Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Марта 2013 в 15:50, курсовая работа
В наше время решение проблем ускорения научно-технического прогресса в нефтяной промышленности неразрывно связано с решением задач улучшения технико-экономических показателей буровых работ, выполнение которых требует от машиностроителей совершенствования и более полного использования его возможностей эксплуатационниками. Большие расходы, связанные с созданием опытных образцов буровых установок, и высокие требования к качеству их изготовления повышают ответственность конструкторов и ставят задачу более широких исследований бурового оборудования. За последние годы созданы новые образцы буровых машин, оказавших заметное влияние на производительность буровых работ.
Основная часть..................................................................................................8
Введение 9
1. Анализ конструкций буровых насосных агрегатов ………………………………12
1.1. Назначение бурового насоса 12
1.2. Анализ конструкций трехпоршневых буровых насосов 14
1.2.1. Гидравлическая часть 14
1.2.2. Приводная часть 24
1.2.3. Пневмокомпенсаторы 35
1.2.3.1. Пневмокомпенсаторы всасывающей линии 35
1.2.3.2. Пневмокомпенсаторы нагнетательной линии 36
1.2.4. Предохранительные клапаны 41
1.2.5. Система охлаждения и смазки 46
1.3. Выбор прототипа бурового насоса и типа привода 49
1.3.1. . Обоснование выбора бурового насоса 49
1.3.2. Обоснование выбора электродвигателя и силовой передачи 52
1.3. Выбор прототипа бурового насоса и типа привода 53
1.3.1. Обоснование выбора бурового насоса 53 1.3.2. Обоснование выбора электродвигателя и силовой передачи 56
1.5. Технические предложения по модернизации БНА 57
Расчетная часть...............................................................................................59
2.1. Исходные данные 60
2.2. Расчёт конструкции скважины 61
2.3. Расчёт бурильной колонны 64
2.4.Гидравлический расчет промывки скважины 69
2.4.1.Расчет под эксплуатационную колонну 69
2.4.2. Расчет под техническую колонну 72
2.4.3. Расчет под кондуктор 75
2.4.4. Расчет под направление 78
2.5. Результаты расчёта промывки 81
2.6. Расчёт механической части насоса 82
2.6.1. Исходные данные 82
2.6.2. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт 83
2.6.3. Расчёт зубчатых колёс редуктора 85
2.6.4. Проверка контактных напряжений…………………………………..…..87
2.6.5. Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба 88
2.6.6. Предварительный расчет валов 89
2.6.7. Расчет цепной передачи…………………………………………………..90
2.7. Расчёт клапана в программе Solid Works……………………………………….101
2.8. Расчет клапанов на прочность…………………………………….……………..102
2.9. Расчет штока на устойчивость………………………………………………..….103
2.10. Расчет пластинчатой упругой муфты…………………………………………104
Экономическая часть.................................................................................107
3.1. Цель и постановка задачи для расчета экономической эффективности……...108
3.2. Методика определения экономической эффективности…………………...…..110
3.3. Расчёт экономической эффективности от модернизации…………………..….112
3.3.1. Расчет эксплуатационных затрат…………………………………….…..113
3.3.2. Результаты расчёта………………………………………………………..114
Безопасность и экологичность проекта.............................................116
4.1. Общие сведения……………………………………………………………….117
4.2. Опасные и вредные производственные факторы……………………….….118
4.2.1. Вредные вещества………………………………………………..……118
4.2.2. Шум и вибрация……………………………………………………….123
4.2.3. Травмы механического характера…………………………………….….127
4.2.4. Ненадлежащее освещение производственных помещений……..……127
4.2.5. Поражения электрическим током………………………………...….130
4.2.6. Неблагоприятные (суровые) метеоусловия…………………………….133
4.2.7. Пожары и взрывы……………………………………………….…………135
4.3. Расчет систем освещения………………………………………………….……..138
Список литературы…………………………………………..………………………..142
Приложение....................................................................................................143
2.2. Выбор компоновки бурильной колонны
(при турбинном бурении)
Табл.№2.1
№ |
Наименование параметра |
Ед. измер. |
Услов. Обозн. |
Способ определения |
Числ. знач. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Диаметр БТ: -направления -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
мм |
Dбт.н Dбт.к Dбт.т1 Dбт.т2 Dбт.э |
[1.табл. 1.2.] |
ТБВ 140 140 140 140 114 |
2 |
Толщина стенки БТ: -направления -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
мм |
|
[2.табл. 5.11.] |
10 10 10 10 10 |
3 |
Масса погонного метра БТ: -направления -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
кг/м |
qбт.н qбт.к qбт.т1 qбт.т2 qбт.э |
[2.табл. 5.11.] |
36,8 36,8 36,8 36,8 28,9 |
4 |
Диаметр УБТ: -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
мм |
Dубт.к Dубт.т1 Dубт.т2 Dубт.э |
[1.табл. 1.2.] |
228,6 228,6 228,6 146,0 |
5 |
Внутренний диаметр УБТ: -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
мм |
dубт.к dубт.т1 dубт.т2 dубт.э |
[2.табл. 5.3.] |
71,4 71,4 71,4 68,3 |
6 |
Масса погонного метра УБТ: -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
кг/м |
qубт.к qубт.т1 qубт.т2 qубт.э |
[2.табл. 5.3.] |
290,1 290,1 290,1 102,9 |
7 |
Диаметр долота: -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
мм |
Dд.к Dд.т1 Dд.т2 Dд.э |
см.табл№1 |
444,5 349,2 269,9 190,5 |
8 |
Допускаемая нагрузка: -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
кН |
Pд.к Pд.т1 Pд.т2 Pд.э |
[2.табл. 3.1.] |
500 450 310 220 |
9 |
Рабочая нагрузка: -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
кН |
Pр.к Pр.т1 Pр.т2 Pр.э |
Pр.к= Pд.к*0,7
|
350 315 217 154 |
10 |
Длина одноступенчатой компоновки УБТ: -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
м |
lубт.к lубт.т1 lубт.т2 lубт.э |
172 155 107 213 |
Выбор компоновки бурильной колонны
(при роторном бурении)
Табл.№2.2
№ |
Наименование параметра |
Ед. измер. |
Услов. Обозн. |
Способ определения |
Числ. знач. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Диаметр БТ: -направления -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
мм |
Dбт.н Dбт.к Dбт.т1 Dбт.т2 Dбт.э |
см.табл№2.1 |
ТБВ 140 140 140 140 114 |
2 |
Толщина стенки БТ: -направления -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
мм |
|
см.табл.№2.1 |
10 10 10 10 10 |
3 |
Масса погонного метра БТ: -направления -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
кг/м |
qбт.н qбт.к qбт.т1 qбт.т2 qбт.э |
см.табл№2.1 |
36,8 36,8 36,8 36,8 28,9 |
4 |
Диаметр УБТ: -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
мм |
Dубт.к Dубт.т1 Dубт.т2 Dубт.э |
см.табл№2.1 |
279,4 279,4 228,6 146,0 |
5 |
Внутренний диаметр УБТ: -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
мм |
dубт.к dубт.т1 dубт.т2 dубт.э |
см.табл№2.1 |
76,2 76,2 71,4 68,3 |
6 |
Масса погонного метра УБТ: -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
кг/м |
qубт.к qубт.т1 qубт.т2 qубт.э |
см.табл№2.1 |
444,8 444,8 290,1 102,9 |
7 |
Диаметр долота: -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
мм |
Dд.к Dд.т1 Dд.т2 Dд.э |
см.табл№1 |
444,5 349,2 269,9 190,5 |
8 |
Допускаемая нагрузка: -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
кН |
Pд.к Pд.т1 Pд.т2 Pд.э |
[2.табл. 3.1.] |
500 450 310 220 |
9 |
Рабочая нагрузка: -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
кН |
Pр.к Pр.т1 Pр.т2 Pр.э |
Pр.к= Pд.к*0,7
|
350 315 217 154 |
10 |
Длина одноступенчатой компоновки УБТ: -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
м |
lубт.к lубт.т1 lубт.т2 lубт.э |
107 101 107 213 |
2.3. Выбор класса буровой установки и её типоразмер.
Далее рассматриваем только роторное бурение
Табл.№3
№ |
Наименование параметра |
Ед. измер. |
Услов. Обозн. |
Способ определения |
Числ. знач. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Толщина стенки ОК: -направления -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
мм |
|
[2.табл. 7.1.] |
11,1 12,0 12,4 14,2 10,5 |
2 |
Масса погонного метра ОК: -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
кг/м |
qк qт1 qт2 qэ |
[2.табл. 7.1.] |
110,8 89,7 73,0 34,4 |
3 |
Вес в воздухе ОК в конструкции скважины: -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
кН |
Qк Qт1 Qт2 Qэ |
Qок=lок*qок*g |
543 1758 2862 2023 |
4 |
Вес в воздухе БК при бурении скважины: -кондуктора -1-ой технической колонны -2-ой технической колонны -эксплуатационной колонны |
кН |
QБКк QБКт1 QБКт2 QБКэ |
QБК=(lбт*qбт+lубт*qубт)*g |
608 1125 1708 1854 |
5 |
Вес в воздухе наиболее тяжелой ОК в конструкции скважины |
кН |
Q<span class="Normal_0020Table__Char" style=" font-family: 'Times New R |