Up Iedm Anu3

download Up Iedm Anu3

of 35

Transcript of Up Iedm Anu3

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    1/35

    UNIVERSITATEA PETROL-GAZE PLOIETIFACULTATEA DE INGINERIE MECANIC I ELECTRIC

    PROIECT

    LA

    UTILAJ PETROLIER

    Conducator de proiect: Marius StanStudent: Barbu Constantin Catalin

    Specializarea: I.E.D.MGrupa: 1232

    Anul: III

    PLOIETI 2014

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    2/35

    2

    INTRODUCERE

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

    Puterea motoarelor Diesel transmis prin convertizoare hidraulice decupru, troliul de foraj prevzut cu dispozitiv de avans automat al sapei ,frna auxiliar hidraulic sau electromagnetic prevzut cu un cuplaj demers liber, limitatorul de curs automat al macaralei crlig sunt numai o

    parte din caracteristicile moderne constructive i funcionale specificeinstalaiilor 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 lamecanismul de ridicare i masa rotativ de a uura operaia de nurubare ideurubare 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, prininteriorul garniturii

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

    - manifoldul de refulare prin intermediul cruia fluidul de foraj refu latde pompe ajunge n ncrctorul care face legtura ntre conducta de refularei furtunul de foraj

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    3/35

    3

    - furtunul de foraj mijlocete trecerea fluidului de foraj din ncrctorn ineriorul capului hidraulic

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

    echipamentul de transmitere este format din cuplaje, transmisiihidraulice, transmisii intermediare, cutii de viteze, reductoare, are rolul de atransmite micarea de la motoarele de acionare la utilajele principale aleinstalaiei

    garnitur de foraj pentru transmiterea micrii de la masa rotativ lasap, permite circulaia fluidului de foraj spre talpa sondei i montareaturbinei 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,sepresupune c n antichitate romanii foloseau petrolul ca lubrifiant la osiilecarelor romane, sau n timpul Bizanului acesta era parte component afocului grecesc o arm temutn luptele navale de odinioara.

    http://ro.wikipedia.org/wiki/Bizan%C5%A3http://ro.wikipedia.org/wiki/Bizan%C5%A3http://ro.wikipedia.org/wiki/Bizan%C5%A3
  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    4/35

    4

    Troliul de foraj este elemental sistemului de manevra, careindeplineste in cadrul instalaiilor de foraj urmatoarele functiuni:

    Extragerea si introducerea garniturii de foraj, respectiveintroducerea 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 insonda,operatii care se executa cu ajutorul mosoarelor pe care seinfasoara;

    Lucrari de punere in productie,pistonat, lacarit,carotaj prinprajini, 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 utilajecomponente ale sistemului de manevr

    Instalaiile de foraj i extracie formeaz un ansamblu de utilaje cuscopul de a satisface manevrarea garniturilor de prjini, burlane sau evi deextracie, rotirea lor sau circulaia fluidului.

    Sond de foraj este o construcie materializat prin foraj n scoaraterestr care poate fi vertical, sau dirijat, fiind tubata saucimentata(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);

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    5/35

    5

    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 necesarevacurii detritusului din sonda.

    Sistemul de manevr reprezint unul dintre sistemele principale delucru 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=3000 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 dinCarnetul Tehnic de Utilaj Petrolier.

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    6/35

    6

    3.Coninutul memoriului

    3.1.1. Determinarea forelor nominale lacrlig

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

    ; unde:- forta nominal;

    - forta utila ;

    - foradat de manevrarea echipamentului mobil(macara, carlig, cablu)

    ; +

    = 50 kg= 50 9.81= 490.5 NLa pag. 254 din Carnetul Tehnic de Utilaj Petrolier alegem prjini grelede foraj cu diametre exterioare

    de in, avnd greutatea pe unitatea de lungime: In acesta faza s-a ales

    Pentru prajini grele de foraj se alege de la pag. 244 din Carnetul Tehnicde Utilaj Petrolier

    = = 270 = 1713.80N

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    7/35

    7

    =

    =3000- 169,227- 9- 0.5= 2821,273 m

    G= 10 = 772234.21 N

    = Pentru determinarea forei la crlig la tubare se potneglija acceleraiile,deoarece tubarea se face la nivel constant, cu viteze mici.

    Din diagrama de tubare pentru coloana de 7s-a obinut:

    Nr.

    crt.

    Tronsonul

    ncepe la[m]

    Tronsonul

    se terminla [m]

    Lungimea

    tronsonului[m]

    Grosimea

    peretelui[mm]

    Greutate max/m

    [ ]Greutatea

    tronsonului[N \m]1 0 800 800 8.05 17 1985232 800 1400 600 8.05 20 175167

    3 1400 1700 300 8.05 23 1007324 1700 2700 1000 9.19 26 3795705 2700 3000 300 10.36 29 177009total 981001

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    8/35

    8

    Din diagrama de tubare pentru coloana de10 s-a obinut:Nr.crt.

    Tronsonulncepe la[m]

    Tronsonulse terminla [m]

    Lungimeatronsonului[m]

    Grosimeaperetelui[mm]

    Greutate max/m[ ]

    Greutateatronsonului

    [N \m]1 0 200 200 10,16 44,50 1299292 200 650 450 8.89 40,50 266064

    3 650 900 250 10,16 44,50 2273774 900 1200 300 11,43 51 2233675 1200 1600 400 11,43 51 2221376 1600 2000 400 12,57 55,50 324059total 1392928

    [ ]

    ) Fora la crlig maxim se determina astfel:

    {

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    9/35

    9

    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 deforaj.

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

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

    Functiunea sistemului de circulatie este reprezentata de circulatiafluidului de foraj pentru aducerea la suprafata a detritusului evacuat de petalpa 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;

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    10/35

    10

    - 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 lacarlig.

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

    Sarcina maxima utila de tubare este determinata de cea mai greacoloana de burlane in conditiile cele mai grele (la demaraj, atunci candcoloana este plina cu fluid de foraj).

    3.1.2. Alegerea tipului instalaiei de forajInstalaia de foraj este un complex de utilaje care formeaz

    echipamente, sisteme i chiar instalaii ce pot funciona separat sau unelesimultan pentru construcia sondei de foraj cu o anumit destinaie pentruefectuarea unor operaii legate de operaia de foraj i asigurarea securitiitehnice.

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

    O insalatie de foraj este compus din dou echipamente mari:

    echipamentul de suprafaa instalaie de foraj propriu- zis echipamentul de adncimegarnitur de foraj.

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

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    11/35

    11

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

    Notaii:GF- garnitur de forajS- sistem de acionareSL- sistem de lucruSM- sistem de manevrSR- sistem de rotireSC- sistem de circulaieMA- mod de acionare.

    Modalitatea prin care fluxul energetic se transmite de la motoare laprocesul 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 .

    75 =1356.183112 KW

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    12/35

    12

    =5152=1030

    Determinarea numrului necesar de motoare se face n functie de puterea

    instalat. La alegerea numrului de motoare se va avea n vedere c numrulacestora 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.

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    13/35

    13

    3.2 MECANISM CU ACIONARE INDIVIDUAL

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

    Numrul de trepte de viteza se calculeaz cu relaia:

    unde: r =

    =

    5

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    14/35

    14

    dar voi adopta

    0.2 0.22.72=0.544m/s 0.5442.72=1.479m/s

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    15/35

    15

    unde R=0.8unde m =4 (m este numarul de role)

    Schema cinematica unei instalaii de foraj( i a orice alt tip deinstalaie) reprezint modalitatea grafic, prin care sunt reprezentate

    transmisiile arborilor i elementele care concura la realizarea funcieicinematice.

    Factorul de transmitere m- reprezint numrul transmisiilor dintredoi arbori care pot fi succesivi sau nesuccesivi, n acelai plan sau n planediferite.

    0

    0.5

    1

    1.5

    2

    2.5

    3

    3.5

    0 10 20 30 40 50 60

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    16/35

    16

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

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

    Numrul total de arbori t-t=w+1Simbolurile transmisiilor cinematice:

    - motor

    sau

    - cuplaj

    - arbore

    - transmisia prin curele

    (I)

    (II)

    - transmisia prin lant

    (I)

    (II)

    M

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    17/35

    17

    -

    transmisia prin angrenaj

    (I) (II)sau

    (II)(I)

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

    z- numrul de dini ai roii de lan.

    Raportul parial de transmitere-raportul de transmitere al uneitransmisii: Relaia structurala-arata legtura dintre grupele de transmitereSchema cinematic a sistemului de manevr este urmtoarea:

    C11 C12I

    i11II

    i31

    i21

    i22

    III

    C31 C32

    M

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    18/35

    18

    3.2.2. Determinarea nfurrii maxime a cablului de manevr.

    nfurarea cabluluireprezint modul n care se trece cablul peste rolelemecanismului macara- geamblac.

    nfurarea pote fi:- nfurare total (cablul trece peste toate rolele geamblacului respectiv

    ale macaralei)

    - nfurare parial

    1- rola moart2-prima rol de la macara3-cablul4-captul fix5-toba de manevr

    Fora din captul activ al cablului se calculeaz cu relaia:

    (la ridicare) m= f( se alege din tabela 1.1.m=[4] {

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    19/35

    19

    3.2.3. Alegerea geamblacului de forajGeamblacul ,montat n vrful mastului sau turlei constituie partea fix

    a mecanismului macara - geamblac i este format dintr-un numr de roipentru cablu, care se rotesc liber pe rulmeni, acetia fiind montai la rndullor pe una sau mai multe axe sprijinite pe supori. Prima dintre roilegeamblacului realizeaz trecerea captului activ al cablului de la toba demanevr peste fa mastului sau turlei, iar ultima roata a geamblaculuiasigura trecerea captului mort al cablului la toba cap mort.

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

    ConstrucieTipul 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 fiedirect pe un element de coroan mastului sau turlei sau pe un cadru propriucare se sprijin la rndul lui pe elementul de coroan.

    Se ntlnesc i construcii de geamblacuri avnd una din roti naintaaprin 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 geamblacsunt identice cu rotile de la macara.

    Geamblacfix

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    20/35

    20

    Geamblac mobil

    3.2.4. Alegerea ansamblului macara- carlig- chiolbasi- alevatorMecanismul macara- crlig este alctuit din macara- crlig, nfurareacablului i geambacul de foraj.

    Ansamblul macara- crlig reprezint modul n care este ataat crligulprin 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 iconstrucie dar cu una mai puin. Macaraua execut o micare de ridicare icoborre pe vertical n interiorul mastului sau turlei i trebuie s prezintecoluri sau proeminente care s faciliteze agarea n timpul micrii sale.

    Crligul este elementul sistemului de manevr care, competandmacaraua i formndadeseori mpreun cu acesta un singur bloc macar-crlig ndeplinete urmtoarele funcii:

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

    -

    susine n timpul tubajuluicoloana de tubaj prin intermediul de forajcare 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, lainstalaiile .

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    21/35

    21

    1-

    toba de manevr2-

    captul activ al cablului3- rola alergtoare4-

    geamblac5- o rla de la geambac6- una din ramurile nfurrii cablului7- macara8-

    crlig

    - sistemul de amortizare

    - captul mort al cablului10toba 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 realizarealegturii, 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 introducereauoar, 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 superioarepe umerii crligului. Ei se livreaz, se pstreaz i se utilizeaz n pereche.

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    22/35

    22

    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 necesarnlocuirea lui.Pentru o operaie mai uoar de nlocuire se procedeaz astfel: pe tobamoart se afla nmagazinat o cantitate de cablu care nu a lucrat, deci esteneuzat. Se va debloca, deci toba moart i va trage de manevr o cantitate decablu corespunztoare lungimii celui care funcioneaz.

    3.2.5. Alegerea cablului de forajCablul 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 grupateprin nfurare n jurul unei srme centrale sau inimi. nfurarea este unproces asemntor ntructva cu mpletirea, deoarece firele sunt aezate ntoron i nu torsionate. Dup aezarea n toroane, acestea sunt la rndul lornfurate n jurul unei inimi pentru a forma cablul compus.

    Inima cablului poate fi realizat din fire vegetale, din material plasticsau dintr-o srm, respectiv un toron independent din oel. Inimaindependenta 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 formateanterior ntr-o form elicoidala se numete cablu preformat.Acesta nu diferca aspect de cablul nepreformat dar are avantajul c n stare nencrcata nueste tensionat fiind astfel mai uor de manevrat. Preformarea are ca efectatenuarea vibraiilor cablului n funcionare, posibilitatea nfurrii maistrnse a cabluluisi se evideniaz prin faptul c dup tiere, firele itoroanele nu se desfac.

    Toroanele i cablurile sunt caracterizate i prin pasul nfurrii,

    distanta msurat paralel cu axa ntre 2 puncte consecutive n care o spirntlnete aceeai generatoare a cilindrului pe care-l reprezint cablul sautoronul. Pasul se exprim n mod curent ca un multiplu al diametrului.

    Exist 3 tipuri de cabluri de construcie combinat:- Seale- Filler- Warrington

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    23/35

    23

    Alegerea cablului se face dup determinarea diametrului cablului cuformul:

    {

    n fuctie de acesta s ales tipul cablului ca fiind SEALE 4 19.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 (dincauza unghiului de deviere respectiv n cazul balansrii macaralei);

    - s reduc la minimum turtirea cablului pe fundul canalului datoritunui 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 fazeleoperaiei de manevr(la ridicare, static, coborre)

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

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    24/35

    24

    - 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 manevrTroliul de foraj reprezint principalul utilaj al sistemului de manevr.

    Caracteristica principal a trolului d foraj o reprezint efortul maxim ncaptul 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

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    25/35

    25

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

    a=

    - lungimea tobei de manevra

    - lungimea totala a cablului care se infasoara pe toba ( )

    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;

    B BLt

    Dt

    Df

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    26/35

    26

    Frana de seviciu realizeaza controlul de coborare al garniturii de foraj insonda 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 realizeazcontrolarea vitezei de coborre, fr a putearealiza blocarea sarcinii, avnd rolul de a descrca o parte din valoareamomentului de frnare pe care trebuie s-l realizeze frna de seviciu.

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

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

    -

    frne electromagnetice.Construcia franei cu band:

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    27/35

    27

    1-

    maneta de frn2-benzi de frn3-

    sistem de egalizare a tensiunilor n cele dou benzi de frn4- sistem de suspensie5- 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 ( 0.27

    0.5)

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

    0.25

    = N/

    =

    =32480=48254.86= = -grosimea benzii de frana

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    28/35

    28

    = =1.311mConstrucia 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 garnituriide foraj. Ea poate bloca sarcina de la crlig dar poate ncetini coborreaacesteia. Viteza de coborre depinde de specificul operaiei de coborre. Cualte cuvinte, dac coborrea se face n sonde netubate viteza de coborre estemai mic, iar frana trebuie s realizeze moment mai mari de frnare. n cazuln care operaia de coborre se desfoar n sonde tubate viteza de coborreeste 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 putearegla valoarea momentului de frnare este necesar ca s putem regla gradulde umplere cu lichid al franei. Acest lucru l putem realize cu ajutorulrezervorului de reglaj i al manifoldului. n acest fel prin modificareagradului de umplere realizm controlul momentului total de franare realizatcu instalaia de foraj.Se alege frana hidraulic de forma: FH 40

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    29/35

    29

    Costructia franei electromagnetice.

    1-stator2-rotor3-infasurare statorica4-canale de rcire5-magneti permaneni6-lamele magnetice7-pulberi magnetice.

    1

    7

    3

    4

    3

    4

    2

    6 5

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    30/35

    30

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

    =-1349975-171675+1030050-1046684.8- =1538284.8-

    =-7928035-2800755+ =-10728790+

    =0=

    =-4176624

    =-7223593.5+2800755-12259506-6592320+163544.5

    =-23111120 =-8136667.5-3080340+13153857-8210970+245316.75-

    1067717

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    31/35

    31

    =-6736520.75Pentru diametre:

    =328.6

    2454.4 981 2943 981 2454.5

    1 2 3 4 5 6 7 8

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    32/35

    32

    F=467.27A B

    375 175 350 1890 350 175 375

    +

    +

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    33/35

    33

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    34/35

    34

  • 8/10/2019 Up Iedm Anu3

    35/35

    Bibliografie :

    1.

    Marius STAN , Metode avansate de proiectare a utilajului petrolier,Editura Universitatii Petrol - Gaze Ploiesti, 2006;

    2.Neculai MACOVEI ,Forajul sondelor, Echipamente de foraj, EdituraUniversitatii Petrol - Gaze Ploiesti, 1996 ;

    3. Ion TOCAN, Tehnologia Extractiei Petrolului, Partea a II-a ,Fascicula1, Institutul de Petro - Gaze din Ploiesti, 1984;

    4. Ion COSTIN, Instalatii pentru foraj de mica adancime, EdituraTehnica, Bucuresti, 1972 ;

    5. G. GEORGESCU,Forajul sondelor, Editura Didactica si Pedagogica,Bucuresti, 1966;

    6. Alexandru POPOVICI, Nicolae CALOTA, Catalog de utilaj petrolierde schelaInstitutul de Petrol si Gaze, Ploiesti, 1976.

    7.

    Pantazi,D., Constructia si tubareasondelor,Bucuresti,Ed.Tehnica,1972

    8. Radulescu,A.,Utiliaj Petrolier ptr foraj extractie