Резервы повышения эффективности подъемного комплекса буровых установок

• Автор: Мохамед Ахмед Мохамед Найм
• Шифр специальности: 05.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Основные направления развития буровых установок
1.2. Техническое состояние буровых установок
1.3. Пути повышения эффективности буровых установок
1.4. Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. ДОЛГОВЕЧНОСТЬ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДЪЕМНОЙ
ЧАСТИ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ
2.1. Конструктивные особенности оснастки талевой системы буровой
установки
2.1.1. Влияние кратности оснастки на трансмиссию буровой установки
2.2. Оценка долговечности подшипников шкивов талевой системы
2.2.1. Расчет подшипников шкивов талевой системы
2.2.2. Расчет составляющей суммарной “наработки” подшипника при подъеме бурильной колонны
2.2.3. Расчет составляющей суммарной “наработки” подшипника
при спуске бурильной колонны
2.2.4. Расчет составляющей суммарной “наработки” подшипника
при спуске обсадных колонн
2.2.5. Расчет составляющей суммарной “наработки”
от аварийных подъемов
2.3. Оценка долговечности цепной передачи привода буровой лебедки
2.3.1. Анализ факторов, влияющих на срок службы цепи
2.4. Оценка долговечности зубьев планетарной КПП в приводе лебедки
буровой установки
2.4.1. Расчет на контактную прочность зубьев центрального колеса планетарной КПП
2.4.2. Расчет долговечности зубьев планетарной КПП

2.4,3, Расчет на изгиб зубьев планетарной КПП
2.5, Результаты исследований и выводы по главе
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМА РАБОТЫ ТАЛЕВОГО КАНАТА И
ФАКТОРОВ, ОБУСЛОВЛИВАЮЩИХ ВЫХОД ЕГО ИЗ СТРОЯ
3.1, Закономерность распределения числа изгибов талевого каната
по длине в оснастке
3.2, Анализ путей уменьшения и равномерного распределения числа
циклов изгибов каната по длине в оснастке
3.3, Особенности многослойной навивки каната на барабан лебедки89
3.4, Анализ влияния геометрических параметров барабанов буровых
лебедок на технический ресурс талевого каната
3.5, Результаты исследований и выводы по главе
ГЛАВА 4. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СПУСКО-ПОДЪЕМНОГО
КОМПЛЕКСА БАТОВОЙ УСТАНОВКИ
4.1, Суммарное машинное время подъема колонны бурильных труб и
незагруженного элеватора за. цикл проводки скважины
4.2, Период разгона колонны бурильных труб
4.3, Период замедления колонны бурильных труб
4.4, Период установившегося движения колонны бурильных труб
4.5, Алгоритм расчета производительности СПК БУ-2500/160ЭПБМ1
4.6, Результаты исследований и выводы по главе
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОСНОВНЫЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Резкое снижение объёмов бурения разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ в Российской Федерации уменьшило потребность в буровых установках. Поставка же буровых установок за рубеж требует создания более конкурентно-способного и производительного оборудования. Повышение эффективности современных буровых установок характеризуется ростом уровня механизации и автоматизации всех работ но проводке скважины, увеличением мощности привода исполнительных механизмов, что сокращает время строительства скважины, но приводит к повышению напряженности работы механизмов. Поэтому повышение работоспособности механизмов современных буровых установок требует при проектировании знания факторов, приводящих к выходу из строя оборудования, параметров и режимов работы механизмов, методов расчета долговечности несущих элементов.
Повышение эффективности и производительности нефтяного оборудования и инструмента часто ограничивается недостаточной долговечностью их отдельных деталей и узлов. Недостаточная долговечность машин и механизмов вызывает необходимость снижения нагрузки на отдельные узлы и детали, увеличения их габаритов и массы, увеличение-затрат на изготовление запасных частей и ремонт оборудования. Повышение долговечности машин имеет особенно актуальное значение для нефтяной и газовой промышленности, так как большинство деталей нефтяного оборудования работает в тяжелых условиях, подвергаясь значительным знакопеременным и динамическим нагрузкам.
Производительность и технический уровень бурового оборудования в значительной степени зависят от принятой методологии их проектирования в конструкторских организациях. При проектировании бурового оборудования важнейшими задачами являются выявление прочностных характеристик и

нагружения формулы ((2.20), (2.21), (2.25), (2.28)) в формулу (2.13) найдем суммарную “наработку” подшипника Q сум за цикл проводки скважины.
Зная С) сум найдем требуемую динамическую грузоподъемность (формула (2.12)) подшипника (У на цикл бурения п -ой скважины. Зная С/ и динамическую грузоподъемность реального установленного подшипника талевой системы по каталогу С, найдем долговечность подшипника по формуле (2.11).
На рис. 2.2, приведена кривая изменения долговечности подшипников шкивов талевой системы в зависимости от глубины бурения скважины в процессе спуско-подъемных операций.
Как видно из рисунка, при вероятности безотказной работы подшипников шкивов, равной Р(1) = 0,995 (что диктуется необходимостью обеспечения безопасности ведения работ), долговечность подшипника в количестве пробуренных скважин до момента отбраковки подшипника составляет 64,2 скважин, что недостаточно для десятилетней эксплуатации буровой установки. При увеличении глубины бурения на 10% долговечность составляет 42 скважины, а при глубине скважины, равной 150% от первоначальной - 10 скважин (табл. 2.1),
Таблица 2.1.
Глубина скважины, м Долговечность подшипников шкивов в количестве пробуренных скважин
1250 1151