Применение объемной гидропередачи в приводе ротора буровой установки для повышения показателей бурения и снижения аварийности с бурильным инструментом

• Автор: Белкин, Юрий Григорьевич
• Шифр специальности: 05.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 185 c. : ил

Глава I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ДИНАМИКИ ПРИВОДА РОТОРА

БУРОВОЙ УСТАНОВКИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Практическая целесообразность исследования динамики привода ротора буровой установки

1.2. Анализ динамики процесса роторного бурения

1.2.1. Источники вынужденных крутильных колебании

в объемном гидроприводе ротора

1.3. Анализ динамики переходных процессов

1.4. Постановка задач исследования

Глава II. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДШШМЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ОБЪЕМНОМ ГИДРОПРИВОДЕ РОТОРА БУРОВОЙ УСТАНОВКИ В РЕЖИМЕ РОТОРНОГО БУРЕНИЯ 1

2.1. Расчет собственных частот системы

2.1.1. Расчетная схема .'

2.1.2. Метод расчета собственных частот
2.1.3. Обсуждение результатов вычислений
2.2. Определение резонансных режимов работы
2.2.1. Резонансные точки в системе "двигатель-насос"
2.2.2. Резонансные точки в системе "мотор-тормоз"
2.2.3. Резонансные точки в системе "мотор-бурильная колонна"
Глава III. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДІШШІЧЕСІШХ ПРОЦЕССОВ В ОБЪЕМОМ ГИДРОПРИВОДЕ РОТОРА БУРОВОЙ УСТАНОВКИ В ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ РАБОТЫ
3.1. Разработка математической модели дроссельного предохранительного клапана о переливным золотником и программы её решения на АВМ
3.2. Оценка допущений, принятых при моделировании процесса срабатывания предохранительного клапана

3.2.1. Гидравлическое сопротивление
3.2.2. Гидравлическое сопротивление I
3.2.3. Гидравлическое сопротивление
3.2.4. Шариковый клапан
3.2.5. Гидравлическое сопротивление сливной щели 72.
3.3. Влияние параметров клапана на динамику
переходного процесса
Глава IV. СТЕНДОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ И
ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ НАТУРНОГО ОБРАЗЦА ОБЪЕМНОГО ГИДРОПРИВОДА РОТОРА
4.1. Методика стендовых исследовании
4.1.1. Датчики и приборная техника в стендовых исследованиях
4.1.1.1. Датчики
4.1.1.2. Усилительная и регистрирующая аппаратура
4.1.2. Определение погрешностей при динамических исследованиях
4.2. Анализ экспериментального материала
4.2.1. Осциллограйические записи резонансных режимов работы объемного гидропривода ротора
4.2.2. Экспериментальные исследования конструктивных параметров клапана и динамики внешней нагрузки, отзывающих "сильное" влияние на динамические показатели защитной системы привода... Ц7
Глава V. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЯ ОБЪЕМНОГО
ГИДРОПРИВОДА РОТОРА ПРГМ
5.1. Методика промышленных исследований и
испытаний
5.1 Л. Объект исследования
5.1.1.1. Краткая техническая характеристика привода ПРШ
5.1.1.2. Устройство и назначение элементов привода

5.1.2. Исследования и испытания объемного гидропривода ротора в режиме роторного бурения
5.1.3. Исследования объемного гидропривода ротора
при переходных процессах
5.1.4. Датчики и приборная техника, применявшаяся
в промышленных исследованиях и испытаниях Ш
5.2. Результаты инструментальных измерений динамики привода ПРШ
5.2.1. Режим роторного бурения
5.2.2. Переходный режим работы
5.3. Эффективность бесступенчатого регулирования
частоты вращения стола ротора
5.4. Использование привода ПРШ для дистанционного
контроля за износом вооружения долот и их
опор, а также за крутящим моментом турбобура
5.5. Экономические показатели привода ПРШ
ОСНОВНЫЕ вывода И рекошщации
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
$0.
В силу специфики объемного гидропривода ротора (малая крутильная жесткость трубопроводов силовой гидросистемы) вынужденные колебания в системе "двигатель-насос" не воздействует на систему "мотор-колонна" и наоборот. Следовательно, рассмотрению подлежат резонансные точки только на низких частотах.
Для схемы № 2 на низшей собственной частоте имеем резонансные точки 9 , 10 и II . С учетом 1055-х запретных зон для схемы № 2 имеем рабочий диапазон регулирования стола ротора 66.. ..180 об/мин. Для схемы № 3 на низшей собственной частоте имеем резонансные точки 8 , 10 , II , 12,13,14. Как видно из рисунка 2-20,большинство резонансных точек лежит в нерабочей зоне частот вращения стола ротора. Для резонансной точки 14 вводится запретная зона. Резонансная точка 15 исключается при соосной установке карданного вала. Следовательно, для схемы № 3 с учетом 10^-х запретных зон имеем рабочий диапазон частот регулирования стола ротора 45...85 об/мин и 106...200 об/мин. Схема № 3 предпочтительней схемы № 2, т.к.дает больший диапазон регулирования частоты вращения стола ротора.
Объемный гидропривод ротора, выполненный по схеме № 3,успешно прошел промышленные испытания на буровых 2-ой Демидовской и 101-ой Антип овской-Балыклей ской без аварий, связанных с выходом из строя элементов привода из-за резонансных режимов работы /15/.