Файл: Отчет по Лабораторной работе по дисциплине Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин.docx
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 76
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рисунок 3 — Лебедка ЛБУ-37-1100Д
1.2.1 Наименование лебедки ЛБУ-37-1100Д
Л — Лебедка;
Б — Буровая;
У — Уралмашзавод;
37 — максимальное натяжение каната на барабане в тоннах;
1100 — максимальная расчетная мощность на барабане, кВт;
Д — привод дизельный.
1
— подъемный вал (барабан); 2 — муфта шинно-пневматическая МШ 1070x200;
3 — привод командоаппарата и датчика подачи; 4 — тормоз электромагнитный ТЭИ800-60; 5 — цепная трансмиссия быстрой скорости; 6 — цепная трансмиссия тихой скорости; 7 — регулятор подачи долота (РПДЭ); 8 — коробка передач;
9 — редуктор (Ц2Н-450-50-32-У2); 10 — тормоз колодочный ТКГ-400У2;
11 — электродвигатель 4ПФ-2Б250
Рисунок 4 — Кинематическая схема лебедки ЛБУ-37-1100Д
1.2.2 Назначение
Лебедка ЛБУ-37-1100Д предназначена для работы в составе буровой установки БУ5000/320 ДГУ-1.
Лебедка ЛБУ-37-1100Д служит для:
1) подъема и спуска бурильного инструмента;
2) спуска обсадных труб;
3) подачи инструмента на забой;
4) передачи вращения ротору;
5) подъем и опускание вышки;
6) аварийный подъём инструмента.
Устройство, работа лебёдки, подготовка её к работе и техническое обслуживание аналогичны ЛБУ-1200К.
1.3 Технические характеристики ЛБУ-1200К и ЛБУ-37-1100Д
Таблица 1 — Краткие технические характеристики ЛБУ-1200К и ЛБУ-37-1100Д
| Наименование параметров | ЛБУ-1200К | ЛБУ-37-1100Д |
| Максимальная грузоподъемность, т | 200 | 320 |
| Расчетная мощность на входе в лебедку, кВт | 645 | 710 |
| Диаметр талевого каната, мм | 28 | 35 |
| Оснастка | 5x6 | 5x6 |
| Число скоростей вращения подъемного вала | 6 | 4 |
| Размеры подъемного барабана, мм: – диаметр – длина | 650 840 | 685 1373 |
| Тормозная система | Ленточный тормоз с управляющим балансиром | |
| Тормоз вспомогательный | Электромагнитный тормоз | |
| | ТЭП-4500 | ТЭИ-800 |
| Размеры тормозного шкива, мм: – диаметр – ширина | 1180 250 | 1270 270 |
| Привод дополнительный | Привод дополнительный* | РПД** |
| Цепи | ЗН-50,8 | 4Н-50.8 |
| 2Н-50.8 | 2Н-50.8 | |
| ПР-12,7-1820-1 | 6Н-38,1 | |
| ГОСТ 13568-75 | ПР-12,7-1820-1 | |
| ГОСТ 13568-75 | ||
| Муфты | МШУ-1070 | 2МШУ-1070 |
| 2МШ-700 | МШУ-1070 | |
| 2МШ-500 | 2МШУ-500 | |
| Зубчатые | Зубчатые | |
| Габаритные размеры, мм: – длина – ширина – высота | 5750 3181 2598 | 8333 3227 2255 |
| Масса, кг | 22800 | 40450 с системой охлаждения тормоза ТЭИ-800-60 |
* Привод дополнительный предназначен для подъема и опускания вышки, для подъема бурильных труб и аварийных работ.
** Функции РПД, кроме указанных в дополнительном приводе регулирование подачи долота на забой.
1.4 Ленточный тормоз буровых лебёдок
а, б, в, г — кинематические схемы ленточных тормозов; 1 — рукоятка; 2 — шкив тормозной; 3 — барабан лебедки; 4 — ленты стальные; 5 — шейка мотылевая;
6 — кран Казанцева; 7 — цилиндр тормозной; 8 — вал коленчатый; 9 — шейка шатунная; 10 — балансир; 11 — подшипник; 12, 15 — рычаг; 13 — вал; 14 — тяга; 16 — проушина; 17 — шейка тормозного вала; 18 — баллон; 19 — пневмоцилиндр; 20 — клапан
Рисунок 5 — Кинематические схемы ленточных тормозов буровых лебедок
Ленточный тормоз — основной тормоз буровой лебедки. Он предназначен для
остановки и удержания в неподвижном положении бурильной колонны и другого инструмента, спускаемого и поднимаемого из скважины. Ленточный тормоз при необходимости может быть использован в качестве вспомогательного. Например, в случаях отказа или недостаточного тормозного момента вспомогательного тормоза лебедки для снижения скорости спуска колонны труб в скважину используется ленточный тормоз. При отсутствии регулятора подачи долота ленточный тормоз служит для поддержания осевой нагрузки на долото и подачи бурильной колонны по мере углубления забоя скважины.
Основное торможение барабана необходимо при спуске колонны. При включении обратного вращения барабана должно наступить автоматическое растормаживание. Этим требованиям наиболее полностью удовлетворяют простые ленточные тормоза с рычажным управлением.
Основным параметром ленточного тормоза является тормозной момент, создаваемый ленточным тормозом. Тормозной момент — момент, приложенный к тормозным шкивам с целью остановки колонны при спуске и удержанием её в неподвижном состоянии. Тормозной момент, создается ленточным тормозом в результате трения между фрикционными колодками и тормозными шкивами.
Также важными параметрами являются скорость трения колодки о шкив, удельная нагрузка, от которых зависит ширина тормоза и износ колодок и тормозной поверхности шкива.
Тормозные шкивы монтируют непосредственно на барабане лебедки, что диктуется требованиями техники безопасности работ при бурении, кроме того, это уменьшает вращающиеся массы промежуточных элементов, что делается с целью улучшения динамических качеств лебедки.
Исполнительный орган пневматического привода ленточных тормозов — тормозной цилиндр одностороннего действия, в котором рабочий ход поршня совершается под действием сжатого воздуха, а обратный ход — под действием
пружины. Конструкции тормозных цилиндров буровых лебедок показаны на рисунке 6.
а — тормозной цилиндр обычный; б — поршневой тормозной цилиндр;
А — проушина; Б — полость цилиндра; В — отверстие; 1, 19 — поршень;
2 — гильза; 3, 14 — крышка; 4, 16 — пружина; 5, 15 — шток; 6 — рычаг;
7 — коленчатый вал; 8 — втулка; 9, 13 — шпилька; 10, 17 — стойка; 11 — опора шаровая; 12 — цилиндр тормозной; 18 — крепление тормозного цилиндра
Рисунок 6 — Пневматический тормозной цилиндр одностороннего действия
1.5 Вспомогательные тормоза
1.5.1 Гидродинамический тормоз1 — статор; 2 — ротор; 3 — вал ротора; 4 — лопатки ротора; 5 — подшипниковая опора; 6 — лопатки ротора
Рисунок 7 — Гидродинамический тормоз
Гидравлический тормоз применяется в качестве вспомогательного тормоза замедления, поглощая часть энергии, выделяемой при спуске, тем самым существенно продлевая ресурс фрикционных накладок механических тормозов лебедки.
Тормоз подключается к подъемному валу лебёдки неоперативной кулачковой муфтой только на время спуска инструмента.
Принцип работы тормоза: при спуске инструмента создаётся циркуляция жидкости между неподвижными статорами 1 и вращающимся ротором 2. Благодаря высоким скоростям циркуляции и встречного наклона лопаток создаётся значительный тормозной момент.
Изменение величины тормозного момента достигается регулированием уровня жидкости в полости тормоза.
Тормоз прост по устройству, надёжен. Недостатком данного типа тормоза является малая эффективность при низкой скорости вращения ротора.
1.5.2 Электрический индукционный тормоз1 — статор магнитный; 2 — обмотка возбуждения; 3 — кольцевая проточка;
4 — якорь; 5 — вал; 6 — подшипник; 7 — фланцевая муфта
Рисунок 8 — Электрический индукционный тормоз
Электрические вспомогательные тормоза по сравнению с механическими и гидравлическими отличаются удобством управления, устойчивым режимом работы, лёгкостью и плавностью перехода с одного режима на другой.
Электрический индукционный тормоз состоит из следующих основных узлов: статора, якоря и подшипниковых щитов. При подаче постоянного напряжения на катушке возбуждения наводится магнитный поток статора, который, взаимодействуя с вихревыми токами якоря, создаёт тормозной момент. Энергия торможения превращается в тепло, которое уносится охлаждающей жидкостью.
1.5.3 Электрический порошковый тормоз
1 — статор; 2 — ротор; 3 — железный порошок
Рисунок 9 — Тормоз электрический порошковый
Принцип действия тормоза основан на использовании электромагнитных и механических сил, действующих на заполненном магнитным порошком в зазоре тормоза. Управляя плотностью магнитного потока можно изменять тормозной момент в широких пределах вплоть до полной остановки. Данный вид тормоза можно применять как регулятор подачи долота.
Охлаждение тормоза осуществляется водой (допускается антифриз), которая поступает из охладительной установки (бак ёмкостью 0,7 м3, смонтирован на одной раме с насосным агрегатом).
1.6 Крепление мёртвого конца каната
1 — стойка; 2 — тяга; 3 — зажимная планка; 4 — консоль; 5 — канат; 6 — барабан; 7 — ось; 8 — подшипник; 9 — ось; 10 — подшипник; 11 — стопор; 12 — планки
Рисунок 10 — Крепления конца каната
Механизм крепления каната предназначен для крепления и перепуска неподвижной ветви талевого каната и замера специальным датчиком усилий, возникающих в неподвижной ветви каната.
Наряду с основным назначением механизмы крепления каната обеспечивают удобство и быстроту смены и перепуска талевого каната.
2 Лебёдки с зубчатой трансмиссией
Лебёдки серии «АС» и «ЭТ» (электрический привод и торможение электродвигателем), по сравнению с традиционными лебёдками с цепными передачами, имеют следующие преимущества.
1) В лебёдках данной серии отсутствуют: цепные передачи, шинно-пневматические муфты, вспомогательный тормоз (электромагнитный, электрический индуктивный, гидродинамический), ленточный тормоз, рукоятка управления тормозом.
2) Лебёдки имеют уменьшенные габаритные размеры, а их масса меньше на
20–30 % по сравнению с лебёдками с цепными передачами.
3) Лебёдки имеют идеальную подъёмную характеристику, регулирование скорости подъёма и спуска осуществляется на 100 %.
4) Привод регулируемый. Электродвигатель (электродвигатели) главного привода может быть как постоянного (серия «ЭТ»), так и переменного тока («АС»).
Электродвигатель лебёдки может использоваться в режимах:
– приводного электродвигателя, при подъёме бурильной колонны;
– тормозной машиной, при спуске бурильной или обсадной колонны;
– регулятора подачи долота при бурении.
5) В зубчатой трансмиссии применены высококачественные стали, рабочие поверхности зубьев имеют специальные упрочнения.
6) Лебёдки имеют пневмомеханичсекие дисковые тормоза, выполняющие функции стояночного и аварийного тормозов.
7) Бесконтактные уплотнения валов не содержат изнашивающихся элементов и полностью исключают как протекание масла наружу, так и проникновение пыли и влаги внутрь трансмиссии.
8) Передаточные числа при двухскоростной трансмиссии подобраны с таким расчётом, чтобы работа с бурильной колонной обеспечивалась на «быстрой» передаче. Переключение передач с «быстрой» на «тихую» производится сравнительно редко, как правило, при спуске обсадных колонн, ликвидации прихватов и т.п.
9) Дистанционное управление лебёдкой создаёт комфортные условия труда, бурильщик может работать сидя в кресле, что способствует повышению производительности труда.
2.1 ЛБУ-1500 АС1 с зубчатой односкоростной трансмиссией
1 — электродвигатель; 3 — колпак вентиляционный; 5 — рама-корпус; 8 — вал подъёмный; 9 — привод датчика оборотов; 15 — винтовые упоры; 20 — вал ведущий; 21 — вал карданный; 22 — гайка; 23 — шайба отгибная; 24 — гайка;
25 — фланец
Рисунок 11 — ЛБУ-1500 АС1 (вид спереди)
2.1.1 Наименование лебедки ЛБУ-1500 АС1
Л — Лебедка;
Б — Буровая;
У — Уралмашзавод;
1500 — максимальная расчетная мощность на барабане, кВт;
АС — Электропривод асинхронный;
1 — Односкоростная.
2.1.2 Назначение
Лебедка ЛБУ-1500АС1 используется для работы в составе вышечно-лебедочного блока буровой установки с талевым канатом Ф35 с допустимой нагрузкой на крюке 320 т при оснастке талевой системы 5х6.
