Мусилимова нурсулу маликбековна бұРҒылау қондырғысының КӨтеріп-түсіру жұмыстары кезіндегі энергия шығындарының Өзгеру динамикасын зерттеу



жүктеу 236.87 Kb.
Дата29.02.2016
өлшемі236.87 Kb.

ӘӨЖ 622.244.7:622.242.2.:621.311.1


Қолжазба құқығында

МУСИЛИМОВА НУРСУЛУ МАЛИКБЕКОВНА

БҰРҒЫЛАУ ҚОНДЫРҒЫСЫНЫҢ КӨТЕРІП-ТҮСІРУ ЖҰМЫСТАРЫ КЕЗІНДЕГІ ЭНЕРГИЯ ШЫҒЫНДАРЫНЫҢ ӨЗГЕРУ ДИНАМИКАСЫН ЗЕРТТЕУ
6М072400– Техникалық машиналар мен жабдықтар (сала бойынша) мамандығы бойынша техника ғылымдарының магистрі

академиялық дәрежесін алу үшін дайындалған диссертациясының


РЕФЕРАТЫ

Қазақстан Республикасы

Қызылорда, 2013 ж.

Жұмыс Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің «Мұнай және газ өнеркәсібі машиналары мен жабдықтары» кафедрасында орындалған.

Ғылыми жетекшісі: техника ғылымдарының кандидаты

Жабағиев Аслан Мухамедиярович


Ресми оппоненті: техника ғылымдарының кандидаты

Байниязов Дархан Тасқараевич


Қ

орғау «___» _____________2013 ж. сағ. ____ -де Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде болады.


Мекен жайы: 120014, Қызылорда қ., Абай даңғылы, 64, №5 оқу ғимарат, Политехникалық институт, № ______ дәрісхана.

Магистрлік диссертация Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің ғылыми-техникалық кітапханасына қойылады.



Кіріспе
Диссертацияның көлемі мен құрылымы: Диссертация кіріспеден, 4 бөлімнен, қорытындыдан, пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады. Диссертация көлемі 94 парақ жазба беттерден, 9 кестеден, 34 суреттен құралған. Библиографияға 75 атаудағы баспа материалдары кіреді.

Кілттік сөздер: Бұрғылау қондырғысы, бұрғылау колоннасы, түсіріп-көтеру операциялары, түсіріп-көтеру комплекстері, жетектер, ұзақмерзімділік, сапаны бақылау, сапаны басқару, түсіріп-көтеру тахограммасы.

Зерттеудің өзектілігі:

Жоғары жауапкершілікті объектіні пайдалану қауіпсіздігінің қамтамасыз етілуінің ресурстық сипаттамаларын анықтау және орнату өте күрделі кешенді тапсырма болып табылады. Әртүрлі ресурстық сипаттамалардың тізімі көп. Яғни қондырғылардың қауіпсіз пайдаланылуын қамтамасыз ететін атқарылатын жұмыс көлемінің қатаң шектелуі, әр-түрлі іс-шаралар арасындағы интервалдарының (ауыстыру, жөндеу, бақылау) шекті жағдайының анықтамалары және табылмаған ақаудың максималды өлшемі болып табылады.

ТКО кезіндегі көтеру кешендерінің энергиялық шығындары мен машина уақытының шығындарын есептеудің әдістемесі мен бағдарламалық қамтамасыз етілуі жасалған және олардың салыстырылуы БУ 2500-ЭП, БУ 2500-ЭУ мен БУ 2500-ДГУ бұрғылау қондырғылары мысалында жүргізілген.

Әртүрлі жетекті бұрғылау қондырғыларының көтеру кешендерінің ұңғыманы қазу циклы ішіндегі бұрғылау колоннасын көтеруге кететін энергия шығындары бойынша жетілуінің бағалануы іске асырылған.

Соңғы ұсыныстары мен есептеу әдістерінің анықтамаларын ескере отырып бұрғылау қондырғысының көтеріп-түсіру жұмыстары кезіндегі энергия шығындарының өзгеру динамикасын зерттеу диссертациялық жұмыстың негізгі мақсаты болып табылады.

Зерттеудің мақсаты:

Ұзақ уақыттылық критериі бойынша бұрғылау қондырғысының көтеріп-түсіру жұмыстары кезіндегі энергия шығындарының өзгеру динамикасын зерттеуді бағалауға мүмкіндік беретін бұрғылау қондырғысының жүкті көтеретін ресурсы мен түсіріп көтеру кешенінің (ТКК) өнімділігін есептеудің компьютерлік бағдарламалары мен қызмет етуінің математикалық модельдерін жасау.



Зерттеу нысаны:

Зерттеу жұмыстарының нысаны бұрғылау жабдықтарының техникалық деңгейі мен сапасы, оның ішінде бұрғылау қондырғыларының көтеріп түсіру кешені болып табылады. Бұрғылау қондырғыларының сапасын бағалаудың қолданыстағы әдістемелері сараптамалық әдістерге негізделеді және бұрғылау қондырғысының түсіру-көтеру кешені (ТКК) мен бұрғылау құрал-саймандарының жүк көтеретін элементтерінің ресурсының тиімділігін анықтау.



Зерттеу әдістері:

Бұрғылау жабдықтарының бөлшектері мен түйіндерін есептеудің практикалық әдістемесін пайдалануда бірқатар қиындықтар туындайды:

- соңғы қорытындыда кернеудің ассиметриялық циклының жүйелі өзгеруі қарастырылады;

- сенімділікке жоғары дәрежеде әсер ететін жүктеме мен шаршау кедергісінің сипатталып таралуы есепке алынбайды;

- артық қорды есептеу бөлшектердің сенімділігін бағалауға еш мүмкіндік бермейді және әртүрлі кернеулік-деформациялық жағдайларда ТКК-дегі жетекші элементтерінің ұзақмерзімділігінің дәрежесін салыстыра алмайды;

- жалпы, сенімділікпен ресурсқа ең көп әсер ететін факторларды анықтау әдістері тиімсіз болып табылады. Металл өнімділігін төмендету іс – шараларын жасау;

- пайдалану кезіндегі жабдықтың істен шығуларын бақылаудың есептеу нәтижелерін тікелей формада салыстыруға мүмкіндік бермейді, яғни алғашқы мәліметтермен есептеу әдісінің дұрыстығын сынауға мүмкіндік бермейді.

Яғни, бұрғылау қондырғысының көтеріп-түсіру жұмыстары кезіндегі энергия шығындарының өзгеру динамикасын зерттеуді есептеу әдістерін өңдеуді ғылыми-техникалық құжаттардың соңғы ұсыныстары мен есептеу әдістерінің анықтамаларын ескере отырып орындау, жұмыстың негізгі мақсаты болып табылады.



Алынған нәтижелері, олардың жаңалығы, ғылыми және практикалық маңыздылығы:

1. ТКО кезіндегі көтеру кешендерінің энергиялық шығындары мен машина уақытының шығындарын есептеуді қамтамасыз ететін бағдарламалар мен әдістер өңделген;

2. Жасалған әдістеме ТКО кезіндегі машина уақытының шығындарын төмендету критерийі бойынша бұрғылау қондырғысының көтеру кешенінің жетілуін бағалауға мүмкіндік береді. Жекеше алғанда:

- БУ 2500-ЭП бұрғылау қондырғысында жүктелмеген элеваторды көтерудің ең үлкен жылдамдығын 1,2 м/с-тен 1,8 м/с-ке дейін ұлғайту машина уақытының шығындарының интенсивті төмендеуіне әкелетіндігі анықталған.

- Жүктелмеген элеваторды көтерудің ең үлкен жылдамдығын 1,8-ден 1,5 м/с-ке дейін кеміту оны көтеруге кететін машина уақыты шығындарының шамамен 9% ұлғаюына әкеледі;

3. Өңделген әдістер бойынша жетектерінің типі әртүрлі бұрғылау колоннасы көтерудің тахограммасының толық еместігінің дәрежесінің салыстырмалы бағалануы жүргізілді;

4. Әртүрлі жетекті бұрғылау қондырғыларының көтеру кешендерінің ұңғыманы қазу циклы ішіндегі бұрғылау колоннасын көтеруге кететін энергия шығындары бойынша жетілуінің бағалануы іске асырылған.

5. Дайындалған әдістер бұрғылау қодырғысының құрылымдық – кинематикалық сызбасы мен режимін оптимизациялау үшін қолданылады.



Жарияланымдар туралы мәліметтер:

Диссертацияның негізгі мазмұны бойынша 3 ғылыми жұмыс және жұмыстың нәтижелері әр түрлі ғылыми конференцияларда талқыланып басылымдарда жарияланды.



Кіріспеде бұрғылау қондырғысының тиімді сапасына қол жеткізуге бағытталаған маңызды мәселелердің бірі, қолданыстағы және қайтадан жобаланатын техниканың деңгейін білікті бағалаумен ұңғымаларды бұрғылауды интенсификациялау жолдарының бірі бұрғылау қондырғыларының тиімді сипаттамаларындағы ТКК жасау проблемаларына баға берілген. Диссертация тақырыбының өзектілігі, жұмыстың мақсаты мен оның практикалық маңыздылығы көрсетілген.

Бірінші бөлімде бұрғылау қондырғыларының техникалық деңгейлері, жобалау және есептеу нормалары, агрегаттар мен кешендердің жетілдірілген конструкциясы, олардың дайындалу салалары, жетектердің жасанды құрал жабдықтармен жабдықталуы, олардың механизмдерінің жұмыс істеу режимдерінің сипаттамалары, технологиялық операцияларды басқару жүйесі, агрегаттардың жұмыс режимдерін регламенттеу, пайдалану ережелері және құрылғыларды қажетті жөндеудің орындалуы туралы мәліметтер мен әдебиеттер көздеріне шолу жасалған.

Құрастырылуы жағынан бұрғылау жабдықтары әмбебап жөнделетін механизмдер болып табылады. Осыған байланысты, бұрғылау қондырғысын универсалды өңдеу мен тасымалдауда өзінің тиімді жақтарын қалыптастырады және оның жөндеу сипаттамалары: салмағы, секциялары.

Техникалық деңгейіне байланысты әсіресе, жаңа заманғы бұрғылау жабдықтары ұңғыма құрылысы технологиясының осы заманғы талаптарына және шет ел аналогтарының осы заманғы деңгейіне сәйкес келеді.

Күрделі өнімнің сапа деңгейін бағалау тапсырмасына бұрғылау жабдықтарының сапасын бағалауды да жатқызуға болады. Ол барынша еңбек сыйымдылықты, көп кезеңді және спецификалық болып табылады.

Бұрғылау жабдықтарының көп жағдайларда жеке номенклатуралы көрсеткіштерімен сипатталатын, көп функцоналды айырмашылықтары бар кешендерден тұратыны белгілі. Сондықтан, бұрғылау жабдықтарының сапа көрсеткіштерінің номенклатурасын таңдай отырып, оның қажеттілігі мен жеткіліктілігіне негізделген және де өз негізделуін талап ететін қиын және біркелкі емес болып табылады. Қиындықтың басқа ерекшелігі мынада, ондағы сапа көрсеткіштерін таңдау, осы көрсеткіштер мағынасын анықтау мүмкіндігін есепке алумен жүзеге асады.

Зерттеу жұмыстарының нысаны бұрғылау жабдықтарының техникалық деңгейі мен сапасы, оның ішінде бұрғылау қондырғыларының көтеріп түсіру кешені болып табылады.

Бұрғылау жұмыстарының өнімділігінің жоғарылауы және бұрғылау жабдықтарының техникалық дәрежесі көп жағдайда бұрғылау жабдықтарын жасап шығаратын аудандардағы ғылыми – зерттеу және тәжірибелі – конструкторлық жұмыстардың тиімді жасалуына негізделеді.

Бұрғылау қондырғысының кинематикалық сұлбасы бәрінен бұрын жетектің түріне тәуелді. Осыған орай өндірістегі бұрғылау қондырғыларының кинематикалық схемасын, негізгі үш түрге бөлуге болады: топтастырылған, жеке және аралас жетектер.

Бұрғылау қондырғысының функционалды сұлбасы 1-суретте көрсетілген.

Мұнара және тальдік жүйе

Ұршық

Шығыр

5


4

Сорап


Күштік жетек
8 7

Жетекші құбыр


3


Ротор


10 9


2


Бұрғылау құбырлары
АБҚ және ТҚ

Бұрғылау тізбегі

1


Қашау

1 – жалғастырушы және орталықтандарғыш; 2 и 3 – жетекші құбырдың және ұршықтың жалғастырушысы; 4 – ілмек; 5 – канаттың жетекші ішегі; 6, 7, и 9 – шығыр,сораптар және ротордың трансмиссиясы; 8 – жоғары қысымды құбыржелісі; 10 – ротор қысымы.


1 cурет - Бұрғылау қондырғысының құрылымдық сұлбасы
Осылайша, негізгі бұрғылау жабдықтарын жинақтаған кезде негізгі моментіне: түрі, жетектің типі және кинематикалық схемасы жатады. Бұрғылау жабдықтарының орналасуы жөндеу қабілеттілігіне, тасымалдануына, басқарудың ыңғайлылығына және т.б. жағдайларға байланысты болады.

Ары қарай бұрғылау қондырғыларындағы жетекші элементтерінің ресурстарының математикалық моделі ұсынылған және онда ұңғыманың өткізгіштік процесіндегі элементтердің жүктеме режимін және шаршаудың қисық сызығының параметрлері есепке алынды.

Өз уақытында бұрғыланған ZC, ұңғыда көрсетілген талдік жүйе шкивтері подшипниктерінің ұзақмерзімділігі, көтеру білігінің тірек подшипниктері және шығыр жетегінің білігі төмендегі формуламен анықталады

, (1)

Мұнда: СК – каталог бойынша подшипниктің динамикалық жүккөтергіштігі;

С/ – Бір ұңғыны бұрғылау режиміне шартталған, подшипниктің динамикалық жүккөтергіштігіне қойылатын талап ;

N0 – подшипник жүктемесінің негізгі айналым саны;

а1 – сенімділік коэффициенті;

а23 – подшипниктерді ұзақмерзімде пайдалану шарттары мен бөлшек металының сапасына әсер етуін сипаттайтын жалпылама коэффициент;

Qпр(п) – подшипник түйіндерін жүктеу талабына сәйкес анықтаудағы келтірілген жүк;

Nn – жүктің қайталану саны,ұңғы өткізгіштігінің циклі үшін Qпр(п);



т – подшипниктердегі шаршаудың қисық сызығының дәреже көрсеткіші.

Ұңғыда келтірілген тісті берілістің бұрғылау кезіндегі атқарған қызметінің ұзақмерзімділігі ZC мынаған тең



, (2)

мұнда [CHr] – контактілі кернеудің шекті мөлшер коэффициенті;

[CH] – контактілі кернеудің шекті коэффициенті;

ZV – тістің үстінгі бетінің қаттылығы мен жылдамдығының әсерін есепке алатын коэффициент;

ZR – тістің жоғарғы бөлігінің белсенді кедір- бұдырлығын есепке алатын коэффициент;

КНХ – тісті берілістің есептелінген диаметріне тәуелді коэффициент;

NН0 – контактілі кернеу айналымының базалық саны;

NНп – жүктемедегі айналымның эквивалентті сандар қосындысы;



т – тісті беріліс үшін шаршаудың қисық сызығының дәреже көрсеткіші.

Талдау бойынша қолданып жүрген тісті берілістің ұзақмерзімділігін есептеу әдістерінде соңғы МЕМСТ-21351-87 пен анықтамалық әдебиеттерінің ұсыныстары ескерілмеген. Бұл әдістің есептерінде ұзақмерзімділік коэффициенттері [CHr] және [CH] ескерілмеген (байланыс кернеулерінің мүмкіндік мөлшерінің коэффициенті және байланым кернеуінің мүмкіндік коэффициенті) және есептеу әдістерінің анықтамасы берілген.



Екінші бөлімде электрлік жетектердің механикалық сипаттамасын есептеу және салу қарастырылған. Электрлікжетектерді есептеумен жобалау кезінде бірінші кезекте электрлікқозғалтқыштың және жұмысшы машинаның механикалық қасиеттерінің қалай орныққан, солай ауыспалы режимдердегі сәйкестігін анықтау қажет. Жұмыстың орныққан режиміндегі жұмысшы машинаның қасиеттері олардың механикалық сипаттамаларымен бағаланады. Жұмысшы машинаның механикалық сипаттамасы – бұл біліктің айналу жылдамдығы =f(Мс) мен статикалық кедергі моменті арасындағы тәуелділік. Кері тәуелділік Мс=() сондай-ақ жұмысшы машинаның механикалық сипаттамасы болып табылады. Жұмысшы машиналардың механикалық сипаттамаларының пішіндері әр алуын түрге және жиі сызба тәсілімен беріледі. Алайда ауыспалы процестерді есептеу кезінде механикалық сипаттаманың аналитикалық тәуелділігіне ие болу жиі талап етіледі. Бұл мақсатта бәрінен келесі сипаттаманы пайдаланады:

, (3)

мұндағы Мс – жұмысшы машинаның кедергі моменті, Н*м;



М0 – жүктемесіз жұмыс істеу кезіндегі кедергі моменті, Н*м;

Мсн – біліктің айналуының номинальды жылдамдығы кезіндегі кедергі моменті, Н*м;

н – бұрыштық жылдамдықтың номинальды мәні, с-1;

 – бұрыштық жылдамдықтың ағымдағы мәні, с-1;

х – дәреже көрсеткіші.

Үшінші бөлімде бұрғылау аспабын бір бағана биіктігіне көтеру процесі қарастырылған, яғни үш кезеңнің бар болуы: қарқынды үдету кезеңі (жылдамдықты нөлден белгілі бір орныққан мәнге дейін ұлғайту), қалыпқа келген қозғалыс кезеңі (қалыпқа келген жылдамдықтағы қозғалыс), баяулау кезеңі (жылдамдықтың қалпына келген шамадан нөлге дейінгі кемуі).

Көтерудің бір циклінде tм машина уақыты жалпы түрде келесідей анықталады (2-ші суретті қара)



tм = tр + tу + tз, (4)

Мұндағы tр, tу и tз - қарқынды үдету, қалпына келген қозғалыс және баяулаудың сәйкес уақыты.


vкр

vу




vср

tp ty tз t

tм

2 сурет - Таль блогын бағана биіктігіне көтеру жылдамдығының тахограммасы


Бұрғылау лебедкасындағы күштік жетегінің ерекше қасиеті оның түріне тәуелділігі және ТКО бойынша машина уақытының шығыны мен энерго шығынның есебімен қоса мыналар тіркелу тиіс:

-Жетекте орнатылған қозғалтқыш қуаты;

-Қозғалтқыштардың түрлері,олар:

а) Тұрақы тоқты электроқозғалтқышы;

б) Айнымалы тұрақты тоқтың электроқозғалтқышы мен элетромагниттік синхронды сырғу муфтасы;

в) Асинхронды электроқозғалтқыш;

г) Механикалық трансмиссиясы бар іштен жану қозғалтқышы (ІЖҚ)

д) Турботрансформаторы бар іштен жану қозғалтқышы

- Электроқозғалтқыштардың сипаттамасы, ІЖҚ сыртқы сипаттамасы, турботрансформатордың сипаттамасы, электромагниттік сырғу муфтасы, көтергіш валдың жылдам муфта қосқышы;

- Кинематикалық жоба бөлшектерінің инерционалдық көрсеткіштері (инерция сәттері), көтергіш вал мен қозғалтқыш арасындағы трансмиссиялық қатынасы және т.б

3-суретте ЖПМ-1070 пневматикалық муфтасының сырғып кету уақытының оның баллонының толтырылу уақыты мен ілмектегі жүктемеден есепті тәуелділігі келтірілген. Муфтаның сырғып кету уақыты БАҚ қосылған жылдамдығының нөмеріне маңызды түрде тәуелді екендігі суреттен көрінеді, яғни қарқынды үдеу кезеңіндегі жүйенің келтірілген массасына, сондай-ақ камераның толтырылуының толық уақытына tо.

3 сурет - ЖПМ-1070 пневматикалық муфтасының сырғып кету уақытының камераның толтырылу уақыты мен ілмектегі жүктемеге тәуелділігі

Қарқынды үдеу кезеңінде көтеру білігін қосудың жедел муфтасының сырғуын есепке алу кезінде бұрғылау колоннасын ұңғымадан көтеруде (муфта камерасының толық толтырылуы уақыты tо = 3 с болғанда) машина уақытының шығындары 62.4 с. құрайтындығын суреттен көруге болады. Жедел муфтаның сипаттамасын есепке алмай есептелген машина уақытының шығындары 58.6 с. тең, яғни айырмашылық 6% құрайды.

БУ 2500-ДГУ кинематикалық схемасымен тарту сипаттамасынан көрінетіндей, ТКО кезінде бұрғылау колоннасын көтеру 3 жылдамдықта 4 жылдамдықтың берілісті өзгерту қорабының көмегімен іске асырылады. Турбоөзгерткіштің шығу білігінің айналу жиілігін реттеудің ауқымды аралығына қарай, БАҚ көтеру жылдамдығының ауыстыру уақытының моменті (2-ші жылдамдықтан 3-шіге және 3-шіден 4-ге ауысу кезіндегі көтерілетін бағаналар саны) жүйелестірілуі тиіс.

Егерде оңтайландыру критерийі үшін көтерудің машина уақытының шығындарының ең төменгі шамасына қол жеткізуді қабылдаса, онда турбоөзгерткіштерді пайдаланатын режимге қатынасы бойынша ТКК жұмысының тиімді режимі кезіндегі уақыт шығындары шығу білігінің айналу жиілігінің толық аралығында сәйкес 58,6 сағатқа қарсы 60,6 сағат құрайды.

Сөйтіп, келтірілген талдаудан, тұрақты токты электр қозғалтқыштарынан ТКК жетегі дизель-гидравликалық жетекке қарағанда ТКО екі есе кем энергия шығындарына ие және ЭМС-750 муфталы синхрондық электрқозғалтқыштың жетегіне қарағанда біржарым есе кем.



Төртінші бөлімде көтеру кешенінің жетегі әр түрлі типті бұрғылау қондырғыларымен ұңғыманы қазу процесінде бұрғылау колоннасын көтеру кезінде энергия шығындарына талдау жасалды. Әртүрлі жетекті бұрғылау қондырғыларымен ұңғыманы бұрғылау циклы ішінде бұрғылау колоннасын көтерудің қосынды энергетикалық шығындары мен машина уақытының шығындары 1-ші кестеде келтірілген.
1 кесте

Бұрғылау қондырғысы



Ұңғыманы бұрғылау циклы ішіндегі бұрғылау колоннасын көтеруге кететін қосынды энергиялық шығындар (Э), кВт*сағ

Ұңғыманы бұрғылау циклы ішіндегі бұрғылау колоннасын көтеруге кететін машина уақытының қосынды шығындары, (Т), сағат

Қорытылған коэффициент, Коб



БУ-2500ЭП

13236.9 (Э(б))

38.0 (Т(б))

1

БУ-2500ЭУ

20377.4

53.6

0.46

БУ-2500ДГУ:

Жедел муфтаның сипаттамасының есепке алынуымен

Жедел муфтаның сипаттамасының ескерілуінсіз

27766.5

27767.6

62.4

58.6

0.29

0.31


ЭП жетегі өте жетілген екендігі 1-ші кестеден көрінеді, себебі ол, ең жақсы өнімділікті қамтамасыз етеді, яғни ұңғыманы қазудың бір циклында бұрғылау колоннасының көтерілуінің машина уақытының шығындары аз – 38 сағат, ал ЭУ мен ДГУ үшін сәйкес түрде бұған қарсы 53,6сағат және 62,4 сағат.

Бұрғылау колоннасын көтеру кезіндегі қарқынды үдеу процесіндегі жедел пневматикалық муфтаның сипаттамасын есепке алмау ұңғыманы бұрғылау циклы ішінде машина уақытының шығындарының 62,4 сағаттан 58,6 сағатқа дейін кемуіне (яғни шамамен 6%) әкелетіндігін 1-ші кестеден көруге болады.

Машина уақытының шығындарын қолдану ұсыныстарының дұрыстығын тексеру мақсатында бізбен, жетектің әртүрлі типтерімен бұрғылау колоннасын көтерудің тахограммасының толық еместігінің дәрежесінің салыстырмалы бағалануы жасалған әдістеме бойынша және де В.А.Аваковпен ұсынылған әдістеме бойынша жүргізілді. Нәтижелер 4, 5, 6 суреттерде және 2-ші кестеде келтірілді.

4 сурет - Ілмектегі бағана санына ілмекті көтерудің тахограммасының толық еместігінің дәрежесінің тәуелділігі (БУ 2500-ДГУ)



5 сурет - Ілмектегі бағана санына ілмекті көтерудің тахограммасының толық еместігінің дәрежесінің тәуелділігі (БУ 2500-ЭУ)


6 сурет - Ілмектегі бағана санына ілмекті көтерудің тахограммасының толық еместігінің дәрежесінің тәуелділігі (БУ 2500-ЭП)


Ұсынылатын әдістеме бойынша және В.А.Аваков әдістемесі бойынша машина уақытының шығындарын есептеудің салыстырмалы нәтижелері.
2 кесте

Бұрғылау қондырғысының типі



Ұңғыманы бұрғылау циклы ішіндегі машина уақытының шығындары, сағ

Ұсынылған әдістеме бойынша

В.А. Аваков әдістемесі бойынша

Тм

Тм

с коэффициентінде

((2.1)өрнегі)



БУ 2500-ЭУ

-

53.6


49.1

53.6


2.4

4.5


БУ 2500-ДГУ

-

58.6


53.3

58.6


3.6

5.9


БУ 2500-ЭП

38.0


38.3

38.0


2.4

2.3

Келтірілген нәтижелерден көрінетіндей, есептеу нәтижелеріндегі ең үлкен айырмашылық БУ 2500-ДГУ үшін орын алады, ондағы айырмашылық 9% жетеді.

с коэффициентінің мәні болса, келесідей түрде түзетілуі тиіс (БУ 2500-ЭП, ЭУ және ДГУ қондырғылары үшін)

с коэффициентінің мәні:

БУ 2500-ЭП …………………………….2.3

БУ 2500-ЭУ……………………………...4.5

БУ 2500-ДГУ…………………………….5.9


Өткізілген зерттеулер нәтижелері мен негізгі қорытындылар

1. ТКО кезіндегі көтеру кешендерінің энергиялық шығындары мен машина уақытының шығындарын есептеуді қамтамасыз ететін бағдарламалар мен әдістер өңделген;

2. Жасалған әдістеме ТКО кезіндегі машина уақытының шығындарын төмендету критерийі бойынша бұрғылау қондырғысының көтеру кешенінің жетілуін бағалауға мүмкіндік береді. Жекеше алғанда:

- БУ 2500-ЭП бұрғылау қондырғысында жүктелмеген элеваторды көтерудің ең үлкен жылдамдығын 1,2 м/с-тен 1,8 м/с-ке дейін ұлғайту машина уақытының шығындарының интенсивті төмендеуіне әкелетіндігі анықталған.

- Жүктелмеген элеваторды көтерудің ең үлкен жылдамдығын 1,8-ден 1,5 м/с-ке дейін кеміту оны көтеруге кететін машина уақыты шығындарының шамамен 9% ұлғаюына әкеледі;

3. Өңделген әдістер бойынша жетектерінің типі әртүрлі бұрғылау колоннасы көтерудің тахограммасының толық еместігінің дәрежесінің салыстырмалы бағалануы жүргізілді;

4. Әртүрлі жетекті бұрғылау қондырғыларының көтеру кешендерінің ұңғыманы қазу циклы ішіндегі бұрғылау колоннасын көтеруге кететін энергия шығындары бойынша жетілуінің бағалануы іске асырылған.
Диссертация тақырыбы бойынша жарияланған мақалалар тізімі:

1. Басканбаева Д.Ж., Н.М.Мусилимова, Н.Ш.Махатова. Влияние приведенных масс подвижных элементов системы при разгоне и замедлении, на производительность буровой установки (на примере БУ -2500 ЭУК). Сборник трудов 4 международной научно- технической конференции молодых ученых. Актуальные проблемы науки и техники. Изд.УГНТУ г.Уфа. 2012 год. Май.

2. Жабағиев А.М., Мусилимова Н.М., Басканбаева Д.Ж. Бұрғылау қондырғыларындағы қашау берілісін автоматты түрде реттеушті дамыту жолдары. Университеттің 75 жылдығына орай жас ғалымдардың мақалалар жинағы. ҚМУ. Қызылорда 2012ж. Наурыз.

3. Байниязова А.Т., Мусилимова Н.М., Басканбаева Д.Ж. Көтергіш кешен жетегінің әралуан типтері мен бұрғылау қондырғыларымен ұңғыма желісі процесінде бұрғылау бағанын көтеруде машина уақыты шығындары мен энергия шығындарын талдау. Зерттеуші – Исследователь. ВАК. Международный научный журнал. 2012г. Ноябрь.



РЕЗЮМЕ
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ИЗМЕНЕНИЯ ЗАТРАТ ЭНЕРГИИ ВО ВРЕМЯ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ РАБОТ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ
Объем и структура диссертации: Диссертация состоит из введения, 4 разделов, заключения, списка использованных источников. Объем диссертации 94 страницы текста, 9 таблиц, 34 рисунков. Библиография включает 75 наименовании.

Ключевые слова: буровая установка, буровая колонна, спуско-подъемные операции, спуско-подъемный комплекс, электропривод, долговечность, контроль качества, управление качеством, тахограмма скорости спуско-подъема.

Актуальность исследования:

Определение и установление ресурсных параметров обеспечение безопасности эксплуатации объекта высшей ответственности является очень сложным комплексным заданием. Имеется множество перечней различных ресурсных параметров. То есть имеет место строгое ограничение выполняемых объемов работ по обеспечению безопасной эксплуатации установок, также ими являются определение предельных состоянии между интервалами различных мероприятий (замена, ремонт, контроль) и максимальные размеры невыявленных нарушений.

Разработаны программное обеспечение и методика расчета затрат машинного времени и затраты энергии подъемных комплексов при СПО и их сравнение произведено на примере буровых установок БУ 2500-ЭП, БУ 2500-ЭУ и БУ 2500-ДГУ.

Произведена оценка совершенствования по затратам энергии на подъем буровой колонны за цикл разработки скважины подъемными комплексами буровых установок на различных приводах.

Исследование изменения динамики затрат энергии при спуско-подъемных работах буровой установки с учетом последних рекомендации и определение методов расчета является основной целью диссертационной работы.

Цель исследования:

Разработка математических моделей и программное обеспечение расчета производительности спуско-подъемных комплексов (СПК) и ресурса поднятия груза буровой установки дающей возможность для оценки исследования динамики изменения затрат энергии при спуско-подъемных работах буровой установки по критериям долговечности.



Объект исследования:

Целью исследовательской работы является технический уровень и качество бурового оборудования, в том числе спуско-подъемный комплекс буровой установки. Действующие методики оценки качества буровых установок основываются на методах экспертиз и на определении эффективности ресурсов грузоподъемных элементов буровой оснастки и спуско-подъемного комплекса буровой установки (СПК).



Методы исследовании:

Появляются ряд сложности при использовании практической методики расчета узлов и частей бурового оборудования:



  • в конечном итоге рассматривается систематическое изменение ассимметричного цикла напряжения;

  • не берется в расчет нагрузка и распределение усталостного сопротивления влияющих в высшей степени на надежность;

  • расчет запаса не дает никакой возможности для оценкинадежностей частей и в различных напряженно-деформационных условиях не может сопоставлять степень долговечности ведущих элементов в СПК;

  • в общем, являются не эффективными методы определения факторов особенно влияющих на надежность и ресурсы. Разработка мероприятий по снижению производительности металла;

  • не дает возможности в прямой форме сопоставлять результаты расчета контроля выхода из строя оборудования при эксплуатации.

Следовательно, проведение анализа методов расчета исследовании изменения динамики затрат энергии при подъемно-спусковых работах буровой установки с учетом последних рекомендации и определении методов расчета является основной целью работы.

Полученные результаты, их новизна, научная и практическая значимость:

1. Разработаны программы и методы обеспечивающие расчет энергетических затрат и затрат машинного времени подъемных комплексов при СПО;

2. Разработанная методика дает возможность совершенствование подъемного комплекса буровой установки по критерию снижения затрат машинного времени при СПО. В частности:

- Установлено, что повышение максимальной скорости ненагруженного элеватора буровой установки БУ 2500-ЭП с 1,2 м/с до 1,8 м/с приводит к интенсивному снижению затрат машинного времени;

- Уменьшение максимальной скорости подъема ненагруженного элеватора с 1,8 м/с до 1,5 м/с приводит к увеличению на 9% затрат машинного времени на его подъем;

3. По разработанным методам произведена относительная оценка степени неполноценности тахограммы подъема буровой колонны с различными приводами;

4. Произведена оценка совершенствования по затратам энергии на подъем буровой колонны за цикл разработки скважины подъемными комплексами буровых установок на различных приводах;

5. Разработанные методы применяются для оптимизации структурно-кинематического чертежа и режиме буровой установки.


Сведения о публикациях:

1. Басканбаева Д.Ж., Н.М.Мусилимова, Н.Ш.Махатова. Влияние приведенных масс подвижных элементов системы при разгоне и замедлении, на производительность буровой установки (на примере БУ -2500 ЭУК). Сборник трудов 4 международной научно- технической конференции молодых ученых. Актуальные проблемы науки и техники. Изд.УГНТУ г.Уфа. 2012 год. Май.

2. Жабағиев А.М., Мусилимова Н.М., Басканбаева Д.Ж. Бұрғылау қондырғыларындағы қашау берілісін автоматты түрде реттеушті дамыту жолдары. Университеттің 75 жылдығына орай жас ғалымдардың мақалалар жинағы. ҚМУ. Қызылорда 2012ж. Наурыз.

3. Байниязова А.Т., Мусилимова Н.М., Басканбаева Д.Ж. Көтергіш кешен жетегінің әралуан типтері мен бұрғылау қондырғыларымен ұңғыма желісі процесінде бұрғылау бағанын көтеруде машина уақыты шығындары мен энергия шығындарын талдау. Зерттеуші – Исследователь. ВАК. Международный научный журнал. 2012г. Ноябрь.



RESUME
INVESTIGATION OF THE ENERGY LOSSES VARIATION DYNAMICS DURING THE DRILLING EQUIPMENT RUN IN HOLE AND PULL OUT PROCESSES.
The thesis volume and structure: The work consists of Introduction, 4 chapters, Conclusion, Appendix. The total volume covers 94 pages, 34 pictures. The Bibliography includes 75 book titles.

The key words: drilling equipment, drilling casing, run in hole – pull out of hole operations, RIH-and-POOH complex, electric drive head, the equipment durability, the quality inspection, the quality monitoring, the RIH-and-POOH process speed tachometering.

The research work actual importance.

The thesis investigation process has performed: The resource parameters identification and setting, providing the operation Safety of the significant facility are very sophisticated task. There are ranges of various resource parameters. That means it appears strong restriction of works performed on providing safe operation of the units and these work pieces are definition of top capacity between different operations (replacement, repair, control) and maximum levels of the unrevealed violations.

Worked out software and methods of calculating the lifting equipment operation time and energy loss during RIH and POOH operations and their comparison is characterized by an example of drilling equipment БУ 2500-ЭП, БУ 2500-ЭУ and БУ 2500-ДГУ.

Made updating estimation of energy losses for POOH the drilling equipment within the well operation cycle by the drilling integrated lifting units at different drive heads.

Investigation of the energy losses variation dynamics during the drilling equipment run in hole and pull out processes with regard for the latest recommendations and determination of the calculation method are the main purpose of the thesis.

The research aim:

To work out mathematic modeling and software of calculating the RIH and POOH units productivity and the drilling equipment load-lifting capacity which provides opportunity to estimate the investigation of the energy losses variation dynamics during the drilling equipment run in hole and pull out processes as per the unit durability criteria.



The research object:

The research work aim is to determine the drilling equipment technical level and quality as well as of the drilling device’s run in hole and pool out of hole complex. The existing methods of the drilling equipment quality estimation are based on analyzing and defining the drilling units’ and the drilling equipment’ load-lifting parts resources efficiency.



The research methods:

While applying practical methods of calculating the drilling equipment parts and assemblies one can face a range of difficulties:



    • The final stage reviewed a systematic variation of the voltage asymmetric cycle;

    • The slow resistance of loading and load distribution which have high effect on the equipment reliability is out of consideration;

    • The stock calculation provides no chance for the parts reliability estimation and in different voltage-deformation terms it is impossible to compare the durability of the drilling device’s RIH and POOH complex main parts;

    • Generally the method of determining the factors namely those impacting on reliability and resources is not effective. Worked out measures on reducing the metal productivity;

    • It is impossible to compare directly the calculation results of the equipment failure survey during operation.

Hence the main aim of the thesis is to carry out analysis and to determine the calculation method of investigating the energy losses variation dynamics during the drilling equipment run in hole and pull out processes with regard for the latest recommendations.

The research results, their innovation, scientific and practical importance.

  1. The research process worked out programs and methods that provide calculation of energy losses and the lifting unit’s operation time losses during run in hole and pull out of hole procedure.

  2. The methods will provide opportunity to update the drilling equipment lifting unit in regard to the criteria of reducing the lifting unit’s operation time losses during run in hole and pull out of hole procedure. Namely:

  • It was certain that the increase of the maximum speed of the drilling equipment БУ 2500-ЭП unloaded elevator from 1,2m/s to 1,8m/s will lead to intensive drop of the engine operation time.

  • The decrease of the maximum speed of the unloaded elevator from 1,8m/s to 1,5m/s will lead to intensive increase of the engine lifting time to 9%.

  1. The research work carried out comparative estimation of inferiority of the drilling casing pull out tachometer with different drive heads as per the worked out methods;

  2. The work provides updating estimation of the drilling casing energy losses cutting methods while preparing the well for operation using the drilling equipment’s lifting units at different drive heads;

  3. The methods worked out in investigation period will be applied for optimizing the drilling equipment structural-kinematical drawings and regime.



For information on publications:

1. Басканбаева Д.Ж., Н.М.Мусилимова, Н.Ш.Махатова. Влияние приведенных масс подвижных элементов системы при разгоне и замедлении, на производительность буровой установки (на примере БУ -2500 ЭУК). Сборник трудов 4 международной научно- технической конференции молодых ученых. Актуальные проблемы науки и техники. Изд.УГНТУ г.Уфа. 2012 год. Май.

2. Жабағиев А.М., Мусилимова Н.М., Басканбаева Д.Ж. Бұрғылау қондырғыларындағы қашау берілісін автоматты түрде реттеушті дамыту жолдары. Университеттің 75 жылдығына орай жас ғалымдардың мақалалар жинағы. ҚМУ. Қызылорда 2012ж. Наурыз.

3. Байниязова А.Т., Мусилимова Н.М., Басканбаева Д.Ж. Көтергіш кешен жетегінің әралуан типтері мен бұрғылау қондырғыларымен ұңғыма желісі процесінде бұрғылау бағанын көтеруде машина уақыты шығындары мен энергия шығындарын талдау. Зерттеуші – Исследователь. ВАК. Международный научный журнал. 2012г. Ноябрь.






©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет