Лекция №3.2 Буровые вышки. Монтаж. Эксплуатация

Монтаж

1. Башенные вышки:

Подготовительные работы:

• Выбор места расположения двух тракторных подъемников или разметра трассы для тракторов.

• Сборка основания вышечного блока (ОБ-53).

• Сборка вышечного подъемника (ПВ5-60).

Вышечный подъемник состоит из следующих основных элементов:

• стойки спаренные из труб Ø168х14, 4 шт.;

• балки несущие двутавровые, 2шт.;

• трубы несущие, 4 шт.;

• тяги диагональные;

• пояса верхние и нижние;

• блоки направляющие;

• страховое устройство.

Порядок сборки вышечного подъемника:

• собирают две боковые панели в горизонтальном положении;

• спаренные стойка соединяют двумя поясами и двумя диагональными тягами;

• несущие трубы присоединяют к опорам стоек;

• панели приподнимают краном и закрепляют шарнирно опорами трубных стоек на кронштейны основания;

• на полу устанавливают и закрепляют козлы вышки, через ролик пропускают канат Ø16 мм и закрепляют к собранной панели подъемника, второй конец к трактору;

• для поддержания панелей и их направления к наголовникам привязывают по два пеньковых каната с каждой стороны длиной не мене 15 м;

• установленные панели крепят к основанию болтами и соединяют между собой диагональными тягами и поясами.

После сборки вышечного подъемника приступают к сборке вышки

Порядок сборки вышки методом сверху вниз:

• несущие балки и трубы опускают в крайнее нижнее положение;

• внутри контура образованного балками и трубами, собирают верхние секции вышки;

• собранные секции подвешиваются с помощью штропов к несущим трубам подъемника и поднимаются на высоту хода несущих балок (6,6 м);

• к собранной секции подращивают очередную секцию вышки;

• собранные секции опускают и устанавливают на основание;

• собранную часть вышки подвешивают к несущим трубам и поднимают на величину хода несущих балок;

• цикл повторяется до окончания сборки вышки.

1 – стойка; 2 – полиспаст; 3 – диагональная тяга; 4 – несущая труба; 5 – нижний пояс; 6 – траверса; 7 – ограничитель; 8 – верхний пояс.

Рисунок – Подъемник Кершенбаума

а) сборка верхней секции; б – подъем пятой секции вышки с балконом; в – поднятая вышка

Рисунок – Сборка вышки подъемником

2. Мачтовые А-образные.

Сборка вышки

Для обеспечения правильной сборки вышки необходимо разметить ось с помощью вешек, при этом рекомендуется использовать теодолит. Также необходимо обеспечить перпендикулярность оси, проходящей через опоры ног вышки на лонжеронах и продольной оси вышки.

Порядок сборки:

• собирают ноги по обе стороны от основания, нижние шарниры ног должны быть расположены против подвышечных опор на рамах модулей лонжеронов, сборку ног производят на выкладках, модули секций соединяют между собой с помощью пальцев и шайб;

• устанавливают монтажные стойки;

• двумя кранами устанавливают поочередно ноги вышки в опоры лонжеронов и на монтажные стойки;

• монтируют козлы;

• присоединяют кронблок к опорным узлам вышки;

• устанавливают наклонные тяги и закрепляют, тяги фиксируют упорами, при симметричном расположении ног вышки размеры диагоналей должны быть одинаковыми (разность диагоналей не более 10 мм);

• устанавливают лестницы;

• производят оснастку талевой системы, выкладывают крюкоблок на расстояние 9 м от оси крюка до центра скважины, механизм крепления неподвижной ветви каната должен быть неподвижно закреплен на основании;

• производят запасовку подъемных канатов, ходовая ветвь подъемного каната идет от кронблока, огибает ролик расположенный на раме и далее через обводной ролик, расположенный на раме модуля привода ротора запасовывается на барабан буровой лебедки, оба канат должны быть одинаковой длины.

Устройство подъема вышки (УПВ):

• стойка с подкосами;

• рама с обводным роликом;

• подъемные канаты;

• площадки предназначенные для оснащения устройства подъемными канатами, обслуживания фиксаторов, ведения работ по центрированию вышки;

• две монтажные стойки.

Подъем и опускание вышки

Перед началом подъема вышки проверяют, чтобы все болтовые соединения на вышке, устройстве подъема вышки и основании были надежно затянуты, законтрены контргайками и зашплинтованы.

Подъем (опускание) вышки производят буровой лебедкой приводимой в действие регулятором подачи долота (РПД). Подъем должен быть плавным, без рывков. В процессе подъема следят за навивкой подъемного каната на барабан буровой лебедки. Навивка должна быть плотной и равномерной.

1 – подъемная стрела; 2 – уравнительные подъемные тросы, соединяющие вышку со стрелой; 3 – шкивы для уравнительных подъемных тросов; 4 – верхний блок полиспаста; 5 – оснастка полиспаста; 6 – нижние блоки полиспаста; 7 – основание буровой установки; 8 – узел шарнирного крепления основания подъемной стрелы; 9 – вышка; 10 – узел крепления уравнительного подъемного траса к вышке

Рисунок – Схема подъема А-образной вышки

Процесс подъема: при вращении барабана лебедки ходовая ветвь подъемного каната наматывается на барабан, полиспаст сокращается, крюкоблок приходит в движение и вышка поворачивается вокруг нижних опорных шарниров, при достижении вертикального положения срабатывают фиксаторы, крюки которых закреплены на осях в наголовниках стоек с подкосами.

3. Мачтовые с открытой передней гранью.

Запрещается подъем при ветре больше 5 м/с.

Для подъема необходимо два автомобильных крана (грузоподъемность 16 т, длина стрелы более 18 м), тягач, автогидроподъемник (для работы на высоте).

Перед подъемом проверяют исправность металлоконструкций, гидравлической системы, монтируют модуль буровой площадки, модуль трансмиссии ротора и соединяют их между собой. Устанавливают опоры вышки на стойки модуля трансмиссии ротора, закрепляют болтами, устанавливают модуль средней секции, закрепляют, второй конец – на монтажную стойку. Присоединяют гидроцилиндры, устанавливают среднюю секцию, секцию стояка, присоединяют модуль третьей секции. Собирают платформу верхового рабочего, перила, ограждения, устройство против выпадения свечи, закрепляют оттяжки на раме кронблока и платформ. Канатную лебедку снимают краном. Кронблок на тележке перемещают в нижнее положение.

В процессе подъема следят чтобы канаты устройства оттяжек не задевали основание и оборудование. Опорные плоскости опор должны быть параллельны основанию. В конце подъема срабатывает выключатель. Гидросистему отключают, закрепляют опоры и оттяжки. Ходовой конец каната закрепляют на барабане, неподвижный – на механизме крепления. Крюкоблок отсоединяют от тележки и перемещают на ось скважины.

Центровку вышки по оси проводят гидроцилиндрами и установкой прокладок (28…32 мм).

Эксплуатация

Осмотры проводят не реже чем каждые 2 месяца

Дополнительные осмотры:

• перед каждым спуском колонны;

• перед началом и после окончания аварийных работ;

• после открытых нефтегазопроявлений;

• после сильного ветра (более 8 баллов и 21 м/с).

При осмотрах обращают внимание на:

• правильность сборки соединений;

• прямолинейность элементов ног вышки;

• затяжку болтовых соединений;

• деформацию деталей (прогиб, прорыв, трещины);

• состояние сварных швов;

• коррозию деталей.

Ремонт

При ремонте проверяют:

• несоосность труб на стыке фланцев (не более 3 мм);

• места вмятин на трубах (вмятины глубиной до 300 мм могут быть исправлены установкой и приваркой ромбовидных накладок толщиной не менее 8 мм с перекрытием повреждений места на 15 мм по ширине и 50 мм по длине);

• толщину стенок ног вышек:

Башенные вышки		Мачтовые вышки
труба	допустимая толщина, мм	труба	допустимая толщина, мм
Ø140х5	4	Ø140х6	5,1
Ø194х6	4,5	Ø140х10	8,0
Ø245х12	11,0	Ø89х7,5	6,4

Неисправности:

• разрыв элементов металлоконструкций (нога, пояс раскос, диагональная тяга) определяют визуальным осмотром, разрушения не допускаются);

• нарушение прямолинейности ног вышки (изгиб, прогиб), определяют визуальным осмотром и измерениями, чаще у ног первой секции башенной вышки, подкосов ворот, поясов и диагональных тяг;

• выявление трещин (при полной разборке), визуально, ультразвуком или керосином;

• утонение элементов (не более 1 мм) в местах соприкосновения стояка и каната с элементами вышки, проверяют штангенциркулем или линейкой;

• сварные соединения, проверяют визуальным осмотром, обстукиванием и дефектоскопией, трещины не допускаются;

• зазоры между деталями, не допускаются.

Проверка болтовых соединений:

• порча резьбы: отворачивают 25% болтов;

• овальность отверстий под болты, проверяют штангенциркулем, ремонтируют привариванием шайбы соответствующего диаметра или заменой элемента.

Испытание

Испытание вышки на нагрузку превышающую 20% грузоподъемности производится через 7 лет первое, через 5 лет второе и через 3 года третье после полной разборки, ревизии и сборки.

Тема №4. КОМПЛЕКС ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЙ

Лекция №4.1 Талевая система. Назначение. Состав. Параметры. Талевый канат. Оснастка талевой системы. Механизм крепления неподвижного конца каната

Назначение

Талевая система буровых установок служит для преобразования вращательного движения барабана лебедки в поступательное перемещение крюка, на котором подвешивается колонна, а также для уменьшения силы натяжения струн и конца каната, навиваемого на барабан лебедки, за счет увеличения скорости его движения.

Состав

Талевая система состоит из неподвижной группы шкивов (кронблока, установленного в верхней части буровой вышки) и подвижной группы шкивов (талевого блока), соединенных между собой талевым канатом, один конец которого крепится к барабану лебедки, а второй – через механизм крепления неподвижной ветви каната – к основанию вышки. К талевому блоку присоединяется крюк или автоматический элеватор. Для соединения с крюками талевые блоки снабжаются серьгой, размещаемой в отверстиях кронштейнов, приваренных к нижним концам щек.

Талевые системы могут работать в режиме ручной расстановки бурильных труб и с комплексом механизмов АСП. При ручной расстановке свеч применяют крюкоблоки (крюки, совмещенные с талевыми блоками), а при работе с АСП - талевые блоки с разнесенными секциями шкивов под траверсы штропов для подвески к ним автоматического элеватора.

Полиспаст, позволяя получить выигрыш в силе на подвижной струне каната, увеличивает длину каната, навиваемого на барабан лебедки пропорционально его кратности. Так, при оснастке 5x6 и подъеме колонны на длину свечи 25 м на барабан необходимо намотать 250 м каната. Поэтому естественно, что при конструктивно разумных размерах барабана лебедки навивку каната на него приходится производить в несколько слоев.

Параметры

• грузоподъемность на крюке Q_кp;

• мощность М_тс;

• скорость движения крюка V_к;

• высота вышки Н_в;

• число подвижных ветвей в талевой системе.