Лекции.Орг
 

Категории:


Электрогитара Fender: Эти статьи описывают создание цельнокорпусной, частично-полой и полой электрогитар...


Назначение, устройство и порядок оборудования открытого сооружения для наблюдения на КНП командира МСВ


Универсальный восьмиосный полувагона: Передний упор отлит в одно целое с ударной розеткой. Концевая балка 2 сварная, коробчатого сечения. Она состоит из...

Назначение, схемы и устройство



Загрузка...

В процессе проводки скважины подъемная система выполняет различные операции. В одном случае она служит для проведения СПО с целью замены изношенного долота, спуска, подъема и удержания на весу бурильных колонн при отборе керна, ловильных или других работах в скважине, а также для спуска обсадных труб. В других случаях обеспечивает создание на крюке необходимого усилия для извлечения из скважины прихваченной бурильной колонны или при авариях с ней. Для обеспечения высокой эффективности при этих разнообразных работах подъемная системами имеет два вида скоростей подъемного крюка: техническую для СПО и технологические для остальных операций.

В связи с изменением веса бурильной колонны при подъеме для обеспечения минимума затрат времени подъемная система должна обладать способностью изменять скорости подъема в соответствии с нагрузкой. Она также служит для удержания бурильной колонны, спущенной в скважину, в процессе бурения.

Подъемная система установки (рис. 1) представляет собой полиспастный механизм, состоящий из кронблока 4, талевого (подвижного) блока 2, стального каната 3, являющегося гибкой связью между буровой лебедкой 6 и механизмом 7 крепления неподвижного конца каната. Кронблок 4 устанавливается на верхней площадке буровой вышки 5. Подвижный конец А каната 3 крепится к барабану лебедки 6, а неподвижный конец Б — через приспособление 7 к основанию вышки. К талевому блоку присоединяется крюк 1, на котором подвешивается на штропах элеватор для труб или вертлюг. В настоящее время талевый блок и подъемный крюк во многих случаях объединяют в один механизм — крюкоблок.

Нагрузку на талевый блок РТб определяют как наибольшую нагрузку от веса колонны Рки веса крюка:

- статическая нагрузка Ртб’ = Рк + Gк ;

- динамическая нагрузка Р”тб = (Рк + Gк)(1 + к / g) ,

где GK— вес крюка и элеватора со штропами;

к - ускорение крюка при подъеме;

g — ускорение свободного падения.

Полиспастная система служит для снижения скорости движения крюка и увеличения его подъемной силы за счет снижения скорости ведущей струны каната, наматываемого на барабан. Чем больше число струн каната и шкивов участвует в работе, тем медленнее будет подниматься талевый блок с крюком. Усилия в струнах талевого каната Рт в состоянии покоя и движения неодинаковые.

При статическом нагружении (состояние покоя)

Рт = Ртб’ + Gтб + Gтк , (3)

где: Gтб-вес талевого блока при нижнем положении крюка;

Gтк - вес 2/з длины каната талевой оснастки.

Заменим веса отдельных элементов подвижной части талевой системы их общим весом Gтс = Gтб + Gтк , получим:

Рт = Рк.max + Gтс (4)

Рк.max- максимальная нагрузка на крюке.

Каким бы ни было усилие Рт, динамическим или статическим, всегда

Рт = Р1 + Р2 + …+ Рn(5)

где: Р1, Р2, Рn - усилия в несущих струнах полиспаста, находящихся между талевым блоком и кронблоком. Нетрудно показать, что в состоянии покоя эти усилия равны между собой, т. е.

Р1 = Р2 = …= Рn = Рв = Рм, (6)

где: Рв и Рм — усилия в ведущей и неподвижной струнах каната (рис. 2).

Тогда усилие в любой струне в состоянии покоя

Рс = Рт / uтс, (7)

где: uтс - число струн каната между талевым блоком и крон-блоком, т. е. кратность полиспаста; Ртусилие в струнах талевого каната при статическом нагружении.

ш - к.п.д. струны шкива.

 


Усилие в струнах талевой оснастки при подъеме не превышает 10% наибольшего веса бурильной колонны, а при спусках и резком торможении может превышать этот вес в 1,5 раза. При движении талевой системы вследствие трения о шкивы и изгиба каната по шкиву нагрузка на струны каната неодинаковая

Рвп = Р1 / ш , Р1 = Р2 / ш и т.д.

К. п. д. талевой системы тс зависит от числа шкивов, диаметра каната, степени их изношенности, нагрузки на крюке и др. Для расчетов принимают ш = 0,96 - 0,97, тогда

тс = ш (1 - шuтс) / uтс (1 - ш) (8)

 

Для практических расчетов можно использовать формулу:

тс = 1 – 0,02uтс .

При небольших нагрузках и незагруженном крюке величина тсзначительно меньше, чем при полной нагрузке.

В период установившегося движения при подъеме натяжение ведущей струны

Рвп = (Рк.max + Gтс) / uтс тс(9)

Натяжение рабочих струн при подъеме:

Р1п = Рвп ш ; Р2п = Р1п ш ; Рi п = Р(i п – 1) ш (10)

Натяжение неподвижной струны каната при подъеме

Рмп = Рвп тс .

При спуске натяжение ведущей струны каната в период установившегося движения

Рв ус = (Ркд max + Gтc) тс / uтс(11)

где: Ркд max- максимальная нагрузка на крюке при спуске.

Силы трения при подъеме и спуске в расчетах принимают равными.

Скорость ведущей струны каната при подъеме vB по условиям намотки на барабан лебедки не должна превышать : 20 м/с:

vв = vкuТС < 20 м/с (vк — скорость крюка, м/с). (12)

Число шкивов кронблока zкб всегда на один больше, чем в талевом блоке zтб , а число струн каната в оснастке четное:

zкб = zтб + 1 (13)

Характеристика талевых систем приведена в табл. 1.

Таблица 1

 

 


 

Число шкивов, их размеры и число струн каната в талевой системе, т. е. кратность полиспаста иТСопределяются допустимой нагрузкой на крюке, тяговым усилием лебедки, скоростью навивок каната на барабан, числом рядов навивки каната, размерами, прочностью, работоспособностью, типом и стоимостью талевого каната.

Средняя частота вращения барабана лебедки (в об/мин)

nб.ср = vв.ср 60 / Dср (14)

где: Dcp=Dо + Dе) / 2 — средний диаметр навивки каната, м;

Do=Dб + dK — минимальный диаметр навивки каната, м;

Dб - диаметр бочки барабана, м;

dK - диаметр каната, м;

De - наибольший диаметр навивки каната, м

Dе = Dб + (2z – 1) dк , (15)

z— число слоев навивки каната, 0,93 ÷ 0,95 – коэффициент уменьшения диаметра навивки за счет смятия и укладки каната).

Мощность на крюке при подъеме колонн (в кВт)

Nкп = Ркvк.ср / 2 или Nкп = Ркvк min . (16)

где Рк — наибольшая нагрузка на крюк, МН;

vк.ср и vк min - средняя и минимальная скорости подъема крюка, м/с.

Мощность на ведущей струне талевого каната

Nвп = Nкп / тсили Nвп = Рвпvв.ср / 2 тс(17)

vв.ср - средняя скорость ведущей ветви талевого каната).

Канат на барабан можно навивать в несколько слоев по винтовой линии с противоположным направлением в смежных слоях или с параллельной укладкой витков. Лучшая в отношении уменьшения износа каната — параллельная укладка, при которой коэффициент имеет наименьшее значение. При бурении скважин одинаковой глубины в различных условиях на крюк действуют одинаковые нагрузки, но число СПО может отличаться. Если число СПО небольшое, то решающей является прочность каната, а при большом числе СПО — его абразивный усталостный износ. В одном случае можно применить систему с большим числом шкивов и струн каната, но с небольшим его диаметром, в другом случае — канат большого диаметра с высоким сопротивлением разрыву, абразивному и усталостному износу.

Практикой эксплуатации установлено, что целесообразнее уменьшать число шкивов в талевой системе, увеличивать их диаметр и применять прочные канаты большего диаметра с тем, чтобы уменьшить число слоев навивки каната на барабан. Для этого также применяют большие соотношения между диаметрами шкива и каната (до 42 d)и более жесткие, но износостойкие канаты с линейным касанием проволок в пряди и металлическим сердечником, обеспечивающие меньшее поперечное смятие каната.

При вращении барабана лебедки, на котором закреплен ведущий конец каната, последний будет наматываться на барабан и заставит талевый блок подниматься вверх по направлению к кронблоку. Чем большее число шкивов системы участвует в работе (вращается), тем медленнее будет подниматься блок и тем меньше будет натяжение ведущего конца каната, например, если на подъемном крюке подвешена колонна весом GK = 1,5 МН, а талевая система состоит из талевого блока с пятью шкивами и кронблока с шестью шкивами (в том числе один невращающийся, через который проходит неподвижно закрепленный конец каната), натяжение ведущего конца каната

Рвп=(Рктс)/2 zтб тс(18)

где Рк— нагрузка на крюке, МН; GTC — вес подвижной части талевой системы, МН; zтб — число шкивов талевого блока; тс= 1 - 0,02uтс - к. п. д. талевой системы.

Если Рк=1,5; GTC=0,08; zтб = 5; тс=0,80, , то

Рвп = (1,5+0,08) / 2*5*0,8 = 0,197 МН.

Следовательно, при десятиструнной оснастке мы выигрываем в силе почти 8 раз (1,5:0,197). Однако одновременно с этим скорость подъема труб уменьшается в 10 раз. Талевая система позволяет при принятых в буровых установках скоростях подъема использовать канаты диаметром от 22 до 44 мм при любой глубине бурения.

Кронблоки и крюкоблоки классифицируются по трем основным параметрам: максимально допустимой нагрузке, диаметру шкивов по дну желоба и числу шкивов. Эти параметры часто используются в качестве их шифра.

Основные присоединительные размеры кронблоков и крюко-блоков (в составе буровой установки): диаметр шкивов по дну желоба; размер профиля желоба шкивов; число шкивов; размеры рамы для крепления кронблока к вышке.

Стальные талевые канаты.





Дата добавления: 2016-10-07; просмотров: 813 | Нарушение авторских прав


Рекомендуемый контект:


Похожая информация:

  1. EV5.5 Устройство контроля изоляции (IMD)
  2. Termination. Outplacement program(трудоустройство уволенных)
  3. VIII. Задания для выполнения в процессе самоподготовки. 1. Отметьте в виде схемы лечебные мероприятия при флегмоне шеи
  4. VIII. Задания для выполнения в процессе самоподготовки. 1. Представьте в виде схемы местные и общие симптомы гнойного заболевания
  5. WEB-сервера, назначение, принципы организации
  6. А) Внутренние механизмы разграничения доступа (атрибуты субъектов и объектов ОС), структура и назначение, участие в процедуре получения субъектом доступа к объектам ОС
  7. Административно-территориальное устройство и система управления в ХVII в
  8. Административно-территориальное устройство, система управления во второй половине ХVI
  9. Анализ и обоснование схемы размола зерна
  10. АНАЛОГОВЫЕ ПРОГРАММИРУЕМЫЕ МИКРОСХЕМЫ
  11. Арифметико-логическое устройство
  12. Арифметико-логическое устройство. Арифметико-логическое устройство предназначено для выполнения арифметических и логических операций преобразования информации


Поиск на сайте:


© 2015-2019 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.006 с.