библиотека нефтяника / Буровое оборудование 2 / Глава 10

10

БУРОВЫЕ РУКАВА

10.1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ К РУКАВАМ ПО ГОСТ 25676–83

Основные параметры резиновых рукавов для бурения, применяемых в качестве гибких соединений между нагнетательным манифольдом и вертлюгом, а также между насосом и нагнетательным манифольдом буровых установок регламентированы требованиями ГОСТ 25676–83 Рукава резиновые. Основные параметры и размеры, технические требования, методы испытаний, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение.

Резиновые рукава для бурения могут изготавливаться длиной от 3 до 25 м. Однако, в соответствии со спецификацией бывшего СССР, изготавливаются длиной от 3 до 18 м. Предельные отклонения по длине рукавов не должны превышать, %:

+1,5/–1,0 – при длине рукавов до 10 м;

±1,0 – при длине рукавов свыше 10 м.

Основные размеры рукавов, номинальные давления и минимально допускаемые радиусы изгиба должны соответствовать данным, приведенным в табл. 10.1. В зависимости от рабочего и испытательного давлений рукава изготавливают двух типов: I и II.

Испытательное гидравлическое давление для рукавов типа I должно соответствовать двухкратному рабочему давлению, а для типа II – полуторакратному. Испытания проводят на воде. Минимальный допускаемый радиус изгиба для рукавов должен соответствовать данным, указанным в табл. 10.2.

Буровые установки для глубокого бурения скважин на нефть и газ комплектуются буровыми рукавами резиновыми металлокордной конструкции с условным диаметром 76 мм на рабочее давление 30 и 35 МПа, выпускаемыми российскими и зарубежными предприятиями.

Эксплуатация рукавов и уход за ними должен осуществляться в соответствии с приведенными ниже рекомендациями.

1. Во избежание растрескивания рукава длину рукава и высоту стояка буровой установки необходимо выбирать так, чтобы при подъеме и опускании радиус изгиба был не менее минимально допускаемого и в самом нижнем рабочем положении (у вертлюга) и в самом верхнем рабочем по-

428

ложении (у стояка). Необходимую длину рукава (в метрах) вычисляют по формуле:

ãäå Lò – длина смещения рукава, м; R – минимально допускаемый радиус изгиба, м (см. табл. 10.2); ∆l – изменение длины, возникающее при наибольшем давлении, равное для всех размеров рукавов 0,3 м.

Предполагаемую высоту стояка (в метрах) вычисляют по формуле

ãäå Lò – длина смещения рукава, м; Z – расстояние между нижним положением вертлюга и рабочим столом (не менее 0,1 м).

Если действительная длина рукава больше, чем высчитанная по формуле (10.1), то высоту стояка необходимо увеличить на половину разности высчитанной и действительной длин.

2. Соединение рукава и вертлюга, а также рукава и стояка должно быть тангенциальным.

При вертикальном стояке в качестве соединителя применяют отвод шлангового соединения с углом наклона 180°. Если угол наклона стояка совпадает с углом наклона опоры буровой вышки, то применяют отвод шлангового соединения с углом наклона 160°.

3.Во избежание продавливания рукава целесообразно вынуть его из ящика, положить по прямой линии, а затем поднять с помощью каната, прикрепленного к одному концу рукава. Если применяют подъемное устройство, то ящик необходимо поворачивать по направлению рукава. При транспортировании рукавов на новое место во избежание их повреждения предлагается использовать держатель.

Исключается использование лебедки, подъемного крана, а также нельзя нагружать рукава тяжелыми предметами.

4.Запрещается кручение рукава, так как это создает дополнительное вредное напряжение на элементы рукава, одна спираль усилительной стальной проволоки ослабнет, другая сожмется, в результате уменьшается сопротивление рукава на растрескивание и вдавливание. Во избежание кручения рукава целесообразно присоединить к одному концу рукава вращающийся элемент. Допускается кручение рукава в том случае, если необходимо убрать в пути хомут вертлюга.

5.При сборке рукава должно быть необходимое расстояние между рукавом и вышкой.

6.На обоих концах рукава необходимо установить защитную цепь нужной длины за неподвижным соединителем, но не непосредственно за ним. Цепь должна быть сильно натянута, при этом рукав не должен быть поврежден.

Защитную цепь можно присоединить только к вверх идущему соединителю вышки, чтобы цепь свободно двигалась и не задерживала движение рукава, если подъемное устройство находится очень высоко.

7.Постоянное перегибание рукава также сокращает продолжительность его службы. В выходящей нагнетательной линии необходимо использовать уравнительную камеру и компенсатор соответствующих размеров для сокращения вибраций нагнетательной линии и рукава до минимума. Компенсатор нужно установить на 10 % меньше максимального давления насоса. Всасывающий трубопровод насоса нужно заполнить рабочей жидкостью или загрузить подпорным насосом и потом насос запустить в работу. Для сокращения пульсаций предлагается использовать всасывающие рукава.

8.Рабочее давление включает в себя возникающие в нагнетательной системе пики давления.

9.Буровые растворы на нефтяной основе, содержащие большое коли- чество ароматических соединений, приводят к вспучиванию рукава и со-

кращают срок его службы. По этой причине предлагается, чтобы для растворов на нефтяной основе «анилиновая точка» была более 71 °С.

10.Обслуживающий персонал должен быть обучен изложенным правилам эксплуатации буровых рукавов.

10.2. БУРОВЫЕ РУКАВА ОАО « КВАРТ» И ФИРМЫ « PRI Ltd» (б. « ТАУРУС» ) [49]

Буровые рукава резиновые металлокордной конструкции, предназна- ченные для комплектации буровых установок стационарных и мобильных, используемых при бурении глубоких скважин на нефть и газ выпускаются ОАО «Кварт» по ТУ 38-605119–95. В качестве рабочей среды могут исполь-

430

Рис. 10.1. Присоединение штуцера с конической резьбой к многослойному резиновому рукаву для бурения

зоваться вода, буровой раствор на водной основе с содержанием нефти до 20 % и цементный раствор. Буровые рукава работоспособны в районах умеренного и тропического климата при температуре окружающего воздуха от –40 до +50 °С и рабочей среды до +80 °С.

Буровые рукава состоят из нескольких концентрично расположенных слоев: внутреннего резинового, прорезиненной ткани, силового, укладочного и покрывающего. Внутренний слой, как правило, выполняется из специальной резиновой смеси на основе синтетических и натуральных каучуков. Прорезиненная ткань – текстильный силовой слой. Силовой слой представляет собой набор металлического троса высокой прочности. Укладоч- ный слой выполняется из специальной резиновой смеси. Покрывающий слой может быть из прорезиненной ткани или из особого огнестойкого материала.

Буровые рукава изготавливаются с концевой металлической арматурой, оснащенной конической резьбой, для присоединения штуцеров к фланцам (рис. 10.1) или нефтепромыслового оборудования различного типа.

Буровые рукава выпускаются с внутренними диаметрами 38, 50, 65, 76 и 100 мм на рабочие давления от 25 до 34,5 МПа. Длина рукавов для бурения равна 18 м. Номенклатура буровых рукавов ОАО «Кварт» приведена в табл. 10.3.

Кроме того, для комплектации буровых установок для бурения струк- турно-поисковых, изыскательских, водяных и другого назначения неглубоких скважин выпускаются буровые рукава по ТУ-38 105358–81 с внутренним диаметром 38 мм.

Буровые установки для бурения глубоких скважин на нефть и газ различного назначения комплектуются также буровыми рукавами венгерской фирмы «Таурус», основные параметры которых приведены в табл. 10.4. Поперечное сечение двухслойных и четырехслойных буровых рукавов приведено на рис. 10.2. Возможные типы конструкций штуцеров для соединения рукавов фирмы «Таурус» приведены на рис. 10.3, в том числе:

А – коническая резьба обсадных труб по стандарту API Std. 5B; В – исполнение А с переводником;

С – сварное соединение внахлестку фланца с торцевым уплотнением; D – на резьбу А смонтирован фланец, соответствующий стандарту АНИ 6В со стальным уплотнением типа RX и BX по требованиям стандарта

ÀÍÈ 6À;

Е – исполнение D с переводником, оснащенным конической резьбой; F – сварное соединение штуцеров;

G – исполнение типа А с быстроразборным соединением;

Н – стыкосварное соединение штуцера быстроразборного соедине-

íèÿ;

Рис. 10.2. Общий вид поперечного сечения буровых рукавов:

à – двухслойный рукав; á – четырехслойный рукав

432

Рис. 10.3. Типы присоединительных штуцеров к буровым рукавам

I – бугельное соединение зажимного типа, в котором наружный диаметр зажима равен наружному диаметру рукава;

J – бугельное соединение типа «Таурус» с наконечником под сварку.

Изготовители: ОАО « Кварт» .

Фирма « PRI Ltd» (б. « ТАУРУС» ). Торговое представительство Венгрии.

433