- •Аннотация
- •1 Технологическая часть
- •1.1. Технология бурения скважины
- •1.2. Способы бурения скважин
- •1.3. Основное оборудование для бурения скважин при существующей технологии
- •1.4. Основные технологические операции
- •1.4.1. Наращивание бурильной колонны
- •1.4.2. Спуск колонны бурильных труб в скважину
- •1.4.3. Подъем колонны бурильных труб на подсвечник
- •1.5. Задачи проектирования
- •2 Расчётно–конструкторская часть
- •2.1. Выбор основного типа оборудования
- •2.2. Техническое описание промышленного робота
- •2.3. Устройство вспомогательного оборудования
- •2.4. Кинематическая схема манипулятора
- •2.5. Решение прямой и обратной задач кинематики
- •2.6. Силовой расчет конструируемого манипулятора
- •2.6.1. Расчет звена вертикального поступательного перемещения
- •Выбор цепи
- •Выбор звездочек
- •Выбор двигателя
- •Расчет передаточного отношения редуктора
- •2.6.2. Выбор и расчет звена горизонтального поступательного перемещения нумерация формул с 2.6
- •Расчет и выбор основных параметров телескопического пневмоцилиндра
- •2.6.3. Расчет захватного устройства манипулятора
- •4.1. Расчет себестоимости буровых работ
- •4.1.1. Расчет затрат по заработной плате
- •4.1.2. Расчет фонда заработной платы
- •4.1.3. Расчет затрат по материалам
- •4.1.4. Расчет затрат на электроэнергию
- •4.1.5. Расчет затрат по амортизации
- •4.2. Определение себестоимости
- •4.3. Расчет экономии по себестоимости
- •4.4. Расчет капитальных вложений в новую технику.
- •4.5. Расчет экономической эффективности
- •5 Безопасность жизнедеятельности
- •5.1. Перечень работ и идентификация вредностей и опасностей
- •5.2. Анализ вредных и опасных факторов при эксплуатации буровой установки Загрязнение атмосферного воздуха
- •Климатические условия работы буровой бригады
- •Освещенность
- •Шум и вибрация
- •Обеспечение пожарной безопасности
- •5.2.1. Расчёт электробезопасности
- •Монотонность труда
- •5.3. Средства индивидуальной защиты
- •5.4. Требования к электрооборудованию буровых установок и нефтегазопромысловых объектов Организационно-технические требования
- •5.5. Комплекс мер по охране окружающей среды
- •5.6. План ликвидации аварий Общие положения
- •Распределение обязанностей между должностными лицами, участвующими в ликвидации аварий и порядок их действий
- •5.7. Опасности при работе с пневмоустройствами
- •5.8. Техника безопасности при обслуживании робота для сборки колонны труб буровой установки
- •Заключение Список литературы
1.4. Основные технологические операции
1.4.1. Наращивание бурильной колонны
Наращивание бурильной колонны в процессе бурения первой скважины производится одиночными трубами (однотрубками), подаваемыми с мостков к столу ротора по наклонному желобу при помощи вспомогательной лебедки. Труба подхватывается элеватором, осуществляется ее приподъем до совмещения ниппеля трубы с верхней муфтой колонны бурильных труб (КБТ) и происходит свинчивание ее с бурильной колонной при помощи бурового ключа. В случае бурения с СВП верхний конец трубы сворачивается со стволом СВП при помощи привода СВП.
Наращивание КБТ свечами при бурении последующих скважин в кусте с применением системы верхнего привода:
При наращивании бурильной колонны свечами, верховой рабочий на платформе буровой вышки обеспечивает захват верха свечи элеватором системы верхнего привода, свеча приподнимается и подается на центр скважины до совмещения ниппеля свечи с верхней муфтой колонны бурильных труб (КБТ), затем сворачивается с бурильной колонной и бурильная колонна опускается в скважину.
1.4.2. Спуск колонны бурильных труб в скважину
Открытый элеватор системы верхнего привода находится перед верховым рабочим, который выносит верхний конец свечи из магазина на ось центра скважины, автоматический элеватор закрывает створки. Бурильщик осуществляет приподъем элеватора. Рабочий на буровой площадке смазывает резьбу ниппеля свечи и совмещает ниппель свечи с муфтой верхнего конца КБТ. Система верхнего привода сворачивает свечу с колонной. Бурильщик с помощью пульта управления СВП приподнимает КБТ и опускает колонну на длину свечи. Элеватор автоматически открывается и отводится на штропах за рабочую зону СВП. При необходимости производится докрепление замкового соединения машинными ключами. Рабочий в насосном блоке по команде бурильщика запускает насосы. Бурильщик регулирует подачу насосов и, после восстановления циркуляции раствора в скважине, продолжает бурение или промывку скважины.
1.4.3. Подъем колонны бурильных труб на подсвечник
После износа долота или для проведения других работ в скважине осуществляется подъем колонны бурильных труб на подсвечник.
Бурильщик останавливают насосы и КБТ до появления разъема КБТ с бурильной трубой. Помощник бурильщика подводит ключ–CANRIG к разъему КБТ и отворачивает бурильную трубу от колонны. При необходимости производится раскрепление замкового соединения машинными ключами. Бурильщик, управляя штропами, пододвигает автоматический элеватор к свече, закрывается на ней. СВП приподнимает свечу и помощник бурильщика с рабочим отводят нижний конец свечи к подсвечнику. Бурильщик опускает свечу на настил подсвечника. Рабочий обмывает резьбу ниппеля свечи, стоящей на подсвечнике. Верховой рабочий заводит верхний конец свечи в проход магазина для свечей и элеватор открывается.
1.5. Задачи проектирования
Для роботизации сборки колонны труб буровой установки потребуется:
1. Роботизировать технологию подачи бурильных труб для буровой колонны;
2. Спроектировать промышленный робот;
3. Разработать микропроцессорную систему управления;
4. Разработать математическую модель системы управления робота;
5. Обосновать экономическую эффективность;
6. Рассмотреть вопросы безопасности жизнедеятельности.
