Файл: Бабал Олжас Жеісалылы Дипломды жобаны Тсіндірме жазбасы таырыбы Жкктергіштігі 50т ілмеблокты конструкциясын игеру.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.03.2024
Просмотров: 66
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі
М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан Мемлекеттік Университет колледжі
«Құрылыс және машина жасау технологиясы» кафедрасы
Бабақұл Олжас Жеңісалыұлы
Дипломдық жобаның
ТҮСІНДІРМЕ ЖАЗБАСЫ
Тақырыбы: «Жүккөтергіштігі 50т ілмеблоктың конструкциясын игеру»
0801000 – Мұнай газ скважинасын бұрғылау және бұрғылау жұмысының технологиясы
Шымкент 2020
АҢДАТПА
Дипломдық жобада ілмеблоктың техникалық сипаттамасы және конструкциясы қарастырылған. Ұңғыманы күрделі жөндеу кезінде қолданылатын агрегаттардың, жабдықталуы және кинематикалық сұлбалары көрсетілген. Жобаны игеру кезінде ілмеблоктың конструкцияларының ерекшеліктері қарастырылды. Ілмеблоктың конструкциясын жобалау кезінде шекті жүктемесі салыстырылады. Есептеу бөлімінде тірек подшипниктерінің мәнін, ілмек серіппесін және беріктікке арналған есептеулер жүргізілді.
Құбырларды көтеріп түсіру операциясын жүзеге асыру барысында тәл жүйесінің ілмеблогын пайдалану кезіндегі еңбек қауіпсіздігі және өндірістік экология талаптарына сай болуын қамтамасыз етілген. Конструкциялаудың экономикалық негіздері мен тиімділігі анықталған
АННОТАЦИЯ
В дипломном проекте представлена техническая характеристика и конструкция крюкоблока. Описаны технологические схемы и оборудование применяемое при ремонте скважин. Для разработки проекта проведен детальный анализ существующих конструкций крюкоблоков, обоснован выбор прототипа и определены основные направления проектирования. В расчетной части приведен конструктивный расчет всех необходимых для проектирования параметров данного оборудования.
Также приведены вопросы техники безопасности при спускоподъемных операциях, охраны труда и охраны окружающей среды.
Эффективность предлагаемой конструкции крюкоблоков подтверждена технико-экономическими расчетами.
ABSTRACT
As a capstone project provides technical and design characteristics of heat-packer. We describe the technological schemes and equipment applied in paroteplovom stimulation. To draft a detailed analysis of existing operational structures and anchor packer, justified the choice of the prototype and identified key areas of design. In the computational part is a meaningful calculation of all necessary parameters for the design of the packer.
Also, given the issues of safety, health and environmental protection.
The effectiveness of the proposed design of the packer confirmed the technical and economic calculations.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ..................................................................................................................
1. ТЕХНИКАЛЫҚ БӨЛІМ...................................................................................
1.1 Ұңғымаларды жер асты жөндеу технологиясы............................................
1.2 Көтеріп -түсіру әрекеттері және механикаландыру.....................................
1.3 Ұңғыларды жер асты жөндеуге арналған
агрегаттардың конструкциялары мен жұмысы.................................................
1.4 Тәл жүйесінің элементтері.............................................................................
1.4.1Тағайындалуы және сипаттамалық ерекшеліктері.....................................
1.4.2 Тәл жүйені жабдықтау................................................................................
1.5 Тәл жүйелерінде болат арқанды таңдау .......................................................
1.6 Ілмеблоктың конструкциясы мен жұмыс
істеу принципі.......................................................................................................
1.7 Жобаланушы КН-25 және КН-50 ілгектері конструкциясы.......................................................................................................
1.8 Ілмеблоктарды жөндеу...................................................................................
1.9 Тәлдік арқандарды жөндеу ............................................................................
1.10 Ілмеблоктарды майлау және күту...............................................................
1.11 Шет елдік және отандық қондырғыларындағы
тәл жүйелердің конструктивті ерекшеліктерінің анализі..................................
2. ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ.............................................................................................
2.1 Ілмеблогін беріктікке арналған есеп.............................................................
-
Жүккөтергіштігі 500 кН ілмеблогын есептеу...........................................
2.3 Ілмек серіппесін есептеу................................................................................
2.4 Ілмек өсін есептеу...........................................................................................
2.5 Ілмек саусағын есептеу..................................................................................
2.6 Шток құлақшаларының есебі.........................................................................
2.7 Шток бұрандасын есептеу..............................................................................
2.8 Ілмекті есептеу.................................................................................................
2.9 Ілмеблогінің подшипниктерін есептеу..........................................................
3. Еңбекті қорғау....................................................................................................
3.1 Өндірістік қауіпті және зиянды факторларды талдау..................................
3.2. Қауіпсіздіктің жалпы шаралары..................................................................
3.3 Көтеріп-түсіру операциясының қауіпсіздігіне арналған қондырғылар..........................................................................................................
3.4 Көтеріп-түсіру операциясының қауіпсіздігіне арналған қондырғылар
мен құрал-жабдықтар............................................................................................
3.5 Көтеріп - түсіру операциясының қауіпсіздігі..............................................
4. Экономикалық бөлім.........................................................................................
4.1 Жабдықты құрастыру және ұңғыманы жөндеуге арналған.
құралдың экономикалық көрсеткіштері..............................................................
4.2Технико-экономикалық есептеулер................................................................
ҚОРЫТЫНДЫ.......................................................................................................
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
КІРІСПЕ
Жер асты жөндеу мұнай-газ өндірісінің негізгі және қиын жұмыс түрі болып табылады.
Ұңғыны жер асты жөндеуге барлық еңбегінің 20 %-дан жоғары шығын кетеді. Жер асты жөндеудің үлкен мәнді екені, жеңіл ыңғайлы және мықты аспаптар қолдану керектігі маңызды екені анық. Соңғыларын қолдану еңбекті жеңілдетеді, жұмысты тездетеді және түбегейлі құралдарды үнемдейді. Жер астын жөндеуге көптеген аспаптар мен жабдықтар қолданылады. Соңғы уақытта жеңілдетілген жабдықтар мен аспаптарды кең түрде қолдана бастады: кронблоктар, тальдік блоктар, элеваторлар, ілмектер, кілттер, штроптар және т.б.
Жаңа аспаптар қарапайымдарына қарағанда неғұрлым жеңіл. Элеваторлардың, кілттердің, штроптың және басқа да аспаптардың салмағының азаюы адамдардың еңбегін әлдеқайда жеңілдетеді, демек жөндеуді тездетуге мүмкіндік береді. Айтылғандар бойынша, яғни жеңiлдетілген аспаптың енгiзілуi мұнай ұңғымаларының жөндеуi үшiн үлкен мәндi береді.
Әрдайым жаңадан жеңілдетілген конструкциялар мойындатылып кең еніп кетпейді;бұған ұйымдастыру және техникалық сипаттамалар себептері кедергі келтіреді.
Ұйымдастыру себебіне теріс күтулер, қосымша бөліктерінің жабдықталмағандығы жатады. Техникалық себебіне теріс құрастырулар, жеке конструктивті жетіспеушіліктер, теріс жасаулар, теріс қыздыру өңдеулері жатады.
Ұйымдастыру және конструктивтi жетiспеушiлiктердiң негiзi аспаптардың жеткiлiксiз бiлiмі және түсiнуi, оған жұмыс iстейтiн күштердiң,
жер астындағы жөндеудiң бригадаларының жеткiлiксiз үйренуi және жеткiлiксiз есепке алу, пайдалану және аспаптардың жұмысының ерекше шарттарының құрастыруында болып табылады.
Қазіргі таңда мұнайшылар алдындағы басты мәселелердің бірі - бүл скважиналарды жер асты және күрделі жөндеу цехтарын, олардың техникалық базасын күшейту, алдыңғы қатардағы еңбек тәсілдері мен жоғары өнімді және қауіпсіз жұмыс тәсілдерін қолдану.
| | | | | ||||||
| | | | | ||||||
| бет | Құжат № | қолы | күні | ||||||
| Орн | Бабақұл О | | | Жүккөтергіштігі 50т ілмеблоктың конструкциясын игеру | литер | бет | беттер | ||
| Тек | | | | О | | | | ||
| | | | | М.Әуезов атындағы ОҚМУ колледжі | |||||
| Нор | | | |||||||
| Бек | | | | ||||||
1. Техникалық бөлім
1.1 Ұңғымаларды жер асты жөндеу технологиясы
Кез-келген скважиналарды (мұнай параметрлік, су айдай, газ айдау және т.с.с.) пайдаланған жағдайда оларды мезгіл-мезгіл жөндеп тұру қажет. Скважина ішінде өнім көтергіш құбырларды (НКТ), штангілерді, терең сораптар мен басқа сораптарды және басқа да құралдарды түсіріп көтеру жұмыстарына байланысты әрекеттерді жер асты жөндеу деп атаймыз.
Ол өзінің түрі мен күрделілігіне қарай кезекті (күнделікті) және күрделі жөндеу болып бөлінеді.
Күнделікті жер асты жөндеуге: терең сорапты ауыстыру, көтергіш құбыр мен штангілерді өзгертіп тұру немесе ұстап тұрған алқаның (подвеска) түріне қарап өзгерту, басқа да скважинаға түскен жеңіл заттарды көтеру (үзілген штангілер және басқа тізбек ішіндегі қалған заттарды ұстау). Осы жұмыстардың барлығын мұнай және газ басқармаларында құрылған скважинаны жер асты жөндеу бригадалары атқарады.
Скважинаны жер асты жөндеу бригадалары вахта әдісімен жұмыс істейді. Вахтаның құрамында үш адам: екеуі (оператор, оның көмекшісі) скважинаның сағасында жұмыс жасайды, үшіншісі (автокөлікші немесе моторшы) - көтеру механизмнің шығырында отырып жұмыс істейді.
Жер асты жабдықтарында болған апаттарында (үзілген құбырларды ұстау мен сағаға шығару) жою үшін жасалынатын, зақымдалған пайдалану құбыр тізбектерін орнына келтіру, қабат суларын жабу (айыру), басқа пайдалану қабатына (кешеніне) ауысу сияқты қиын жұмыстар - скважинаны күрделі жөндеу категориясына жатады.
Мұндай жұмыстарды арнайы құрылған скважинаны күрделі жөндеу бригадасы жасайды. Осы бригада скважина түбінің төңірегін өңдеу жұмыстарымен де (қабатты сұйықпен жару, сұйық кұм ағынымен тесу, қышқылмен өңдеу, дірілмен өңдеу және т.с.с.) айналысады.
Скважинада жүргізілетін күнделікті жер асты және күрделі жөндеу жұмыстары кезінде, скважина түбінің төңірегін өңдеу операциялары кезінде, оның ішіндегі құбырларды, штангілер мен басқа құралдарды көтеру және түсіру жұмыстарымен байланысты. Сондықтан скважина сағасына уақытша немесе тұрақты мұнаралар мен мачталарды қондыруды қажет етеді. Оған қоса көтеру механизмдерін (тракторға немесе автомашинаға орналасқан механикаландырылған шығыр) орналастырылады. Мұнай және газ кәсіпшіліктерінде скважинаны күнделікті жер асты жөндеу жұмыстарын жүргізу үшін колданатын мұнара (мачта) мен шығыр трактор немесе автокөлік үстінде орналасқан көтергіш агрегаттар кеңінен таралған.
Құбырларды, штангілер мен басқа құралдарды түсіру-көтеру операцияларын жасау үшін қолданатын мұнаралар мен мачта жабдықтарының үлгісі 1-ші суретте көрсетілген. Қозғалатын агрегаттардың өзінің үстінде орнатылған мұнарасы мен мачтасы болады.
Мұнара кәдімгі полиспаспен немесе ілмегі бар тәл жүйесімен жабдықталған. Оған арнайы аспап арқылы көтеретін жүк (штангілер) ілінеді. Полиспастың түйінге жиналған қозғалмайтын роликтерін кронблок деп атайды. Ол мұнараның ең үстіңгі жағында орналасады.
Кронблоктың әдетте барлық роликтері еркін бір білікке орнатылып, массивті рамаға бекітілген. Тәл жүйесінің көтеретін жүк салмағына байланысты кронблокта үштен беске дейін роликтер болуы мүмкін.
Тәл жүйесінің қозғалмалы роликтері де сол сияқты тәл блогі деп аталатын бір торапқа жиналған. Бұл жерде де барлық роликтер бір біріне еркін орнатылған.
Тәл блогы болат арқанға (қанатқа) ілініп тұрады, ол кронблок пен тәл блок арқылы және дәл сол тәртіпте кейін қарай кезекте өткізеді.
Арқаның қозғалмайтын ұшы (соңы) мұнараның негізіне бекітілген, ал қозғалатын ұшы шығырдың (лебедка) барабанына бекітілген,
Құбыр тізбегін түсіру-көтеру кезінде мұнараның құлауынан сақтандыру үшін арканның қозғалмалы ұшы оның шығыр барабанына бекітілуінің алдында, көпшілік жағдайларда мұнараның немесе мачтаның негізіне бекітілген тарту үшін арналған (оттяжной) ролик арқылы өткізіледі.
Сонымен тәл блогы мен ілмекке оларға ілінген құбырлар арқанның бірнеше шектеріне асылып көтеріліп тұрады. Олардың саны 2-ден 8-ге дейін жетеді, Шектер неғұрлым көп болса соғұрлым ілмекке, қанат бекіткен жері мен шығырға түсетін жүктің салмағын 2-8 есе азайтады. Сөйтіп олардың жұмысын жеңілдетеді.
Шығыр барабаны айналған кезде арқан (канат) барабанға оралып құбырдарды көтере бастайды. Төмен түсу құбырлар тізбегінің өз салмақтарымен болады.
Жеңіл құралдармен жұмыс жасаған кезде (құм тығындарын желонкамен кысқартылған штангілер тізбегімен, сорапты штангілер тізбегі мен тазарту кезінде, және т.б. сол сияқты жағдайларда) қанатты шығыр барабанынан кронблоктың бір ролигінен өткізіп жіберіп кұралға немесе ілмекке жалғастырып жұмыс жасай береді. Бұл кезде тәл блогын қолданбайды. Құбырлар тізбегін айналдыруға байланысты жүмыстарды (мысалы, цементті қазғылағанда) скважинаның сағасына бұрғылаған кезіндегідей ротор орналастырады.
Пайдалану мұнараларын әдетте істен шыккан бұрғылау құбырларынан немесе сорапты-компрессорлы құбырларынан биіктігі 24-28м қылып жасайды. Жүк көтергіштігі 50 және 75т. Төменгі табанының өлшемі 8*8м, ал жоғарғы алаңы 2*2м. Мачта биіктіктері 15-22м. болса соған сәйкес жүк көтергіштігі 15 пен 25т. Мачталарды скважинаның сағасына орнатқанда аздап кішкене бұрышқа қисайтып, оны арқанмен тартып қояды.
Тұрақты мұнаралар мен мачталар тек ғана жұмыс жасап тұрған кезде қолданылады да қалған кезде бос тұрады. Пайдалану скважиналарының жалпы жұмыс жасау уақытының 2-3%-ін ғана жер асты жөндеу жұмыстары алады екен, яғни мен мачталар жылына 6-10 күн ғана қолданылады деген сөз.
Сондықтан да көтеру-түсіру механизмдерін тиімді пайдалану үшін козғалмалы мачталар немесе оларды бірге үстіне салып алып жүретін көтергіштер керек.
Қозғалмалы мачталар арнайы арбаларға қондырылып скважиналар арасында автомобильмен немесе трактормен тасылып жеткізіледі. Олар шеген құбырлардан, екі аяқты, шана сияқты қылып жасалады.
Өзінің мачтасын алып жүретін көтергіштер ретінде автомобильдер мен тракторлар қолданылады. Олардың жүк көтергіштігі 16 дан 80т-ға дейін болады.
Құбырлар мен штангілерді скважинаға түсіріп, көтеру үшін комплексті құралдар қолданылады. Олар; құбырлар және штангілі элеваторлар мен кілттер ден және жеделдетіп қауіпсіздікті сақтайтын әртүрлі құрылғылардан тұрады.
Құбырлар элеваторы кұбырларды муфта арқылы ұстап тұруға олардың тізбегін түсіру-көтеру жүмыстары кезінде ұстап тұруға арналған. Құбыр элеваторы ортасында құбыр өткізетін тесігі бар екі жағында сырға (штроп) кигізетін құлағы бар, тұтас кұйылған немесе қақталған темірден жасалған қамыт сияқты кұрылғы. Элеватордың ішіндегі тесіктің диаметрі - жіберетін кұбырдың сыртқы диаметрімен сәйкес келеді. Элеватордың бір жақ бөлігі құбыр қиғызу үшін ашық болады. Құбыр элеватордың ішіне кірген соң, оның қабырғасы рычаг арқылы жабылады.
Құбырды көтерген кезде оның муфтасы элеватордың кесілген жеріне келіп тіреледі. Элеватордын екі жағындағы құлағына ілмекке жалғауына болат сырға (штроп) кигізіп солар арқылы құбырларды көтереміз.
Сорап штангілерін түсіріп-көтеру үшін шарнирлі және шынжырлы кілттер қолданылады. Штангілер мен сондай әрекеттер істеу үшін штангі кілттері қолданылады.
Жер асты жөндеу процесіндегі негізгі жүмыс түсіріп-көтеру жұмыстары, яғни скважинаға сораптық компрессорлық (НКТ), бұрғылауын немесе штангілерді және әртүрлі құралдарды түсіру не көтеру. Сондықтан жер асты жөндеуге арналған жабдықтар комплексіне көтеру құрылғысы кіреді.
1.2 Көтеріп -түсіру әрекеттері және механикаландыру
Ұңғы ішінде жүргізілетін қандай болмасын жөндеу жұмыстары құбыр мен штангіні түсіріп-көтеруге әкеліп соғады. Оны түсіріп-көтеру әрекеті деп атайды.
Жер асты жөндеудің ретіне қарай түсіру-көтеру әрекеттері, оның барлық жөндеуге кеткен уақытының 40-тан 80 %-ін кұрайды. Яғни, жер асты жөндеудің ол жалпы уақытын анықтайды.
Құбырларды, сағадағы фонтанды қондырғыны алғаннан кейін барып скважинадан көтереді. Ал терең сорапты пайдалану скважиналарын жөндегенде әуелі ең жоғарғы штангіні (жалтыратқан шток) тербелмелі станоктан айырып, балансирдің басын бір жаққа бұрып қояды. Құбырларды қолмен бұрап бір-бірінен айырғанда және бұрап тізбекке қосқанда реті мынадай болады. Скважинаға жіберілген құбырлар тізбегін, элеватор арқылы, ілмекке ілдіріп қояды да муфта арқылы ұстап тұрады.
Құбырды сәл көтергеннен кейін, екінші құбырдың муфтасы сағада көтергенде осы муфтаның астына элеватор салады. Ол бірінші құбырды бұрағанда екінші құбыр скважинаға түсіп кетпеуінен сақтайды. Бұрап босатқан бірінші кұбырды мұнараның алдындағы көпіршеге салады. Сүйтіп осы ретпен құбыр көтеріледі. Құбырды скважинаға керісінше түсіреді.
Скважинаны штангілі терең сорап қондырғылары мен пайдалану кезінде жөндегенде сорапты-компрессорлы құбырларды түсіріп көтергенде онымен қатар штангілерді бірге көтеріп түсіреді. Ол жұмыстар құбырды түсіріп-көтергенмен бірдей болады. Бірақ, онда штангі элеваторы мен штангі кілтгері қолданылады. Түсіріп-көтеру жұмыстарында көп қол жұмысын қажет ететін әрекеттерде (элеваторды көпіршеден сағаға тасу, құбыр мен штангіні қолмен бұрап шығару) жеңілдету үшін Молчанов автоматы АПР (ойлап шығарған автордың фамилиясымен) колданылады. АПР (автомат подземного ремонта) автоматын, қолданатын арнайы комплексі кұралдармен бірге қолданып келесі жүмыстарды атқарады:
-
Арнайы ұстауыш сына мен спайдер арқылы құбырлар тізбегін
автоматты түрде ұстап алып көтеріп тұру; жеңілдетілген элеватор
мен жұмыс жасаған кезде спайдер ілмекте ілулі тұрады. -
Құбырларды механикалық бұрап жалғап және бұрап айыру -
Бұралғанда түсетін салмақты (күшті) автоматты шектеу
4. Скважинадағы құбыр тізбегін автоматты түрде ортаға келтіру
АПР-дің комплексті механизмдері мынадай бөлшектер мен тораптан тұрады; спайдермен, біртұтас жалғанған кұбырларды бұрап жалғап және бұрап айыру автоматы; жеңілдетілген бір сақиналы элеватор; кұбыр кілті; бекіткіш кілті; астына төсейтін шанышқы; кұбырдың өсінің скважина өсімен бірдей болуға қолданатын ортаға дәл келтіргіш (центратор).
АПР автоматы құбыр кілтін айналдыратын айналдырғышқа 3 орнатылған жүргізушіден 4 тұрады. Ол құбырлар тізбегін салбыратып ұстап тұратын бұрап ашатын және бұрап қосатын құбырға және спайдер 9-ге бекітілген, және спайдер 9.
Спайдердің плашкасы автоматтандырылған. Олардың төмен-жоғары қозғалуын реттеп отырады.
Құбыр жоғары қарай жылжығанда плашкаларды өзімен бірге кішкене көтереді, ал жүктің салмағы мен плашкамен бірге көтеріліп жұмыс істемейтін күйге келеді. Құбыр төмен түскенде, элеватор алқаға отырып плашкамен бірге түседі.
Плашка құбырды жанағанда оны іліп алып сына сияқты болып бекітіледі. Элеватордың төменгі жазықтығы мен алқаның жоғарғы жазықтығының арасында саңылау пайда болады. Ол құбырлардан элеваторды еркін шығаруына мүмкіндік береді.
Жүргізушіні 7 элоктроқозғалтқыштық 2,6 тістері жалғанған қосақтар арқылы айналдырады. Автоматтың 1 корпусының 5 қабының ішінде орналасқан тісті дөңгелек 2 еркін айнала алады. Автомат пен элоктроқозғалтқыш арасында орналасқан муфта 8 арқылы момент айналуын, күшін реттеп отырады.
Автомат массивті тіреуішке орнатылған, маймен толтырылған үш полюсті реверсивті жібергішпен басқарылады. Жібергіш кәсіпшіліктегі күш электр тобынан келетін тоққа жалғанған элоктроқозғалтқышпен кабель арқылы байланысады. Сорап штангілерін бұрау мен бұрап ашу үрдісін механикаландыру үшін АШК және МШК атты штангі кілттерін қолданады. Олардың жұмыс жасау принципі АПР-мен сәйкес.
Скважиналарда жер асты жөндеу жеке әрекеттерді жүргізгенде, жұмысшылардың еңбегін жеңілдету үшін, әртүрлі кіші механизация аспаптары қолданылады: құбыр мен штангіні бағыттауыш құрылғы (воронка), көпіршеге құбырды жеткізетін саласка мен тартпа, сүйреп жүретін шанышқы, қол құралдарын тасып жүретін құрылғылар және т.с.с.
1.3 Ұңғыларды жер асты жөндеуге арналған агрегаттардың конструкциялары мен жүмысы
Скважиналарды жер асты жөндеу жұмыстары кезінде міндетті түрде түсіріп-көтеру операциялары жүргізіледі. Бұл операцияларға тұрақты немесе өзі жүретін агрегаттар қолданады.
Қазіргі заманда түсіріп-көтеру операцияларын орындау үшін жабдықтар комплексінің екі түрі қолданылады:
-
Тұрақты мұнара мен жылжымалы шығырдың біріге жұмыс істеуі. Мұнара құбыр мен штангаларды қалауға арналған төсенішпен жабдықталады, ал шығыр (лебедка) автокөлікке орнатылған. -
Жылжымалы агрегат. Ол өткіштігі жоғары автокөлікке немесе табаны шынжырлы тракторға орнатылған мұнара мен шығырдан тұрады.