Министерство образования и науки РФ

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Кафедра горных и нефтепромысловых машин

Определение показателей работы буровых насосов

Вариант 9

Выполнила студентка гр. МОН-09 Горват И.

Проверил ст. преподаватель Воробель С.В.

Пермь 2012

Содержание:

1. Введение____________________________________________3

2. Выбор буровой установки______________________________

3. Технические характеристики буровой установки___________

4. Технологическая схема подготовки и очистки бурового раствора_

5. Выбор долот, забойных двигателей, утяжеленных бурильных труб и бурильных труб________________________________________

6. Расчет требуемого расхода, потерь давления и мощности буровых насосов при бурении каждой обсадной колонны_____________

7. Вывод о резерве производительности_____________________

8. Определение диаметров цилиндровых втулок и поршней насосов при бурении каждой обсадной колонны________________________

9. Расчет фактической мощности привода____________________

10. Заключение по проекту__________________________________

Список литературы______________________________________

1. Введение

Циркуляционная система буровой установки включает в себя наземные устройства и сооружения, обеспечивающие промывку скважин путем многократной принудительной циркуляции бурового раствора по замкнутому кругу: насос- забой скважины - насос. Функции, выполняемые циркуляционной системой:

- нагнетание бурового раствора в бурильную колонну для циркуляции в скважине в процессе бурения, промывки и ликвидации аварии, при которой обеспечивается эффективная очистка забоя и долота от выбуренной породы, и достижение скорости подъема раствора в затрубном пространстве, достаточной для выноса этой породы на поверхность;

- создание гидромониторного эффекта при бурении гидромониторными долотами, при котором обеспечивается высокая скорость истечения раствора из его насадок для разрушения породы и эффективной очистки забоя от выбуренных пород;

- приведение в действие забойных гидравлических двигателей (турбобуров, винтовых двигателей);

- очистка бурового раствора от выбуренной породы и газов, поддержание и регулирование заданных его параметров (плотность, вязкость и т.д.);

- приготовление нового бурового раствора;

- хранение запасного бурового раствора в количестве нескольких объемов скважины и поддержание его свойств при остановке циркуляции.

Многократная замкнутая циркуляция дает значительную экономическую выгоду благодаря сокращению расхода химических компонентов и других ценных материалов, входящих в состав буровых растворов. Также, замкнутая циркуляция предотвращает загрязнение окружающей среды стоками бурового раствора, содержащего химически агрессивные и токсичные компоненты.

2. Выбор буровой установки

Выбор буровой установки осуществляется по ее главному параметру – допускаемой нагрузке на крюке, определяемой из 2-х условий:

,

Где Q_доп – допускаемая нагрузка на крюке, кН; Q_OKmax – вес в воздухе наиболее тяжелой обсадной колонны, кН; Q_БКmax – вес в воздухе наиболее тяжелой бурильной колонны, кН; К_о, К_б- коэффициент запаса допускаемой нагрузки на крюке по обсадной и бурильной колоннам соответственно.

К_б принимается равным 1,67..2,0. Примем К_б =1,8 . К_о принимается из условия обеспечения запаса прочности резьбовых соединений обсадных колонн, равным (К_о=1,15..1,6). Принимаем К_о = 1,3 и К_б= 2,0. Согласно результатам расчетной работы “Расчет бурильных и обсадных колонн ”, вес в воздухе обсадной эксплуатационной колонны 1417,8 кН, вес в воздухе бурильной колонны 2186,6 кН.

.

Обоим условиям удовлетворяет буровая установка 7 класса по ГОСТ 16293-89 с Q_доп =4000 кН. Выбрали буровую установку БУ 6500/400ЭР.

3. Привести технические характеристики буровой установки. Перечислить основное оборудование циркуляционной системы и привести его технические характеристики

Выбранная нами буровая установка БУ 6500/400ЭР имеет следующие технические характеристики:

• условная глубина бурения 6500м;

• скорость подъема крюка при расхаживании колонны 0,1-0,2 м/с;

• скорость подъема элеватора (без нагрузки) не менее 1,6 м/с;

• расчетная мощность на входном валу подъемного агрегата 1475 кВт;

• диаметр отверстия в столе ротора 700 мм;

• расчетная мощность привода ротора 440кВт;

• мощность бурового насоса 950 кВт;

• регулируемый электропривод постоянного тока;

• высота основания 8м.

Данная буровая установка поставляется с буровым насосом УНБТ-1180А и циркуляционной системой ЦС6500ЭР. В состав оборудования циркуляционной системы входят:

1. Блок очистки:

- вибрационное сито ВС-1 (3шт);

- илоотделитель ИГ-45/75 (1шт);

- илоотделитель ИГ-45М (1шт);

2.Блок приготовления и обработки и приготовления бурового раствора:

- БПО-7

3. Промежуточный блок (5шт);

4. Блок подпорных насосов с насосами ГрА 170/40 или 6Ш8s2 (3шт);

5. Емкость для хранения жидких химических реагентов (1шт);

6. Блок-модуль хранения сыпучих материалов(1шт.);

7. Емкость для воды (2шт);

8. Гидравлический перемешиватель (11шт);

9. Лопастной перемешиватель (13шт);

10. Электрооборудование (1шт);

11. Склад для хранения химических реагентов (1шт);

12. Укрытие (1шт).

Буровой насос УНБТ-950А имеет следующие параметры:

- мощность насоса 950 кВт;

- число цилиндров 3;

- максимальное число ходов поршня в минуту 125;

- максимальная частота вращения входного вала 556 об/мин;

- длина хода поршня 290 мм;

- максимальное давление на выходе 32МПа;

- максимальная идеальная подача 46 л/с;

- передаточное число редуктора 4,448;

- тип пневмокомпенсатора на выходе – сферический.

Оборудование циркуляционной системы имеет следующие технические характеристики:

1. Пропускная способность средств очистки, м³/с , не менее:

- вибросит при очистке бурового раствора на водной основе плотностью 1100- 1200 кг/м³ при установленных кассетах с сеткой с размером ячеек - 0,076;

- илоотделителя при очистке бурового раствора плотностью 1100-1200 кг/м³- 0,045;

2. Минимальный размер частиц (плотностью 260 кг/м³), удаляемых из бурового раствора, мм, не более:

- илоотделителем – 0,05;

3. Пропускная способность оборудования для удаления газа не менее 0,06 м³/с;

4. Допустимое остаточное содержание газа в буровом растворе не более 2%;

5. Полезный объем резервуаров для хранения жидких химических реагентов не менее 6м³;

6. Полезный объем резервуаров для хранения бурового раствора не менее 240 м³;

7. Установленная мощность электрооборудования не более 302 кВт;

8. Потребляемая мощность оборудования не более 183 кВт;

9. Масса не более 136200кг