3. Конструкция вертлюга
Типовая конструкция вертлюга состоит из деталей трех групп: 1-невращающихся, подвешенных с помощью штропа к буровому крюку; 2 - вращающихся, связанных с колонной бурильных труб посредством ведущей трубы; 3 - промежуточных.
К группе невращающихся относятся: корпус 8, крышка 4, штроп 1, напорная труба 3, отвод для присоединения бурового рукава 2; к группе вращающихся - ствол 13 и переводник 14. К наиболее
ответственным и наименее надежным относятся промежуточные детали
- подшипники 7,9,10,11 я уплотнительные устройства 5,6,12.
26.Оборудование для механизации и автоматизации технологических процессов.
Назначение: Исключение ручного труда.
Травматизма, безопасность и облегчение труда.
Механизация СПО на раб. Площадке
И применом мосту
Механизация погрузоразгрузочных работ, монтаж оборудования, ремонт и обслуживание отдельных узлов,
СПО
-Механизмы для свинчивания и развинчивания бур. Труб.
-мех-ы для удержания Пневмоклинья
-мех-ы для подачи трубна раб.площадку.(вспомог. Лебедка, спайдер)
По параметрам: например АКБ 1.Диаметр труб, 2. Крутящий момент.
Без АСП нельзя более 4000м Критерии выбора : экономический, технологический.
27.Буровые сооружения. Буровые вышки. Классификация, устройство, основные требования, параметры и технические характеристики
Буровые вышки.
Буровая вышка представляет собой металлическое сооружение устройств для механизации спускоподъемных операций и размещения бурильных свечей. От технического совершенства буровой вышки существенно зависят монтажеспособность и транспортабельность буровой установки, а также эффективность и безопасность бурения. Отказы буровой вышки могут вызвать тяжелые последствия, поэтому надежность и прочность - первостепенные требования, предъявляемые к буровым вышкам.
Эти качества должны сочетаться с технологичностью и легкостью вышек способствующих повышению экономичности и ускорению вышкомонтажных работ.
Согласно требованиям безопасности конструкция и крепление вышки к основанию или фундаменту должны обеспечить надежность и безопасность ее эксплуатации при отсутствии оттяжек. В конструкции вышки должны быть предусмотрены кронблочная, верхняя рабочая и переходные площадки с маршевыми лестницами и стремянками от пола буровой до кронблока.
Верхняя площадка должна быть оборудована передвижной люлькой для рабочего, занятого установкой бурильных свечей при спускоподъемных операциях. Козлы для замены кронблока и монтажный ролик на верхнем основании вышки рассчитываются на подъем полуторакратной массы кронблока. Геометрические формы буровых вышек и отдельных ее элементов должны обладать минимальными аэродинамическими сопротивлениями с целью снижения ветровых нагрузок.
Буровые вышки подразделяются на башенные и мачтовые. В зависимости от способа спускоподъемных операций различают буровые вышки с устройствами для ручной и механизированной расстановки свечей.
Башенные вышки изготовляются с гибкой (рис. 1, а) и жесткой (рис. 1, 6) решетками. Известны конструкции башенных вышек, ноги которых изготовлены из сварных четырехгранных ферм (рис.1, в) либо из труб большого диаметра (рис. 1, г). Вышки этих типов называют пилонными. Независимо от конструктивной схемы башенные вышки характеризуются высокой жесткостью и сопротивляемостью кручению под действием момента сил, создаваемого натяжением неподвижной и ходовой струн талевого каната. Однако вследствие большого числа болтовых соединений сборка башенных вышек сопряжена с большой трудоемкостью. Отсутствие связей между ногами пилонных вышек способствует повышению их монтажеспособносги и улучшает обзор вышки со стороны мостков.
Мачтовые вышки (рис. 1, д) имеют А-образную форму и благодаря сварной конструкции секций ног обладают высокой монтажеспособностью. Ноги вышки имеют треугольное I и2, четырехугольное 3 либо кольцевое 4 сечение. При одинаковых размере В и площади поперечных сечений наибольшим сопротивлением изгибу и кручению обладают вышки, имеющие четырехугольное сечение ног. Это обусловлено тем, что моменты инерции сечений I, 2, 3 относительно оси изменяются пропорционально отношениям 1:1,35:1,50. Вышки с четырехугольным сечением ног наиболее материа-лоемкие. Вышки с кольцевым сечением ног изготовляются из труб большого диаметра, что приводит к их утяжелению. Жесткость и монтажеспособостъ
хорошо сочетаются в буровых вышках с открытой передней гранью, имеющих четыре (рис. 1, е) либо две опоры (рис. 1, ж) и П-образную форму поперечного сечения.
Рисунок 1 Конструктивные схемы буровых вышек
Буровые вышки изготовляют из труб, уголков, швеллеров и круглого проката. Для несущих элементов предпочтительнее применять трубчатые профили, которые по сравнению с другими видами профилей обладают более высоким радиусом инерции и придают вышке благоприятные аэродинамические свойства, способствующие снижению ветровых нагрузок на
Башенная вышка (рис. 2) представляет собой четырехгранную усеченную пирамиду, состоящую из четырех наклонно расположенных ног б, связанных между собой поясами 8 и гибкими диагональными тягами.
В рассматриваемой конструкции ноги и пояса вышки изготовлены из труб, а диагональные тяги - из круглого стального проката. На наголовнике вышки устанавливаются цельносварная подкронблочная рама, козлы I и подкронблочная площадка 2. Козлы снабжены блоком, используемым при монтаже вышки, замене кронблока и подъеме других тяжестей. Балконы 4 и 5 предназначены для работы второго помощника бурильщика (верхового) при ручной расстановке бурильных свечей длиной 36 и 27 м.
Каждый балкон состоит из четырех площадок 10, каркаса укрытий и оборудован пальцами 12 с шарнирной головкой для установки свечей и
расстоянии, достаточном для прохода талевого блока. На высоте около 15 м находится площадка для обслуживания стояка манифольда буровых насосов и бурового рукава.
Согласно требованиям безопасности, ширина площадок буровой вышки должна быть не менее 750 мм. Площадки имеют металлический настил из просечно-вытяжного листа (чтобы предотвратить скольжение), перила высотой не менее 1200 мм с продольными пленками и прилегающий к настилу борт высотой 150 мм. Вышка снабжена маршевыми металлическими лестницами 3 шириной не менее 650 мм с переходными площадками и ограждениями в виде перил высотой не менее 1000 мм. На двух противоположных гранях имеются ворота 9 для затаскивания необходимого оборудования.
Ноги вышки собираются из стоек, которые стыкуются болтовыми фланцами, приваренными к их торцам. Для удобства сборки и центрирования торцы стоек снабжены конусными направляющими. Нижние стойки ног имеют опорные плиты и кронштейны для домкратов, используемых при центрировании вышки.
Пояса и диагональные тяги болтами соединяются с приваренными к ногам вышки косынками 13. Стойки ног и пояса вышки изготовляют из труб, диагональные тяги — из круглого проката. В другой модификации, отличающейся жесткой комбинированной крестовой решеткой, ноги вышки изготовляют из двух крестообразно расположенных угольников, а пояса и раскосы — из угольников меньшего размера.
стойке на фундаменте. Башенные вышки монтируются преимущественно сверху вниз посредством специальных вышечных подъемников.
Мачтовая А-образная вышка (рис. 3) состоит из двух ног, несущих
основную нагрузку, и подкосов 5, удерживающих вышку в рабочем положении. В зависимости от высоты вышки каждая из труб 2 либо профильного проката, либо цилиндрическая. Секции стыкуются посредством фланцевых соединений. Для ускорения сборки вместо фланцевых соединений применяются полухомуты. Верхние секции имеют проушины) для соединения с подкронблочной рамой, на которой
А-образную и другие мачтовые вышки собирают в горизонтальном положении на специально подготовленной площадке, достаточной для расположения собранной вышки, и необходимого для ее монтажа оборудования. В вертикальное положение вышку поднимают при помощи стрелы и блоков, оснащенных канатом, ходовой конец которого крепится к барабану буровой лебедки, либо трактора-подъемника. В буровых установках универсальной монтажеспособности для подъема вышки используется специальный механизм подъема, представляющий собой достаточно жесткую П-образную раму с двумя подкосами и полиспастом. С помощью буровой лебедки, приводимой от регулятора подачи долота, и полиспаста механизма подъема вышки устанавливается в рабочее положение и крепится к подкосам, придающим вышке устойчивость пи эксплуатации.
Эффективность процесса бурения, монтажеспособность и транспортабельность буровой установки определяется наряду с другими факторами техническим совершенством буровой вышки. Наиболее высокой монтажеспособностью обладают мачтовые вышки А-образной формы.
2.1 Определение нагрузок и опорных реакций, действующих элементы А-образной вышки.
Постановка задачи
Нагрузки на А-образную вышку определяются в зависимости от нагрузки на крюке и от нагрузок не связанных с нагрузкой на крюке: весов кронблока, оснащенной вышки и площадки верхового рабочего, величины горизонтальной составляющей от воздействия пакета свеч и величины ветровых нагрузок на пакет свеч и вышку.
Под воздействием этих нагрузок возникают реакции в опорных шарнирах ног и в месте крепления ног с фиксатором портала.
Результаты расчетов используются для определения усилий в стержнях ног при различных сочетаниях нагрузок и различных оснастках талевой системы. По величине усилий определяют напряжения в ногах и подкосах вышки при проверочных расчетах их сечений. Исходные данные для расчета нагрузок приведены в таблице 1. Условные обозначения приведены в таблице 2, а выводимые параметры в таблице 3.