1.2 Выбор буровой установки

Выбор буровой установки производится по главному параметру – допускаемой нагрузке на крюк.

Допускаемая нагрузка на крюк – это вертикальная статическая нагрузка на крюк, которая не должна быть превышена в процессе всего цикла проводки скважины независимо от вида и продолжительности выполнения операций:

	(1)
	(2)

где Q'_доп – допускаемая нагрузка на крюк от веса наиболее тяжелой обсадной или бурильной колонны;

Q_{o.k max}– вес в воздухе наиболее тяжелой обсадной колонны (секции колонны, хвостовика, включая вес труб, на которых производится их спуск), кH;

Q_{б.к max} – вес в воздухе наиболее тяжелой бурильной колонны, кH;

k_o.k, k_б.к – коэффициенты запаса допускаемой нагрузки на крюке соответственно для обсадной и бурильной колонн, k_б.к=1,5…1,67;

Вес в воздухе обсадных колонн, кН:

- кондуктора

Qк = lкqк;

(3)

- первой промежуточной колонны

Qпр1 = lпр1qпр1;

(4)

- второй промежуточной колонны

Qпр2=lпр2qпр2;

(5)

- эксплуатационной колонны

Qэ=lэqэ;

(6)

где l_к, l _пр1, l_пр2, l_э – длина кондуктора, первой, второй промежуточных и эксплуатационной колонн;

q_к, q_пр1, q_пр2, q_э – вес 1 пог. М обсадных труб: кондуктора, первой, второй промежуточных и эксплуатационной колонн.

Вес бурильной колонны, кН:

Qб.к max = (L – lУБТ)qб.т + lУБТqУБТ

(7)

где L – глубина скважины, м;

l_УБТ – длина утяжеленных бурильных труб, м;

q_б.т, q_УБТ – вес 1пог. м бурильных труб и утяжеленных бурильных труб и утяжеленных бурильных труб, кН/м.

Допускаемая нагрузка на крюк Q_кр.доп рассчитывается по весу наиболее тяжелой промежуточной или эксплуатационной колонн с учетом коэффициента запаса k_o.k = 1,1 или по весу бурильной колонны на конечной глубине бурения с учетом коэффициента k_б.к = 1,5…1,67. Кондуктор во внимание не принимается, так как его вес незначителен.

Q_к= 322 1,5 = 483 кН;

Q_пр1 = 1246 0,9 = 1121,4 kH;

Q_пр2 = 2596 0,6 = 1557,6 kH;

Q_э = 3015 0,5 = 1507,5 kH;

Q_{б.к max} = (3015-175)0,4+175 1,56 = 1409 kH;

Q'_доп = 1557,6 = 1713,36 кH;

Q''_доп = 1,5 1409 = 2113,5 кH.

При выборе буровой установки по ГОСТ 16293-89 необходимо сравнить Q'_доп и Q''_доп и по наибольшему значению выбрать буровую установку из условия Q''_доп > Q'_доп. По Q''_доп = 2113,5 кН выбираем буровую установку БУ5000/320ДГУ-1.

1.3 Выбор бурового оборудования

1.3.1 Выбор талелой системы

В состав талевой системы входят: крюкоблок (или талевый блок при работе с АСП), кронблок, талевый канат, механизм крепления неподвижного конца талевого каната.

К основным параметрам талевой системы относятся: допускаемая нагрузка на крюк, кН; допускаемая нагрузка на кронблок, кН; число канатных шкивов; диаметр шкива по дну желоба; диаметр оси шкива; ход пружины крюка, мм; максимальное натяжение неподвижного конца каната, диаметр обоймы и число витков каната на обойме механизма крепления неподвижной ветви талевого каната.

1.3.1.1 Выбор каната

Талевый канат выбирается по разрывному усилию каната в целом:

Rk = Px.k maxkk,;

(8)

где P_{x.k max} – максимальное натяжение ходовой ветви талевого каната, kH;

(9)

где G_т.с, - 100;

U_т.с , - 8;

n_т.с - вес подвижных частей, число подвижных струн и коэффициент полезного действия талевой системы;

k_k – коэффициент запаса прочности каната, k_k = 2.

R_к = 281,9 2 = 564 Kн;

Ориентировочно принимаем канат диаметром 28 мм. Число подвижных струн U_т.с = 8. Тогда G_т.с = 100 kH. = 0,874 при оснастке 4х5.

1.3.1.2 Выбор крюкоблока:

2113,5kH ≤ 2250kH

Выбираем канат - УТБК-5-225(НБО-Д-НБО-Э).

Выбор кронблока:

Кронблок выбирается по допускаемой нагрузке на кронблок:

Qкб. доп = Qкр.доп + Pх.к мах + Pн.к + Gт.с	(10)

	(11)

Q_кб.доп = 2113,5 + 325,8 + 564 + 100 = 3103,3 кH;

=325,8 кН.

Выбор производится из условия:

Q_кб.доп ≤

3103,3кН ≥ 2500кН

1.3.1.3 Выбираем кронблок УТБК-5-270.

Механизм крепления неподвижной ветви каната. Максимально допустимое натяжение каната рассчитывается по формуле.

(12)

Нагрузка на датчик:

Р_дат = 0,295 P_н.кmax;

Диаметр барабана, мм:

Dм.к = 22dк.

(13)

P_дат = 0,295 241.8 = 71.3 kH;

D_м.к = 22 28 = 616 мм;

=241.8 кН.

1.3.2 Буровая лебедка

К основным параметрам буровой лебедки относятся: максимальное натяжение ходовой ветви талевого каната, мощность на входе в лебедку, мощность на барабане лебедки, диаметр талевого каната, геометрические размеры барабана (диаметр и длина барабана), момент на барабане лебедки.

Буровая лебедка выбирается по максимальному натяжению ходового конца каната.

Мощность на входе в лебёдку рассчитываем по формуле, кВт:

Nл.вх =

(14)

где - кпд трансмиссии лебедки (от выходного вала двигателя до барабана лебедки);

- рабочая скорость подъема крюка (0.4…0.5)м/с, принимаем v_p = 0,5 м/с.

Мощность на барабане лебедки, кВт:

(15)

где Q_{б.к max} – нагрузка от веса бурильной колонны, kH.

Геометрические размеры барабана лебедки:

D_б = (20...25)28 = 560 ...700 мм, принимаем D_б = 685 мм;

L_б = (l,4...1,9)0.685 = 959...1301,5 мм, принимаем Lб = 1373 мм;

D_6.р = 0,685 + 0,95 28(2 • 3-1) 5 = 0,85.

= 2979.9 кН;

М_б.max = 0,85/2 = 138.5 кН•м.

Выбираем буровую лебёдку ЛБУ37-1100.