§ 4. ОСНОВАНИЯ БУРОВЫХ ВЫШЕК

 

  Главная      Учебники - Разные     Буровые машины и механизмы (Лесецкий В.А.) - 1980 год

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     12      13      14      15     ..

 

 

 

 

§ 4. ОСНОВАНИЯ БУРОВЫХ ВЫШЕК

Основания вышек для бурения на суше

Основанием называется промежуточная металлическая конструкция, собираемая из отдельных сварных секций — ферм и устанавливаемая на поверхности земли; над ней располагается буровая вышка. Фермы основания свариваются из профильного проката или из труб. Размеры каждой секции определяются транспортными возможностями.

На поверхности основания устанавливают ротор и другое оборудование, а в пространстве между устьем скважины и ротором монтируется оборудование для герметизации устья.

Основание несет нагрузку от силы тяжести вышки и действующих на нее усилий в процессе проводки скважины, веса установленного на полу бурового оборудования и свечей в магазинах или от силы тяжести колонны, установленной на роторе.

 

 

На рис. 11.7 показана схема основания портального типа, состоящего из двух продольных ферм-салазок, на которые устанавливаются поперечные фермы, несущие нагрузку от силы тяжести вышки и свечей. Между ними смонтированы фермы, на которые установлен ротор. Фермы выполняются сварными из профильного проката и собираются на штифтах при помощи стяжек.

На рис. II.8 показано основание вышечного блока буровой установки универсальной монтажеспособности БУ-2500 высотой 5,5 м, рассчитанное на максимальную нагрузку на крюк до 1,4 МН.

Конструкции оснований вышек весьма разнообразны. Основными требованиями, предъявляемыми к ним являются:

обеспечение необходимых размеров пола буровой и пространства для монтажа оборудования для герметизации устья скважины;

прочность и жесткость для восприятия всех действующих нагрузок;

быстрота и удобство монтажа, демонтажа и транспортировки;

сохранность при многократных транспортировках с одной точки бурения на другую и монтажах.

 

 

 

 

Рис. 11.7. Схема основания портального типа:
1 — мачта; 2 —ротор; 3 — центральная ферма ротора; 4 — боковые фермы; 5 — балка нижняя продольная; 6 — оборудование для герметизации устья 

 

Рис. 11.8. Основание вышечного блока буровой установки БУ-2500:
1 — пол буровой; 2 и 7 — подкосы регулируемые; 3 — откидной болт; 4 — ограждения; 5 — площадка для обслуживания клинового захвата; 6, 8, 9 — фермы; 10 и 11 — балки, 12 — поворотное коромысло; 13 и 15 — основная и дополнительная опоры; 14 — тумба 

 

Параметры оснований вышки

Основными параметрами основания являются наибольшая нагрузка, отметка пола буровой, площадь подсвечников. Наиболь. шая нагрузка на основание определяется максимально допустимой нагрузкой на ротор, нагрузкой на подсвечник, которые создаются силой тяжести бурильной колонны при наибольшей глубине бурения.

Отметка пола буровой определяется двумя факторами: размещением противовыбросового оборудования на устье скважины и необходимостью обеспечения работы системы очистки раствора.

Высота пола буровой при установке противовыбросового оборудования определяется (рис. II.9) как сумма высот отдельных устройств, входящих в комплект сборки, с учетом высоты установленного на подроторные балки ротора:

 

 

 

 

(D — диаметр замка трубы, м; п — число свечей).

В табл. II.2 приведены величины основных параметров оснований по нормам ОСТ 26-02-807-76.

Основания силовых приводов трансмиссий и насосов представляют собой пространственные металлические сварные конструкции из профильного проката с размерами, необходимыми для установки оборудования. Они разбираются на отдельные секции, допускающие перевозку по железным или автомобильным дорогам. Соединенные секции этих оснований образуют единый блок.

На рис. 11.11 приведены конструкции оснований вышечного, силового и насосного блоков буровой установки Уралмаш БУ-3000. Высота оснований силового блока составляет 2,0—2,3 м для удобства монтажа на нем оборудования, а насосного блока — 0,95 м. Каждая секция основания представляет собой жесткую пространственную сварную ферму из профильного проката, нижняя часть которой выполнена в виде салазок для передвижения волоком по промыслу, а верхняя образует площадку, на которой установлено все оборудование. Пол застилается рифленым железом. Оборудование и проходы защищены перилами и каркасами. Основания соединяются с подвышечным блоком и между собой хомутами и стяжками.

 

 

Рис. 11,9. Схема определения высоты пола буровой:
1 — фланец колонной головки; 2 — крестовина; 3, 4, 5 — превенторы соответственно плашечные, универсальный, вращающийся; б — ротор
 

Рис. 11.10 Схема установки свечей:
1 — вышка; 2 — балкон; 3 — пальцы; 4 — пакет свечей; 5 — подсвечники; 6 — пол буровой

 

 

 

 

Таблица II.2
Параметры оснований буровых установок для эксплуатационного глубокого бурения

 

 

Рис. 11.11. Металлические сооружения буровой установки БУ-3000: 

 

 

 

 

 

§ 5. НАГРУЗКИ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ОСНОВАНИЕ ВЫШКИ

В процессе бурения скважин характер нагружения основания вышки меняется в зависимости от выполняемых операций.

Опасными для прочности основания могут быть три случая нагружения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 11.12. Схема нагрузок на основание вышки:
а — полный комплект свечей, установленный на подсвечнике, крюк нагружен максимальным весом обсадной колонны; б — полный комплект свечей, установленный на подсвечнике, ротор нагружен максимальным весом обсадной колонны; 1 — вышка; 2 — крюк; 3 — основание вышки; 4 — ротор; 5 — подсвечник

 

Если неподвижный конец каната укреплен к тому же элементу основания, что и шарнир ноги вышки, то он нагружает  только шарниры и ногу вышки, не увеличивая осевой нагрузки на основание. Ведущая ветвь каната при натяжении как бы уменьшает действие силы тяжести лебедки на основание, но увеличивает нагрузку на ноги вышки. Если лебедка устанавливается на основание силового блока, то горизонтальная составляющая тягового усилия ведущей ветви создает опрокидывающий момент, что необходимо учитывать при определении устойчивости вышки.

2. Полный комплект свечей бурильной колонны установлен на подсвечнике Gc, а на ротор установлена обсадная колонна максимального веса Gк, на вышку действует ветровая нагрузка qо, а крюк не нагружен (рис. 11.12, б). На основание действует также вес вышки GB и оборудования Gоб.

 

Qo2=Gc + Gk + Gb4+Gоб. (11.10) 

 

Вес обсадной колонны Gк=(1,7----2,2) Gc.

3. Основание транспортируется с комплектом смонтированного на нем оборудования с вышкой или без нее в зависимости от конструкции. Транспортировка осуществляется в наиболее неблагоприятных дорожных условиях, наклоны продольные и боковые, вызывающие смещение центра тяжести, ухабы и т. д.

Многократная погрузка, разгрузка и транспортировка оснований не должна нарушать их прочность, жесткость и форму. 

 

Нагрузки, действующие на фундамент или грунт

Размеры опорной поверхности Sо основания зависят от характера грунтов или типа фундамента, на который оно устанавливается: 

 

 

 

 

Когда сопротивление грунта низкое, насыпают слой балласта из гравия или делают выкладку из деревянных брусьев, или укладывают слой бетона толщиной 0,3—0,5 м, на который потом устанавливают металлическое основание. В болотистых местах насыпают слой балласта в виде острова, выкладывают рельсы на шпалах, по которым перемещают установку для бурения куста скважин. Выбор того или иного решения зависит от грунтовых условий, имеющийся материалов, длительности пребывания буровой установки на точке бурения. Лучшим является вариант, отвечающий условиям прочности и в то же время наиболее экономичный из выполнимых в данных условиях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     12      13      14      15     ..