СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
1.1 Назначение и область применения
1.2 Классификация вертлюгов
1.3 Конструкция вертлюга
2 ПАТЕНТНАЯ ПРОРАБОТКА
2.1 Патентно-информационный обзор
2.2 Обоснование модернизации вертлюга
3 РАСЧЁТ ВЫБРАННЫХ ПАРАМЕТРОВ
3.1 Расчет ствола вертлюга на прочность
3.2 Расчет штропа вертлюга на прочность
3.3 Расчет пальца штропа вертлюга на прочность
4 МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВЕРТЛЮГА
5 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
5.1 Недостатки базовой конструкции по обеспечению безопасности труда
5.2 Проектные решения по обеспечению безопасности труда
5.3 Санитарная характеристика выполняемых работ
5.4 Экологичность проекта
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Шарнир предназначен для поставки бурения грязи во вращающейся скучной колонке. В ходе бурения шарнира приостановлен к автоматическому лифту или к крюку механизма инструмента, и посредством гибкого шланга соединяется с распоркой трубопровода головы давления скучных насосов.
В то же время ведущая труба скучной колонки соединяется посредством левой нити с вращающимся стволом шарнира, поставляемым открытием через проход для бурения грязи.
Во время спускоподъемных операций шарнир с ведущей трубой и гибким шлангом убран в отверстии и разъединен от полиспаста.
Сверля двигателями забоя шарнир используется для периодического превращения скучной колонки ротором в целях предотвращения прихватов.
В использовании шарнир испытывает статические грузы толчка от действия силы тяжести, сил трения и гидравлических усилий и также динамических нагрузок, созданных продольными колебаниями долота и пульсацией жидкости моечной машины. Контакт деталей шарнира к решению выставлен абразивному изнашиванию.
Следующие главные требования наложены к шарнирам:
- взаимные размеры не должны вмешиваться в его свободное перемещение вдоль башни во время создания скучной колонки и операций;
- узлы, «быстро изношенные» и детали, должны быть удобными для быстрой замены в торговых условиях;
- поставка и распределение нефти должны обеспечить эффективную смазку и охлаждение трущихся деталей шарнира;
- устройство для связи с полиспастом должно быть надежным и удобным для быстрого отказа и несущий из шарнира отверстия.
Кроме вышеупомянутых функций, шарниры также используются во время мытья от хорошо и состав решения в нем во время подъема скучных колонок с запорным клапаном.
В легких мобильных установках с устройством для принудительного предоставления груза долота долота передан также через шарнир.
Потребность решения большего комплекса задач соединила с процессом строительства и дальнейшей операции требований скважин современное буровое оборудование, потому что тенденции развития технологии недавно направлены на:
- минимизация неблагоприятного воздействия на продуктивный слой во время бурения;
- высококачественное крепление и цементирование;
- использование новых технологий для идеализации профиля ствола скважин;
- сокращение неблагоприятного воздействия на окружающую среду во время бурения.
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
1.1 Назначение и область применения
Шарнир предназначен для поставки бурения грязи во вращающейся скучной колонке. В ходе бурения шарнира приостановлен к автоматическому лифту или к крюку механизма инструмента, и посредством гибкого шланга соединяется с распоркой трубопровода головы давления скучных насосов. В то же время ведущая труба скучной колонки соединяется посредством левой нити с вращающимся стволом шарнира, поставляемым открытием через проход для бурения грязи. Во время спускоподъемных операций шарнир с ведущей трубой и гибким шлангом убран в отверстии и разъединен от полиспаста. Сверля двигателями забоя шарнир используется для периодического превращения скучной колонки ротором в целях предотвращения прихватов.
В использовании шарнир испытывает статические грузы толчка от действия силы тяжести, сил трения и гидравлических усилий и также динамических нагрузок, созданных продольными колебаниями долота и пульсацией жидкости моечной машины. Контакт деталей шарнира к решению выставлен абразивному изнашиванию.
Следующие главные требования наложены к шарнирам:
- взаимные размеры не должны вмешиваться в его свободное перемещение вдоль башни во время создания скучной колонки и операций;
- узлы, «быстро изношенные» и детали, должны быть удобными для быстрой замены в торговых условиях;
- поставка и распределение нефти должны обеспечить эффективную смазку и охлаждение трущихся деталей шарнира;
- устройство для связи с полиспастом должно быть надежным и удобным для быстрого отказа и несущий из шарнира отверстия.
Кроме вышеупомянутых функций, шарниры также используются во время мытья от хорошо и состав решения в нем во время подъема скучных колонок с запорным клапаном. В легких мобильных установках с устройством для принудительного предоставления груза долота долота передан также через шарнир.
Шарнир – промежуточная связь, отделяющая вращение и прогрессивно перемещение скучной колонки от частей системы инструмента и скучного рукава, перемещающегося только прогрессивно. Это состоит из случая с нагрузкой восприятия подвязки от веса скучной колонки и передачи их к крюку поднимающейся системы.
В случае шарнира установлены пятка (катящийся имеющий) обеспечение свободного вращения скучной колонки, приостановленной к багажнику шарнира и также герметизирующему устройству входа обеспечения высокого давления бурения грязи в скучной колонке.
Строительство шарниров должно ответить следующим требованиям:
- обеспечение длительности нагруженных деталей, исключая возможность разрушения или пластмассовых деформаций при действии максимальной нагрузки;
- длительность и операция ненеудачи работы в ходе бурения хорошо;
- плотность консолидации промежутка между вращающимся стволом и неподвижной поставкой, предотвращением утечки бурения грязи;
- плотность промежутков между случаем и вращающимся стволом шарнира, предотвращением утечки нефти от случая и его загрязнения с внешней стороны в ходе работы, транспортировки и хранения.
Параметры шарнира:
- условный диапазон глубин бурения скважин, для которого предназначен этот стандартный размер шарнира;
- самый большой статический груз на невращательном стволе;
- долгая динамическая нагрузка на вращающемся стволе;
- самое большое давление бурения грязи, с которой прогрессивное время остается плотностью устройства сжатия высокого давления;
- самая большая частота терпимости вращения ствола;
- диаметр канала ствола для прохода бурения грязи;
- вес и размеры.
Шарниры также характеризуются соединяющимися размерами: диаметр связующего звена в разделе избытка и размерах нити замка багажника и соединяющегося патрубка скучного рукава.
Детали шарниров могут быть подразделены на две группы: невращательный, связанный со случаем шарнира, крюка и скучного рукава; вращение, связанный со стволом шарнира и скучной колонки.
В рисунке 1.1 показывают устройство шарнира для бурения глубоких скважин.
Главная вращающаяся часть шарнира – полый ствол, чувствующий вес колонки.
Ствол, установленный в случае на радиальных и постоянных или радиальных подшипниках толчка колебания, поставляется гребнем, передающим вес колонки через главную поддержку, опирающуюся на здание и далее на связующем звене.
Поддержка ствола шарнира фиксирует свою ситуацию в случае, вмешивающемся в осевые вертикальные и радиальные движения и обеспечивающем его устойчивое положение при вращении.
Вес случая шарнира, толчков и ударов из колонки снизу обычно воспринимается вспомогательным осевым набором поддержки по основному.
Ствол шарнира — рабский элемент.
В нормальном смысле вращения скучной колонки, принятой в бурении (по часовой стрелке, если считать вершину в роторе), у ствола и всех связанных деталей, чтобы не самоотвинчивать, есть стандартная тонкая свеча левые нити.
Исключения делают устройства, в которых объединены шарнир и ротор. Ствол такого шарнира — ведущий элемент и имеет правую нить. У шарнира есть связующее звено для подвязки это на крюках различного строительства.
Связующее звено прикрепляет к случаю на осях и должно иметь возможность включить угол до 40 °.
У случая есть притоки, которые исключают установку пульта осей связующего звена, ограничивают поворот и устанавливают его в положение, удобное для захвата крюком, когда шарнир с ведущей трубой находится в отверстии.
Кривой патрубок поставляет нитью или гребнем, который давление возглавляют, скучные соединения рукава присоединен к верхнему покрытию случая. Железа головы давления во время бурения ротора управляется при попытке условий, срок ее обслуживания намного меньше, чем срок службы других деталей шарнира поэтому, железа выполнена быстро-изменчивым.
Плавная часть шарнира выполнена оптимальная форма для обеспечения минимальной гидравлической потери и изнашивания с абразивными частицами, которые содержатся в грязи бурения, перемещающейся со скоростью до 6 м/с. Размеры случая и строительство шарнира выполнены, приняв во внимание обеспечение надежной смазки всей поддержки и отказа в тепле от них. В верхних и более низких частях здания для консолидации промежутка между случаем и вращающимся стволом устанавливают самозаклеивающиеся manzhetny гланды, которые защищают внутреннюю полость случая из нефтяной ванной от хита в них влажности и грязи с внешней стороны и держат нефть от течения от него при вертикальной работе и горизонтальном нерабочем положении шарнира во время транспортировки и хранения.
Шарниры поставляются устройствами для заполнения, спуска и контроля уровня нефти и также передышек с открытиями для уравновешивания с атмосферным давление воздуха, которое создано в случае, нагреваясь в ходе работы. Случаи выполнены оптимальная форма, чтобы шарнир не цеплялся за детали башни, перемещаясь. Детали защищены от самоотвинчивания.
Основные пункты работы и собрания отношения, особенно главное отношение поддержки, чувствующее самую большую нагрузку, должны гарантировать долго функционирование на всех способах.
Структурно детали шарнира должны быть технологическими и простыми на собрании.
А также другое буровое оборудование, шарниры должны быть адаптированы к транспортировке любыми распакованными транспортными средствами.
Для сокращения количества стандартных размеров оборудования во внутренней и внешней практике бурения шарниров классифицируют допустимой нагрузкой на глубине бурения и стволе. Обычно применяйте 6–8 классов шарниров на следующем количестве нагрузки ко всему диапазону статических грузов и глубинам бурения: 0.6; 1.0; 1.6; 2.5; 3.2; 4.0; 6.3; 8,0 мГн для глубин бурения 600-12500 м.