s

UNIVERSITATEA PETROL-GAZE PLOIETI

FACULTATEA DE INGINERIE MECANICA SI ELECTRICA

CATEDRA UTILAJ PETROLIER

PROIECT

LA

UTILAJ PETROLIER

Conducator de proiect: Marius Stan

Student: Portoaca GeorgeSpecializarea: I.E.D.M

Grupa: 1230Anul: III

PLOIETI 2013

INTRODUCERE

Instalaiilor de foraj, produse n prezent, acoper toate adncimile de foraj necesare pe plan mondial, asigurnd performante economice ridicate. Cercetrile desfurate de specialiti, inginerii romni avnd o contribuie apreciabil n acest domeniu conducnd la realizarea unor instalaii de foraj care corespund cerinelor forajului att din punct de vedere al adncimii ct i al genului de antrenare, al transportului, al condiiilor climatice.

Puterea motoarelor Diesel transmis prin convertizoare hidraulice de cupru, troliul de foraj prevzut cu dispozitiv de avans automat al sapei , frna auxiliar hidraulic sau electromagnetic prevzut cu un cuplaj de mers liber, limitatorul de curs automat al macaralei crlig sunt numai o parte din caracteristicile moderne constructive i funcionale specifice instalaiilor de foraj romaneti.

O instalaie de foraj este compus din urmtoarele elemente :

turla sau mastul care susine echipamentul de manevr i garnitur de foraj (compus din prjina conductoare, prjini de foraj i prjini grele)

echipamentul de manevra format din :

troliul de foraj care are rolul de transmite micarea de la motoare la mecanismul de ridicare i masa rotativ de a uura operaia de nurubare i deurubare a garniturii de foraj;

mecanismul de ridicare este compus din:

- geamblac (partea fix)

- macara

- crlig (partea mobil)

- cablul care permite manevrarea sarcinii utile

echipamentul de rotire format din :

- masa rotativ care transmite micarea de rotaie sapei

- capul hidraulic care realizeaz legtura ntre crligul fix i garnitur de foraj mobil i permite circulaia fluidului de foraj din interior spre sapa;

echipamentul de circulaie este format din:

- pompele de noroi care refuleaz fluidul de foraj, cu presiune, prin interiorul garniturii

- manifoldul de aspiraie prin care trece fluidul de foraj aspirat din hab n pompa.

- manifoldul de refulare prin intermediul cruia fluidul de foraj refulat de pompe ajunge n ncrctorul care face legtura ntre conducta de refulare i furtunul de foraj

- furtunul de foraj mijlocete trecerea fluidului de foraj din ncrctor n ineriorul capului hidraulic

- instalaia pentru depozitarea, prepararea i curirea fluidului de foraj (habe, jgheaburi, site vibratoare, hidrocicloane)

echipamentul de transmitere este format din cuplaje, transmisii hidraulice, transmisii intermediare, cutii de viteze, reductoare, are rolul de a transmite micarea de la motoarele de acionare la utilajele principale ale instalaiei

garnitur de foraj pentru transmiterea micrii de la masa rotativ la sap, permite circulaia fluidului de foraj spre talpa sondei i montarea turbinei de foraj deasupra sapei.

Petroleum este un cuvnt de origine roman care provine din oleum petrae = ulei de piatr denumire pe care romanii au preluat-o de la egipteni, care descoper petrol la suprafa n regiunea munilor Golfului Suez,se presupune c n antichitate romanii foloseau petrolul ca lubrifiant la osiile carelor romane, sau n timpul Bizanului acesta era parte component a focului grecesc o arm temut n luptele navale de odinioara.

Troliul de foraj este elemental sistemului de manevra, care indeplineste in cadrul instalaiilor de foraj urmatoarele functiuni: Extragerea si introducerea garniturii de foraj, respective introducerea coloanei de tubaj suspendate in carligul mecanismului macara-geamblac ;

Insurubarea, strangerea, desfacerea,desurubarea pasilor de prajini,a burlanelor, precum si adaugarea prajinilor de foraj;

Sustinerea garniturii de foraj si reglarea apasarii pe sapa in timpul focajului;

Lucrari auxiliare de ridicare, apropiere si introducere in sonda,operatii care se executa cu ajutorul mosoarelor pe care se infasoara;

Lucrari de punere in productie,pistonat, lacarit,carotaj prin prajini, masuratori care se executa cu ajutorul tobei de lacarit;

Ridicarea masturilor rabatabile cu ajutorul carligului instalatiei.1.CAPITOLELE PROIECTULUI

1.1. Alegerea tipului instalaiei de foraj i a principalelor utilaje componente ale sistemului de manevr Instalaiile de foraj i extracie formeaz un ansamblu de utilaje cu scopul de a satisface manevrarea garniturilor de prjini, burlane sau evi de extracie, rotirea lor sau circulaia fluidului.

Sond de foraj este o construcie materializat prin foraj n scoara terestr care poate fi vertical, sau dirijat, fiind tubata sau cimentata(consolidata).

O instalaie de foraj cuprinde 3 sisteme de lucru principale i mai multe sisteme de lucru auxiliare.

Sistemele de lucru principale sunt:

sistemul de manevr (SM);

sistemul de rotire (SR);

sistemul de circulaie (SC).

Sistemul de manevr (SM) realizeaz apsarea pe sap i operaia de manevra a materialului tubular n sonda.

Sistemul de rotire (SR) realizeaz transmiterea micrii de rotaie de la suprafa pn la sap.

Sistemul de circulaie (SC) realizeaz debitul de circulaie necesar evacurii detritusului din sonda.

Sistemul de manevr reprezint unul dintre sistemele principale de lucru ale IF fiind alctuit din:

grupul de for

transmisia mecanic

maina de lucru (troliul de foraj)

mecanismul macara-geamblac-carlig

Mecanismul macara-geamblac-carlig este alctuit din:

geamblac

nfurarea cablului

ansamblul macara-carlig.

2.DATE INIIALE Pentru elaborarea proiectului vom alege:

- adncimea sondei H=4400 m

-sistemul de actionare Diesel Hidraulic

Alegerea diametrelor nominale ale sapelor de foraj, filete de legtur corelate cu diametrele de burlane i prjini se face de la pag. 166 din Carnetul Tehnic de Utilaj Petrolier.

3.Coninutul memoriului

3.1.1. Determinarea forelor nominale la crlig

Definim fora la crlig normal ca fiind for care apare cu probabilitatea cea mai mare n timpul operaiei de manevrare a garniturii de foraj. Ea este dat de cea mai grea garnitur de foraj care de mult ori este cea mai lung garnitur de foraj.

; unde:

- forta nominal;

- forta utila ;

- fora dat de manevrarea echipamentului mobil(macara, carlig, cablu); Pentru coloana de 7 avem Ds=9 si Dc=7Dpf=6

Gpg=Lpg * q pg

q pg=g *ms=9,81*149,7=1468,5 kg/s2ms=149.7 kg/mLpg=800*Ds *1/0,75* q pg (1-f/ot)=174.41 m

Lpg=174.41 m

Se adopta Lpg=180 m

Gpg=265 kN

Lpf=H- Lpg Lpa hs=4400-180-10-0,5=4230 m

Din tabelul 6.38 se alege greutatea specifica a prajinilor de foraj cu dim :

dpf =5 qpf =35.7 kgf/m=35.7*9.81=350 N/m

Gpf= qpf Lpf=350*4230=1480.5 kN

Ggf=Gpg+Gpf+Gpa+Gs=265+1480,5+10+0.5=1756 kN

=Ggf (1+ a/g + k - f/ot) =2021 kNAvem k=0.3

a=1 m/s

Fo=121.26 kN

Fcn=+Fo+Fds=2842.26 kN

Pentru determinarea forei la crlig la tubare se pot neglija acceleraiile, deoarece tubarea se face la nivel constant, cu viteze mici. Din diagrama de tubare VII pentru coloana de 7 s-a obinut:Grosime perete

mmGreutate

lf/ftGreutate

Kg/mTip legatura

112.653552.08N-80

211,513247.61N-80

310.362943.15N-80

49,192638.69N-80

510.362943.15N-80

611.513247.61N-80

712.653552.08N-80

GBCE=(qi*Li)=1914,7 kNDin diagrama de tubare VII pentru coloana de s-a obinut:

Grosime perete

mmGreutate

Lb/ftGreutate

Kg/mTip legatura

113.8460.790.32P-110

212.5755.582.58N-80

313.8460.790.32P-110

415.1165.797.7P-110

516.5171.8106.8P-110

GBCI=(qi*Li)=3950,3 kN

FCT=(qi*Li)(1+a/g)

FCTCE=1934.21 kN

FCTCI =3990.25 kN

Rezulta FCT,M =Max(FCTCE ; FCTCI )=3990.25 kN

FCM=Max(Fcn ; FCT,M )=3990,25 kN

Din punct de vedere al modului de actionare exista:

- instalatii de foraj cu mod de actionare individual;

- instalatii de foraj cu mod de actionare centralizat;

- instalatii de foraj cu mod de actionare mixt.Din punct de vedere al mediului ambiant exista:

- foraj terestru (onshore); - foraj maritim (offshore).O instalatie de foraj este compusa din 2 echipamente mari:

- echipamentul de suprafata - instalatia de foraj propriuzisa;

- echipamentul de adancime - garnitura de foraj.

Partile componente functionale mari ale unei instalatii de foraj sunt:

- sistemul de rotire;

- sistemul de circulatie;

- sistemul de manevra.

Primele doua functioneaza impreuna pentru realizarea procesului de foraj.

Sistemul de manevra indeplineste functiunea de manevra a materialului tubular, fie cu scopul inlocuirii sapei uzate (manevra garniturii de foraj), fie cu scopul tubarii putului forat (manevra/introducerea garniturii de foraj).

Functiunea principala a sistemului de rotire este rotirea sapei si respectiv a garniturii de foraj. Functiunea secundara - reversarea - rotirea garniturii de foraj in sens invers celui normal, pentru efectuarea operatiilor de instrumentatie.

Functiunea sistemului de circulatie este reprezentata de circulatia fluidului de foraj pentru aducerea la suprafata a detritusului evacuat de pe talpa putului.

Exista si sisteme de lucru secundare :

- sistemul motoarelor;

- sistemul de salvare a garniturii de foraj;

- sistemul de avans automat al sapei;

- sistemul tobei de lacarit;

- sistemul de manipulare a materialului tubular;

- sistemul de comenzi si actionari pneumatice si hidraulice;

- sistemul de actionare.

Instalatii principale:

- instalatia hidraulica de ridicare si coborare a mastului;

- instalatia de curatire-preparare-tratare si depozitare a fluidului de foraj;

- instalatia de producere a aerului comprimat;

- instalatia de prevenire a eruptiilor.

Structurile metalice ale instalatiei de foraj sunt:

- structuri de rezistenta care preiau sarcini care apar in timpul functionarii acesteia sau cele datorate greutatii diferitelor utilaje;

- structuri de protectie:turla/mastul, platforma de lucru a instalatiei de foraj, substructura, platforma grupurilor de actioanre, platforma troliului de foraj, etc.

Alegera instalatiei de foraj se face pe baza sarcinii maxime utile de la carlig.

Aceasta poate fi sarcina maxima utila de tubare sau sarcina maxima utila de degajare a celei mai grele garnituri de foraj.

Sarcina maxima utila de tubare este determinata de cea mai grea coloana de burlane in conditiile cele mai grele (la demaraj, atunci cand coloana este plina cu fluid de foraj).3.1.2. Alegerea tipului instalaiei de foraj

Instalaia de foraj este un complex de utilaje care formeaz echipamente, sisteme i chiar instalaii ce pot funciona separat sau unele simultan pentru construcia sondei de foraj cu o anumit destinaie pentru efectuarea unor operaii legate de operaia de foraj i asigurarea securitii tehnice.

Capacitatea unei instalaii de foraj poate fi sarcina maxim util la crlig sau adncimea maxim.

O insalatie de foraj este compus din dou echipamente mari:

echipamentul de suprafaa instalaie de foraj propriu- zis

echipamentul de adncime garnitur de foraj.

Alegerea instalaiei de foraj se face n funcie de sarcin maxim la crlig din tabelul 1.1: Instalaiile de foraj ramanesti: F320 DH.

3.1.3. Calculul puterii instalate; determinarea numrului de grupuri de foraj. Schema principal a acionarii sistemelor.

Notaii:

GF- garnitur de foraj

S- sistem de acionare

SL- sistem de lucru

SM- sistem de manevr

SR- sistem de rotire

SC- sistem de circulaie

MA- mod de acionare.

Modalitatea prin care fluxul energetic se transmite de la motoare la procesul tehnologic se numete mod de acionare.

n practic se stabilesc trei moduri principale diferite de acionare:

modul de acionare n grup

modul de acionare mixt

modul de acionare individual

Pentru instalaia noastr vom alege modul de acionare INDIVIDUAL.Pi=(Pm+Pr+Pc)*c

FM=FCM=3990,25 kNVm=0.23 m/s

SM =0.85

Pm=1079.71 W

Pr=Pmr=600CP=447.59 kWPc=[0.76...0.82] PmPc=885.36 kW

Pi= 2412.56 kW

Determinarea numrului necesar de motoare se face n functie de puterea instalat. La alegerea numrului de motoare se va avea n vedere c numrul acestora s fie minim.

Numrul necesar de motoare va fi partea ntreag a:

Lista de motoare disponibile:

MB 800 Bb (390 kW)

MB 890 Bb (640 kW)

ALCO 1180 (1180 kW)

ALCO 1840 (1840 kW)

Se alege motorul ALCO 1840 cu puterea la motor de 1840 kW.Nmot=3 motoare.

3.2 MECANISM CU ACIONARE INDIVIDUAL

3.2.1. Detrminarea numrului de trepte de vitez la manevra i materializarea schemei cinematice a sistemului de manevr.

Numrul de trepte de viteza se calculeaz cu relaia:

unde: r = =

5Nm=3,68 = 4 viteze

RECALCULARE

adoptam

Dupa recalculare rezulta Nm=4 viteze.

Schema cinematic a unei instalaii de foraj( i a orice alt tip de instalaie) reprezint modalitatea grafic, prin care sunt reprezentate transmisiile arborilor i elementele care concura la realizarea funciei cinematice.

Factorul de transmitere m- reprezint numrul transmisiilor dintre doi arbori care pot fi succesivi sau nesuccesivi, n acelai plan sau n plane diferite.

Grupa de transmitere w- se formeaz cu trensmisiile dintre doi arbori succesivi.

Numrul total de viteze N- poate fi relizate cu transmisia mecanic la elementul de execuie.

Numrul total de arbori t- t=w+1

Simbolurile transmisiilor cinematice:

motor

sau

cuplaj

arbore

transmisia prin curele

(I)

(II) transmisia prin lant

(I)

(II) transmisia prin angrenaj

(I)(II)

sau

(II)

(I)

Raportul de transmisie i este raportul dintre vitez unghiular la arborele condus i vitez unghiular la arborele conductor:

z- numrul de dini ai roii de lan.

Raportul parial de transmitere- raportul de transmitere al unei transmisii:

Relaia structurala- arata legtura dintre grupele de transmitere

Schema cinematic a sistemului de manevr este urmtoarea: N=1 X 2 X 2.

3.2.2. Determinarea nfurrii maxime a cablului de manevr.

nfurarea cablului reprezint modul n care se trece cablul peste rolele mecanismului macara- geamblac.

nfurarea pote fi:

nfurare total (cablul trece peste toate rolele geamblacului respectiv ale macaralei)

nfurare parial

1- rola moart

2-prima rol de la macara

3-cablul

4-captul fix

5-toba de manevr

Fora din captul activ al cablului se calculeaz cu relaia:

(la ridicare)

m= f(se alege din tabela 1.1.

m=[6]

3.2.3. Alegerea geamblacului de foraj

Geamblacul , montat n vrful mastului sau turlei constituie partea fix a mecanismului macara - geamblac i este format dintr-un numr de roi pentru cablu, care se rotesc liber pe rulmeni, acetia fiind montai la rndul lor pe una sau mai multe axe sprijinite pe supori. Prima dintre roile geamblacului realizeaz trecerea captului activ al cablului de la toba de manevr peste fa mastului sau turlei, iar ultima roata a geamblacului asigura trecerea captului mort al cablului la toba cap mort.

Amplasarea roilor este n aa fel fcut nct s fie evitat contactul dintre cablu i alte elemente ale mastului sau turlei, precum i schimbrile de direcie ale cablului care s produc srirea cablului de pe roi.

Construcie

Tipul cel mai ntlnit de geamblac este tipul cu ax unic, cu rotile n linie care este sprijinit pe doi supori situai la capete. Suporii se pot sprijini fie direct pe un element de coroan mastului sau turlei sau pe un cadru propriu care se sprijin la rndul lui pe elementul de coroan.

Se ntlnesc i construcii de geamblacuri avnd una din roti naintaa prin care se realizeaz trecerea cablului n interiorul mastului sau turlei.

Rotile gemblacului sunt destinate nfurrii cablului de manevr, respectiv cablului de lcrit. Roile pentru cablul de manevr de la geamblac sunt identice cu rotile de la macara.

Geamblac fix

Geamblac mobil 3.2.4. Alegerea ansamblului macara- carlig- chiolbasi- alevator

Mecanismul macara- crlig este alctuit din macara- crlig, nfurarea cablului i geambacul de foraj.

Ansamblul macara- crlig reprezint modul n care este ataat crligul prin intermediul unui sistem de amortizare al ocurilor i vibraiilor.

Macaraua este partea mobila a mecanismului macara- geamblac, format dintr-un numr de roi identice n general ca diametru, tip i construcie dar cu una mai puin. Macaraua execut o micare de ridicare i coborre pe vertical n interiorul mastului sau turlei i trebuie s prezinte coluri sau proeminente care s faciliteze agarea n timpul micrii sale.

Crligul este elementul sistemului de manevr care, competand macaraua i formnd adeseori mpreun cu acesta un singur bloc macar- crlig ndeplinete urmtoarele funcii:

susine n timpul operaiilor de extragere- introducere, garnitur de foraj prin intermediul chiolbailor i al elevatorului de prjini;

susine n timpul tubajului coloana de tubaj prin intermediul de foraj care au prevzut acest sistem;

ridic diferite greuti i asigur manipularea prjinii de avansare;

ridic n timpul montajului i demontajului diferite utilaje i piese grele;

participa la operaia de ridicare i coborre a masturilor rabatabile, la instalaiile .

1- toba de manevr

2- captul activ al cablului

3- rola alergtoare

4- geamblac

5- o rla de la geambac

6- una din ramurile nfurrii cablului

7- macara

8- crlig

- sistemul de amortizare

- captul mort al cablului

10 toba fix (sau toba moart)

Mecanismul macara- crlig prezint simetrie geometric dar nu prezint simetrie dinamic i cinematic.

Elevatorul se mai numete i broasca cu pene.Se folosete pentru introducerea coloanei de burlane.

Chiolbaii sau braele de elevator sunt scule care fac legtura ntre crlig i elevator, ele existnd i funcionnd ntotdeauna perechi. Pentru realizarea legturii, chiolbaii au form de za alungit pentru sarcini mici (tip uor), sau n form de bara prevzut la capete cu ochiuri

pentru sarcini medii i pentru sarcini mari (tip greu).Pentru introducerea uoar, n special pe umerii elevatoarelor, capetele sunt curbate n plan perpendicular.

Acetia susin elevatorul, fie de prjini de foraj, fie elevatorul cu pene pentru coloana de burlane, fixndu-se la rndul lor prin ochiurile superioare pe umerii crligului. Ei se livreaz, se pstreaz i se utilizeaz n pereche.

Exist 3 tipuri n funcie de sarcin de lucru:

- uor , n form de za, pentru sarcini pn la 870 tf;

- mediu , n form de bar cu 2 ochiuri la cele 2 capete, pentru sarcina de 125 tf;

- greu . pentru sarcini >200 tf.

Cnd cablul de foraj prezint semne de uzur este necesar nlocuirea lui. Pentru o operaie mai uoar de nlocuire se procedeaz astfel: pe toba moart se afla nmagazinat o cantitate de cablu care nu a lucrat, deci este neuzat. Se va debloca, deci toba moart i va trage de manevr o cantitate de cablu corespunztoare lungimii celui care funcioneaz. 3.2.5. Alegerea cablului de foraj

Cablul este un ansamblu format din fire din oel de rezisten ridicat i de dimensiuni cu tolerante restrnse, nfurate cu precizie ntr-o anumit construcie n aa fel nct s funcioneze ntr-o concordan perfect.

Elementul de baz al cablului l formeaz firele individuale. Acestea, rsucite ntr-un toron sau vita care reprezint un mnunchi de srme grupate prin nfurare n jurul unei srme centrale sau inimi. nfurarea este un proces asemntor ntructva cu mpletirea, deoarece firele sunt aezate n toron i nu torsionate. Dup aezarea n toroane, acestea sunt la rndul lor nfurate n jurul unei inimi pentru a forma cablul compus.

Inima cablului poate fi realizat din fire vegetale, din material plastic sau dintr-o srm, respectiv un toron independent din oel. Inima independenta constituit dintr-un toron de cablu este cea mai folosit, deoarece prezint o mare rezisten la strivire i deformare.

Cablul la care toroanele care se nfoar mpreun sunt formate anterior ntr-o form elicoidala se numete cablu preformat.Acesta nu difer ca aspect de cablul nepreformat dar are avantajul c n stare nencrcata nu este tensionat fiind astfel mai uor de manevrat. Preformarea are ca efect atenuarea vibraiilor cablului n funcionare, posibilitatea nfurrii mai strnse a cabluluisi se evideniaz prin faptul c dup tiere, firele i toroanele nu se desfac.

Toroanele i cablurile sunt caracterizate i prin pasul nfurrii, distanta msurat paralel cu axa ntre 2 puncte consecutive n care o spir ntlnete aceeai generatoare a cilindrului pe care-l reprezint cablul sau toronul. Pasul se exprim n mod curent ca un multiplu al diametrului.

Exist 3 tipuri de cabluri de construcie combinat:

- Seale

- Filler

- Warrington

Alegerea cablului se face dup determinarea diametrului cablului cu formul:

adoptam

Ser=max(3*Fcn ;2* FCM)

adoptam

Deci Ser=3*Fcn=856.54 ( dc=85

n fuctie de acesta s ales tipul cablului ca fiind SEALE 419.

Profilul canalului de cablu trebuie s corespund urmtoarelor cerine :

- s permit nfurarea cablului pe roata, de la intrare pn la ieire, cu minimum de frecri, chiar dac el nu se afla n planul median al roii (din cauza unghiului de deviere respectiv n cazul balansrii macaralei);

- s reduc la minimum turtirea cablului pe fundul canalului datorit unui profil apropiat de conturul cablului;

- s fie neted, concentric i cu planul median normal fa de ax de rotaie a roii.

4. Proiectarea troliului de foraj

4.1. Determinarea forelor din captul active al cablului n fazele operaiei de manevr(la ridicare, static, coborre)

Se consider fora din captul active al cablului la extremitatea opus a tablei n raport cu treapt de lan aferanta treptei de ncercare.

- coecifient care ine seama de rigiditatea cablului.- la ridicare k= , k- constanta rolei

- la coborre k=0.15

4.2. Stabilirea dimensiunilor principale ale tobei de manevr

Troliul de foraj reprezint principalul utilaj al sistemului de manevr. Caracteristica principal a trolului d foraj o reprezint efortul maxim n captul activ al capului.

Pentru troliul de foraj mai sunt importante i alte caracteristici:

numrul de tobe;

numrul de arbori;

numrul i tipul transmisiilor;

caracteristicile tobei de manevr.

Funciile troliului de foraj:

introducerea i extragerea garniturii de foraj;

adugarea pailor;

introducerea coloanei de tubare;

introducerea diferitelor scule pentru instrumentaie n sonda;

nurubri i deurubri de filete;

realizarea apsrii pe sap;

punerea n producie; manevrarea diferitelor greutati la podul de lucru al sondei;

- la instalaiile cu turla rabatabil, rabaterea se face cu troliul de foraj

SHAPE \* MERGEFORMAT

- diametrul tobei de manevra, se recomanda sa aiba o valoare cuprinsa intre 28-30 ori diamerul cablului.

Dt=30*85=2550

D0=Dt+dc=2550+85=2635

D1=D0+2 a=2771

D2=D0+4a=2907

A= *dc=0.8 * 85=68- lungimea tobei de manevra

lt=2805

- lungimea totala a cablului care se infasoara pe toba=2*m*(lp+ls)=2*6*(27+1.5)=342

=342 mm

n=/(dc+1/2*dc)=58

4.3. Calculul franei cu benzi si alegerea franei hidraulice.

Franele instalatiilor de foraj se impart in doua mari categorii:

frane de seviciu;

frane auxiliare;

Frana de seviciu realizeaza controlul de coborare al garniturii de foraj in sonda dar ceea ce este cel mai important realizeaza blocarea (oprirea) deplasarii carligului si al garniturii de foraj.

Vitezele de coborare al garniturii de foraj in sonde netubate:

Vitezele de coboare ale carligului in sonde tubate:

Din categoria frnelor de serviciu fac parte:

frana cu band;

frana cu saboi;

frana cu discuri;

Frana auxiliar realizeaz controlarea vitezei de coborre, fr a putea realiza blocarea sarcinii, avnd rolul de a descrca o parte din valoarea momentului de frnare pe care trebuie s-l realizeze frna de seviciu.

n aceast categorie din punct de vedere constructiv instalaiile de foraj sunt echipate cu 2 tipuri de frne:

frana hidraulic ( ele nu dezvolta moment de frnare la operaia de ridicare, fiind cuplate prin intermediul unui cuplaj de sens unic);

frne electromagnetice.

Construcia franei cu band:

1- maneta de frn

2- benzi de frn

3- sistem de egalizare a tensiunilor n cele dou benzi de frn

4- sistem de suspensie

5- sistem de mpingere.Calculul funcional al franei cu band:a. Determinarea momentului de frnare realizat de frn cu band

- unghiul de contact dintre banda de frana si tamburul franei

= 260 320 grade

t-tractiunea miniman fabricaia curent se utilizeaz dou cupluri de material de friciune:otel- ferodou (0.270.5)

otel- retinax (0350.65) otel-ferodou otel retimaxb.Determinarea limii benzii de frn.

=0.25

=340297,5 Pc= 0.0004 N/mm2=Pc*Rt/a=0.0022 mm-grosimea benzii de frana

B=1.913 m

Construcia franei hidraulice. Principiul de funcionare.

Frana hidraulic reprezint de fapt din punct de vedere constructive o pomp centrifug care are rolul de a lucra n regim de frn.

Aa cum rezult i din caracteristica funcional are rolul de a controla viteza de coborre n timpul procesului de introducere n sonda a garniturii de foraj. Ea poate bloca sarcina de la crlig dar poate ncetini coborrea acesteia. Viteza de coborre depinde de specificul operaiei de coborre. Cu alte cuvinte, dac coborrea se face n sonde netubate viteza de coborre este mai mic, iar frana trebuie s realizeze moment mai mari de frnare. n cazul n care operaia de coborre se desfoar n sonde tubate viteza de coborre este mai mare. Se impune deci posibilitatea de a realiza reglarea franei.

Momentul de frnare depinde de gradul de umplere. Dac frana este plin cu lichid (ap) ea realizeaz momentul de frnare maxim. Pentru a putea regla valoarea momentului de frnare este necesar ca s putem regla gradul de umplere cu lichid al franei. Acest lucru l putem realize cu ajutorul rezervorului de reglaj i al manifoldului. n acest fel prin modificarea gradului de umplere realizm controlul momentului total de franare realizat cu instalaia de foraj.

Se alege frana hidraulic de forma: FH 40 Costructia franei electromagnetice.

1-stator

2-rotor

3-infasurare statorica

4-canale de rcire

5-magneti permaneni

6-lamele magnetice

7-pulberi magnetice.

FR1=(*F*Dn/2)/RRL1=756.028

RRL1=400

Mt=FR1*RRL1

Mt=756.028*400=302411.2 kN*m.

4.4. Calculul de dimensionare-verificare al arborelui tobei de manevra.

M

B

B

Lt

Dt

Df

1

7

3

4

3

4

2

6

5