 |
№ 18 емтихан билеті. 1. Жүктеменің жүктелетін элементтің беріктігіне байланысты орналасуы.
|
|
|
|
№ 18 емтихан билеті
1. Жү ктеменің жү ктелетін элементтің беріктігіне байланысты орналасуы.
2. ЖКЖ қ олдану, жө ндеу жә не техникалық қ ызмет кө рсету тә ртібі.
3. Иілмелі СКҚ қ олданыс аясы, тү рлері жә не техникалық сипаттамалары.
2. ЖҚ Ж қ ұ рылымы қ олдану орны
Ротордың , ұ ршық тың , ілмектің лақ тыруғ а қ арсы фонтанды арматураның жә не қ ұ бырларды бұ рау қ ызметін атқ арады. 4500 терең дікте қ абаттың сұ йық тық та кө мірсутектің 6 пайыз жоғ ары мө лшерде болуы. кө лбеулік бағ ытталғ ан қ исық тық радиусы 30 метр кем болмауы тиіс. Бұ рғ ылау барысында, кө лденең кеткен жағ дайда ротордың кү ші жетпей қ алады. Сол кезде ЖКЖ кө зі арқ ылы роторды айналдырады.
Верхний силовой привод
ВСП выполняет функции ротора, вертлюга, крюка, противовыбросовой фонтанной арматуры (ПФА) и частично свинчивания и развинчивания труб.
ВСП должны оснащаться БУ для бурения скважин (Правила, п. 2. 5. 8):
- с глубины более 4500 м;
- с ожидаемым содержанием в пласто -вом флюиде сероводорода свыше 6% (объемных);
- наклонно направленных с радиусом кривизны менее 30 м;
- горизонтальных с глубиной по вертикали более 3000 м и горизонтальным положением ствола более 300 м.
К основным достоинствам ВСП относят:
• наращивание инструмента при бурении производится свечами длиной 25 или 36 м, а не " однотрубками", чем исключается два наращивания из трех - достигается значительная экономия времени;
непрерывный процесс бурения осуществляется на длину свечи, а не длину ведущей трубы;
|
|
|
• обеспечивается возможность (при необходимости) производить СПО с вращением колонны труб и с циркуляцией в скважине даже при большом угле наклона, чем уменьшается вероятность прихватов
• возможность быстрой и надежной герметизации скважины встроенной в привод ПФА (двумя шаровыми кранами) в процессе бурения и при СПО.
Конструктивные схемы исполнения силового вертлюга условно делят на две части:
- компоновка привода;
- компоновка навесного оборудования.
На текущий момент времени существует порядка 30 вариантов конструктивных схем ВСП, но на практике нашли широкое распространение порядка 5-8 схем.
Наиболее разнообразны вариации навесного оборудования используемого для соединения колонны труб и выполнения СПО. Так применяется большое количество присоединительных переходников для работы с бурильными и обсадными трубами различных диаметров, элеваторов различных конструкций и патронов.
Рассмотрим более подробно 3 наиболее широко применяемые конструктивные схемы ВСП. На схемах показаны как компоновки основных конструктивных элементов (вертлюг, двигатель редуктор), так и возможные варианты оснащения этих компоновок навесным оборудованием.
Схема 1 представляет собой вертлюг со встроенным в него редуктором и двумя приводными двигателями для обеспечения вращения и симметричного распределения нагрузки.
Направляющие 3 служат для восприятия реактивного момента и перемещения вертлюга вверх и вниз (соответственно при подъеме и спуске). При этом нагрузка от веса колонны труб через ствол (шпиндель) передается на корпус вертлюга. Такая компоновка позволяет использовать вертлюг требуемой грузоподъемности, встроив в его корпус редуктор.
Схема 2 представляет собой вертлюг с удлиненным шпинделем, на который жестко посажена шестерня редуктора. Редуктор приводится во вращение двигателем. Вес бурильной колонны на крюк талевой системы также передается через подвеску вертлюга, а направляющие служат для восприятия реактивного момента и перемещения вертлюга вверх и вниз. Усилие от веса колонны труб воспринимается шпинделем и передается на корпус вертлюга. При этом редуктор разгружен от восприятия осевой нагрузки. В данной схеме используется вертлюг требуемой грузоподъемности, оснащенный удлиненным шпинделем и редукторов с приводным двигателем. Область применения: - проведение капитального ремонта на установка небольшой грузоподъемности.
|
|
|
Схема 3 представляет собой соединение стандартного вертлюга и стандартного вращателя с приводным двигателем. Вес на крюк талевой системы также передается через подвеску вертлюга, а направляющие вертлюга и вращателя служат для перемещения вертлюга вверх и вниз. Реактивный момент воспринимается направляю-щими вертлюга. Вращатель разгружен от восприятия осевой нагрузки, воспринимает только собственный вес. Область применения: - проведение капитального ремонта на установка средней и большой грузоподъемности.
Выбор схемы определяется:
- видом и объемом работ;
- затратами на модернизацию и возможностями предприя-тия;
- необходимым количеством функций, выполняемых оборудование.
Например, в глубоком бурении БУ с ВСП (топ-драйф) стоит примерно на 2 млн. долларов США дороже, чем БУ без него.
ВСП включает в себя:
- интегрированный талевый блок;
- силовой блок, выполняющий функции ротора и вертлюга;
- трубный манипулятор со встроенным трубным ключом;
- систему противофонтанной арматуры (ПФА);
- гидроэлеватор;
- траверсу (верхнию и нижнию) с соединительными штангами;
- гидростанцию с пультом управления.
К достоинствам ВСП относят, то что обеспечивается:
- наращивание инструмента при бурении производится свечами длиной 25-27 м, а не " однотрубками", чем исключается два наращивания из трех - достигается значительная экономия времени;
- обеспечивается возможность (при необходимости) производить СПО с вращением колонны труб и с циркуляцией в скважине даже при большом угле наклона, чем уменьшается вероятность прихватов;
- возможность быстрой и надежной герметизации скважины, встроенной в привод ПФА (двумя шаровыми кранами), в процессе бурения и при СПО.
|
|
|
3. Гибкие насосно-компрессорные трубы
Диаметры колтюбинговых труб выпускаемых ОАО «Уралтрубмаш» по ТУ 14-3P-38-2000:
Наружный диаметр: 19, 05; 25, 4; 33, 5; 38, 1; 44; 45; 60, 3; 73 мм;
Толщина стенки: 3 – 3, 2 мм;
Длина : до 6000 м;
Наружный диаметр барабана: 2850; 3050; 3150 мм;
Ширина барабана: 1700 мм;
Правила эксплуатации труб стальных сварных длинномерных в бунтах изложены в Руководстве по эксплуатации РЭ-ДТБ-02. Это руководство выдается каждому потребителю вместе с бунтом длинномерных труб. Оно включает в себя: общие указания, указания мер безопасности, порядок установки бунта для перемотки на рабочий барабан спускоподъемной или размоточной установки, подготовка к работе, порядок работы, измерение параметров, проверка технического состояния, возможные дефекты и способы их устранения, правила хранения, транспортирование, погрузка и выгрузка.
Завод оснащен всеми необходимыми средства ми контроля качества и испытаний длинномерных труб в бунтах, в том числе уникальной установкой для циклических испытаний труб в условиях, близких к эксплуатационным (патент РФ № 2150686).
Высокое качество труб обеспечивает современная, постоянно совершенствуемая технология производства, в том числе объемная термическая обработка, а также многократный контроль и испытания продукции. В процессе производства трубы подвергаются технологическим испытаниям на раздачу и сплющивание, механическим испытаниям на растяжение, неразрушающему магнитному 100%-ному контролю сварного шва, 100%-ному неразрушающему вихретоковому контролю всего сечения трубы, 100%-ному визуальному контролю наружной поверхности труб, неразрушающему акустическому контролю поперечных стыков, испытанию внутренним гидравлическим давлением и испытаниям на циклический упруго-пластический знакопеременный изгиб натурных образцов труб в условиях, приближенных к условиям эксплуатации. По согласованию с заказчиком образцы труб дополнительно могут быть испытаны знакопеременным циклическим изгибом с одновременным нагружением внутренним давлением до 25 МПА.
|
|
|
Непрерывная труба продолжает эволюционировать в качестве мощного инструмента для проведения работ в нефтегазовых скважинах. Это развитие является результатом того, что производители непрерывной трубы решили некоторые ключевые вопросы, одновременно поддерживая высокое качество продукта, которого ожидают сервисные и нефтегазовые компании. Стимулом явилось все большая глубина бурения скважин на коллекторах с высокими температурой и давлением. Такие условия требуют увеличения длины колтюбингового инструмента, более прочных и тяжелых труб с большей толщиной стенки.
За последние 15 лет обычный размер непрерывной трубы вырос с 1; 1, 25 и 1, 5-дюймового наружного диаметра (O. D. ) трубы (с 25, 4 мм) до 1, 75; 2, 375; 2, 625; 2, 875; 3, 25; 3, 5 и даже 4, 5 дюйма (114 мм). Качество материала улучшилось. Предел текучести увеличился от значения в 70 000 psi (620 МПа) до 90 000, 100 000 и 110 000 psi (980 МПа). Толщина стенки выросла с максимальной величины, составлявшей 0, 175 дюйма (4, 45 мм) до 0, 250 дюйма (6, 35 мм).
Производители непрерывной трубы также продолжили работу с исходным материалом и прокатными станами для улучшения качества базового металла. Целью этих усилий было очистить базовый металл настолько, насколько это возможно, чтобы удалить включения и устранить расслоение в готовом продукте. В связи с этим в настоящее время на месторождениях достаточно редко возникают проблемы, связанные с дефектом материала труб.
Производители непрерывной трубы и сталелитейные заводы разработали высокопрочные материалы, которые увеличили рабочий диапазон колтюбингового инструмента. Доступность этих материалов позволила изменить многие параметры производства. Были разработаны, испытаны и применены процедуры сварки трубы в полевых условиях, чтобы надежность труб из новых, прочных материалов была такой же, как и при использовании первоначально разработанного материала.
Мировая потребность в углеводородах продолжает расти, скважины бурятся на все большие глубины, что привело к резкому увеличению длины колтюбингового инструмента. Это, в свою очередь, потребовало улучшения технологии производства, повышения качества стали и увеличения прочности материала.
С 1998 года число колонн длиной свыше 17 000 футов (5100 м) выросло на 35 %. С увеличением длины колонны увеличиваются требуемые условиями технологии проведения работ и прочности размеры трубы (диаметр и толщина стенки). Табл. 1 показывает диаметральный размер и длину трубы одного из производителей непрерывных труб.
|
|
|
Эти длинные колонны труб представляют сложность для производителя во многих аспектах. Одним из ключевых моментов является тот факт, что барабаны с плоской стальной полосой (штрипсом), которая подается в прокатный стан, являются крупногабаритными и требуют значительной мощности и момента кручения для работы (см. рис. 14. 1).
Подобные вопросы в отношении размера и веса продукции встречаются и на выходной стороне стана. Поскольку готовым продуктом является труба, то размер барабана для ее намотки на другом конце значительно больше, чем барабана для штрипса (см. рис. 14. 1).
Большинство длинных колонн используются для работ в критических условиях и заказываются как трубы непрерывного изготовления, без стыковых сварных швов. Поэтому материал не должен иметь дефектов по всей длине, сваривание должно быть непрерывным и может быть никаких перебоев с электричеством на протяжении более чем 8-часового процесса изготовления. В результате производство длинных колонн труб оказывается достаточно сложным процессом.
Одним из самых сложных моментов является доставка колонны с завода-изготовителя на требуемое место. Минимальный размер сердечника барабана должен быть как минимум в 40 раз больше диаметра намотанной на него трубы, поэтому непрерывные трубы большого диаметра требуют большого диаметра сердечника и самого барабана. Барабаны могут иметь диаметр свыше 215 дюймов (около 5, 5 м).
Колтюбинговый инструмент большого диаметра изготавливаются из более толстого металла, что приводит к гораздо большей тяжести колонн, длинные непрерывные колонны имеют вес свыше 100 000 фунтов(45 тонн). Размер и вес этих больших колонн затрудняют и удорожают доставку. Для погрузки и транспортировки барабанов могут потребоваться большие краны и специальные грузовики(рис. 14. 2).
|
|
|
