Расчёт и выбор бурового оборудования - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа

Главная

Геология, гидрология и геодезия
Расчёт и выбор бурового оборудования

Выбор буровой установки. Расчет количества раствора для бурения скважины. Схема установки штангового скважинного насоса и глубины погружения. Определение необходимой мощности и типа электродвигателя для станка-качалки и числа качаний плунжера в минуту.


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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Расчёт и выбор бурового оборудования
по дисциплине : Основы нефтегазопромыслового дела
Нефть и газ в настоящее время во всем мире и в России -- основные виды энергетических ресурсов, на долю которых приходится около 70 % всех видов используемых ресурсов. Важными и актуальными задачами являются вопросы, связанные со всей технологической цепочкой -- от разведки месторождений до использования нефти и газа.
Преобладающее использование нефти и газа в мире предопределило приоритетность всех вопросов, связанных с разведкой, добычей, транспортом, переработкой и использованием их. Происходит постоянное совершенствование в первую очередь разведки месторождений, в эксплуатацию вовлекаются месторождения морского шельфа, идет освоение добычи нефти с больших глубин, прорабатываются технологии добычи нефти в циркумполярной зоне Северного Ледовитого океана. Осваиваются месторождения с глубиной залегания 4 -- 5 км, что требует создания новой техники и технологии бурения. Разрабатываются мероприятия по увеличению нефтеотдачи пластов для повышения коэффициента извлекаемости. Совершенствуются и развиваются способы доставки нефти и газа в районы их потребления, переработки. На сегодняшний день основным видом транспорта углеводородного сырья стал трубопроводный.
В трубопроводном транспорте, являющемся основным средством доставки нефти и газа в России, также постоянно совершенствуется технологическое оборудование -- в первую очередь на компрессорных станциях газопроводов, где используются газотурбинные установки мощностью от 10 до 25 МВт. В последние годы отчетливо проявляется тенденция снижения объемов добычи и транспортировки нефти и нефтепродуктов. Магистральные нефтепроводы используются лишь наполовину их пропускной способности. Они находятся в эксплуатации уже свыше 20 лет, в связи с чем остро стоит проблема поддержания их надежности на проектном уровне во избежание аварий, что требует новых подходов к оценке технического состояния нефте- и газопроводов, для чего созданы и используются внутритрубные диагностические снаряды, позволяющие осуществить оценку технического состояния линейной части и объемы и сроки ремонтов. Значительно изменились и сами ремонты -- их техника, технология и материалы. Это позволит сократить сроки проведения ремонтов и повысить надежность проводимых ремонтов.
Задача: произвести расчет и выбор буровой установки для бурения на суше; выписать основные её характеристики; описать преимущества и недостатки выбранной буровой установки.
Задача: выбрать оборудование для эксплуатации скважины УШСН; установить режим его работы; подобрать соответствующее оборудование и указать его технические характеристики.
Задача: выполнить расчет магистрального нефтепровода, предназначенного для работы в системе трубопроводов; подобрать стандартный диаметр трубопровода и необходимое насосное оборудование; рассчитать толщину стенки трубы; определить потери напора при заданном объеме перекачки; определить число перекачивающих станций.
1. Расчет и выбор буровой установки
1. Нахождение допускаемой нагрузки Qн на крюк, причем Qн?Qк.
где Qк - вес наиболее тяжелой колонны бурильных труб в воздухе, кН;
L - длина колонны бурильных или обсадных труб, м.
где Нс - проектная глубина бурения, м.
Согласно таблице из книги Элияшевского И.В. масса 1м трубы диаметра 127мм с толщиной стенок 9мм равна 26,2 кг.
2. Подбор буровой установки по значениям Qн и L.
Рис.1.1 Общий вид буровых установок БУ 3200/200 ДГУ
БУ 3200/200 ДГУ - буровая установка с дизель-гидравлическим приводом с универсальными монтажно-транспортными качествами.
Таблица 1.1 Технические характеристики буровых установок БУ 3200/200 ДГУ
Скорость подъема крюка при расхаживании колонны, м/с
Скорость подъема элеватора (без нагрузки), м/с, не менее
Расчетная мощность на входном валу подъемного агрегата, кВт
Диаметр отверстия в столе ротора, мм
Расчетная мощность привода ротора, кВт, не более
Площадь подсвечников для размещения свечей диаметром 114 мм, м2
Высота основания (отметка пола буровой), м
Просвет для установки блока превенторов, м
Таблица 1.2 Конструкция и набор бурового оборудования установок БУ 3200/200 ДГУ
БУ 3200/200ДГУ-1М, БУ 3200/200ДГУ-1У, БУ 3200/200ДГУ-1Т
Лебедки, ротора и буровых насосов: групповой от трех силовых агрегатов типа СА-10
Конструктивные особенности и достоинства установок «Уралмаш»:
· Полнорегулируемый привод основных механизмов;
· Блочно-модульная компоновка новых типов БУ;
· Оперативный контроль за процессом бурения и параметрами бурового раствора;
· Механизация и автоматизация выполнения трудоемких операций с бурильными и обсадными трубами;
· Работа верхнеприводной системы (силового вертлюга) совместно со средствами механизации спускоподъемных операций;
· Высокоэффективные циркуляционные системы для экологически чистого (безамбарного) бурения;
· Утепление производственных помещений с максимальной утилизацией тепла;
· Высокая долговечность оборудования, обусловленная оптимальными параметрами механизмов, применением высокопрочных сталей с большим запасом прочности;
· Возможность выбора оптимальных режимов бурения благодаря наличию приводных систем и регуляторов подачи долота;
· Легкость управления и удобство в эксплуатации;
· Обладают универсальными монтажно-транспортными качествами, перевозятся блоками на тяжеловозах, секциями (модулями) на трейлерах и поагрегатно транспортом общего назначения.
3. Расчет количества бурового раствора для бурения скважины.
где V1 = 25 м3 - объём приемных емкостей буровых насосов;
V2 = 5 м3- объем циркуляционной системы;
V3 - требуемый объем бурового раствора, необходимый для механического бурения;
где n1, n2, n3, n4 - нормы расходы бурового раствора на 1 м проходки в зависимости от вида обсадной колонны;
L1, L2, L3, L4 - длина интервалов одного диаметра, м.
где d1, d2, d3, d4 - диаметры скважины по виду колонны, мм.
II. Расчет и выбор установки для добычи нефти и газа
1. Расчет планируемого отбора жидкости по уравнению притока
где К - коэффициент продуктивности, т/сут*МПа;
Рпл - пластовое давление в скважине, МПа;
2. Схема установки штангового скважинного насоса.
Рис. 2.1 Вид установки штангового скважинного насоса
Штанговая глубинная насосная установка состоит из скважинного насоса 2 вставного или невставного типов, насосных штанг 4 насосно-компрессорных труб 3, подвешенных на планшайбе или в трубной подвеске 8, сальникового уплотнения 6, сальникового штока 7, станка- качалки 9, фундамента 10 и тройника 5. На приеме скважинного насоса устанавливается защитное приспособление в виде газового или песочного фильтра 1.
где Нф - фактическая глубина бурения, м;
Рпр.опт - оптимальное давление на приеме насоса, МПа;
b - объемный коэффициент нефти, газа и воды, усредненный при давлении
4. Расчет необходимой теоретической производительности установки
По диаграмме А.Н. Адонина из книги И.Т. Мищенко для базовых станков-качалок определяем диаметр насоса и тип станка-качалки по значениям Lн и Qоб.
Потребуется станок-качалка типа: СК-6-1,5-1600, у которой наибольшая допускаемая нагрузка на балансир в точке подвеса штанг - 6 т; наибольшая длина хода устьвого штока - 1,5 м; наибольший крутящий момент на валу - 1600 кГс/м ; диаметр плунжера (dпл) - 43 мм.
Подбираем насос из таблицы 2.1 из книги И.Т. Мищенко по значениям dпл и Qоб.
Потребуется насос типа НСНА (невставной, одноступенчатый, одноплунжерный, с втулочным цилиндром и захватом штока, с автосцепом) с условным диаметром - 43 мм, подачей - 73,5 м3/сут, максимальной длиной хода плунжера - 3,5 м, условным диаметром НКТ - 48 мм.
Рис. 2.1 Диаграмма А.Н. Адонина для базовых станков качалок
5. Расчет числа качаний плунжера в минуту.
где Fпл - площадь поперечного сечения плунжера, м2;
S - длина хода выбранного станка-качалки, м.
6. Расчет необходимой мощности и выбор типа электродвигателя для станка-качалки.
К = 1,2 - коэффициент уравновешенности СК.
Из таблицы 2.2 из книги А.М.Юрчука выбираем тип электродвигателя.
Потребуется электродвигатель - АОП-51-4 (трехфазный асинхронный двигатель закрытого обдуваемого исполнения с повышенным пусковым моментом 5 габарита, 1-й длины на 4 полюса) с номинальной мощностью - 4,5кВт.
1. Определение расчетной плотности нефти
где с293 - плотность нефти при Т=293К, кг/м3;
2. Определение расчетной кинематической вязкости нефти по формуле Вольтера.
где н1, н2 - вязкости нефти при Т1=273К и Т2=293К;
3. Выбор насосного оборудования НПС и расчет рабочего давления.
где Gг - годовая производительность, млн.т/год;
Кнп - коэффициент неравномерности перекачки;
Nр = 350 - расчетное число рабочих дней магистрального трубопровода.
В соответствии с Q по таблицам коэффициентов Q-H характеристик нефтяных магистральных и подпорных насосов выбираем необходимое оборудование.
Потребуется магистральный насос НМ 2500-230 с подачей 1800 м3/ч и напором 230м, подпорный насос НПВ 2500-80 с подачей 2500 м3/ч и напором 80м.
Задаваясь наибольшими значениями диаметров рабочих колес D2, определим напоры, развиваемые насосами при расчетной производительности перекачки:
где а, а0, а1, а2, b - коэффициенты, зависящие от характеристик насоса.
Для D2=445мм магистрального насоса а=279,2, b=5,2985*10??; для D2=540мм подпорного насоса а0=9,6298*10, а1=6,75*10?3, а2=-5,4048*10??.
Определим рабочее давление при условии, что число последовательно работающих магистральных насосов на НПС равно 3 (mм=3).
где Рдоп - допустимое давление НПС из условия прочности корпуса насоса или допустимое давление запорной арматуры.
Р> Рдоп=7,1МПа, значит берем меньший диаметр магистрального насоса D2=440мм, для которого а=279,6, b=8,0256*10??.
Р> Рдоп=7,1МПа, значит берем меньший диаметр магистрального насоса D2=425мм, для которого а=246,6, b=1,6856*10??.
Основные характеристики НМ 2500-230 и НПВ 2500-80
Горизонтальный электронасосный агрегат с центробежным одноступенчатым насосом с рабочим колесом двустороннего входа предназначен для перекачивания нефти и нефтепродуктов с температурой от -5 до +80 Гр.С, с содержанием мех. примесей не более 0,05% по объему, размером частиц не более 0,2 мм. Насосы типа НМ - нефтяные магистральные насосы с горизонтальным разъемом корпуса и двухзавитковым спиральным отводом. Материал проточной части: раб.колесо сталь 25Л-I; крышка, корпус - сталь 20Л-II, Уплотнение вала - торцовое. Насос работает с подпором.
Рис. 3.1 Разрез насоса типа НМ 2500-230
Вертикальные электронасосные агрегаты, состоящие из центробежных, одноступенчатых насосов с рабочим колесом двустороннего входа с предвключенным колесом и двухзавитковым спиральным отводом и электродвигателей взрывозащирщенного исполнения типа ВR13ОВ (вертикальный, асинхронный, обдуваемый), предназначены для подачи нефти от нефтехранилищ к насосам типа НМ с целью создания кавитационного запаса. Уплотнение вала - торцовое типа ТМ-120М. Присоединение патрубков к трубопроводам: входного - сварное; напорного - фланцевое. Климатическое исполнение и категория размещения при эксплуатации - У1. Для данного насоса- КПД - 82%.
4. Определение диаметра и толщины стенки трубопровода с учетом, что ориентировочная средняя скорость переноски равно 1,6 м/с (Wo=1,6 м/с).
Для дальнейших расчетов принимаем ближайший стандартный наружный диаметр трубопровода: Dн=630мм.
Определим расчетное сопротивление металла трубы:
где R??=ѓРв=530МПа - нормативное сопротивление растяжению (сжатию), равное временному сопротивлению стали на разрыв;
m=0,5 - коэффициент условий работы;
К1=1,4 - коэффициент надежности по материалу;
Кн=1 - коэффициент надежности по назначению.
Определим расчетное значение толщины стенки трубопровода:
Где nр=1,15 - коэффициент надежности по нагрузке.
Полученное значение округляем в большую сторону до стандартного значения, тогда ѓВ=12мм.
Определим среднюю скорость течения нефти:
где - расчетная производительность перекачки, м3/с.
Определим число Рейнольдца, чтобы определить режим течения нефти.
Полученное значение Re>2320, значит нефть течет по трубопроводу в турбулентном режиме. Область турбулентного течения подразделяется на 3 зоны, определим значения переходных чисел Рейнольдца:
где - относительная шероховатость трубы
Кэ=0,2мм - эквивалентная шероховатость стенки трубы, зависящая от материала и способа изготовления трубы, а так же состояния.
Полученное значение Re1Расчёт и выбор бурового оборудования курсовая работа. Геология, гидрология и геодезия.
Дипломная работа по теме Анализ деятельности Вологодского РООИР
Экологическая Функция Права Реферат
Сочинение На Тему Родина 4 Класс Краткое
Реферат: Бунин Иван Алексеевич. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Горьковская железная дорога
Реферат На Тему Виды Силовой Гимнастики
Курсовая работа по теме Управление вентиляторами компьютера через порт LPT
Список Рефератов По Физкультуре
Реферат по теме Cинтез белка
Курсовая Работа На Тему Методы Синтеза Хинолинов И Изохинолинов
Реферат по теме Этапы командообразования и методы формирования команд
Сигареты Эссе С Кнопкой
Реферат: Стратегическое планирование в менеджменте. Скачать бесплатно и без регистрации
Рождение Новой Европейской Науки Реферат
Бизнес План Инвестиционного Проекта Курсовая Работа
Реферат: Літературна спадщина Франческо Петрарки
Кости Мозгового Черепа Реферат
Реферат по теме Государственное регулирование инвестиционного процесса
Курсовая работа по теме Місто та його структура
Реферат по теме Тенденции развития Евразийского региона
Анализ финансовых результатов - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Гравитационная сепарация - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа
Облік та аудит лізингових операцій - Бухгалтерский учет и аудит дипломная работа