
- •1. Введение
- •2. Выбор буровой установки
- •3. Привести технические характеристики буровой установки. Перечислить основное оборудование циркуляционной системы и привести его технические характеристики
- •4. Описать технологическую схему 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.Сравнение максимальной требуемой мощности с мощностью установленных буровых насосов
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:
Введение____________________________________________3
Выбор буровой установки______________________________
Технические характеристики буровой установки___________
Технологическая схема подготовки и очистки бурового раствора_
Выбор долот, забойных двигателей, утяжеленных бурильных труб и бурильных труб________________________________________
Расчет требуемого расхода, потерь давления и мощности буровых насосов при бурении каждой обсадной колонны_____________
Вывод о резерве производительности_____________________
Определение диаметров цилиндровых втулок и поршней насосов при бурении каждой обсадной колонны________________________
Расчет фактической мощности привода____________________
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 Qдоп – допускаемая нагрузка на крюке, кН; QOKmax – вес в воздухе наиболее тяжелой обсадной колонны, кН; QБКmax – вес в воздухе наиболее тяжелой бурильной колонны, кН; Ко, Кб- коэффициент запаса допускаемой нагрузки на крюке по обсадной и бурильной колоннам соответственно.
Кб
принимается равным 1,67..2,0. Примем Кб
=1,8
. Ко
принимается из условия обеспечения
запаса прочности резьбовых соединений
обсадных колонн, равным
(Ко=1,15..1,6).
Принимаем Ко
=
1,3 и Кб=
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 Qдоп =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