ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Қ.И. СӘТБАЕВ атындағы ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ ТЕХНИКАЛЫҚ

Қ.Тұрысов атындағы геология және мұнайгаз ісі институты

Мұнай және газ кәсіпшілілгінің машиналары мен жабдықтары кафедрасы

Т.Д. Қарманов

Мұнай-газ ұңғыларын құрлықта бұрғылауға арналған машиналар мен жабдықтар

Зертханалық жұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқау

(5В072400 – “Мұнай және газ өндірісінің технологиялық машиналары мен жабдықтары” мамандығының

студенттері үшін)

Алматы 2013

Мұнай және газ кәсіпшілігінің машиналары мен жабдықтары кафедрасының мәжілісінде қарастырылды “__” ______ 2013ж. №__ хаттама

Кафедра меңгерушісі,

тех.ғыл.канд.,профессор Б.Ә.Мырзахметов

Қ.Тұрысов атындағы Гж/еМГІ институының ғылыми-әдістемелік кеңесінде мақұлданған “__” ______ 2013ж. №__ хаттама

Кеңес төрағасы Е.Т.Бесимбаев

№1– Зертханалық жұмыс

Бұрғылау қондырғысының тәл жүйесін жабдықтау

Жұмыстың мақсаттары:

–ілмектегі мүмкін болатын жүктемеге байланысты тәл жүйесінің тиімді жабдықталуын таңдау;

–тәл жүйесі арқан тармақтарындағы тоқтап тұрған, көтеру, түсіру шақтарындағы жүктемелерді анықтау;

–жабдықтау түрлерінің артықшылығы мен кемшіліктерін түсіндіру.

1.1 Бұрғылау жабдығының тәл жүйесі туралы қысқаша түсінік

БҚ тәлді жүйесі келесі талаптарға сәйкес келуі тиіс:

–Пайдалану сенімділігі, өйткені тәлді жүйенің элементтерінің істен шығуы көлемді апаттарға алып келеді;

–Қызмет көрсетудің ыңғайлылығы және қауіпсіздігі;

–Ұзақ тұрақтылығы;

–Монтаждау мен демонтаждаудың, қайта жабдықтаудың тез жасалуының мүмкіндігі;

–Кейбір элементтердің бірін бірі ауыстыра алуы.

Тәлді блок ілмекпен және бұрғылау тізбегін ұстауға арналған элеватормен жабдықталған.

Ұңғыларды бұрғылауда тәл жүйесін айқастыра жабдықтау кеңінен қолданылады. Онда кронблок өсі, шығыр барабаны өсіне параллель, ал тәл блогының өсіне перпендикуляр етіліп орналасуы тиіс. Тәл жүйесін жабдықтауды төмендегідей ретпен жүргізеді. Арқан шумағын металл білікке орналастырып, оның шетіне кендір арқан жалғап, арқан ұшын тәл блогы мен кронблок шығыршығынан бір ізбен өткізеді. Содан кейін арқанның жылжымалы шетін шығыр барабанындағы арнайы тетікке бекітіп, арқанды барабанға 8-10 айналдыра орап, тәл блогын еденге түсіріп, тәл арқанның қозғалмайтын шетін арнайы механизмге бекітеді. Тәл арқанның жылжымайтын шетін бекіту және оны қайта жабдықтау кезінде жіберіп, беру үшін арнайы механизмдер қолданылады.

Ілінген бұрғылау немесе шегендеу құбырлар тізбегінің салмағы канаттың тармақтарымен таралады. Канаттың жұмыс тармақтары тәлді блок пен кронблоктың шкив санына байланысты.

Көтеретін жүк салмағы 50-75т. бұрғы қондырғысында шкивтер саны 2х3 және 3х4 тәл жүйесі, ал 100-300 т. қондырғыларда шкивтер саны 4х5, 5х6, 6х7 тәл жүйелері қолданылады. Бұл жабдықтау жүйесіндегі бірінші цифр тәл блогы шкивінің, ал екінші – кронблок шкивінің санын көрсетеді. Ұңғыма тереңдігі 750-3000 м болса, 2х3, 3х4,ал 3000-12500м – 3х4, 4х5, 5х6, 6х7 жабдықталуы ұсынылады.

Арқанның жұмыс тармақтарының жүріс тармақтарына қатынасы жабдықталудың еселігі деп аталады.

Ілмектің көтерілу жылдамдығы мына формуламен анықталады:

V_кр =pД_срn_дв/60i_тсi_тр, (1.1)

мұндағы: n_дв – шығыр қозғалтқышының айналу жиілігі, айн/мин

V_кр – ілмектің көтерілу жылдамдығы;

i_тс – тәлді жүйенің еселігі

i_тр – трансмиссияның берілістік саны

Сонда:

(1.2)

Параллель жабдықтағанда жүруші тармақ кронблоктың бір шеткі шкивтерінің бірінде орналасады, канаттың ауытқу бұрышы өседі.

Айқастыра жабдықтағанда тәлді блоктың көтеріп-түсіру операциялары кезінде тербелісі және айналып кетуі азаяды.

Тәлді механизмнің бөлшектері мен түйіндері максимальды жұмыс және өзіндік салмағын қосатын жүктемеге есептеледі.

Егер ілмек жүктемеге есептелсе;

Р_мах – ілмектің максимальды рұқсат етілген жүк көтергішітігі;

G_шт – штроптың салмағы;

G_эл – элеватордың салмағы;

Р_кр= Р_мах+ G_шт+ G_эл. (1.3)

Тәлді блок бөлшектерінің салмағына ілмектікі қосылады:

Р_тб= Р_кр + G_кр. (1.4)

Кронблок бөлшектерінің салмағына тәлді блоктың салмағы қосылады:

Р_кб=Р_тб+Р_мах(i_тс+ 2)/i_тс, (1.5)

мұндағы Р_тб – тәлді механизмнің қозғалмалы бөліктерінің салмағы.

Тәлді блоктың қозғалмалы бөліктерінің салмағы механизмнің жабдықталуы мен канаттың диаметріне байланысты.

Қозғалмалы бөліктердің салмағын мына формула бойынша табуға болады:

G_тм=(0,03…0,04)Р_мах. (1.6)

Шыдамдылыққа есептеуді эквивалентті жүктеме бойынша келтіреді.

Р_эк=к_эР, (1.7)

мұндағы к_э – эквиваленттілік коэффициенті (ұзақ тұрақтылық);

Р – есептік жүктеме.

Тәлді механизмнің бөлшектері үшін, шкив мойынтіректерінен басқа к_э=0,5.

Статикалық беріктік қорының коэффициенті [s] және шыдамдылыққа [n] [n] ≥ 1,7, [s] ≥ 3,5 кем болмауы тиіс.

Шкивтердің айналу жиілігі ілмектің жылдамдығынан және арқанның тармақ санынан тәуелді:

n_i=60V_кр/pД_ш, (1.8)

мұндағы n_i – і шкивінің айналу жиілігі;

V_кр – ілмектің түсу, көтерілу жылдамдығы, м/с;

Д_ш – шкивтің диаметрі, м.

1–Вариант

1.1-сурет. Айқас жабдықтаудың бірінші сұлбасы

1.2-сурет. Айқас жабдықтаудың екінші сұлбасы

1.3-сурет. 4×5 Айқас жабдықтау сұлбасы