Ұршықты (вертлюг) монтаждау

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

Кіріспе . . . 3

Негізгі бөлім . . . 4

1 Ұршық конструкциясының негізгі элементтерін монтаждау . . . 4

1. 1 Негізгі параметрлерді таңдап алу . . . 12

1. 2 Ұршықтардың техникалық сипаттамасы . . . 14

Қорытынды . . . 16

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі . . . 17

КІРІСПЕ

Бұрғылау құралы үшін жоғарғы тірек болып табыла отырып, ұршық бұрғылау ерітіндісін айналып тұрған бұрғылау бағанасына әкелуге арналған. Бұрғылау барысында ұршық автоматты элеваторға, әлде таль механизмінің ілмегіне ілініп қойылады және икемді бұрғылау түтігінің көмегімен бұрғылау сорғыштарының қысым астындағы құбырының тіреушігімен байланыстырылады. Бұл кезде бұрғылау бағанасының жетекші құбыры ойманың көмегімен ұршықтың бұрғылау ерітіндісіне арналған өткізгіш тесікпен жабдықталған, айналып тұрған діңгегімен байланыстырылады. Төмен түсіру - жоғары көтеру операциялары кезінде ұршық жетекші құбырмен және икемді түтікпен шурфқа әкетіледі және таль блогынан ажыратылады. Кенжар (забой) қозғалтқыштарымен бұрғылаған кезде ұршық ұсталынып қалуды болдырмау мақсатында бұрғылау бағанасын мезгіл-мезгіл айналдырып отыру үшін пайдаланылады.

Пайдалану барысында ұршық бұрғылау бағанасынан статикалық осьтік жүктемелерге және қашаудың көлбеу тербелістері мен шаятын сұйықтықтың пульсациясы жасайтын динамикалық жүктемелерге ұшырап отырады. Ұршықтың ерітіндімен түйісетін бөлшектері абразивті тозуға ұшырайды. Ұршықтың үйкелетін бөлшектерінің қажалуға төзімділігі үйкелген кезде қызып кетудің нәтижесінде төмендейді.

Ұршықтарға келесідей негізгі талаптар қойылады: ұршықтың көлденең габариттері бұрғылау бағанасын ұзартқан кезде және түсіру-көтеру операциялары кезінде оның мұнараның ішінде еркін орын ауыстыруына кедергі келтірмеуге тиіс;

жылдам қажалып, тозатын тораптары және бөлшектері кәсіпшілік жағдайларында жылдам алмастыру үшін ыңғайлы болуға тиіс;

майды әкелу және бөлу ұршықтың үйкелетін бөлшектерінің тиімді майлануын және салқындатылуын қамтамасыз етуге тиіс;

таль блогымен байланыстыруға арналған қондырғы ұршықты шурфтан жылдам бұрып әкету және шығару үшін сенімді және ыңғайлы болуға тиіс.

Негізгі бөлім

1 Ұршық конструкциясының негізгі элементтерін монтаждау

Эксплуатациялық скважиналарды және терең барлау скважиналарын бұрғылауға арналған бұрғылау қондырғыларындағы ұршықтар ортақ конструкциялық схемаға ие және негізінен жол берілетін осьтік жүктеме бойынша ерекшеленеді. Отандық және шетелдік ұршықтардың кейбір тораптарының және бөлшектерінің конструкциялық ерекшеліктеріне өнім шығарушы заводтардың өндірістік мүмкіндіктерін ескере отырып жасалатын, жасауға және құрастыруға қойылатын талаптар, сондай-ақ олардың сенімділігі мен ұзақ жұмыс істеуін арттыру мақсатында ұршықтарды мезгіл-мезгіл модернизациялау себепкер болып отыр.

1-ші суретте қазіргі ұршықтардың құрылысы көрсетілген. Ұршықтың корпусы 4 көміртекті немесе төмен қоспалы болаттан жасалады және мұның көмегімен ұршық таль механизмінің ілмегіне асылатын штропқа 12 арналған сыртқы бүйір қалталары бар қуыс құйма болып келеді. Штроп доға тәріздес пішінге және дөңгелек көлденең қимаға ие. Ол 40ХН, 38ХГН, 30ХГСА маркалы қоспа қосылған болаттардан еркін соғу әдісімен жасалады.

Штроптың отырғызылған ұштарында штропты ұршықтың корпусымен байланыстыратын саусақтарға 7 арналған тесіктер қашалады. Саусақтар қалталардың және корпустың көлбеу қашауларында орналастырылады және саусақтың қапталдағы саңылауына кіретін және ұршықтың корпусына дәнекерленетін орнықтырғыш тақтайшамен 8 түсіп қалудан және айналып кетулерден сақталынады. Жетекші құбырды шурфқа бұрып әкеткенде ұршықтың штропы вертикальдан ауытқиды және оны таль механизмінің ілмегінен ажырату және онымен қосу үшін ыңғайлы орын алады.

Штроптың бұрылу бұрышы ұршықтың корпусының қалталарының қабырғаларымен шектеледі және 45 ⁰ аспайды. Штроптың саусақтарында майлау жырашықтары және серіппелі майсауытқа арналған оймасы бар тесіктер орындалған. Майлаушы тесіктердің оймасы бұлардың көмегімен ұршықтың саусақтарын пресстен шығару жүргізілетін рым-бұрандаларды бұрау үшін пайдаланылады.

1- сурет. УВ-250 ұршығы

Ұршықтың корпусында тірек және радиалды подшипниктерде ұршықты бұрғылау бағанасының жетекші құбырымен байланыстыруға арналған, ауыстырғышы бар діңгек 5 айналып тұрады. Діңгек шайғыш сұйықтыққа арналған өткізгіш орталық тесігі және тірек подшипниктерге арналған сыртқы фланеці бар болат цилиндр болып келеді. Діңгек бұрғылау роторының жиілігімен айналады және бұрғылау құралы мен скважинаға айдалатын шайғыш сұйықтық жасайтын жүктемелерге ұшырап отырады. Басқа ұстап тұратын тораптармен және бөлшектермен салыстырғанда, ұршықтың діңгегіне бәрінен көп күш түседі. Бұл оның беріктігіне аса жоғары талаптар қояды. Ұршықтардың діңгектерін еркін соғу әдісімен алынатын фасондық сом темірлерден жасайды. Осындай дайындамаларды қолданудың арқасында материалдың шығындалуы және механикалық өңдеуге кететін шығындар төмендейді. Діңгектер үшін соғудың нәтижесінде жетілдірілген кристалл құрылымға және аса жоғары механикалық қасиеттерге ие болатын, 40Х, 40ХН, 38ХГН маркалы болаттарды пайдаланады.

Ұршықтың діңгегінің осьтік қалпы 6 және 9 тірек подшипниктермен ұсталынып тұрады. Діңгектің негізгі тірегі - ұршық штроптың көмегімен асылған күйде тұрған кезде, діңгектің және бұрғылау құралының салмағы күш түсіретін подшипник 6 . Діңгектің көмекші, қосалқы тірегі - ұршық діңгекке тірелгенде, ал ұршықтың штропы еркін қалыпта тұрған кезде корпустың өз салмағы және басқа да айналмайтын бөлшектердің салмағы күш түсіретін подшипник 9 болып табылады. Бұл ұршықты жетекші құбырмен шурфқа орнатқан кезде және бұрғылау бағанасының жеткіліксіз салмағына орай, қашауға түсетін күшті ұршықтың салмағымен толықтырған кезде, скважинаны бұрғылау барысында осылай болып тұрады.

Ұршықтың қарастырылып отырған конструкциясында діңгектің негізгі тірегінде қысқа цилиндр шығыршықтары бар тірек подшипник орнатылған. Қысқартылған ұзындығының арқасында шығыршықтардың діңгек айналған кезде сақиналарға қатысты сырғанауы төмендейді. Бұл подшипниктердің тозуына және қызуына қолайлы әсерін тигізеді. Конусты және сфералы шығыршықтары бар подшипниктер, қысқа цилиндрлі шығыршықтары бар подшипниктермен салыстырғанда, көбірек жүктеме қабілетіне ие. Сондықтан ауыр күш түскен ұршықтарда көбінесе конусты немесе сфералы шығыршықтары бар тірек подшипниктер қолданылады. Ұзақ уақытқа жарамдылығын арттыру үшін, «Уралмашзавод» ААҚ-ның модернизацияланған ұршықтарында (УВ-250 МА) конусты тірек подшипниктер қолданылады.

Шығыршықтарды діңгекке қатысты орталықтандыру үшін подшипник 6 ішкі сепаратормен жарақтандырылған. Сыртқы сепаратор шығыршықтарды орталықтан тепкіш күштердің әсерімен ығысып кетуден сақтандырып отырады. Азырақ жүктелген қосалқы тіректе шарлы тірек подшипник қолданылады. Діңгек корпуста 3 және 10 радиалды шығыршықты подшипниктермен орталықтандырылады. Тірек подшипниктер діңгекте орнатылған сақина бойынша орталықтандырылады. Екінші сақина бос болып табылады және осының арқасында подшипниктің тербелу денелеріне қатысты өздігінен орталықтандырылады.

Діңгектің осьтік қалпын және 9 бен 10 подшипниктердің керілісін ұршықтың корпусы 4 мен қақпағы 14 арасындағы аралық төсеммен реттейді. Төменгі радиалды подшипниктің осьтік керілісін ұршықтың діңгегіне бұралған және бұралып ағытылуынан бекіткіш бұрандалармен сақталынып тұрған қондырмалы төлкемен реттеліп отырады. Подшипниктің сыртқы сақинасын корпустың сақиналы саңылауында орнатылған серіппелі тоқтатқыш ұстап тұрады. Ұршықты бұрғылау бағанасының жетекші құбырымен байланыстыру үшін діңгектің оймасын тозудан және механикалық зақымданулардан сақтандырып тұратын, алмалы-салмалы ниппельдік ауыстырғыш 1 пайдаланылады.

Ұршықтың діңгегінде және жетекші құбырдың жоғарғы ауыстырғышында ішкі ойма орындалған, сондықтан оларды байланыстыру үшін ниппель түріндегі ауыстырғыш пайдаланылады. Қашау айналған кезде өздігінен бұралып ағытылуын болдырмау мақсатында, ұршықтың діңгегінде, ауыстырғыштарда және жетекші құбырдың жоғарғы ұшында сол жаққа ойма орындалған. Жетекші құбырдың төменгі ауыстырғышында және бұрғылау бағанасының барлық басқа қосылыстарында қашаудың айналу бағытымен сәйкес келетін оң жаққа ойма бар.

Ұршықтың корпусы діңгектің шығаратын ұштарына арналған орталық тесіктері бар жоғарғы 14 және төменгі 2 қақпақтармен жабылады. Қақпақтар корпусқа бұрандалармен бекітіледі. Жоғарғы қақпақ жақтаулармен және екінші фланецпен жабдықталған, оған ұршықты бұрғылау түтігімен байланыстыруға арналған бұрма тармақ 11 бекітілген. Бұрма тармақтан шаятын сұйықтық аралық қондырғы 13 арқылы діңгектің өткізетін тесігіне келіп түседі.

14, 2 қақпақтары бар корпустың 4 және ұршықтың діңгегінің 5 арасындағы қуысқа негізгі және төменгі радиалды подшипниктерді майлауға арналған сұйық май толтырылады. Діңгектің стаканы 15 қосалқы және жоғарғы радиалды подшипниктерді майлауға арналған жеке май астауын құрайды. Май корпустың жоғарғы қақпағындағы тесік арқылы құйылады. Пайдаланылған майды ағызып жіберу үшін корпустың төменгі қақпағындағы тесік ескерілген. Майдың деңгейі ұршықтың корпусына бұралған бақылау тығынымен тексеріліп отырады. Май тесіктері оймалы тығындармен жабылады.

Бұрма тармақты діңгекпен байланыстыруға арналған қондырғылардың әртүрлі конструкциялары жасалған. Бұрма тармақтың діңгекпен жылдам алынып-салынатын қосылысы (2-сурет) еркін жүзетін қысымды құбырдан 9 , айдалатын бұрғылау қондырғысын герметизациялауға арналған манжетті тығыздамалардан 6, 8, 10, 13 және діңгек 14 пен бұрма тармақтың 4 және ұршықтың қақпағының фланецінің арасында қысылған төлкеге 5 бұралған 1 және 3 жаппалы гайкалардан тұрады. Еркін жүзетін қысымды құбыр бұрғылау ерітіндісінде бар абразивтік бөлшектермен қажалатын тығыздамалардың және құбырдың жылдам алмастырылуын қамтамасыз етеді. Бұл үшін 1 және 3 жаппалы гайкаларды бұрап алу, бүкіл торапты алып шығару және оны жаңасымен әлде алдын ала жөнделгенімен алмастыру керек.

Ұршықтың жұмысқа қабілеттілігі оның қозғалмалы және қозғалмайтын қосылыстарында қолданылатын тығыздамалардың сенімділігіне байланысты болады. Жоғары қысым астында айдалатын бұрғылау ерітіндісінің ағып кетуін болдырмау үшін қызмет ететін қысымды құбырдың тығыздамалары ең жауапты болып табылады. Бұл мақсат үшін (2-сурет) айтарлықтай серпімділікке және қажалуға төзімділікке ие болып келетін синтетикалық материалдардан жасалған радиалды 8, 10 және қапталдағы 6, 13 өздігінен тығыздалатын манжеталар пайдаланылады. Манжеталардың жағалары әсер етіп тұрған қысымға қарсы бағытталған және сондықтан тығыздалатын бет жақтарға шайғыш сұйықтықтың қысымына пропорционал күшпен жабысады.

2-сурет. Ұршықтың тармағының және ұңғысының жылдам жиналатын қосылысы

Қысымды құбырдың және бұрма тармақтың түйісетін қапталдары сақиналы төлкенің 7 жырашықтарында орнатылған радиалды 8 және қапталдық 6 манжеталармен тығыздалады.

Манжеталар мен төлкелер қысымды құбырға кигізілген және жаппа гайканың 3 көмегімен ұршықтың бұрма тармағына тығыз жабысқан. Қысымды құбырдың төменгі қапталы мен ұршықтың діңгегі арасындағы қарама-қарсы түйіспе металл сақиналармен 11 және қапталдағы манжетамен 13 бөлінген төрт радиалды манжетамен 10 тығыздалады. Радиалды манжетадар стаканда 2 орнатылған және стаканды ұршықтың діңгегімен байланыстыратын жаппа гайкамен 1 тартылған.

Стакан діңгекпен бірге айналады және радиалды манжетадар үйкеліс күшімен жоғарғы манжетада 8 ұсталынып тұратын қысымды құбырға қатысты сырғанайды. Сырғанау бұрғылау ерітіндісінің абразивтік әсер етуімен жылдамдатыла түсетін, түйісетін бет жақтардың тозуын, қажалуын тудырады. Сондықтан, қозғалмайтын жоғарғы тығыздамадан ерекшелігі, қысымды құбырдың төменгі тығыздамасы көп қатарлы конструкцияға ие, осының арқасында оның сенімділігі және ұзақ жұмыс істеуі арта түседі. Стакан үйкелудің нәтижесінде тығыздаманың тозуын және қызуын азайту мақсатында манжетадарді мезгіл-мезгіл майлап отыруға арналған бұрандалы майсауытпен жабдықталған.

3-сурет. Май астауының тығыздамасы

Стакандағы майлау тесігінің үстінде орналасқан манжета 10 шприцтеген кезде майдың ағып кетуінің алдын алады және оны сыртқы ластанудан сақтандырып тұрады. Қапталдағы манжета 13 ұршықтың діңгегімен және сақинамен 12 бірге айналады және түйісетін бет жақтарға қатысты қозғалыссыз болып қалады. Жасаған және құрастырған кезде жол берілген дәлсіздіктер қысымды құбырдың еркін жүзетін қалпымен өтеледі (компенсацияланады) . Қысымды құбырлар 12ХН2А, 20ХНЗА және т. б. маркалы төмен қоспалы цементтелетін болаттардан жасалады. Қысымды құбырлардың сыртқы бет жағы тегістеледі.

Ұршықтың май астауынан майдың ағып кетуін болдырмау үшін, оның корпусының төменгі қақпағында екі манжета 4 орнатылған (3-сурет) . Манжеталар ұршықтың діңгегінің радиалды подшипнигінің ішкі құрсамасын (обоймасын) орнықтыру үшін қызмет ететін төлкеге 3 тіреледі. Манжетаның жағасы манжетаға киілген сақиналы цилиндр серіппенің көмегімен төлкеге жабысып жатады. Қақпақтағы айналып кетуді болдырмау және герметикалықты қамтамасыз ету үшін манжета қақпақтың қашап кеңейтілген жеріне отырғызылады.

Осьтік бағытта манжета қақпаққа бұрандалармен 5 бекітілетін шайбамен 6 орнықтырылады. Тығыздағыш дөңгелек сақина 2 майдың ұршықтың діңгегі мен төлкенің арасынан ағып өтуінің алдын алады. Төлкемен үйлескен жерлерде үйкелісті азайту үшін манжеталар майсауыт арқылы 7 созымды маймен майланады. Байқалатындай тозған кезде төлке жаңасымен ауыстырылады. Осыған ұқсас манжеталар ұршықтың корпусының жоғарғы қақпағы мен діңгегінің арасында орнатылған.

Ұршықтың корпусы мен оның қақпақтары арасындағы жалпақ түйіспелер картоннан жасалған табақтық төсемдермен тығыздалады. Корпустың жоғарғы қақпағының аралық төсемі бір мезгілде қосалқы тірек подшипниктің осьтік керілуін ретке келтіру үшін пайдаланылады. Ұршықтың қақпағы мен бұрма тармағы арасында қысым астында жұмыс істейтін аралық төсем резеңкеленген матадан жасалады. Аралық қаптамалар ұршықтың түйісетін бөлшектерін бекіту үшін пайдаланылатын бұрандалармен тартылады.

АСП кешенімен жабдықталған, бұрғылау қондырғыларының тальдік механизмінде ілмектің орнына автоматты элеватор қолданылады. Ұршықтың автоматты элеватормен байланысы ілмекті штроптардан 2 , өтпелі қапсырмадан 3 және траверстен 5 тұратын қондырғының көмегімен жүзеге асырылады (4-сурет) . Траверс ұршықтың штропына 7 кигізіледі және гайкамен 9 және шплинтпен 10 бекітілген осьпен 4 өтпелі қапсырмамен байланысады. Траверстің қалпы ұршықтың штропында қамыттармен 8 бекітілген жақтаулармен 6 орнықтырылады.

Ұршық таль механизміне өтпелі қапсырманы таль блогына орнатылған автоматты элеватормен 1 байланыстыратын штроптардың 2 көмегімен асылады. Штроптарды түсіп қалудан сақтандыру үшін, автоматты элеватордың және өтпелі қапсырманың құлақшасына бұрандалармен бекітіледі. Ұршықты шурфқа орнатқан кезде штроптарды шығарып алып, автоматты элеватор түсіру-көтеру операцияларын орындау үшін босатылады.

4-сурет. Ұршықтың аспасы

Негізгі параметрлерді таңдап алу

Ұршықтың параметрлері бұрғылау және скважиналарды шаю талаптарына жауап беруге және бір мезгілде көтергіш механизмнің және бұрғылау сорғыштарының осыған ұқсас параметрлеріне сәйкес келуге тиіс.

Жол берілетін статикалық жүктеме - ұршық осыған айналмайтын діңгек кезінде бұзылусыз шыдай алатын тұрақты осьтік жүктеме. Ұршықтың діңгегіне әсер ететін осьтік жүктемелердің деңгейі бұрғылау тереңдігіне байланысты болып келеді және ұсталынып қалған бұрғылау бағанасын көтерген кезде, әлде бұрғылау ерітіндісінің циркуляциясымен қорғағыш бағана әрі-бері жүрген кезде ең көп мәндерге жетеді. Бұл кезде қауіпсіздік мақсаттарында, әсер ететін жүктемелердің ең көп деңгейі тиісті санаттағы бұрғылау қондырғысы үшін қабылданған, ілмектегі жол берілетін жүктемеден асып кетпеуге тиіс. Сондықтан, ұршықтың жол берілетін статикалық жүктемесі бұрғылау қондырғысының ілмегіндегі жол берілетін жүктемеден кем болмауға тиіс.

Динамикалық жүктеме 3000 сағ ішінде 100 айн/мин жиілікпен айналған кездегі ұршықтың негізгі тірегінің есептік ресурсын қамтамасыз ету шартына сүйене отырып анықталады. Ұршықтың негізгі тірегі оған асылған, салмағы скважинаның тереңдеуіне қарай арта түсетін және қолданылатын құбырларға байланысты болып келетін бұрғылау бағанасымен бірге айналады. Осыған сәйкес, ұршыққа түсетін динамикалық жүктеме белгіленген тереңдіктегі скважиналарды бұрғылаған кезде пайдаланылатын ең ауыр бұрғылау бағанасы бойынша есептеледі. Подшипниктерді есептеудің жалпы қабылданған әдістемесін негізге ала отырып, 100 айн/мин жиілік және 3000 сағ ресурс кезінде бұрғылау бағанасының салмағына сәйкес келетін, ұршыққа түсетін G _бк динамикалық жүктемені формула бойынша анықтайды:

G _бк = С / 1, 9,

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.