Лекция №2.2 Методика расчета необходимых транспортных средств для транспортировки буровой установки в пределах куста и за его пределы

Транспортировка за пределы куста

Рисунок 2.3 – Схема транспортировки ВЛБ на тяжеловозах

Количество тракторов при транспортировке на тяжеловозах:

,

где Q, Q_Т – нагрузка от массы блока, кН;

z – число тяжеловозов;

v – скорость перемещения блока, м/с;

α – угол подъема трассы;

μ – коэффициент трения трассы;

N – мощность двигателя трактора, л.с.;

k₁ – коэффициент, учитывающий нервномерность движения тракторов.

,

где Q_г.т. – грузоподъемность тяжеловоза, кН;

Количество тракторов при транспортировке на санях:

,

где k₂ – коэффициент, учитывающий врезание саней в грунт.

Транспортировка в пределах куста (на примере ВЛБ)

Полное статическое сопротивление перемещению ВЛБ:

N_пер = N_п.т. + N_у + W_ВЛБ,

где N_п.т. – полное сопротивление трения при движении ВЛБ с учетом трения реборд колес о рельс;

N_у – сопротивление от уклона рельсового пути;

W_ВЛБ – сопротивление от ветровой нагрузки на ВЛБ.

N_п.т. = N_т.с.к_р,

где к_р – коэффициент трения реборды колеса о рельс;

N_т.с. – сопротивление трения при движении ВЛБ, приведенное к радиусу колеса:

,

где D_к – диаметр ходового колеса;

М_с – момент сопротивления:

,

где f – коэффициент трения скольжения;

d_п – диаметр подшипника скольжения;

Q_ВЛБ – суммарная нагрузка на рельс от перемещаемого блока:

Q_ВЛБ = Р_ВЛБ + Р_тр + Р_пл,

где Р_ВЛБ, Р_тр , Р_пл – нагрузка соответственно от массы ВЛБ, от массы комплекса труб, установленных на левом и правом подсвечниках и от массы платформы.

N_у = α Q_ВЛБ,

где α – расчетный уклон, сотые доли длины пути.

W_ВЛБ = W_в + W_св + W_ук,

W_в = q_вn_дn_рк_вН_вВ_в,

W_св = q_свn_дn_рк_свН_свВ_св,

W_ук = q_укn_дn_рк_укН_укВ_ук,

Тянущее усилие гидроцилиндра:

,

где р – рабочее давление в гидросистеме;

D_ц – внутренний диаметр гидроцилиндра;

d_шт – диаметр штока гидроцилиндра;

η - КПД гидроцилиндра.

Коэффициент запаса по тянущему усилию:

,

где к_ц – число одновременно работающих цилиндров.

Скорость перемещения ВЛБ

,

где Q_га – производительность гидроагрегата.

Время перемещения ВЛБ за один ход гидроцилиндра:

,

где V_шт – объем штоковой полости гидроцилиндра:

,

где L_ц – ход поршня гидроцлиндра.

Тема №3. Буровые сооружения Лекция №3.1 Буровые вышки. Назначение. Типы. Параметры. Конструктивное исполнение

Буровые сооружения предназначены для монтажа и размещения основного и вспомогательного оборудования, обеспечения их конструктивной и функциональной взаимосвязи при бурении и транспортировке. В состав буровых сооружений буровой установки входят: основания; буровая вышка; каркасно-панельные укрытия; приемные мостки; стеллажи.

Буровые вышки

Назначение

• для подвешивания талевой системы;

• для размещения кронблока и средств механизации;

• для размещения свечей бурильных труб в вертикальном положении (за пальцем);

• для восприятия нагрузок, возникающий при спуско-подъемных операциях и при бурении.

Типы

По типу опоры на основание, а также методам монтажа разделяют на башенные и мачтовые.

Шифр

1. башенные БВ53/320

• БВ – вышка башенная;

• 53 – полезная высота, м;

• 320 – грузоподъемность, т

2. мачтовые

старое обозначение: ВМА-45х320, ВМП-45х320, ВМР-45х320

• ВМ – вышка мачтовая;

• А, П, Р – тип (А-образная, П-образная);

новое: УМ45/225-Р, УМ4-45/500-Р, УМ31/175-ОГР

• У - Уралмаш;

• М, М4, ОГ – тип (мачтовая А-образная, 4-х опорная или с открытой передней гранью)

• Р, А – ручная расстановка свечей или для работы с комплексом АСП.

Параметры

• полезная высота (расстояние от пола буровой до подкронблочной рамы);

• грузоподъемность (допускаемая нагрузка на крюке), кН;

• нагрузка на крюке при испытании, кН;

• длина свечи, м;

• расстояние между опорами рамы кронблока (верхняя база), м;

• расстояние между ногами (нижняя база), м;

• конструктивная высота вышки, м;

• масса вышки, т.

Конструктивное исполнение

1. Вышка башенного типа.

Четыре несущие ноги, связанные решеткой в единую пространственную ферму – четырехгранную усеченную пирамиду. Четыре опоры установлены на основании (ВБ53/320: нижнее основание 10х10, верхнее 2х2, конструктивная высота 56,8 м, масса вышки 40 т).

Ноги верхний и нижних секций имеют опорные плиты, которыми они крепятся к основанию и к подкронблочной раме при помощи болтов.

Число секций – 9, высота секции – 6 м.

Каждая секция состоит из отдельных деталей:

• 4 ноги (трубы 245х12);

• 4 пояса соединяющие ноги в верхней и нижней частях (трубы 194х6);

• диагональные тяги (пруток Ø24 или 30 мм).

Пояса и диагональные тяги болтами соединяются с приваренными к ногам вышки косынками. Ноги соединяются фланцами.

Внизу в передней (со стороны приемного моста) и задней гранях вышки имеются ворота высотой 10,5…12 м, состоящие из 2-х полураскосов.

1 – козлы; 2 – подкронблочная площадка; 3 – лестница; 4, 5 – балкон; 6 – нога; 7 – диагональная тяга; 8 – пояс.

Рисунок 3.1 – Башенная вышка

Подкронблочная рама – цельносварная, на ней монтируется кронблок, подкронблочная площадка и козлы с роликом.

Вышка имеет 2 балкона (верхний на высоте 35,1 м, нижний – 23,1 м). Балконы состоят из 4-й площадок и каркасных укрытий. К площадкам крепятся пальцы для размещения бурильных труб и люлька верхового рабочего.

На 4-й секции крепится площадка для обслуживания стояка и крепления к нему гибкого шланга.

На вышке имеются маршевые лестницы и переходные площадки.

В нижней части ног вышки – кронштейны под домкраты для центрирования.

2. Вышка мачтовая А-образная.

Две ноги в виде решетчатых ферм, в сечении ферм прямоугольник или треугольник. Каждая нога состоит из секций, сваренных из труб, секции соединяются фланцами. Секции длиной 10 м, всего секций – 4.

УМ45/320: конструктивная высота 52 м, нижняя база 10,3 м, верхняя 2,2 м, масса 27 т.

1 – приспособление для замены кронблока; 2…9 – секции вышки; 10 – наружная лестница; 11 – канат балкона; 12 – балкон; 13 – подкос балконный; 14 – фиксатор;

15 – площадка для обслуживания гусака манифольда; 16 – приспособление против выпадения свеч; 17 – приспособление для подъема вышки; 18 – лестница подъема;

19 – лестница обслуживания.

Рисунок 3.2 – Мачтовая вышка

Нижняя и верхняя секции имеют проушины. Верхняя секция шарнирно соединяется с подкронблочной рамой. В верхней части ноги соединяются между собой поясами и двумя парами винтовых стяжек. Нижняя секция шарнирно соединяется со стойками на подвышечном основании.

Устойчивость вышки в вертикальной плоскости перпендикулярной плоскости ног обеспечивается двумя подкосами из труб Ø426 мм (в верхней части соединены с мачтами, в нижней – с опорами, установленными на основании).

В качестве элементов, удерживающих вышку в вертикальном положении, применяются козлы или поперечная рама (портал). Портал монтируется на подвышечном основании и крепится к мачтам ног вышки с помощью горизонтальных фиксаторов (используется как приспособление для подъема вышки).

Балкон на расстоянии 24,1 м с двумя люльками, пальцами для свечей и площадкой для механизма расстановки свечей и магазина для установки свечей.

На одной из ног – маршевые лестницы с переходными площадками до балкона, от балкона – лестницы туннельного типа. Для предотвращения случайного падения свечей в сторону мостков или лебедки – предохранительные пояса.

3. Вышка мачтовая с открытой передней гранью.

Несущая конструкция – мачта, трехсекционная наклоненная под углом 2,7º с открытой передней гранью, шарнирно опирающаяся четырьмя опорами на стойки опорного модуля трансмиссии ротора. Сечение ног – квадратный замкнутый профиль. Состоит из 3-х модульных секций:

• Модуль верхней секции содержит металлоконструкции секции, кронблок с инерционной лебедкой для безопасного перемещения персонала по лестнице-стремянке, монтажную тележку кронблока, канатную лебедку, секцию лестницы-стремянки и электрооборудование.

• Модуль средней секции содержит металлоконструкции секции, верхнюю секцию стояка манифольда с площадкой для его обслуживания, вторую инерционную лебедку, секцию лестницы-стремянки и электрооборудование. Модуль приспособлен для размещения платформы на два положения бурильных свечей: 16 и 18 м.

• Модуль нижней секции содержит металлоконструкции секции, установку поворотных блоков для канатов пневмораскрепителя, нижнюю секцию стояка манифольда, гидропривод к подъемным телескопическим гидроцилиндрам, секцию лестницы стремянки и электрооборудование.

Модули укомплектованы в заводских условиях кронблоком, крюкоблоком с заправленным талевым канатом, канатной лебедкой с заправленным на ней избытком талевого каната, осветительными приборами, лестницами-стремянками.

Каждый модуль соединяется четырьмя пальцами с другим модулем. Все секции на задней грани имеют направляющие для перемещения по ним крюкоблока на тележке при растягивании талевой системы при монтаже.

1 – модуль нижней секции; 2 – площадка стояка; 3 – модуль средней секции; 4 – платформа; 5 – модуль верхней секции; 6 – оттяжки

Рисунок – Вышка с открытой передней гранью