Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Буровая вышка предназначена для подъема и спуска бурильной колонны и обсадных труб в скважину, удержания бурильной колонны на весу во время бурения, а также для размещения в ней талевой системы, бурильных труб и части оборудования, необходимого для осуществления процесса бурения.

В настоящее время при бурении на нефть и газ используют металлические вышки башенного и мачтового типов. Из вышек мачтового типа применяются А-образные.

Ее выбор осуществляется по высоте Н, м, и по грузоподъемности Q.

Определим высоту вышки (Н, м) по формуле:

Н = K*LСв, (2.3.16.)

Где k — коэффициент, предупреждающий затягивание бурового снаряда в кронблок при его переподъеме (обычно k = 1,2-1,5);

Lсв — длина свечи, зависящая от глубины скважины, м.

Принимаем k = 1,5; Lсв = 24 м.

Н= 1,5*24 = 40 м.

Таким образом, вышка ВМУ-45*200У, входящая в комплект выбранной буровой установки, вполне подходит для выполнения проектируемых работ.

Талевая (полиспастовая) система буровых установок предназначена для преобразования вращательного движения барабана лебедки в поступательное (вертикальное) перемещение крюка и уменьшения нагрузки на ветви каната.

Через канатные шкивы кронблока и талевого блока в определенном порядке пропускается стальной талевый канат, один конец которого крепится неподвижно, другой конец, называемый ходовым (ведущим), крепится к барабану лебедки.

По грузоподъемности и числу ветвей каната в оснастке талевые системы разделяют на различные типоразмеры. В буровых установках грузоподъемностью 50 – 75т используют талевую систему с числом шкивов 2Х3 и 3Х4; в установках грузоподъемностью 100 — 300т применяют число шкивов 3Х4, 4Х5, 5Х6 и 6Х7. В обозначении системы оснастки первая цифра показывает число канатных шкивов талевого блока, а вторая цифра число канатных шкивов кронблока.

Произведем расчет оснастки и выбор талевого каната.

Вычислим количество рабочих ветвей по формуле:

M = QКр/Рл*зM, (2.3.17.)

Где Qкр — вес бурового снаряда, Н;

Рл — грузоподъемность лебедки станка, Н;

Зm — КПД талевой системы, равный 0,8 — 0,9.

Так как наибольший вес (173,5 т) будет иметь тех. колонна диаметром 245мм, то производить расчет будем только для этой колонны:

M = 1735000/(200000*0,9) =10 ветвей.

Общее количество ветвей каната при симметричной системе равно:

M0 = m+2

M0 = 10+2=12.

Следовательно, будет применяться оснастка 5×6.

Длина талевого каната в оснастке Lоc. зависит от числа струн m в ней и полезной высоты вышки hn.

LОC = (M +2)* Hn+L3, (2.3.18.)

Где 13 = 30 м — длина каната, наматываемого на барабан.

Lоc = (12+2)*40+30 = 590 м.

Тогда вес каната

GК = LОC*QК, (2.3.19.)

Где qк — вес 1 м каната.

Gк = 590*33,8 = 19942 Н = 19,94 кН.

Определим наибольшую статическую нагрузку на подвижные струны каната талевой системы:

Рт с = L*Q + LУбт*QУбт + GТс (2.3.20.)

Где L — длина бурильных труб, м;

Q — вес 1 м бурильных труб, Н;

Lубт — длина УБТ, м;

Qубт — вес 1 м УБТ, Н;

Gтс — вес талевого блока, каната и крюка, Н. Рассчитаем Gтс :

GТс = GТб +GКаната +GКрюка (2.3.21.)

Gтс = 67000+19942+35000 = 121942 Н = 121,94 кН.

Для снаряда при бурении под колонну диаметром 324 мм:

L = 922 м, q = 319Н. lубт= 98м, qубт = 1.56 кН.

Ртс = 922*319+ 98*1560+121942 = 568940= 568.94 кН.

Статическая нагрузка на 1 струну:

Р = Ртс / m,

Где m — число ветвей талевой системы.

Р =568.94/12 = 47.41 кН.

Для снаряда при бурении под колонну диаметром 245 мм:

L = 2364.5, q = 319Н, lубт= 85.5м, qубт = 1.56 кН;

Ртс = 2364.5*319+85.5*1560 + 121942 = 1009608Н = 1009.608 кН.

Статическая нагрузка на 1 струну:

Р = 1009.608 /12 = 84.13 кН.

Для снаряда при бурении под колонну диаметром 140 мм:

L = 2936 м, q = 319 Н, lубт= 89 м, qубт= 1,56 кН.

Ртс = 2936*319+89*1560+ 121942 = 1197366 Н= 1197.366 кН.

Статическая нагрузка на 1 струну:

Р = 1197.366/12 = 99.78 кН.

Для тех. колонны диаметром 245мм:

Lк = 2450 м, q = 708 Н,

Ртс = 2450*708+ 121942 = 1856542Н= 1856.542кН.

Статическая нагрузка на 1 струну:

Р = 1856.542/12 = 154.7 кН.

Учитывая вычисленные статические нагрузки, выбираем стальной талевый канат правой крестовой свивки типа ЛК-РО конструкции 6×31+1 м. с. диаметром 32 мм (по ГОСТ 16853-88).

Таблица 5

Комментарии запрещены.