |
151 |
0,22 |
- |
6,0 |
|
|
7 |
161 |
0,25 |
0,15 |
6,0 |
|
|
8 |
172 |
0,27 |
0,17 |
9,0 |
|
|
9 |
190 |
0,30 |
0,20 |
10,0 |
|
|
10 |
214 |
0,38 |
0,25 |
13,5 |
|
|
11 |
243 |
0,45 |
0,32 |
17,0 |
2. Расчет колонны УБТ
Решение сводится к определению диаметра и длины УБТ.
Диаметр УБТ определяют из условия обеспечения наибольшей жесткости сечения, а длину определяют исходя из нагрузки на долото.
а) Подбор диаметра УБТ
для ;
где -диаметр долота, м;
-диаметр УБТ, м.
Выбор диаметр УБТ осуществляется по таблице 2.
Таблица 2 - Утяжеленные бурильные трубы
|
Условное обозначение трубы |
Наружный диаметр, мм |
Внутренний диаметр, мм |
Обозначение резьбы |
|
|
УБТ-95 |
95 |
32 |
З-76 |
|
|
УБТ-108 |
108 |
38 |
З-88 |
|
|
УБТС-120 |
120 |
64 |
З-101 |
|
|
УБТС-133 |
133 |
64 |
З-108 |
|
|
УБТ-146 |
146 |
75 |
З-121 |
|
|
УБТС-146 |
146 |
68 |
З-121 |
|
|
УБТ-159 |
159 |
80 |
З-133 |
|
|
УБТ-178 |
178 |
80 |
З-147 |
|
|
УБТС-178 |
178 |
80 |
З-147 |
|
|
УБТ-203 |
203 |
100 |
З-171 |
|
|
УБТС-203 |
203 |
80 |
З-161 |
|
|
УБТС-219 |
219 |
110 |
З-171 |
|
|
УБТС-229 |
229 |
90 |
З-171 |
|
|
УБТС-245 |
245 |
135 |
З-201 |
|
|
УБТС-254 |
254 |
100 |
З-201 |
|
|
УБТС-273 |
273 |
100 |
З-201 |
|
|
УБТС-299 |
299 |
100 |
З-201 |
б) Определение длины колонны УБТ
,
где LУБТ - длина клоны УБТ, м;
- нагрузка на долото, Н;
-вес 1-го погонного метра колонны УБТ, Н/м.
,
где VУБТ - объем 1-го погонного метра колонны УБТ, м3;
сТР - плотность материла трубы, сТР = 7850 кг/м3;
g - ускорение свободного падения, g=9,81 м/с2;
DН.УБТ - диаметр УБТ наружный, м;
dВ.УБТ - диаметр УБТ внутренний, м;
hУБТ - длина 1-го погонного метра трубы, hУБТ=1м.
в) Определение веса колонны УБТ
.
3. Расчет колонны бурильных труб
а) Подбор диаметра бурильной колонны
.
Диаметр бурильных труб подбираем по таблице 3.
Таблица 3 - Бурильные трубы (ГОСТ 631-75)
|
№ |
Условный диа-метр трубы, мм |
Толщина стенки, мм |
№ |
Условный диа-метр трубы, мм |
Толщина стенки, мм |
|
|
1-й тип - трубы с высаженными внутрь концами |
2-й тип - трубы с высаженными наружу концами |
|||||
|
1 |
60 |
7 ; 9 |
1 |
80 |
7 ; 9 |
|
|
2 |
73 |
7 ; 9 ; 11 |
2 |
73 |
7 ; 9 ; 11 |
|
|
3 |
89 |
7 ; 9 ; 11 |
3 |
89 |
7 ; 9 ; 11 |
|
|
4 |
102 |
7 ; 8 ; 9 ; 10 |
4 |
102 |
8 ; 9 ; 10 |
|
|
5 |
114 |
7 ; 8 ; 9 ; 10 ; 11 |
5 |
114 |
8 ; 9 ; 10 ; 11 |
|
|
6 |
127 |
7 ; 8 ; 9 ; 10 |
6 |
140 |
8 ; 9 ; 10 ; 11 |
|
|
7 |
140 |
8 ; 9 ; 10 ; 11 |
||||
|
8 |
168 |
9 ; 10 |
||||
|
3-й тип - трубы с высаженными внутрь концами и коническими стабилизирующими поясками |
4-й тип - трубы с высаженными наружу концами и коническими стабилизирующими поясками |
|||||
|
1 |
89 |
9 ; 11 |
1 |
73 |
9 ; 11 |
|
|
2 |
102 |
9 ; 10 |
2 |
89 |
9 ; 11 |
|
|
3 |
114 |
9 ; 10 ; 11 |
3 |
102 |
9 ; 10 |
|
|
4 |
127 |
9 ; 10 |
4 |
114 |
9 ; 10 ; 11 |
|
|
5 |
140 |
9 ; 10 ; 11 |
б) Определение длины первой (нижней) секции одноразмерной колонны
,
м
где -допустимая растягивающая нагрузка для труб первой (нижней) секции, Н;
,
(1.6)
где -предел текучести материала труб, Па;
- площадь сечения бурильной трубы, м2;
nЗ - коэффициент запаса прочности,
nЗ =1,3 для нормальных условий бурения;
nЗ =1,35 для осложненных условий бурения
-коэффициент, учитывающий влияние трения, сил инерции и сопротивления движению растворов ();
-вес колонны УБТ, Н;
- плотность бурового раствора, =1200…1300 кг/м3;
-плотность материала бурильных труб, ;
- площадь проходного канала труб, м2;
p0 - давление бурового раствора в бурильных трубах, Па (15…18 МПа);
-вес 1-го метра бурильных труб первой (нижней) секции, Н/м.
,
где V1 - объем 1-го погонного метра колонны бурильных труб, м3;
сТР - плотность материла трубы, кг/м3;
g - ускорение свободного падения, g=9,81 м/с2;
DБТ - диаметр УБТ наружный, м;
s - толщина стенки бурильных труб, м;
hБТ - длина 1-го погонного метра трубы, hБТ=1м.
в) Определение веса колонны бурильных труб
.
G1=1842*178=328 kH
в) Определение длины второй (верхней) секции одноразмерной колонны (вычисляется при условии, когда , т.е. необходим добор длины бурильного инструмента) (если требуется)
360+1842>L скв
4. Определение веса бурильного инструмента
5. Определение коэффициента запаса прочности буровой вышки
1) Определение усилия, действующего в нижнем сечении на одну ногу вышки
,
где GБИ - максимальная нагрузка, действующая на вышку в вертикальном направлении, Н (определяется в задаче № 1); n - количество ног (для вышки башенного типа n=4); -угол наклона ноги вышки к вертикали.
Угол определяется из треугольника АКА1 (рисунок 2.1)
,
б=7
где А1К=НВ -высота вышки
2) Определение гибкости стержня ноги вышки по формуле:
,
где lC -длина стержня ноги, м; r -радиус инерции, м
,
где J -экваториальный момент инерции сечения трубы (ноги вышки), м4;
где DH - наружный диаметр стержня ноги вышки, м;
DB - внутренний диаметр стержня ноги вышки, м;
F -площадь поперечного сечения ноги вышки, м2
При расчете выбираете ногу вышки следующих размеров:
Диаметр ноги DH = 168 мм;
Толщина стенки ноги s = 9 мм.
3) Определение коэффициента запаса прочности вышки, который должен быть не менее 2.
Существует два случая:
а) Если >100, то коэффициент запаса прочности равен
,
где РКР - критическая нагрузка, действующая на стержень ноги вышки, Н. Эту нагрузку можно определить по формуле Эйлера.
,
где Е-модуль упругости материала труб, для стали Е=2,1•1011 Па.
б) Если 100, то коэффициент запаса прочности равен
,
где KP -критическое напряжение, МПа
.
Рисунок 2 - Вышка ВБ-53-300
Таблица 4. Исходные данные к задаче 1 (БМПЗ-17-12)
|
№ вар. |
Шифр вышки |
Глубина скваж., м |
|
|
13 |
ВБ-53-300 |
1500 |
6. Определение тягового усилия для транспортировки вышки
Масса вышки М разлагается на две составляющие М1 и М2. Вертикальная составляющая сила М1 направлена перпендикулярно к плоскости перемещения вышки и создает давление на грунт:
(2.1)
Горизонтальная составляющая сила М2 направлена в сторону, противоположную движению (в сторону уклона):
(2.2)
Необходимое тяговое усилие для транспортировки вышки складывается из силы М2 и силы трения Т, которая возникает от действия вертикальной составляющей силы М1:
,
S=21.94
S=5.14
Где Т - сила трения,
где f - коэффициент трения качения f1 или скольжения f2,
f1 =0,06…0,1; f2=0,3 - по крупнозернистому песчанику, f3=0,42 - по поверхности грунта земли; f4=0,5 - по слабопесчанному грунту, f5=0,1 - по снегу, f6=0,02…0,04 - по льду.
К - коэффициент, учитывающий увеличение тягового усилия для выведения груза из состояния покоя (при трении скольжения), К=1,5 - на местности с уклоном, К=1,2 - на местности без уклона.
При случае непараллельности тягового каната с плоскостью движения вышки, то усилие в канате возрастает и равна
,
где -угол отклонения, =1,50.
Определение количества тракторов для передвижения вышки.
Тяговая сила трактора P [кВт]:
,
где N - мощность двигателя трактора, кВт; (1кВт = 1,36 л.с.)
- КПД трактора, = 0,7…0,8;
х - скорость движения трактора, м/с; х=1…3 м/с
Требуемое количество тракторов
, (2.7)
где К1 -коэффициент страгивания, К1=1,2…1,5; К2-коэффициент неравномерности тракторов, К2 = 1,2…1,3.
Выбор тягового каната
,
Выбираем D каната 27.5 мм F=39.85
Где - разрывное усилие выбираемого каната, кН;
- расчетное разрывное усилие каната, кН;
- коэффициент запаса прочности каната при транспортировке, =4,5…5,5.
Представить графики зависимостей (по 5 точкам, диапазон 90%, 95%, 100%, 105%, 110% от исходных данных):
S=f(б), S=f(f1…2), S=f(M), S=f(б1), n=f(N).
Таблица 5 - Варианты (группа БМПЗ-17 -12)
|
№ |
М-масса вышки, т |
Угол б, 0 |
N-мощность трактора, л.с. |
|
|
13 |
35 |
7 |
300 |
Рисунок 3- Схема транспортировки вышки
Рисунок 4
Таблица 6
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Устройство одно- и двухсекционных талевых блоков. Основные технические параметры кронблоков. Анализ работы оборудования с точки зрения надежности. Определение коэффициента запаса прочности оси кронблока. Расчет подшипников канатных шкивов на прочность.
курсовая работа [1018,8 K], добавлен 12.11.2012Буровые вышки и скважины как неотъемлемая часть газонефтедобычи. Размеры верхнего и нижнего оснований. Преимущества трубных вышек перед профильными. Условия работы буровой бригады с учетом размещения оборудования. Меры предосторожности при работе.
контрольная работа [362,2 K], добавлен 13.12.2013Скорость движения тягового органа конвейера. Выбор тележки и тягового элемента. Определение погонной нагрузки. Тяговый расчет конвейера по контуру. Расчет тягового усилия и мощности привода. Проверка прочности тягового органа и расчет механизма натяжения.
курсовая работа [273,0 K], добавлен 22.11.2009Назначение, основные данные, требования и характеристика бурового насоса. Устройство и принцип действия установки, правила монтажа и эксплуатации. Расчет буровых насосов и их элементов. Определение запаса прочности гидравлической части установки.
курсовая работа [6,7 M], добавлен 26.01.2013История развития бурового машиностроения, оценка его роли в общей структуре отрасли. Краткая характеристика ремонтного цеха, эксплуатация и ремонт ротора, окраска оборудования. Расчет фонда заработной платы за год ремонтному звену, сметы затрат.
курсовая работа [335,5 K], добавлен 13.06.2014Классификация видов изнашивания деталей: механического, молекулярно-механического и коррозионно-механического. Факторы, влияющие на износостойкость и изнашиваемость материала. Особенности условий работы бурового инструмента и колонны бурильных труб.
реферат [23,5 K], добавлен 11.12.2012Конструкции стальных проволочных канатов. Классификация стальных канатов по форме поперечного сечения прядей и материалу сердечника. Характеристика особенностей нераскручивающихся канатов. Выбор каната по направлению свивки. Расчет канатов и стропов.
презентация [14,3 M], добавлен 09.10.2013Компрессорная установка перекачки газа, технологическая схема работы, описание конструкции оборудования. Расчет коэффициентов запаса прочности деталей компрессора и газосепаратора. Монтаж оборудования в соответствии со "Строительными нормами и правилами".
дипломная работа [2,0 M], добавлен 29.08.2009Анализ конструкций буровых лебедок отечественного и зарубежного производства, описание выбранного прототипа. Расчет и выбор параметров буровой лебедки: на прочность барабана лебедки, венца цепного колеса, подъемного вала. Монтаж, эксплуатация и ремонт.
курсовая работа [10,0 M], добавлен 30.10.2009Технологическое назначение и схема компрессора марки 205 ГП 40/3,5. Описание конструкции оборудования, его материальное исполнение. Монтаж и эксплуатация компрессора, требования к эксплуатации оборудования. Расчет, проверка прочности цилиндра компрессора.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 30.03.2010Виды и периодичность технического обслуживания и ремонта оборудования. Расчет нужного количества смазочных материалов на год. Описание возможных дефектов. Выбор рациональной технологии восстановления трансмиссионного вала бурового насоса УНБ–600.
курсовая работа [580,1 K], добавлен 15.01.2015Конструкции ректификационных колонн, предназначенных для разделения жидких смесей различной температуры кипения. Выбор конструкционных материалов и расчет на прочность узлов и деталей ректификационной колонны. Демонтаж, монтаж и ремонт оборудования.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 01.04.2011Техническая характеристика ленточного тормоза, его конструкция и принцип действия, монтаж и обслуживание. Определение усилий, необходимых для полного торможения спускаемого груза. Расчет тормозной ленты и барабана лебедки на прочность, усилия натяжения.
курсовая работа [144,6 K], добавлен 26.01.2014Прочность полиэтилена при сложном напряженном состоянии. Механический расчет напорных полиэтиленовых труб на прочность, применяемых в системах водоснабжения. Программное обеспечение для расчета цилиндрических труб. Расчет тонкостных конструкций.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.08.2012Конструкция и принцип действия автоматического ключа буровой АКБ–3М2. Технология модернизации радиального ролика. Построение эпюр внутренних силовых факторов. Расчет коэффициента запаса усталостной прочности. Оценка вероятности безотказной работы.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 21.02.2015Определение диаметра и длины грузового барабана лебедки, крутящего момента и частоты вращения. Выбор электродвигателя буровой лебедки. Проверочный расчет редуктора, определение запаса прочности вала. Конструирование корпуса редуктора, крышек подшипников.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 17.02.2015Модернизация конструкции хлебопекарной печи для обеспечения заданных параметров производительности. Анализ современного хлебопекарного оборудования. Классификация тестоприготовительных машин. Монтаж, ремонт и эксплуатация тестоприготовительного агрегата.
курсовая работа [334,8 K], добавлен 10.03.2013Определение скорости пара и диаметра колонны, числа тарелок и высоты колонны. Гидравлический расчет тарелок. Тепловой расчет колонны. Выбор конструкции теплообменника. Определение коэффициента теплоотдачи для воды. Расчет холодильника для дистиллята.
курсовая работа [253,0 K], добавлен 07.01.2016Технологическая схема производства вареных колбас, их характеристика. Подбор и характеристика оборудования. Расчет компоновки цеха и технологические требования на монтаж оборудования. Технические требования к ремонтно-обслуживающим работам.
курсовая работа [63,3 K], добавлен 20.06.2013Роль циркуляционной системы в строительстве скважин. Расчет и выбор типоразмеров секций обсадных труб. Технические характеристики буровой установки. Определение диаметров поршней насосов. Устройства для приготовления и утяжеления буровых растворов.
курсовая работа [966,8 K], добавлен 27.01.2015
