Вибір параметрів і технічні характеристики бурових вишок

План

1)Бурові вишки. Загальні відомості

2)Баштова вежі

3) Щоглові вежі А-подібні

3)Вибір параметрів і технічні характеристики бурових вишок

а)Таблиця: технічна характеристика бурових веж

Бурова вежа є металевою спорудою над гирлом свердловини, призначене для установки талевого механізму, пристроїв для механізації спуско підйомних операцій і розміщення бурильних свічок. Від технічного бездоганності бурової вежі істотно залежать монтажо-способність і транспортабельність бурової установки, а також ефективність і безпека буріння. Відмови бурової вежі здатні викликати тяжкі наслідки, тому надійність і міцність — перва вимога, що пред'являються до бурових веж. Ці якості повинні поєднуватися з технологічністю і легкістю вишок, сприяючих підвищенню економічності і прискоренню вишкомонтажних робіт.

Вимоги безпеки до бурових веж регламентуются ГОСТ 12.2.041—79, згідно з яким конструкція і кріплення вежі до підстави або фундаменту повинні забезпечити надійність і безпеку її експлуатації за відсутності відтяжок. У конструкції вежі мають бути передбачені крон блокова, верхня робоча і перехідні майданчики з маршевими сходами і драбинами від підлоги бурової до крон блока.

Верхній майданчик має бути обладнаний пересувною люлькою для робітника, зайнятого установкою бурильних свічок при спуско підіймальних операціях. Козли для заміни кронблока і монтажний ролик на верхній підставі вежі розраховуються на підйом півторакратної маси кронблока. Геометричні форми бурових веж і окремих її елементів повинні бути мінімальними аеродинамічними опорами з метою зниження вітрових навантажень.

По числу і розташуванню елементів (ніг), що несуть, бурові вежі підрозділяються на баштових і щоглових. У баштових вежах навантаження передається більш ніж на дві опори, розташування у вершинах багатокутника. У вежах щоглового типа навантаження передається на одну або дві опори. Залежно від способу спуско підіймальних операцій розрізняють бурові вежі з пристроями для ручного і механізованого розставляння свічок.

Баштові вежі виготовляються з гнучкими і жорсткими гратами. Відомі конструкції башенних веж, ноги яких виготовлені із зварних чотирехгранних ферм або з труб великого діаметру. Вежі цих типів називають пілонними. Незалежно від конструктивної схеми баштові вежі характеризуються високою жорсткістю і опірністю крученню під дією моменту сил, що створюється натягненням нерухомої і ходовий струн талевого канату. Проте унаслідок великого числа болтових з'єднанні збірка баштових веж зв'язана з болю тією трудомісткістю. Відсутність зв'язків між ногами веж сприяє підвищенню їх монтажу і покращує огляд вежі з боку містків.

Щоглові вежі мають А-подібну форму і завдяки зварній конструкції секцій ніг володію; високою монтажо-способністю. Ноги вежі мають трикутне і, чотирьох угольну або кільце 4 перетин. При однаковому розмірі і площі поперечних перетинів найбільшим опір вигину і крученню володіють вежі, що мають чотирьох угольний перетин ніг.

Це обумовлено тим, що моменти інерції перетинів 1, 2, 3 відносно осі змінюються пропорційно стосункам 1: 1,35: 1,50. Вежі з чотирикутним перетином ніг найбільш матеріаломісткі. Вежі з кільцевим перетином ніг виготовляються з труб великого діаметру, що приводить до того, що їх обважнює. Жорсткість і монтажо-способність добре поєднуються в бурових вежах з відкритою передньою гранню, що мають чотири або дві опори зворотну форму поперечного перетину.

Бурові вежі виготовляють з грубий, куточків, швелерів і круглого прокату. Для елементів, що несуть, переважно застосовувати трубчасті профілі, які в порівнянні з іншими видами профілів володіють вищим радіусом інерції і додають вежі сприятливі аеродинамічні властивості, сприяючі зниженню вітрових навантажень на вежу.

Баштова вежа є чотиригранною усіченою пірамідою, що складається з чотирьох похило розташованих ніг зв'язаних між собою поясами і гнучкою діагональною тягою. У даній конструкції ноги і поясу вежі виготовлені з труб, а діагональна тяга з круглого сталевого прокату.

На наголівнику вежі встановлюються суцільнозварна підкронблочна рама, козли і підкронблочний майданчик. Козли забезпечені блоком, використовуваним при монтажі вежі, заміні кронблока і підйомі інших тягарів. Балкони призначені для роботи другого помічника бурильника (верхового) при ручному розставлянні бурильних свічок завдовжки 36 і 27 м.

Згідно з вимогами безпеки, ширина майданчиків бурової вежі має бути не менше 750 мм. Майданчики мають металевий настил з просічення витяжного аркуша (щоб запобігти ковзанню), поручні заввишки не менше 1200 мм з подовжніми планками і прилеглий до настилу борт заввишки 150 мм. Вежа забезпечена маршевими металевими сходами шириною не менше 650 мм з перехідними майданчиками і обгороджуваннями поручнів заввишки не менше 1000 мм. На двох протилежних гранях є ворота для затаскування необхідного устаткування.

Ноги вежі збираються із стійок, стикуємих болтовими фланцями, привареними до їх торців. Вживання фланцевих стиків з болтами нормальної точності запобігає ослабленню посадок. Для зручності збірки і центрування торці стійок забезпечені конусними направляючими. Нижні стійки ніг мають опорні плити і кронштейни для домкратів, використовуваних при центруванні вежі. Відомі інші способи з'єднання стійок ніг вежі (фланцеве з'єднання, на пів-хомутових і відкидних болтах; з'єднання «торець в торець», стяжними болтами і ін.). У з'єднаннях без фланців в результаті деформації контактуючих поверхонь при перебазуваннях і розбираннях вежі відбувається ослаблення посадок в стиках.

Пояси і діагональна тяга болтами з'єднуються з привареними до ніг вежі косинками. Стійки ніг і поясу вежі виготовляють з труб, діагональна тяга — з крупного прокату. У іншій модифікації, жорсткими комбінованими хрестовими гратами, що відрізняються, ноги вежі виготовляють з двох хрестоподібно розташованих косинців, а пояси і розкоси з косинців меншого розміру.

У А-подібній вежі аналогічної висоти і вантажопідйомності стійки ніг виготовляються з труб більшого діаметру і з'єднуються за допомогою литих сталевих фланців, приварених до торців стійок. Верхні кінці ніг А-подібній вежі шарнірно з'єднуються з підкронблочной рамою. Взаємне положення ніг і жорсткість вежі забезпечуються діагональними гвинтовими стягуваннями, що сполучають верхні стійки ніг, і горизонтальною гвинтовою тягою, розташованою в середній і нижній частинах вежі. Опори ніг А-подібній вежі виконані у вигляді конуса з порушеной,і закріплюваною в спеціальній стійці на фундаменті. Баштові вежі монтуються переважно зверху вниз за допомогою спеціальних підйомників веж.

Щоглова А-подібна вежа складається з двох ніг, що несуть основне навантаження, і підкосів, що утримують вежу в робочому положенні. Залежно від висоти вежі кожна нога збирається з трьох — п'яти зварних секцій, виготовлених з труб або профільного прокату. Секції стикуються за допомогою фланцевих з'єднань. Для прискорення збірки замість фланцевих з'єднань застосовуються на пів хомутові. Верхні секції мають прогалени для з'єднання з підкронблочной рамою, додаючи вежі жорсткість і геометричну форму. На блоковій рамі встановлені козли і майданчик для обслуговування і ремонту крон-блока.

Залежно від схеми підйому і конструкції вежі одкоси розташовуються з боку містків або на протилежній стороні і за допомогою прогалин з'єднуються з ногами вежі і башмаками, встановленими на основі вежі. Ноги вежі шарнірно з'єднуються з опорою, що центрує вежу відносно осі ротора. Балкон для другого помічника бурильника і магазин для свічок кріпляться до ніг вежі за допомогою кронштейнів.

Стояк маніфольда бурових насосів розташовується усередині ноги вежі. Для обслуговування і зміни бурового рукава усередині ноги вежі є невеликий майданчик. Маршеві сходи вмонтовуються на гранях однієї з ніг вежі і доходять до балкона. Усередині ноги вежі встановлюються сходи тунельного типа.

А-подібну і інші щоглові вежі збирають в горизонтальному положенні на спеціально підготовленому майданчику, достатньому для розташування зібраної вежі і необхідного для її монтажу устаткування. У вертикальне положення вежу піднімають за допомогою стріли і блоків, обладнаних канатом, ходовий кінець якого кріпиться до барабана бурової лебідки, або трактора-підйомника. У бурових установках універсальної монтажоспособності для підйому вежі використовується спеціальний механізм підйому, що є досить жорсткою П-образною рамою з двома підкосами і поліспастом. За допомогою бурової лебідки, що приводиться від регулювальника подачі долота, до поліспасту механізму підйому вежа встановлюється в робоче положення і кріпиться до підкосів, що додають вежі стійкість при експлуатації.

При підйомі зі свердловини бурильні свічки нижнім кінцем встановлюють на свічник. Верхній кінець свічок заводять в так званий магазин, і вони упираються на палець.

Вибір параметрів і технічні характеристики бурових вишок

Як найповніші технічні можливості бурової вежі характеризуються вантажопідйомністю, що визначає навантаження, що допускається, при заданій кратності оснащення талевого механізму.

У ряді країн в навантаження, що допускається, включають вагу талевого механізму. Між пальцем і люлькою є просвіт для вільного проходу труб найбільшого діаметру. Пальці виготовляють з товстостінних труб, вони мають шарнірну голівку, яка повертається при випадкових ударах талевого блоку і завдяки цьому запобігає поломкам пальця., натягнення ходової і нерухомої струн талевого канату, що приводить до формального завищення її на 20—25 % і, як наслідок, до відповідного зниження питомої металоємкості в порівнянні з вітчизняними буровими вежами. Крім того, навантаження бурових веж, що допускається, за кордоном виражають в «коротких» тоннах (907 кг), що при переведенні часто не враховується, і це приводить до ще більшого завищення техніко-економічних показників зарубіжних веж і іншого бурового устаткування.

При проектуванні веж навантаження, що допускається, встановлюють по найбільшому навантаженню, очікуваному в заданому діапазоні глибин буріння. Величина цього навантаження повинна відповідати навантаженню на крюку, що допускається, регламентованому ГОСТ 16293—82. При цьому враховується натягнення ходової і нерухомої струн каната при заданій кратності оснащення талевого механізму.

Висота вежі, згідно ГОСТ 12.2.041—79, повинна забезпечувати безпеку робіт при підйомі талевого блоку на максимальній швидкості з врахуванням запасу висоти для установки обмежувача підйому талевого блоку.

Розрізняють корисну і конструктивну висоти вежі. Корисна висота вимірюється відстанню від підлоги бурової до верхньої плоскості підкронблочной рами. Конструктивна висота відповідає відстані від опори вежі до верхньої плоскості підкронблочной рами. Корисна висота збігається з конструктивною, коли опори вежі розташовуються на рівні підлоги бурової. Виходячи з вимог, що забезпечують безпеку спуско-підіймальніх операцій, корисна висота вежі Н = -(- І-2 -) - к3 /г4. І так далі.

Таблиця: технічна характеристика бурових веж

Поиск по сайту: