Оборудование для герметизации устья скважины - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа

Главная

Геология, гидрология и геодезия
Оборудование для герметизации устья скважины

Анализ условий эксплуатации плашечного превентора и область применения. Эскизная проработка фиксирующего устройства плашек превентора. Расчет затяжки шпилечного соединения. Последовательность монтажа превентора, техническое обслуживание и ремонт узлов.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Анализ тенденций развития и постановка задачи проектирования
1.1 Анализ функционального назначения и область применения превенторов
1.2 Анализ условий эксплуатации плашечного превентора
1.3 Анализ основных параметров превенторов
1.4 Анализ конструктивного исполнения
1.6 Эскизная проработка фиксирующего устройства плашек превентора
2. Расчет узлов и деталей превентора
2.2 Расчет гидроцилиндра превентора
2.3 Расчет крышки гидроцилиндра превентора
2.5 Расчет затяжки шпилечного соединения
3.1 Требования к монтажу и его технология
3.2 Последовательность монтажа превентора
4. Техническое обслуживание превенторов
5. Ремонт систем и узлов превентора
В процессе бурения скважин на нефть и газ отмечаются проявления и фонтаны, нарушающие состояние скважин, проведение работ, необходимых для качественного их завершения. Природа и причины пластовых проявлений различны, и являются следствием незнания пластового давления, неправильного ведения технологии бурения и нарушения технологической дисциплины. Открытые фонтаны и выбросы представляют опасность для персонала, приводят к загрязнению окружающей среды и пожарам.
Для предотвращения открытых выбросов и фонтанов при бурении, испытании, освоении скважин применяют, постоянно совершенствующиеся схемы обвязки устья противовыбросовым оборудованием.
Противовыбросовым оборудованием являются герметизирующие устройства, которые устанавливаются на устье скважин, герметизируют скважину, как при наличии в ней бурильных труб, так и при их отсутствии.
Наиболее часто для герметизации устья скважин используются плашечные превенторы, что связано с относительной простотой конструкции, обслуживания и управления ими, а так же повышенной, в сравнении с другими видами превенторов, надежностью работы.
Однако плашечные превенторы не обеспечивают герметизации устья скважины, если на уровне плашек располагается ведущая труба, бурильный замок, муфта или другие части колонны труб, диаметр и геометрические формы которых не соответствуют установленным в превенторе плашкам.
Целью данного курсового проекта является применение в разрабатываемой конструкции новых решений, позволяющих повысить надежность и эффективность эксплуатации превентора, снизить металлоемкость и обеспечить удобство и безопасность его обслуживания.
1. Анализ тенденций развития и постановка задачи проектирования
1.1 Анализ функционального назначения и область применения превенторов
Для герметизации устья скважин используют плашечные, универсальные (кольцевые) и вращающиеся превенторы.
Плашечный превентор предназначен для герметизации устья скважины в процессе разбуривания, спуска и подъема НКТ и других работ по освоению и ремонту скважины. Их применяют для эксплуатации в умеренном и холодном макроклиматических районах. Плашечные превенторы обеспечивают возможность расхаживания колонны труб при герметизированном устье в пределах длины между замковыми или муфтовыми соединениями, подвешивание колонны труб на плашки и ее удержание от выталкивания под действием скважинного давления.
Универсальные превенторы обладают более широкими возможностями. Они предназначен для повышения надежности герметизации устья скважины. Его основное рабочий элемент -- мощное кольцевое упругое уплотнение, которое при открытом положения превентора позволяет проходить колонне бурильных труб, а при закрытом положении -- сжимается, вследствие чего резиновое уплотнение обжимает трубу (ведущую трубу, замок) я герметизирует кольцевое пространство между бурильной и обсадной колоннами. Эластичность резинового уплотнения позволяет закрывать превентор на трубах различного диаметра и на замках я УБТ. Применение универсальных превенторов дает возможность вращать и расхаживать колонну при герметизированном кольцевом зазоре. Кольцевое уплотнение сжимается либо в результате непосредственного воздействия гидравлического усилия иа уплотняющий элемент, либо вследствие воздействия этого усилия на уплотнение через специальный кольцевой поршень. Универсальные превенторы со сферическим уплотняющим элементом и с ионическим уплотнителем изготовляет ВЗБТ.
Универсальный гидравлический превентор со сферическим уплотнением плунжерного действия состоит из корпуса, кольцевого плунжера и кольцевого резинометаллического сферического уплотнителя.
Уплотнитель имеет форму массивного кольца, армированного металлическими вставками двухтаврового сечения для жесткости и снижения износа за счет более равномерного распределения напряжений. Плунжер ступенчатой формы с центральным отверстием. Уплотнитель фиксируется крышкой и распорным кольцом. Корпус, плунжер и крышка образуют в превенторе две гидравлические камеры и, изолированные друг от друга манжетами плунжера. При подаче рабочей жидкости под плунжер через отверстие в корпусе превентора плунжер перемещается вверх и обжимает по сфере уплотнение так, что оно расширяется к центру и обжимает трубу, находящуюся внутри кольцевого уплотнения. При этом давление бурового раствора в скважине будет действовать на плунжер и поджимать уплотнитель. Если в скважине нет колонны, уплотнитель полностью перекрывает отверстие. Верхняя камера служит для открытия превентора. При нагнетании в нее масла плунжер движется вниз, вытесняя жидкость из камеры в сливную линию. Уплотнитель расширяется и принимает прежнюю форму.
1. протаскивать колонны общей длиной до 2000 м с замками или муфтами с конусными фасками под углом 18°;
2. расхаживать и проворачивать колонны;
3. многократно открывать и закрывать превентор.
Конструкция превентора допускает замену уплотнителя без его демонтажа. Управление универсальным превентором может осуществляться либо с помощью ручного плунжерного насоса, либо с помощью насоса с электроприводом. Время закрытия универсального превентора гидроприводом 10 с.
Вращающиеся превенторы предназначены для автоматической герметизации устья скважины вокруг любой части бурильной колонны, в том числе ведущих, утяжеленных, НКТ, а также замковых соединений бурильных труб, при ее вращении, расхаживании, наращивании и выполнении спускоподъемных операций. Вращающиеся превенторы применяют взамен разъемного желоба для отвода бурового раствора к блоку очистки циркуляционной системы буровой установки. Вращающиеся превенторы применяют при бурении с промывкой аэрированным буровым раствором, продувкой газообразными агентами, обратной промывкой, регулированием дифференциального давления в системе скважина - пласт, а также при вскрытии продуктивных пластов на «равновесии» и с депрессией в климатических условиях широкого диапазона зон. Этот превентор уплотняет ведущую трубу, замок или бурильные трубы, что позволяет поднимать, спускать или вращать бурильную колонну.
Основной элемент вращающегося превентора уплотнитель , позволяющий протаскивать инструмент через его отверстие, Уплотнитель состоит из металлического основания и резиновой части, прикреплен к стволу при помощи байонетного соединения и болтов. От проворачивания его предохраняют шпоночные выступы, входящие в вырезы ствола. В патроне превентора на двух радиальных и одном упорном подшипниках качения смонтирован ствол. Манжетные уплотнения служат для предохранения превентора от попадания в него жидкости из скважины между стволом, корпусом н патроном. Фиксация патрона в корпусе осуществляется защелкой, которая открывается под давлением масла, подаваемого ручным насосом через штуцер.
1.2 Анализ условий эксплуатации плашечного превентора
Эксплуатация плашечного превентора в условиях Крайнего Севера ставит его в положение активного и, как правило, весьма неблагоприятного воздействия климатических факторов, к главнейшим из которых относятся низкие температуры, суточные и годовые перепады этих температур и влажность.
Одной из главных причин увеличения параметра потока отказов плашечного превентора в зимние месяцы являются учащенные хрупкие разрушения стальных деталей, являющиеся следствием перехода при низких температурах металла этих деталей из вязкого состояния в хрупкое.
Низкотемпературная хрупкость или хладноломкость сталей зависит от химического состава и структуры металлов. Стали, легированные никелем, ниобием, марганцем, хромом, менее склонны к низкотемпературной хрупкости, так как присадки способствуют образованию мелкозернистых структур. Так основными марками сталей, применяемых при изготовлении деталей плашечного превентора, являются 35Л, 35ХГС, 40ХЛ и др.
При эксплуатации превентора в условиях низкой температуры окружающего воздуха необходимо реализовать мероприятия по обеспечению его работоспособности (применение смазки и материалов уплотнительных элементов с характеристиками, сохраняющими такие необходимые свойства, как текучесть и эластичность при низкой температуре, подогрев корпуса превентора) в соответствии с рекомендациями изготовителей. Превенторы могут поставляться со встроенными каналами под парообогрев, обеспечивающими повышенную долговечность резиновых уплотнений при эксплуатации в условиях отрицательных температур.
1.3 Анализ основных параметров превенторов
К основным параметрам превенторов относятся диаметры проходных отверстий и рабочее давление. Диаметры и присоединительные размеры превенторов согласуются с диаметрами долот, бурильных и обсадных труб, а также колонных головок. Типоразмеры превенторов выбирают с учетом давления вскрываемых пластов и диаметра отверстия стволовой части противовыбросового оборудования, необходимого для прохода долот и труб, используемых для дальнейшего углубления и крепления скважины.
Широкий диапазон значений проходного отверстия (180 - 680 мм) и рабочего давления (14 - 105 МПа) превенторов позволяет применять схемы компоновки противовыбросового оборудования при бурении скважин под обсадные колонны труб диаметром 127 - 560 мм, используемых для крепления верхних и глубокозалегающих пластов. В шифре превентора приняты следующие обозначения: ПП - превентор плашечный; ПВ - превентор вращающийся; ПУ - превентор универсальный; Г - гидравлическое управление плашками; Р - ручное управление плашками; первое число - диаметр условного прохода; второе число - рабочее давление; К1 - для сред, содержащих СО2 до 6%; К2 - для сред, содержащих СО2 до 6%; К3 - для сред, содержащих Н2S и СО2 до 25%.
1.4 Анализ конструктивного исполнения
Конструкция плашечного превентора представлена на рисунке 1.
Корпус 2 превентора представляет собой стальную отливку с вертикальным проходным отверстием и цилиндрическими фланцами с резьбой для шпилек. Соединение шпильками позволяет уменьшить высоту превентора, однако требует точной его подвески при монтаже противовыбросового оборудования, обеспечивающей совпадение осей шпилек и отверстий фланца. Число и диаметр шпилек определяют из расчета фланцевого соединения на герметичность. На опорных поверхностях фланцев имеются канавки для уплотнительной стальной кольцевой прокладки.
Корпус превентора снабжен горизонтальной сквозной полостью для размещения плашек 18. Снаружи полость закрывается боковыми крышками 1 и 6, которые крепятся к корпусу болтами 5. Стыки крышек с корпусом уплотняются резиновыми прокладками 4, установленными в канавках крышек. Используются и откидные крышки, шарнирно соединяемые с корпусом. Для предотвращения примерзания плашек в корпус превентора встраиваются трубки 15 для подачи пара в зимнее время. На боковых торцах крышек посредством шпилек крепятся гидроцилиндры 7 двустороннего действия для закрытия и открытия превенторов. Усилие, создаваемое гидроцилиндром, должно быть достаточным для закрытия превентора при давлении на устье скважины, равном рабочему давлению превентора.
Штоки поршней 8 снабжены Г-образным выступом для соединения с оправкой плашек. Под давлением рабочей жидкости, нагнетаемой из коллектора 3 по трубкам 19 в наружные полости гидроцилиндра, поршни перемещаются во встречном направлении и плашки закрывают проходное отверстие превентора. Поршни и штоки, а также неподвижные соединения гидроцилиндров уплотняются резиновыми кольцами 9, 13, 14.
Гидравлическое управление превентором дублируется ручным механизмом одностороннего действия, используемом при отключении и отказах гидравлической системы, а также при необходимости закрытия превентора на длительное время. Ручной механизм состоит из шлицевого валика 10 и промежуточной резьбовой втулки 12, имеющей шлицевое соединение с поршнем. Валик 10 посредством вилки 11 кардана и тяги соединяется со штурвалом, вынесенным на безопасное расстояние от устья скважины. При вращении валика по часовой стрелке резьбовая втулка 12 приводится в прямолинейное движение и перемещает поршень до замыкания плашек превентора. Расчетное время закрытия превентора составляет 10 секунд при использовании гидравлической системы и 70 секунд при ручном управлении. При обратном вращении винта поршни остаются неподвижными, а резьбовые втулки благодаря шлицевому соединению с поршнями возвращаются в исходное положение. После перемещения резьбовых втулок в исходное положение превентор можно открыть при помощи гидравлической системы управления.
В плашечных превенторах применяются трубные плашки для герметизации устья скважины с подвешенной колонной бурильных или обсадных труб и глухие плашки при отсутствии труб в скважине. При необходимости используют специальные плашки для перерезания труб.
Плашки состоят из резинового уплотнителя 16 и вкладыша 17, соединенных с корпусом болтами и винтами.
Армированные металлические пластины придают уплотнителю необходимую прочность и противодействуют выдавливанию резины при расхаживании колонны труб. Наработка уплотнителя измеряется числом циклов закрытия превентора и суммарной длиной труб, протаскиваемых через закрытый превентор со скоростью 0,5 м/ч при давлении в гидроцилиндре и скважине не более 10 МПа.
Согласно нормам, средняя наработка до отказа уплотнителя должна составлять не менее 300 закрытий превентора без давления и обеспечивать возможность протаскивания более 300 м труб через закрытый превентор.
Особенности вскрытия продуктивных горизонтов. Общая характеристика противовыбросового оборудования для герметизации устья скважины. Этапы расчета гидравлических сопротивлений в циркуляционной системе. Способы определения интервалов цементирования. контрольная работа [1,1 M], добавлен 04.05.2014
Литолого–стратиграфическая характеристика разреза скважины. Обоснование конструкции скважины на данной площади. Оборудование устья скважины и технологическая оснастка обсадной колонны. Подготовка ствола к спуску, спуск и расчет обсадных колонн. курсовая работа [2,6 M], добавлен 13.07.2010
Комплект устройств, монтируемый на устье фонтанирующей скважины для его герметизации и управления потоками продукции. Условия эксплуатации и виды фонтанной арматуры. Конструктивные особенности, устройство машин и оборудования для добычи нефти и газа. презентация [596,6 K], добавлен 17.02.2015
Проектирование разведочной скважины. Проработка целевого задания и геологических условий бурения. Выбор и обоснование способа бурения, конструкции скважины, бурового оборудования. Мероприятия по повышению выхода керна. Меры борьбы с искривлением скважин. курсовая работа [52,4 K], добавлен 07.02.2010
Подбор оборудования и выбор узлов насосный центробежной установки для эксплуатации скважины месторождения. Проверка диаметрального габарита погружного оборудования, параметров трансформатора и станции управления. Описание конструкции электродвигателя. курсовая работа [879,9 K], добавлен 24.06.2011
Основные параметры противовыбросового оборудования. Анализ и обоснование выбора конструкций превенторных установок. Конструктивные особенности универсальных превенторов. Расчет уплотнителя и усилия на поршень, необходимый для герметизаций устья скважины. курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.02.2013
Сущность и содержание фонтанного способа эксплуатации газовых скважин, классификация и основные функции используемой в данном процессе арматуры. Расчеты эксплуатации газовой скважины фонтанным способом. Правила безопасности при проведении работ. курсовая работа [161,1 K], добавлен 21.08.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Оборудование для герметизации устья скважины курсовая работа. Геология, гидрология и геодезия.
Дипломная работа по теме Финансовый менеджмент в банке ВТБ24
Курсовая работа по теме Учёт лизинговых операций
Рефераты Геморрагическая Лихорадка
Итоговая Контрольная Работа Дорофеев
Эссе Дар Бораи Рудаки Ифтихори Мост
Учебное пособие: Организация строительства, строительных машин. Контроль над строительством
Реферат Гимнастика Спортивная И Художественная
Контрольная работа по теме Деятельность Г.В. Плеханова и его партии 'Освобождение труда'
На Один Из Жизни Феодала Сочинение
Эссе по теме Как я понимаю прекрасное
Аттестация Работников Реферат
Курсовая работа по теме Развитие внимания у младших школьников
Итоговое Сочинение По Пьесе Гроза
Курсовая работа: Модель обработки информационных данных при исчислении страховых взносов в ФОМС
Курсовая работа по теме Проектирование холодильной установки
Курсовая работа по теме Резание металлов фасонным резцом
Серебряный Век Русской Литературы Сочинение 11 Класс
Реферат На Тему Філософія Техніки
Реферат: Болезнь Альцгеймера. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная Работа Огэ История
Аудит доходов, расходов и финансового результата от финансовой и инвестиционной деятельности на предприятии УТФ ЗАО "Морстрой" - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Гены в нашей жизни - Биология и естествознание научная работа
Вирусы и их роль в жизни человека - Биология и естествознание презентация