Проектирование бурового ротора УР-560

Перечень чертежей:

1. Буровой ротор УР-560 для бурения скважин нефти или газа, А1:

Диаметр отверстия в столе  560 мм

Допускаемая статическая нагрузка   3200 кН

Наибольшая частота вращения стола ротора   250 об/мим

Мощность ротора  370 кВт

Передаточное число конической пары  3,51

2. Чертеж быстроходного вала А3:

270 – 295 HB

Общие допуски по ГОСТ 30893.2-тК

3. Рабочий чертеж двухрядной звездочки А3:

Число зубьев 23.

Число рядов 2.

Радиусы скруглений 1,6 мм max.

 Профиль со смещением по ГОСТ 591-69.

4. Прокладка металлическая А3: 200-240 HB
5. Дистанционная втулка А3: Радиусы скруглений 2 мм max

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 35 страницах, где приведен расчет бурового ротора, расположенного на вышечно-лебедочном блоке буровой установки.

         Перечислены операции, для которых предназначен буровой ротор или как его еще называют вращатель или ротор. Ротор относится к числу основных механизмов буровых установок. Различие роторов по диаметру проходного отверстия, допускаемой статической нагрузке и мощности. Также бывают перемещающиеся возвратно-поступательно относительно устья скважины в вертикальном направлении и неподвижные роторы. Габариты ротора ограничены площадью, которые отводятся для его установки на буровой площадке.

         Приведено описание буровой установки. Вышечно-лебедочный блок имеет три отметки по высоте пола:

• Верхняя площадка - пол буровой 7,2 м;
• А-образная вышка;
• Буровая лебедка ЛБУ-800 на высоте 4,2 м.

Описан буровой ротор УР-560. Данный ротор неподвижный, используется в установках для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения. Состоит из станины и стола, который приводится в движение быстроходным валом, с помощью конической зубчатой передачи.

Для удобства ремонта и монтажа быстроходные валы изготавливаются с консольным расположением шестерни.

При сборке роторов пользуются более простым, но менее точным способом контроля — по плавности вращения стола ротора при проворачивании быстроходного вала усилием рук рабочего.

Проведен расчет эксплуатационной колонны для нефтяной скважины со следующими исходными данными:

• Глубина – 5000 м;
• Высота при испытании на герметичность – 1500 м;
• Высота при освоении скважины – 2000 м;
• Пластовое давление на 5000 м – 42 МПа;
• Давление на глубине 2550 м – 35,5 МПа.

Расчет ведется для не зацементированной и зацементированной зон. В таблицу занесены данные для зацементированной зоны:

         Построена эпюра избыточных внутренних давлений.

         Выполнен расчет обсадной колонны, состоящей из 6 секций. Для каждой секции найдено расчетное давление, по которому подбирают трубы с подходящей группой точности, толщиной стенок и значением критического давления. Рассчитаны длины секций. Всего длина колонны - 5000 мм, а ее вес - 783,4 Кн.

         Для расчета промежуточной обсадной колонны для газонефтяной скважины проведены следующие расчеты:

• Расчет внутренних давлений на глубинах, на устье скважины, при открытом стволе и при открытом устье;
• Расчет наружных давлений в зацементированной зоне;
• Расчет избыточных внутренних давлений в период испытаний колонны на герметичность.

Результаты расчета наружных давлений представлены в виде таблицы:

На основе результатов расчетов проводится подбор труб для секций. По построенным эпюрам находят глубину секций. Конструкция колонны диаметром 219 мм представлена в виде таблицы.

Выполнен расчет натяжения обсадной колонны, состоящей из 4 секций. Прочность колонны проверяется в процессе эксплуатации.

         В интервале 3900...4000 м залегает водоносный пласт с давлением 56 МПа на глубине 3950 м, вскрываемый буровым раствором и перекрываемый потайной колонной после углубления скважины до 4100 м, с подъемом цемента по всей длине. Определены избыточные наружные и внутренние давления в потайной колонне. Построена эпюра максимальных избыточных внутренних давлений. Трубы для секций выбираются из расчета на внешнее давление.  

         В ходе выполнения работы была рассмотрено предназначение буровых роторов, конструкция буровой установки и конструкция самого ротора УР-560.

         Проведены расчеты эксплуатационной, обсадной и потайной колонн. Выбраны трубы для секций обсадных колонн с подходящими группой точности, критическим давлением и толщиной стенок.

Спецификация – спецификация присутствует на чертеже

В программе: Компас 3D v