книги / Эксплуатация оборудования для бурения скважин и нефтегазодобычи
..pdfТаким образом, при заданных параметрах бурового гусенично го поезда G, S и условиях движения f a, vT правая часть уравне ния (12.4) содержит известные величины, и число тракторов, которое обеспечивает равномерное прямолинейное движение, может быть определено.
Частный случай движения бурового гусеничного поезда по горизонтальному участку дороги приводит к упрощению уравне ния (12.4). Если а - 0, то необходимое число тракторов
п = fi(g6 + |
и и |
102WT,0 - / 2GTOT |
|
Для получения достаточно точных результатов при определе нии числа тракторов для буксирования вышек и крупных блоков буровых установок необходимо наряду с определением тягового усилия для транспортирования вышки или крупного блока буро вой установки учитывать тяговое сопротивление самих трак торов.
12.2. СПОСОБЫ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ В ПРЕДЕЛАХ КУСТОВОЙ ПЛОЩАДКИ
При кустовом бурении производится группировка скважин в количестве от двух до пяти. При этом вышечнолебедочное основание должно иметь возможность перемещения в пределах куста.
По направлению перемещения вышечно-лебедочного основа ния при кустовом бурении различают: продольное перемеще ние - вдоль осевой вышечного блока и так называемое попереч- ное-перпендикулярное к осевой.
Преимуществами поперечного перемещения вышечно-лебе дочного основания являются меньшие затраты времени на пере мещение и более быстрый выход пробуренной скважины из-под основания. Это сыграло важную роль при переводе большинства буровых установок при кустовом бурении на перемещение в по перечном направлении.
По способу перемещения вышечно-лебедочного основания при кустовом бурении различают:
перемещение по железнодорожному полотну на специальных тележках с приводом от тракторов или лебедки буровой уста новки;
перемещение с помощью пневмодвижателей-пневмомешков.
Конструкция передвижного основания на железнодорожных тележках позволяет вести буровые работы круглый год на место рождениях, затопляемых паводковыми водами. Вышечное осно вание устанавливается на специальные рамы. Рамы опираются на железнодорожные тележки (6 шт.) грузоподъемностью 40 т каждая. Амортизационные пружины из железнодорожных теле жек удаляются и вместо них устанавливаются стаканы из труб для предотвращения колебаний основания на тележках. Между опорой шкворневой балки и опорными площадками устанавли ваются прокладки из листовой стали, которые обеспечивают пе редачу нагрузки на тележку через три точки.
Железнодорожное полотно под кустовую буровую установку укладывается на заранее подготовленное основание. Конструкция основания зависит от глубины залегания торфа, уровня паводко вых вод, несущей способности грунта и других факторов. Мон таж вышечно-лебедочного блока на передвижное основание осу ществляется двумя методами: поагрегатно и крупноблочно. При поагрегатном монтаже на железнодорожные пути устанавливают ся тележки, на тележки - рамы, затем - основание вышечнолебедочного блока, после чего на основании монтируется обору дование. При крупноблочном монтаже на заранее установленное передвижное железнодорожное основание подводится вышечнолебедочный блок на приподнятых домкратах тяжеловозов. На период бурения железнодорожные тележки затормаживаются колодками. Основание в процессе бурения центрируется домкра тами индивидуальными или кранами соответствующей грузо подъемности.
Вышечно-лебедочный блок в пределах кустовой площадки пе ремещается с помощью полиспастной системы с приводом от тракторов или лебедки буровой установки. Для перемещения блока буровой установки в конце железнодорожного пути уста навливают якоря или располагают в конце пути насосный или емкостный блоки, металлоконструкции которых и служат яко рем. Перед перемещением растормаживаются железнодорожные тележки и освобождаются оттяжки вышки. При помощи поли спастной системы проводят пробное натяжение канатов, чтобы полностью убедиться в исправности и надежности сборочных единиц.
Блок передвигают плавно, без рывков. В это время следят за нагрузкой по индикатору веса. Расчетное усилие передвижения равно 30-50 кН. После передвижения тележки затормаживают, а оттяжки закрепляют якорями. Слабину в оттяжках устраняют с помощью винтовых стяжек.
Полиспастная система не нашла широкого применения, так
442
как движение вышечного блока осуществляется по трем путе проводам, а это приводит к неравномерному приложению сил, и как результат к сходу тележек с рельсов. Во многих районах в качестве основной тяговой силы используется трактор (для пе ремещения требуется не менее трех тракторов).
С целью сокращения числа тяговых тракторов при пере движках было освоено перемещение вышечно-лебедочного блока с помощью пневмодвижителей-пневмомешков. Этот метод при меняется для поперечного и продольного перемещений.
Оболочковый пневмодвижитель дискретного действия пред назначен для перемещения вышечно-лебедочного блока буровой установки в пределах куста без применения тракторов и вырав нивания блока относительно горизонтальной плоскости без при менения кранов.
Пневмодвижителем называется устройство, позволяющее пре образовывать энергию сжатого воздуха в движение блока буро вой установки. Пневмодвижитель (рис. 12.11) представляет опорную неподвижную поверхность 1У взаимодействующую с подвижной поверхностью 2, принадлежащей буровой установке, через заключенную между ними резинокордовую оболочку 3.
Перемещение в пределах куста с помощью пневмодвижителей находит все более широкое применение благодаря ряду преиму ществ перед железнодорожным вариантом. Пневмодвижитель устанавливается на трубы, которые в зимнее время намного лег че освободить от льда, чем железнодорожное полотно. Основание с приводом от пневмодвижителей обеспечивает не только пере-
У 7 7 ////У ///У /////7 /У /7 ///У 7 ) -----JT,
Q
Рис. 12.11. Схема действия сил на пневматический движитель:
1 - поверхность опорная неподвижная; 2 - поверхность подвижная; 3 - пневма
тический движитель
мещение вышечно-лебедочного блока в пределах кустовой пло щадки, но и выравнивание его относительно горизонтальной плоскости.
На элементы пневмодвижителя действуют силы Qi, Q2 и Оз, направленные вверх, которые уменьшают давление опор на ос нование-трубу (см. рис. 12.11). Силы Т\ и Т2 - равнодействую щие давления на сферические части оболочки с радиусами R и г; Т{ и Т% - силы, получающиеся при пересечении в точке сопри
косновения оболочки с неподвижной и подвижной поверхностя ми; Г3 - горизонтальная составляющая силы 5. В соответствии
со схемой можно записать Т[ |
Сила дав |
ления оболочки на трубу Q = Qi + Q2 + ОзКроме этих сил на оболочку действуют силы ее упругости и силы трения между оболочкой и опорными поверхностями. Движущая сила
Т = Т3 -ЬГз'-Г,'. Движение вышечного блока происходит тогда, когда суммарные движущие силы всех оболочек будут больше
сил трения опор о неподвижное основание, т.е. ЕГ > FTр. Оболочковый движитель работает циклами. Цикл состоит из
рабочего хода и подготовительной операции. Рабочий ход проис ходит при подаче сжатого воздуха и возвращении оболочки в исходное положение.
На рис. 12.12 представлена конструкция основания блока бу ровой установки с пневмодвижителем. Основание блока буровой установки 1 опирается через тумбы на ползуны 2, которые через башмаки 4 передают нагрузку на направляющую трубу 3 диамет ром 720 мм. Ползуны 2 выполняются в виде рам. Нижняя часть
Рис. 12.12. Основание блока буровой установки с пневмодвижнтелем:
1 ~ основание блока; 2 - ползун; 3 - труба; 4 - башмак
ползуна 2 закрыта металлическим листами для создания опор ной поверхности для оболочек и имеет уступ, выполненный из труб. Между нижней плоскостью ползунов 2 и трубой устанав ливаются резинокордовые оболочки, которые при наполнении сжатым воздухом создают (в результате взаимодействия с ниж
ней плоскостью ползуна) подъемную силу - |
тягу |
на передви |
|
жение. |
|
|
|
При монтаже вышечно-лебедочного блока буровой установки |
|||
на пневмодвижителе допускается следующее: |
|
|
|
непараллельность |
осей труб не более 10 мм на длине Юм; |
||
отклонение по |
горизонтали не более |
2 мм |
на длине |
1000 мм; |
|
|
|
стрела прогиба труб диаметром 720 мм под вышечным блоком в вертикальной плоскости не более 200 мм на 10 м.
Трубы диаметром 720 мм устанавливают под блок буровой установки таким образом, чтобы плоскость усиливающей фермы располагалась вертикально; отклонение от вертикальности не более ±5°.
Для перемещения блока буровой установки в пределах кусто вой площадки подготавливают путепровод. Существует два спо соба укладки путепроводов. Трубы могут быть уложены на всю длину, необходимую для разбуривания всех скважин куста. В этом случае подготовка не требуется. Для уменьшения расхода труб большого диаметра их можно выдвигать из-под буровой вперед по ходу движения вышечно-лебедочного блока. Мини мальная длина трубы при таком способе определяется длиной ползуна плюс расстояние перемещения.
Трубы передвигают следующим образом. Вышечно-лебедоч- ный блок поднимают оболочками, установленными на первой трубе, вторую трубу при этом освобождают и передвигают трак тором в новое положение. После этого оболочки переставляют на вторую трубу, подают сжатый воздух, вышечно-лебедочный блок приподнимают, первую трубу освобождают и передвигают в но вое положение. Аналогично передвигают трубы при продольном движении вышечно-лебедочного блока. Для того чтобы передви нуть третью трубу, вышечно-лебедочный блок поднимают дом кратом или одним краном и оболочками, установленными на второй трубе (нагрузка на кран при этом не более 200 кН). В зимнее время трубы перед перемещением блока буровой ус тановки освобождают от льда оттаиванием. Затем устанавли
вают оболочки, |
подсоединяют их к |
пневмосистеме (давление |
в пневмосистеме |
и пневмооболочке |
при этом 0,1-0,2 МПа) |
и проверяют герметичность соединения. При обнаружении уте чек воздуха давление уменьшают и утечки устраняют. Задние по
ходу движения блока буровой установки оттяжки отпускаются на величину удлинения их при передвижке.
Члены бригады, участвующие в перемещении блока буровой установки, должны быть распределены по местам, указанным в схеме расстановки людей. Не участвующие в перемещении ра бочие должны быть удалены на безопасное расстояние. Буровую установку соединяют гибкими заземляющими проводниками се чением не менее 24 мм2 в двух точках с заземляющим контуром. В зимнее время расчищают коридоры под полный профиль труб на длину перемещения. Для перемещения используют сжатый воздух пневмосистемы буровой установки.
В процессе перемещения потребители электроэнергии должны быть отключены кроме компрессора, установленного на вышечном блоке. Перемещение блока осуществляется циклами. Каж дый цикл состоит из рабочего хода, который осуществляется в процессе наполнения оболочек сжатым воздухом, выпуска сжа того воздуха из оболочек и перестановки оболочек в исходное положение (под уступ). Питающий вентиль открывают полно стью и держат так в продолжении всего рабочего хода. Рабочий ход прекращают в момент выхода оболочки из контактного взаимодействия с уступом ползуна. После выпуска воздуха из оболочек их подтягивают в исходное положение. Рабочий ход повторяется. Центрирование бурового блока проводят теми же оболочками, которыми осуществляют его перемещение. Пневмо-
а |
б |
Рис. 12.13. Схема установки прокладки из бруса под башмак при центрирова нии блока буровой установки:
а - угол обхвата 120°; б - угол обхвата 90°; 1 - башмак; 2 ~ прокладка; 3 - труба
оболочки устанавливаются под ровную поверхность основания так, чтобы при наполнении их сжатым воздухом не создавалась сила тяги.
При подъеме блока буровой установки образуется зазор меж ду башмаками 4 и трубой 3 (см. рис. 12.12). В образовавшийся зазор устанавливают прокладки 2 из досок или бруса, как пока зано на рис. 12.13. Максимальная толщина прокладок при угле обхвата башмака 120е - 100 мм (а); при угле 90° - 70 мм (б). Рабочее давление в пневмооболочках при передвижке и центров ке - 0,5 МПа.
При зазорах между башмаками и трубами более 100 мм цен тровка блока буровой установки проводится регулировочными опорами. Регулировочная опора подводится под трубу и под башмак. Высота опоры подбирается по высоте отрыва башмака от трубы при отцентрированном основании. Для более точной центровки допускается использовать деревянные прокладки вы сотой не более 50 мм, устанавливаемые между трубой диаметром 720 мм и регулировочной опорой. Максимальный зазор между трубой и башмаком не должен превышать 200 мм. В противном случае необходимо поднимать трубу.
МЕХАНИЗМ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ И ВЫРАВНИВАНИЯ ВЫШЕЧНО-ЛЕБЕДОЧНОГО
БЛОКА БУРОВОЙ УСТАНОВКИ
Механизм перемещения и выравнивания состоит из гидроагрегата, гидроцилиндров, обеспечивающих перемещение блока в пределах куста скважин, и домкратов в количестве 8 шт., служащих для поднятия вышечно-лебедочного блока при просе дании грунта под направляющими и при разгрузке тележек.
Домкраты (рис. 12.14) попарно смонтированы на силовых ра мах по углам основания вышечно-лебедочного блока. Усилие при поднятии блока передается через специальные упоры. При пода че рабочей жидкости в поршневую полость шток, перемещаясь вниз, опирается на направляющую балку и создает усилие, обес печивающее подъем соответствующего угла основания при его выравнивании. Гидроцилиндр для перемещения основания по горизонтали (рис. 12.15) крепится к металлоконструкции осно вания блока. Шток 7 гидроцилиндра посредством уха 12 крепит ся к захвату. Захват осью крепится к направляющей балке. При подаче рабочей жидкости в штоковую полость корпус гидроци линдра перемещается относительно штока 7, увлекая за собой основание.
Подача рабочей жидкости от гидроагрегата к домкратам и
T
Рис. 12.14. Гидродомкрат механизма перемещения и выравнивания блока буро* вой установки:
1 ~ воротник-грязесъемник; 2, 4 - манжета; 3 ~ втулка направляющая; 5 - крышка; 6 - манжетодержатель; 7 - клапан воздуховпускной; 8, 12 - стойка; 9 - поршень; 10, 14 - кольцо; 11 - гильза; 13 - шпонка; 15 - крышка сквозная; 16 - серьга; 17 - шток; 18 - ось; 19 ~ шайба сферическая
гидроцилиндрам осуществляется по гидросети, представляющей систему трубопроводов, управляемых обратными клапанами и запорными вентилями. Запорные вентили служат для поочеред ного подключения к гидравлическому агрегату домкратов или
10480 - 15
1 |
2 |
3 4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
2303
Рис. 12.15. Гидроцилиндр для перемещения основания блока буровой установки по горизонтали:
1, 10 - крышка; 2 - гайка; 3 ~ поршень; 4, 11 ~ манжета; 5, 8 - кольцо; 6 - гильза; 7 - шток; 9 ~ втулка направляющая; 12 - ухо; 13 ~ воротник-грязесъемник
1090
Рис. 12.16. Тележка для перемещения вышечно-лебедочного блока буровой установки:
1 - кронштейн; 2, 6 - ось; 3 ~ балансир; 4 - колесо неприводное; 5 - крановое колесо; 7 - подшипник сферический; 8 - букса
угловая