Лабораторна робота №4

Вивчення конструктивних схем і конструкцій бурових роторів, проведення регулювань конічного зачеплення, опор стола і привідного вала

Мета роботи:

1). Вивчення конструкцій, технічних характеристик і кінематичних схем роторів.

2). Вивчення системи мащення.

Матеріали і обладнання:

1). Плакати, креслення, паспорта, каталоги запасних частин роторів.

Питання:

1. Що являє собою буровий ротор?

2. Для виконання яких операцій призначений буровий ротор7

3. Назвати основні вимоги, яким повинні відповідати бурові ротори.

4. Назвати особливості конструкції, які характерні для бурових роторів.

5. З яких вузлів складається типова конструкція ротора?

6. Що являє собою станина ротора, в якому вигляді вона виконується?

7. Що являє собою стіл ротора?

8. Для чого призначені затискачі?

9. Які навантаження діють на основну опору?

10. Які зусилля діють на допоміжну опору?

11. Як регулюється надмірний та осьовий зазор?

12. Як класифікуються ротори та за якими ознаками?

13. Що відбувається із затискачами ведучої труби при СПО?

14. Які пристрої використовують для утримання колон труб на роторі?

15. Від чого залежить та як вимірюється діаметр прохідного отвору в столі ротора?

16. Яким повинно бути допустиме статичне навантаження на стіл ротора?

17. Як вибирають частоту обертання стола ротора?

1. Ротор являє собою редуктор з конічною зубчастою передачею, що служить для передачі обертання під кутом, змінюючи його з горизонтального на вертикальний та для зниження частоти обертання.

2. Буровий ротор призначений для виконання наступних операцій:

• сприйняття реактивного крутного моменту та забезпечення поздовжньої подачі бурильної колони при використанні забійних двигунів;

• обертання вертикально підвішеної бурильної колони в процесі проходки свердловини роторним способом;

• провертання інструменту при ловильних роботах та інших ускладнень;

• утримання бурильної або обсадної колони труб над устям свердловини при нарощуванні та спуско-підйомних операціях;

3. Основні вимоги, яким повинні відповідати бурові ротори:

• ротор повинен бути надійним в експлуатації та безпечним в обслуговуванні;

• діаметр прохідного отвору стола повинен бути більшим найбільшого розміру бурильних, обсадних труб, турбобура долота, що пропускаються через ротор;

• габарити ротора повинні бути обмежені площею, що відводиться для

• його монтажу на буровому майданчику;

• міцність ротора і опори його стола повинна бути достатньою, щоб сприймати найбільшу вагу бурильної чи обсадної колони, що встановлюється на ротор;

• ротори, що використовуються в різних бурових установках, повинні бути максимально уніфіковані за технічними параметрами і конструкцією.

4. Для сучасних роторів характерні наступні особливості конструкції:

• основною і допоміжною опорами в роторах часто служать упорно-радіальні шарикопідшипники і значно рідше – роликопідшипники;

• деякі заводи чи фірми застосовують в роторі підшипник ковзання, як

допоміжну опору;

• стопорний механізм розташований на столі, рідше - на швидкохідному валу.

• конструктивна схема, як правило, виконана з верхнім розташуванням основної і нижнім - допоміжної опор;

5. Типова конструкція ротора складається з чотирьох самостійних вузлів:

• стола в зборі з підшипниками основної і допоміжної опор;

• швидкохідного вала в зборі з підшипниками і втулкою;

• кришки;

• станини.

6. Основною частиною ротора є станина, яка являє собою сталеву відливку, внутрішня (порожня) частина якої виступає масляною ванною для конічної пари й опор. В станину ротора заливають масло, яке слугує не тільки для змазування відповідних деталей, але й для відводу тепла, яке утворюється в процесі роботи в зубчатій передачі та підшипниках. Станина ротора виконується міцною та зручною для монтажу на буровій та транспортуванні автотранспортом на візках.

7. Стіл ротора являє собою суцільний стальний виливок із зовнішнім диском, що прикриває вертикальну розточку станини. В верхній частині він має квадратне заглиблення для роз’ємного вкладиша(втулки). В свою чергу вкладиші мають квадратне заглиблення для зажимів, що переходить в конус.

8. При бурінні у вкладиші вставляються квадратні або роликові затискачі ведучої труби, а при спуско-підйомних операціях – клини, утримуючі колону труб над ротором.

9. На основну опору діють власна вага стола ротора, сили тертя, виникаючі в результаті ковзання ведучої труби відносно затискачів ротора, вага колони труб, які утримуються ним при спуско-підйомних операціях.

10. На допоміжну опору діє зусилля від попереднього осьового натягу підшипника і випадкові навантаження від ударів і тертя, виникаючі при підйомі труб, долота та іншого інструменту в результаті їх розкачування і зміщення відносно осі стола ротора.

11. Надмірний натяг такий же небезпечний, як і недостатній, так як викликає защемлення кульок, перевантаження поверхонь кочення і підвищене тепловиділення. Натяг підшипника основної опори створюється власною вагою стола ротора, а осьове його положення регулюється стальними прокладками, що встановлені під нижнім кільцем основної опори. Осьовий натяг допоміжного підшипника регулюється прокладками.

12. Ротори класифікуються по діаметру прохідного отвору та статичному навантаженню на стіл ротора. Передбачено 6 класів роторів з прохідним отвором 460, 520, 560, 700, 950 і 1260 мм.

13. При спуско-підйомних операціях затискачі ведучої труби виймають із ротора.

14. Для утримання колони труб на роторі використовують елеватор або клиновий захват.

15. Діаметр прохідного отвору в столі ротора повинен бути достатнім для спуску доліт і обсадних труб, використовуваних при бурінні і кріпленні свердловини.

16. Допустиме статичне навантаження на стіл ротора повинно бути достатнім для утримання в нерухомому стані найбільш важкої обсадної колони.

17. Частота обертання стола ротора залежить та змінюється від числа обертів приводу, і в сучасних роторах змінюється в межах; 173 - 320 об/хв (взято максимальні швидкості обертання столів роторів).

Таблиці

Таблиця 5.1—Технічні характеристики роторів

Тип ротора	Р-460	Р-560-Ш8	УР-560	УР-760	УР-950	УР-1260
Діаметр отвору в столі, мм	460	560	560	760	950	1260
Допустиме статичне навантаження на стіл ротора, кН	2700	3000	3200	4000	6300	8000
Найбільша частота обертання стола ротора, об/хв.	300	350	250	250	250	200
Потужність ротора, кВт	200	280	370	370	500	600
Базова відстань, мм	1350	1350	1370	1503	-	-
Передаточне число конічної пари	3,15	2,7	3,61	3,895	3,81	3,96
Габарити, мм: Довжина Ширина Висота	1940 1180 -	2310 1350 750	2310 1625750	2600 1580 680	2450 1800 750	3000 2300 800
Вага, т	3,1	5,1	5,8	8,5	7	10,3

Таблиця 5.2—Залежність потужності на холосте обертання бурильної колони від діаметра труб

Діаметр труб, мм	114	127	141	168
Потужність N, кВт	8.8	10.9	13.6	19.1

Таблиця 5.3—Технічна характеристика пневматичних клинових захватів

Тип пневматичного клинового захвату	ПКР-560	ПКР-300	ПКР-300М
Діаметр, мм: стола ротора	560	760	760
отвір внутрішньої нероз'ємної втулки	400	560	560
пневматичного циліндра	200	250	250
Хід, мм: поршня пневмоциліндра	260	290	290
клинів	422	544	544
Робочий тиск, МПа	0,7-0,4	0,7-0,9	0,6-1,0
Маса колони, що утримується клинами, т	320	320	320
Діаметри труб, що утримуються, мм	73—168	114—140	114—299
Маса (в т) підвішеної колони, обмежена допустимим контактним тиском між плашками і тілом труби товщиною 8 мм із сталей груп міцності: Д	90	90	90
Е	125	130	130
Л	145	150	150
М	160	175	175
Маса, кг	1415	4410	6925

Рисунок 5.1 – Буровий ротор УР 560

Рисунок 5.2 — Швидкохідний вал ротора в зборі

Рисунок 5.3 – Буровий ротор УР-760

Рисунок 5.4 — Пневматичний клиновий захоплювач ПКР-560

Рисунок 5.5 – Роликовий затискач

Висновок: У даній курсовій я розглянув типові конструктивні схеми і конструкцію бурового ротора .