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 10.04.2011Обзор 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 20.10.2009Центрифуги 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 07.12.2014Применение 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 27.02.2011Качество 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 22.05.2012Технологические 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 15.11.2010Центрифуги 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 19.04.2011Расчет 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 29.01.2015Физико-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 24.06.2015Выбор 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 30.06.2021Проектирование 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 10.12.2013Роль 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 27.01.2015Устройство 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 27.10.2009Значение 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 16.11.2011Классификация 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 03.04.2013Физико-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 14.11.2017Основные 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 07.08.2013Проектирование 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 17.05.2015Проектирование 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 30.03.2010Геологическое 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