МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ФГБОУ ВО «ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет____________________Магистерской подготовки______________

Кафедра «Бурение нефтяных и газовых скважин»

Направление 21.04.01 «Нефтегазовое дело» __________

Магистерская программа «Разработка нефтяных месторождений»

КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине:

«Системы автоматизированного проектирования»

на тему:

«Проект разработки трёхмерной модели бурового долота шарошечного типа»

Выполнил: магистрант 1-го курса

группы Г047 Н.Э. Муталимов

Проверил: А.С. Абдулкадыров


Махачкала – 2022 г.

Содержание

1. 
   Введение
   

Ни одна из множества прикладных задач, связанных с разведкой и освоением месторождений, добычей, транспортом, переработкой, хранением и реализацией нефти и газа, не может быть решена без тщательного планирования, подготовки и контроля выполняемых работ, которым предшествует проведение научно-исследовательских, опытно-конструкторских проектно-изыскательских работ.

Поиск методов повышения эффективности проектного производства является одним из приоритетных направлений при проектировании объектов обустройства нефтяных и газовых месторождений. Соответственно, актуальной является задача развития технологии процесса проектирования путем привлечения новых информационных технологий.

Информационные технологии коренным образом меняют технологию проектирования и роль проектировщиков. Успех работы проектного института в настоящее время определяется не только научным потенциалом

---

, инженерными кадрами, но и способностью эффективно использовать новые информационные технологии. Для сохранения конкурентоспособности проектные институты должны постоянно обновлять технологию проектирования. Она должна всегда соответствовать быстро меняющимся условиям, технологическим аспектам объектов проектирования при постоянном росте уровня компьютеризации.

Автоматизация проектирования занимает особое место среди информационных технологий. Во-первых, автоматизация проектирования – синтетическая дисциплина, ее составными частями являются многие другие современные информационные технологии. Так, техническое обеспечение систем автоматизированного проектирования (САПР) основано на использовании вычислительных сетей, телекоммуникационных технологий.

В нефтегазовой отрасли применяются следующие основные направления САПР:

• 
  проектирование технологического оборудования месторождений и процессов переработки нефтепродуктов;
  
• 
  проектирование объектов инфраструктуры и обустройство месторождений;
  
• 
  подготовка производства технологического оборудования;
  
• 
  проектирование трубопроводного транспорта и вспомогательного оборудования;
  
• 
  обеспечение строительно-монтажных и производственных служб рабочей и эксплуатационной документацией;
  
• 
  обеспечение производственных служб ремонтной документацией;
  
• 
  инженерное сопровождение строительно-монтажных и ремонтных работ;
  
• 
  поддержка научно-изыскательных и исследовательских работ.
  

Целью курсовой работы является освоение двух- и трёхмерных систем автоматизированного проектирования и черчения для дальнейшего применения в разработках нефтяных и газовых месторождений.

В данной работе рассмотрен пример создания 3D модели бурового долота шарошечного типа в программном обеспечении AutoCAD компании Autodesk.

2. 
   Описание и этапы создания модели.
   

Долото шарошечное  — это разновидность бурового оборудования, породоразрушающий дробящий, дробяще-скалывающий инструмент с вооружением шарошки в виде фрезерованных на ней зубьев различной длины и конфигурации или впрессованных на неё штырей из твёрдого сплава, применяемый для механического разрушения горной породы от мягкой до очень крепкой в процессе бурения скважины.

---

Технические условия на изготовление буровых долот шарошечного типа регламентируются ГОСТ 20692-2003 «Долота шарошечные».

Основными конструктивными особенностями долота шарошечного каждого типоразмера являются конструкция шарошек, схема опор, промывочные устройства, наплавка зубьев твёрдым сплавом и оснащение шарошек твёрдосплавными зубками. Тип долота шарошечного определяется расположением шарошек и оснащением их зубьями.

В данной работе построена модель трёхшарошечного долота диаметром 127 мм для бурения абразивных пород средней твердости (СЗ), с центральной промывкой (Г), на двух или более радиальных подшипниках скольжения с одним или более упорным подшипником скольжения и герметизацией опоры (АУ) с условным обозначением «III 127 СЗ-ЦАУ ГОСТ 20692-2003».

При построении конечной модели (далее – Сборка) использован метод создания моделей отдельных элементов с последующим объединением в единый объект и расположением элементов на различных слоях, что позволяет рассматривать в отдельности каждый элемент Сборки.

Сборка состоит из следующих элементов:

• 
  корпус;
  
• 
  шарошки;
  
• 
  зубки.
  

Далее рассмотрим процесс создания каждого элемента подробнее.

При описании этапов формирования моделей применяемые инструменты AutoCAD приведены в круглых скобках.

3. 
   Моделирование корпуса долота.
   

В связи с тем, что ниппель долота не окрашивается создание модели корпуса разделено на два этапа.

На первом этапе создана модель ниппеля, моделирование которого разбито на следующие основные шаги:

1. 
   Создание слоя «Ниппель»;
   
2. 
   Создание 2D чертежа половины ниппеля;
   
3. 
   Создание 3D модели путём вращения созданного 2D чертежа на 380 градусов (Вращать);
   
4. 
   Снятие фаски с верхней части ниппеля (Грани конуса);
   
5. 
   Создание треугольного контура вырезаемой резьбы на вертикальной 2D плоскости по размерам, регламентированным ГОСТ 28487-90 «Резьба коническая замковая для элементов бурильных колонн»;
   
6. 
   Создание траектории вырезаемой резьбы (Спираль);
   
7. 
   Вращение контура резьбы по направлению резьбы (Сдвиг);
   
8. 
   Вычитание контура полученной модели резьбы из корпуса ниппеля (Вычитание);
   
9. 
   Выбор типа материала «Сталь сатинированная» (Обозреватель материалов).
   

Полученная модель представлена на рисунке 1.

Моделировании корпуса состоит из следующих основных этапов:

1. 
   Создание слоя «Корпус»;
   
2. 
   Создание 2D чертежа половины корпуса;
   
3. 
   Создание 3D модели путём вращения созданного 2D чертежа на 380 градусов (Вращать);
   
4. 
   Создание конуса в нижней части корпуса по алгоритму, указанному в пп. 2 и 3;
   
5. 
   Вычитание контура полученного конуса из корпуса долота (Вычитание);
   
6. 
   Создание 3D моделей для вырезания и последующее вычитание их из корпуса для создания контура вертикальных опор долота по алгоритму, указанному в пп. 2 и 5, а также с применением инструмента «Выдавить»;
   
7. 
   Создание круглых площадок под установку шарошек (2D окружность, выдавить) и последующее сопряжение площадок с корпусом
   (3D выравнивание);
   
8. 
   Выбор типа материала «Краска синяя» (Обозреватель материалов).
   

---

Полученная модель представлена на рисунке 1.



Рисунок 1. Модель корпуса долота.

4. 
   Моделирование зубок шарошек.
   

Моделирование зубок шарошек состоит из следующих этапов:

1. 
   Создание слоя «Зубья»;
   
2. 
   Создание 2D чертежа половины зуба;
   
3. 
   Создание 3D модели путём вращения созданного 2D чертежа на 380 градусов (Вращать).
   
4. 
   Выбор типа материала «Сталь сатинированная» (Обозреватель материалов).
   

Для оснащения шарошек по алгоритму, приведённому в пп. 1-3 созданы зубки трёх типоразмеров.

Полученная модель представлена на рисунке 2.



Рисунок 2. Модель зуба шарошки.

5. 
   Моделирование шарошек.
   

Моделирование шарошек состоит из следующих этапов:

1. 
   Создание слоя «Шарошка»;
   
2. 
   Создание 2D чертежа половины шарошки;
   
3. 
   Создание 3D модели путём вращения созданного 2D чертежа на 380 градусов (Вращать).
   
4. 
   Сопряжение созданных зубок (раздел 3) с шарошкой
   (3D выравнивание);
   
5. 
   Клонирование зубок вокруг шарошки (круговой массив);
   
6. 
   Вычитание полученных зубок из корпуса шарошки (Вычитание) для обеспечения возможности скрывать и показывать зубки;
   
7. 
   Повторное выполнение пункта 4;
   
8. 
   Выбор типа материала «Краска синяя» (Обозреватель материалов).
   

Полученная модель шарошек без зубок представлена на рисунке 3.

Модель шарошек с зубками представлена на рисунке 4.



Рисунок 3. Модель шарошки без зубок.



Рисунок 4. Модель шарошки с зубками.

6. 
   Итоговая модель сборки.
   

---

Для создания итоговой модели необходимо соединить все созданные элементы Сборки при помощи инструмента 3D выравнивание.

Послойное распределение элементов системы позволяет рассматривать сборку в различных вариациях скрытых и отображаемых элементов Сборки.

Итоговая модель сборки представлена на рисунке 5.



Рисунок 4. Итоговая модель Сборки.

7. 
   Заключение
   

В ходе выполнения курсового проекта мы рассмотрели такое программное обеспечение как AutoCAD. Изучив теоретический материал, мы перешли к освоению практической части. При выполнении практическо-аналитической части курсового проекта было смоделировано шарошечное долото.

Выполнены все поставленные цели, а именно.

1. 
   Ознакомление с программой AutoCAD (интерфейс, методы визуализации и т. д.);
   
2. 
   Ознакомление с работой большого круга команд и комбинаций «горячих» клавиш и «фишек», что позволило уменьшить количество ступеней построения модели;
   
3. 
   Построение 3D модели шарошечного долота.
   

Таким образом сделано заключение, что AutoCAD прост в использовании, все команды «лежат на поверхности», многие операции выполняются одним нажатием кнопки. Обучиться работе в нём не составит труда, тем более для тех, кто хорошо владеет функционалом AutoCAD.

8. 
   Литература
   

1. 
   ГОСТ 20692-2003 «Долота шарошечные»;
   
2. 
   ГОСТ 28487-90 «Резьба коническая замковая для элементов бурильных колонн»;
   
3. 
   Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования. Москва. Издательство МГТУ имени Н.Э. Баумана, 333 с.
   

---

Смотрите также файлы

• Контрольная работа по теоретическим основам организации обучения в разных возрастных группах Особенности обучения детей раннего возраста.docx

• Министерство просвещения российской федерации федеральное государственное бюджетное.doc

• .docx

• Рассмотрена.docx

• Задание Подберите психологопедагогическую диагностику ребенка младшего школьного возраста для выявления адаптации к школе (необходимо указать название диагностики, автора, на что направлена), аргументировав свой выбор.docx