Винтовой забойный двигатель

Принцип работы винтового забойного двигателя. Система очистки буровых растворов на базе центрифуги. Центрифуга для очистки буровых растворов серии GNLW Solids Russia. Декантерная центрифуга HAUS DDE 2342 и ОГШ 202К-03. Расчет параметров центрифуги.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 26.03.2024
Размер файла 960,7 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

ФГБОУ ВО «РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Серго Орджоникидзе» (МГРИ)

Кафедра современных технологий бурения скважин

Курсовая работа

по дисциплине «Проектирование бурового оборудования»

на тему: «Винтовой забойный двигатель»

Выполнил студент группы РТБ-19:

Ускунов Р.Р.

Проверил: старший преподаватель

Медведева Д. К.

Москва

2024 г.

Оглавление

  • Введение
  • 1. Техническое задание
  • 2. Устройство и принцип работы
  • 3. Виды центрифуг
    • 3.1 Центрифуга для очистки буровых растворов серии GNLW Solids Russia
    • 3.2 Декантерная центрифуга HAUS DDE 2342
    • 3.3 Декантерная центрифуга ОГШ 202К-03
  • 4. Расчет центрифуги
  • Вывод

Введение

Твердые частицы выбуренной породы, поступающей в буровой раствор, оказывают вредное влияние на его основные технологические параметры, а следовательно, на технико-экономические показатели бурения. Очистке бурового раствора от шлама уделяют особое внимание. Так, уменьшение содержания твердой фазы в буровом растворе на 1% улучшает показатели работы долот на 7- 10%. В условиях высоких забойных температур избыток твердой фазы приводит к снижению термостойкости бурового раствора, резкому росту процессов пептизации и коагуляции. Низкое качество очистки бурового раствора - основная причина аварий и осложнений, связанных с поглощениями, прихватами, осыпями и обвалами стенок скважины. Эффективная очистка - важнейший фактор, способствующий снижению затрат материалов на регулирование свойств бурового раствора, а также повышению технико-экономических показателей бурения.

Для очистки бурового раствора от шлама используется комплекс различных механических устройств: вибрационные сита, гидроциклонные шламоотделители (песко- и илоотделители), сепараторы, центрифуги. В наиболее неблагоприятных условиях, когда буровой раствор интенсивно обогащается тонкодисперсным шламом, его перед очисткой обрабатывают реагентами - флокулянтами, которые позволяют повысить эффективность работы очистных устройств. При выборе оборудования для очистки бурового раствора необходимо учитывать конкретные условия. К оборудованию предъявляются следующие требования:

1. Каждый аппарат должен пропускать количество раствора, превышающее максимальную производительность промывки скважины (исключая центрифугу).

2. В составе циркуляционной системы аппараты должны устанавливаться в строгой последовательности. При этом схема прохождения бурового раствора должна соответствовать следующей технологической цепочке: скважина - газовый сепаратор - блок грубой очистки (вибросита) - блок тонкой очистки (песко- и илоотделители, сепаратор) - блок регулирования содержания и состава твердой фазы (центрифуга).

1. Техническое задание

плотность обрабатываемой жидкости, кг/м3

динамическая вязкость жидкости, кг/м•с

удельное сопротивление фильтрации осадка, м/кг

удельное сопротивление фильтра, м-1

масса твердого осадка в роторе, поступающего за сутки, кг/сут

1060

0,001

0,82?1010

105

1,6

2. Устройство и принцип работы

Система очистки буровых растворов на базе центрифуги предназначена для глубокой очистки утяжелённых и неутяжелённых растворов от выбуренной породы при бурении нефтяных, газовых и других скважин. Применяется в составе циркуляционных систем буровых установок [6]. Эффективные системы очистки буровых растворов, включающие современные вибросита и центрифуги, за счет изменения режимов работы, позволяют поддерживать определенную глубину очистки бурового раствора и содержания общей, а также активной твердой фазы в нем, тем самым регулируют технологические свойства бурового раствора и оказывают первостепенное влияние на скорость бурения и экономические показатели бурения скважин. Вместе с тем, потребительские свойства центрифуги также определяются такими понятиями как безотказность, износостойкость, простота в работе и обслуживании. Центрифуга предназначена для очистки буровых растворов от выбуренной породы. При поступлении бурового раствора в центрифугу (рисунок 1 ) под действием центробежных сил происходит разделение его на сгущенную твердую фазу (шлам) и очищенный раствор. Разделение бурового раствора в центрифуге происходит непрерывно, при этом очищенный раствор возвращается в циркуляционную систему, а шлам выводится в шламосборник. Внутри ротора соосно расположен шнек 4, предназначенный для транспортирования осадка твердой фазы к выгрузочным окнам ротора. Шнек 31 вращается в ту же сторону, что и ротор, но с меньшей скоростью. Разность в скорости вращения необходима для принудительного перемещения осадка внутренней поверхности ротора. Вращение шнеку сообщается ротором через планетарный редуктор 5. Через полые цапфы ротора и шнека проходит питающая труба 6, по которой буровой раствор подводится во внутреннюю полость барабана шнека и далее через отверстия в обечайке шнека в ротор. Твердая фаза осаждается на стенке ротора и транспортируется к выгрузочным окнам, расположенным у меньшего диаметра ротора, а фугат движется к большому диаметру ротора и через сливные окна сбрасывается в приемный отсек кожуха центрифуги. Радиус слива регулируется поворотом кольца на цапфе ротора, частично закрывающим сливные отверстия. Для отключения электродвигателя при перегрузке редуктора в центрифуге предусмотрен механизм блокировки редуктора

Рисунок 1.2.3.1 - Центрифуга: 1 - горизонтальный ротор; 2 - шнек; 3 - шламоприемник; 4 - приемник раствора; 5 - цапфа ротора; 6 - цапфа ротора; 7 - коренной подшипник; 8 - коренной подшипник; 9 - подшипник вращения шнека; 10 - подшипник вращения шнека; 11 - приводной шкив; 12 - планетарный редуктор

3. Виды центрифуг

3.1 Центрифуга для очистки буровых растворов серии GNLW Solids Russia

Модель

GNLW363D

GNLW363D-VFD

GNLW453D-VFD

GNLW553C-VFD

Диа. барабана

250mm(11inch)

360mm(14inch)

450mm(18inch)

550mm(22inch)

Длина барабана

1271mm(50inch)

1271mm(50inch)

1540mm(61inch)

1800mm(71inch)

Макс. произ-ность

200GPM(45m3/h)

200GPM(45m3/h)

352GPM(80m3/h)

484GPM(110M3/h)

Раб. произ-ность

132GPM(30m3/h)

132GPM(30m3/h)

264GPM(60m3/h)

400GPM(90m3/h)

Макс. скорость

3900RPM

3900RPM

3200RPM

3000PRM

Рабочая скорость

3200RPM

0~3200RPM

0~2800RPM

0~2500RPM

Макс. G-сила

3063

3063

2578

2719

Рабачая G-сила

2062

0~2062

0~1973

0~1888

Размеры уделяемых

2~5µm

2~5мm

2~5µm

2~5мm

Дифф. скорость

40

0~40

0~35

0~45

Кру. момент редуктора

3500N.M

3500N.M

7500N.M

12000N.M

Отношение редуктора

57:1

57:1

35:1

35:1

Основ. мотор

37KW(50HP)

37KW(50HP)

55KW(75HP)

90KW(120HP)

Вспом.мотор

11KW(15HP)

11KW(15HP)

22KW(30HP)

37KW(50HP)

Подающий насос

7.5KW(10HP)

7.5KW(10HP)

15KW(20HP)

22KW(30HP)

Взрыв.исполнение

ExdIIBt4 / IEC EX/ ATEX

Шкаф управления

Exd

PLC+с положительном давлением

Вес

3500KG

3400KG

4580KG

5840KG

Габариты

3190x1638x1306mm

3190x1638x1306mm

3700x1798x1398

4200x1978x1462

· Барабан сделан из дуплексной нержавеющей стали 2205 методом центробежного литья

· Защита в шнеке: с установлением карбидных вольфрамовых пластинкиз для длительного срока службы и простоты при смене.

· На распредительном выходе шнека и выпускном выходе барабана защищены путем карбидного вольфрамового кольца.

· Легко регулировать высоту на выходе жидкости для гибкого применения

· Барабан в сборе затянутся поясом для защиты подшипника в движении

· Взрывозащищенные ПУ VFD в пложительном давлении, и с PLC управлением.

· Оригинальные SKF подшипники для длительного срока и надежной работы.

3.2 Декантерная центрифуга HAUS DDE 2342

Диаметр ротора , мм

258

Номин. Частота вращения об/мин

5200

Макс. Частота вращения, об/мин

5400

Макс. Фактор разделения G

3800

Отношение L/D

4,4

Макс. Дифференц. Скорость об/мин

22

Номин. Момент на редукторе, кНм

1,25

Объем промывочной жидкости при Р=4 бар, м3/ч

2,5

3.3 Декантерная центрифуга ОГШ 202К-03

Диаметр ротора, мм

250

Отношение длины к диаметру

4,3

Максимальная скорость ротора, об/мин

4800

Тип редуктора

Циклоидный

Частота вращения ротора, об/мин

500

Размеры внешние, мм

1600х1100х850

Вес

760

Материал ротора и шнека

Нержавеющая сталь

Материалы станины

Чугун

Твердосплавное укрепление винтов шнека, внутренней камеры шнека

Напыление карбидом вольфрама

1. 4. Расчет центрифуги

Параметры центрифуги рассчитываются исходя из следующих зависимостей:

очистка буровой раствор центрифуга

где щ = 1500 об/мин = 152 рад/с - угловая скорость вращения;

ж 1060 - плотность обрабатываемой жидкости, кг/м3 ;

0,001 - динамическая вязкость жидкости, кг/м•с;

0,82 1010 - удельное сопротивление фильтрации осадка, м/кг;

mm = 1,6 - масса твердого осадка в роторе, поступающего за сутки, кг/сут;

Rф =105- удельное сопротивление фильтра, м-1 ;

r2 - радиус ротора, 0,25 м;

r1 - радиус поверхности жидкости, 0,15 м.

Время обработки:

= 0,15 м3/сут - суточный расход осадка.

Площадь фильтра:

где r2 - радиус ротора, 0,25 м;

b - высота ротора, м.

Среднее логарифмическое значение площади осадка:

где b - высота ротора, м;

r2 - радиус ротора, 0,25 м;

r1 - радиус поверхности жидкости, 0,15 м.

Среднее арифметическое значение площади осадка:

Высота ротора:

В соответствии с приведенными зависимостями определяем:

- радиус поверхности осадка в роторе 0,24м;

- частота вращения двигателя n 1500 об/мин;

- исходная влажность осадка Wисх 99 %;

- остаточная влажность осадка Wост 60 %.

Вывод

В данной работе мы рассчитали параметры и рассмотрели несколько отечественных и зарубежных производителей центрифуг, которые подходят под наше техническое задание. После расчетов и рассмотрения данных предложений, мы выбрали продукцию Декантерная центрифуга HAUS DDE 2342, потому что она комерчески выгодна и подходит по параметрам, рассчитанными нами по ходу работы.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Разработка автоматизированного электропривода центрифуги. Описание технологического процесса. Фильтрующие и конструктивные модификации центрифуги. Двигатели, применяемые в электроприводе. Определение энергетических показателей, функциональная схема.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 10.04.2011

  • Обзор научно-технической литературы, медико-биологические основы фактора разделения. Разработка, проектирование и расчёт центрифуги лабораторной клинической. Описание конструкции и принципа действия центрифуги, вывод уравнения движения рабочего органа.

    курсовая работа [435,7 K], добавлен 20.10.2009

  • Центрифуги периодического действия с ручной и гравитационной выгрузкой. Автоматические центрифуги периодического действия с ножевым съемом осадка на ходу. Центрифуги непрерывного действия с инерционной выгрузкой. Изготовление труб радиальным прессованием.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 07.12.2014

  • Применение метода центрифугирования, основанного на воздействии сильного центробежного поля на неоднородную систему. Автоматические горизонтальные и отстойные центрифуги. Проверочный расчет клиноременной передачи. Расчет коренного вала на прочность.

    контрольная работа [406,8 K], добавлен 27.02.2011

  • Качество буровых растворов, их функции при бурении скважины. Характеристика химических реагентов для приготовления буровых растворов, особенности их классификации. Использование определенных видов растворов для различных способов бурения, их параметры.

    курсовая работа [171,5 K], добавлен 22.05.2012

  • Технологические функции бурового раствора. Коллоидно-химические свойства буровых растворов. Основные свойства дисперсных систем. Химические реагенты обработки буровых растворов. Требования к тампонажному раствору. Утяжелители для тампонажных растворов.

    реферат [28,6 K], добавлен 15.11.2010

  • Центрифуги підвісні з верхнім приводом і нижнім вивантаженням осаду. Основні вузли підвісних центрифуг. Шарнірна підвіска вертикального валу з ротором. Гальмування протитоком обертового ротора центрифуги. Блокування електродвигуна та кришки кожуха.

    реферат [7,4 M], добавлен 19.04.2011

  • Расчет средней производительности фильтра периодического действия, средней производительности фильтрующей центрифуги периодического действия. Подбор стандартизированной колонны. Гидравлический расчет колонны с решетчатыми (провальными) тарелками.

    контрольная работа [1005,1 K], добавлен 29.01.2015

  • Физико-химические свойства этаноламинов и их водных растворов. Технология и изучение процесса очистки углеводородного газа на опытной установке ГПЗ Учкыр. Коррозионные свойства алканоаминов. Расчет основных узлов и параметров установок очистки газа.

    диссертация [5,3 M], добавлен 24.06.2015

  • Выбор способа производства и ведущего формовочного оборудования. Расчет роликовой центрифуги. Особенность описания работы конструкции ямной камеры. Определение уровней механизации и автоматизации. Организация труда рабочих технологической линии.

    дипломная работа [3,9 M], добавлен 30.06.2021

  • Проектирование автомобильного двигателя дизельного типа, расчет его технических характеристик. Тепловой и динамический расчеты. Размеры двигателя, оценка его показателей. Расчет системы смазки (масляный насос, центрифуга, масляный радиатор, подшипники).

    курсовая работа [327,2 K], добавлен 10.12.2013

  • Роль 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

  • Устройство и принцип работы винтового электромеханического подъёмника. Расчет силовой винтовой передачи и опорных роликов. Расчет на прочность кронштейна поперечной балки и сварного шва. Определение параметров электродвигателя (мотора-редуктора).

    курсовая работа [3,5 M], добавлен 27.10.2009

  • Значение буровых растворов при бурении скважины. Оборудование для промывки скважин и приготовления растворов, технологический процесс. Расчет эксплуатационной и промежуточной колонн. Гидравлические потери. Экологические проблемы при бурении скважин.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.11.2011

  • Классификация центрифуг. Наиболее популярные типы центрифуг периодического действия: маятниковые, подвесные, горизонтальные с ножевой выгрузкой осадка и осадительные со шнековой выгрузкой. Технологический процесс погрузки сахара на вибротранспортер.

    реферат [942,8 K], добавлен 03.04.2013

  • Физико-химические, химические, биологические и термические методы очистки сточных вод. Характеристика хлебопекарных дрожжей. Приготовление растворов питательных солей. Схема очистки сточных вод на производстве. Расчет гидроциклона и отстойника.

    курсовая работа [592,4 K], добавлен 14.11.2017

  • Основные сведения о конструкции винтового механизма, принцип его работы. Проектный расчет винта по износостойкости, на статическую прочность и устойчивость. Определение посадочного диаметра гайки и размеров рукоятки. Оценка КПД винтового механизма.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 07.08.2013

  • Проектирование винтового механизма самолётного съёмника. Определение параметров винтовой передачи и корпуса. Расчёт гайки, пяты скольжения, деталей вращения винтов. Расчёт коэффициента полезного действия винтового механизма; проектирование корпуса.

    курсовая работа [365,1 K], добавлен 17.05.2015

  • Проектирование зажимного устройства для отрезки заготовок. Выбор материала для винтовой пары и типа резьбы, их проектный расчет из условия износостойкости с проверкой на самоторможение. Расчет параметров пяты, гайки, винта, рукоятки и параметров передач.

    курсовая работа [227,5 K], добавлен 30.03.2010

  • Геологическое строение нефтегазоконденсатного месторождения. Литологическая характеристика разреза скважины. Регулирование свойств буровых растворов. Расчет гидравлической программы бурения. Выбор породоразрушающего инструмента, промывочной жидкости.

    курсовая работа [78,3 K], добавлен 07.04.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.