Всё про нефть и газ www.neft-i-gas.narod.ru


Литература(Книги)


Всё про нефть и газ \Главная \Начало \Литература \Подразделы \Книги
\Практическое руководство по технологии бурения скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые: Справочное пособие
14. ПРОИЗВОДСТВО СПУСКОПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЙ
Задачей этого раздела является расчет числа свечей бурильных труб, поднимаемых на различных рациональных скоростях подъема [20,25].
После выбора буровой установки по технической характе- р-истике лебедки, входящей в ее комплект, устанавливаются скорости подъема крюка при определенной схеме талевой оснастки.
Затем рассчитывается грузоподъемность лебедки (Н) для каждой из скоростей подъема крюка в соответствии с приводной мощностью
где N — мощность на подъемном валу лебедки, кВт; г|т — КПД талевой системы; vm - скорость подъема крюка при г-й скорости, м/с; X - ко­эффициент перегрузки (длительной) для электродвигателя, X = 1,3.
Коэффициент полезного действия талевой системы г|т зависит от числа шкивов, диаметра каната, степени их изношенности, нагрузки на крюке и т.д. Для практических расчетов можно пользоваться форму­лой
г|т=1-0,02{Утх,                                                     (14.2)
где UTх — число шкивов талевой системы минус 1 невращающегося шкива, через который проходит неподвижно закрепленный конец ка­ната; г|т — более точно выбирают из табл. 14.1.
Скорость подъема крюка следует выбирать из данных по лебедкам, которыми укомплектованы соответствующие буровые установки. Ни­же приведен ряд таблиц, в которых указаны некоторые подъемные характеристики лебедок как для устаревших буровых установок, так и для современных (табл. 14.2-14.10).
Лебедки ВЗБТ для буровых установок БУ 1600/100ЭУ и БУ 1600/ЮОДГУ имеют шифр Б7.02.00.000; для буровых установок БУ 2500/160ДГУ-М - С6.02/ЛБ-750 и для буровых установок БУ
426
Таблица 14.1
Значения коэффициента полезного действия талевой системы
Число рабо­чих нитей в
Число блоков
КПД поли-
Число рабо­чих нитей в
Число блоков
КПД поли-
полиспасте
полиспаста
спаста
полиспасте
полиспаста
спаста
1
0
1,0
9
8
0,61
2
1
0,94
10
9
0,57
3
2
0,88
11
10
0,54
4
3
0,83
12
11
0,51
5
4
0,78
13
12
0,48
6
5
0,73
14
13
0,45
7
6
0,69
15
14
0,42
8
7
0,65
16
15
0,40
2500/160ЭП, БУ 2500/160ДЭП и БУ 2500/160ЭПК - Б1.02.30.000. В первых двух случаях 4-скоростные лебедки, а в последнем — 2-скоростные; ВЗБТ — Волгоградский завод буровой техники.
Таблица 14.2
Буровая установка
Буровая лебедка
БУ 3200/200ДГУ-1
ЛБУ22-700
БУ 3200/200ЭУ-1, БУ 3200/200ЭУК-2М
ЛБУ22-720
БУ 3200/200ЭУК-ЗМА
ЛБУ22-670
БУ 5000/320ДГУ-1, БУ 5000/320Р, БУ 5000/320ДЭР
ЛБУ37-1100
БУ 5000/450ЭР-Т
ЛБУ42-1100Т
БУ 6500/400ЭР
ЛБУ2000ПС
БУ 8000/500ЭР
ЛБУ3000М1
Таблица 14.3
Скорости подъема крюка и соответствующие им грузоподъемности основного барабана лебедки буровой установки БУ-50Бр
Скорость
Скорость подъема крюка, м/с
Грузоподъемность на крюке, т
при двух двигателях
при одном двигателе
I П Ш IV
0,326 0,489 0,908 1,465
76,8 51,7 27,8 15,5
50
28,7 14,7 8,4
427
Таблица 14.4
Подъемная характеристика лебедки У2-4-8 буровых установок БУ-75Бр и БУ-75Бэ
Скорость подъема крюка,
Грузоподъемность на крюке, т,
Скорость лебедки
м/с, при оснастке
при оснастке
4x5
5x6
4x5
5x6
На электроприводе
I
0,27
0,21
100
125
П
0,42
0,34
74
92
Ш
0,38
0,59
40
51
IV
1,47
1,17
18
23
На дизельном приводе
I
-
0,30
-
125
П
-
0,45
-
80
Ш
-
0,78
-
44
IV
-
1,68
-
19
Таблица 14.5
Подъемная характеристика лебедки У2-5-4 в буровой установке Уралмаш-ЗД
Частота вра-
Скорость подъема крюка,
Грузоподъемность на крю-
лебедки
щения бараба-
м/с,
при оснастке
ке, т, при оснастке
на, об/мин
4x5
5x6
6x7
4x5
5x6
6x7
I
38
0,24
0,19
1,57
136
172
207
П
85
0,53
0,42
0,36
113
142
170
Ш
145
0,90
0,72
0,60
63
80
100
IV
224
1,39
1,12
О.,93
38
50
60
V
318
1,97
1,58
1,32
Подъем пустого элеватора
Таблица 14.6
Подъемная характеристика лебедки У2-5-4 в буровой установке Уралмаш-4Э при частоте вращения вала двигателя 990 об/мин
Частота вра-
Скорость подъема крюка,
Грузоподъемность на крю-
лебедки
щения бараба-
м/с,
при оснастке
ке, т, при оснастке
на, об/мин
4x5
5x6
6x7
4x5
5x6
6x7
I
36,5
0,23
0,18
0,15
150
190
230
П
81,5
0,51
0,40
0,34
ПО
142
170
Ш
139
0,87
0,69
0,58
60
80
100
IV
214
1,34
1,07
0,89
38
50
60
V
305
1,90
1,62
1,23
Подъем пустого элеватора
428
Таблица 14.7
Подъемная характеристика лебедки У2-5-5 буровых установок Уралмаш 4Э-67 и Уралмаш ЗД-76
Скорость
лебедки
Частота вра­щения бараба­на, об/мин
Скорость подъема крюка, м/с, при оснастке
Грузоподъемность на крю­ке, т, при оснастке
4x5
5x6
4x5
5x6
При 1600 об/мин коленчатого вала дизеля
I
38
0,24
0,19
162
200
п
85
0,53
0,43
103
127
ш
145
0,90
0,72
57
71
IV
224
1,40
1,12
34
43
V
318
1,97
1,58
Подъем пуст
эго элевап
На электроприводе
I
35
0,22
0,18
162
200
п
80
0,50
0,40
136
168
ш
136
0,85
0,68
77
95
IV
210
1,31
1,05
47
59
V
299
1,86
1,49
Подъем пустого элеватора
Таблица 14.8
Грузоподъемность и скорость подъема груза лебедки У2-2-11 буровой установки Уралмаш 125БЭ-70
Скорость
Частота вращения ба-
Скорость подъема
Грузоподъемность на
лебедки
рабана лебедки, об/мин
крюка при оснастке 5x6, м/с
крюке при оснастке 5x6, т
I
77
0,316
133
П
144
0,592
98
Ш
189
0,776
76
IV
200
0,822
71
V
352
1,450
34
VI
490
2,010
19
Примечание. Частота вращения вала приводного двигателя 740 об/мин, мощность на барабане лебедки 654,6 кВт.
Таблица 14.9
Подъемная характеристика лебедки ЛБУ22-720 в буровой установке БУ 3200/200 ЭУК-2М
Скорость
лебедки
Частота вращения подъемного вала, мин"1
Оснастка 4x5/5x6
Скорость подъема крюка, м/с
Нагрузка на крюке, кН
I П Ш IV
46 97 170 360
0,29/0,19 0,5/0,4 0,9/0,7 1,85/1,5
1600/2000 1080/1320 580/730 250/310
429
Таблица 14.10
Подъемная характеристика лебедки ЛБУ37-1100 в буровых установках БУ 5000/320ДГУ-1, БУ 5000/320ЭР и БУ 5000/320ДЭР
Ско-
Скорость
Нагрузка на крюке, кН, при работе
рость
подъема крюка,
одним силовым
двумя силовыми
тремя силовыми
лебедки
м/с
агрегатом
агрегатами
агрегатами
I
0,18-0,23-0,27-0,31
1470-1190-938-560
2820-2200-1800-
4200*-3390*-2380-
1105
1665
П
0,28-0,36-0,42-0,49
970-775-614-350
1850-1490-1180-
2750-2215-1760-
700
1060
Ш
0,45-0,56-0,67-0,76
610-490-387-210
1160-935-745-445
1730-1390-1110-
670
IV
0,70-0,86-1,03-1,18
400-320-250-125
750-605-480-270
1120-900-720-420
V
1,09-1,31-1,58-1,81
260-210-165-70
500-400-310-160
730-590-470-260
* Ограничивается паспортной нагрузкой на крюке, равной 3200 кН.
Далее необходимо найти длину бурильных труб, поднимаемых на различных скоростях подъема:
h = QJq,                                                            (14.3)
где q - вес 1 м бурильных труб, Н.
После этого находят число свечей, поднимаемых на различных скоростях подъема:
"ев = (А-1 "'Ж»                                                (14-4>
где /;_i — длина бурильных труб или глубина скважины, начиная с ко­торой подъем ведется на скорости v;_i, м; /,- — длина бурильных труб или глубина скважины, начиная с которой переходят на г-ю скорость подъема, м; /св - длина свечи, м.
Завершаются расчеты этого раздела построением графика рацио­нального режима подъема бурового инструмента.
Пример 14.1. Для бурения применяется буровая установка Уралмаш 125 БЭ-70, в состав которой входит лебедка У2-2-11, имеющая шесть скоростей подъема при оснастке талей 5x6: vni = 0,316 м/с; v^ = 0,592 м/с; у„з = 0,776 м/с; v^ = 0,822 м/с; V& = 1,450 м/с; vn6 = 2,010 м/с. Длина свечи 23 м, Т|т = 0,75.
Глубина скважины 3000 м. Мощность на барабане лебедки 654,6 кВт.
Решение. 1. Определим вес бурильных труб при различных скоростях подъема по формуле (14.1):
654,6
• 1,3 •
0,75 •
10
0,316
654,6
•1,3-
0,75-
10
= 2 019 731Н;
0,592
430
654,6 • 1,3 • 0,75 • 10
Q ш =
0,776
654,6
• 1,3 • 0,75
•10
0,822
654,6 •
1,3 • 0,75 •
10
1,450
654,6
• 1,3 • 0,75
•10
--------------------------= 822 468 H;
2,010
2.  Длина бурильных труб, или глубина скважины, начиная с которой необходимо переходить на соответствующую более высокую скорость подъема при весе 1 м буриль­ных труб 310 Н:
2 019 731                                 1078100                                  822 468
/,= -------------= 6515,2м; h=------------= 3477,7м; /3 =-----------= 2653 м;
310                                          310                                          310
776 442                                    440162                                    317 530
k=-----------= 2504,7 м; /5 =-----------= 1419,9 м;          16=-----------= 1024,3м.
310                                          310                                           310
3. Число свечей, поднимаемое на различных скоростях подъема:
3000-2653                      2653-2504,7                    2504,7-1419,9
Исв1 = ------------------= 15 ; иОТ2 = ---------------------= 6; Иа,з = ------------------------= 47;
23                                       23                                       23
1419,9-1024,3                        1024,3
Иот4 =-----------------------= 17 ; Ия,5 = ----------= 45.
23                                     23
431
Результаты расчета приводим в виде графика рационального режима подъема буро­вого инструмента (рис. 14.1).
В том случае, если надо учитывать, из каких элементов составлена бурильная колонна, например, если в колонне кроме бурильных труб имеются УБТ и забойные двигатели, то в формуле (14.3) q будет при­веденным, т.е. необходимо учитывать БТ, УБТ и забойные двигатели.
Допустим /бт = 3400 м; /y6ri = 15,5 м - длина УБТ растянутой сек­ции; ^убг2 = 31,8 м — длина УБТ сжатой секции, то остаток от 60 м пада­ет на длину забойного двигателя.
Примем q5T = 290 Н; q^ = 630 Н; #убг2 = 744 Н; вес забойного двигателя 10 900 Н, тогда
3400 -290 + 15,56 -630 + 31,8 -744 + 10 900
= 297'8 н-
Uhj У„гУчУп,
0,4
И                I
0,8 1,2
1,6 2,4 vn,M/c
Рис. 14.1. К примеру 14.1 432
500 1000
1500
гаоо
2SO0 Z6S3
3000 lckb,m
1024,3 П1Э,9
zm
tmp2917-1.jpg
"ш-б
пш=15
Hosted by uCoz