36

Методичні вказівки до виконання курсової роботи з металевих конструцій можуть бути використані студентами спеціальності 7.090217 «Обладнання нафтових і газових промислів» при розробці проекту бурової вежі.

Відповідно до програми курсу «Проектування металевих конструкцій» студенти виконують курсову роботу на тему «Металеві конструкції бурової вежі» для закріплення та поглиблення теоретичних знань, для набуття досвіду проектування металевих конструкцій і по роботі з довідковою та технічною літературою.

В курсовій роботі розглядуються питання компонування, конструювання і розрахунків металевих конструкцій бурової вежі. Виклад матеріалу супроводжується детальними методичними вказівками та посиланнями на першоджерела, нормативну літературу. Приводяться довідкові дані по технологічному обладнанню веж, які є вихідними даними при збиранні навантажень на конструкції бурових веж.

Наведені у вказівках рекомендації щодо проектування веж баштового типу можуть бути використанні також для розрахунків та конструювання веж мачтовог типу тощо.

Розрахунки металевих конструкцій бурових веж виконуються по методу граничних станів. Прийняті позначення у формулах подані в відповідності до СНиП II-23-81* «Стальные конструкции. Нормы проектирования».

ЗМІСТ

1. ЗМІСТ ЗАВДАННЯ КУРСОВОЇ РОБОТИ ....................5

2. КОМПОНУВАННЯ КОНСТРУКТИВНОЇ СХЕМИ ВЕЖІ.............6

1. Вибір типу вежі...............................7

2. Визначення основних розмірів вежі.............8

3. Вибір технологічного обладнання...............9

3. ЗБИРАННЯ НАВАНТАЖЕНЬ НА БУРОВУ ВЕЖУ.............. 11

3.1. Класифікація навантажень.....................11

2. Вертикальні навантаження.....................12

3. Горизонтальні навантаження...................13

4. ВИЗНАЧЕННЯ ЗУСИЛЬ В ЕЛЕМЕНТАХ ВЕЖІ................16

1. Визначення розрахункових зусиль в вежі.......16

2. Зусилля в ногах вежі.........................20

3. Зусилля в решітці............................21

5. ДОБІР ПЕРЕРІЗУ ЕЛЕМЕНТІВ ВЕЖІ.....................22

1. Вибір матеріалу..............................23

2. Розрахунок ніг вежі..........................23

3. Розрахунок решітки вежі......................24

4. Стійкість позацентрово стиснутої вежі........24

5. Розрахунок елементів вежі на витривалість....26

6. Розрахунок підкронблочної балки..............27

7. Розрахунок вузлів вежі.......................29

6. РОЗРАХУНОК ВЕЖІ НА СТІЙКІСТЬ ВІД ПЕРЕКИДАННЯ......33

7. ГРАФІЧНА ЧАСТИНА..................................34

ЛІТЕРАТУРА........................................36

1. Зміст завдання курсової роботи

До складу бурової установки входять металеві конструкції баштової вежі та конструкції основи.

Курсову роботу виконують на основі індивідуального завдання, яке має такі вихідні данні для проектування.

Запроектувати металеві конструкції бурильної вежі при вихідних данних:

0. глибина буріння;

1. навантаження на гак, кН;

2. діаметр труби бурильної колони;

3. довжина свічки, м;

4. розміри бази, м;

5. обладнання талевої системи;

6. типи перерізу стержнів: ноги та пояси - труби та кутові профілі, решітка - із крулої сталі;

7. матеріал конструкцій вибрати згідно  1,табл.50^* ;

8. електрозварювання: ручне, напівавтоматичне;

9. контроль якості швів: візуальний, фізичними методами.

10. болтові зєдання на робочих болтах класу А,В або фрикційних болтах.

Зміст проекту

0. Вибрати тип бурової вежі та підібрати технологічне обладнання вежі (кронблок, талева система, крюк, штроп, вертлюг тощо ).

1. Визначити основні вертикальні та горизонтальні розміри вежі та побудувати її геометричну схему.

2. Розрахувати основні несучі конструкції вежі з добором перерізів і необхідними розрахунками вузлів, сполучення елементів тощо.

Розрахункова частина проекту виконується у вигляді пояснювальної записки обсягом 20-25 сторінок (рекомендований зміст записки приводиться в додатку 1). Оформлення записки може виконуватися від руки, на компютері або друкарській машинці. Всі розрахунки обовязково супроводжуються ескізами.

0. Розробити креслення КМ(КОНСТРУКЦІЇ МЕТАЛЕВІ) монтажної схеми вежі та креслення КМД(КОНСТРУКЦІЇ МЕТАЛЕВІ ДЕТАЛІРОВКА) характерних вузлів і деталей вежі з необхідними примітками. Формат аркушів А2(420х594 мм)

У завданні встановлюється термін здачі проекту.

В проекті передбачено розрахунок та конструювання стальних конструкцій вежі та підкронблочної балки.

2. Компонування конструктивної схеми вежі

Компонування конструкції бурової вежі починають з компонування її конструктивної схеми. Вихідний матеріал - завдання на курсову роботу.

Компонування конструктивної схеми вежі складається з вибору типа вежі, визначення основних її розмірів, розбивки по висоті на секції, вибору системи решітки

2.1. Вибір типу вежі

Тип вежі для буріння свердловини визначається, виходячи з максимального навантаження на гак. З урахуванням коефіцієнта прихвату та зменшення ваги бурильної колони при зануренні в рідину навантаження на гак можна визначити за виразом

де G_кол - вага колони в повітрі; _гл.р=1250 кг/м³ - обємна вага глиняного розчину; _ст = 7850 кг/м³ - обємна вага сталі; _пр=1.3 - коефіцієнт прихвату.

Вага бурильної колони в повітрі приблизно дорівнює

де _f=1.05 - коефіцієнт надійності по навантаженню для власної ваги сталі; g^н - вага 1 п.м. бурильної труби; g^н_пбт - вага 1 п.м. підсиленої бурильної труби; l_тр - загальна довжина бурильних труб; l_пбт=100...200 м - загальна довжина підсилених бурильних труб.

Вагові характеристики бурильних труб приведені в таблиці 2.1

Виходячи з максимального навантаження на гак F2, задаються вантажопідємністью бурової вежі.

Таблиця 2.1. Вагові характеристики бурильних труб (ТБПВ)

Діаметр труби,	Товщина стінки,	Маса 1 п.м. труби, кг
мм	мм	нормальні труби	підсилені труби
	6	14.9
89	7	16.7	49
	8	18.9
	8	25.2
127	9	27.5	63
	10	29.8
	8	26.3
146	9	28.9	97
	10	31.5
	8	33.3
168	9	36.3	156
	10	39.2