Глава 15 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОСТИ БУРОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

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

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     53      54      55     

 

 

 

 

 

Глава 15 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОСТИ БУРОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

Полное и рациональное использование бурового оборудования, особенно комплектных буровых установок, является важным резервом снижения затрат на бурение нефтяных и газовых скважин. Поэтому инженеры и техники, занимающиеся технологией бурения скважин, наряду со знаниями конструкции и способов эксплуатации оборудования должны уметь технически обоснованно определить потребность оборудования на установленный план буровых работ.

Если буровое предприятие не имеет оборудования и отдельных его узлов в достаточном количестве, неизбежны задержки с пуском новых буровых, простои установок (возникают трудности с отправкой оборудования в ремонт). Если же предприятие имеет излишнее оборудование, то это отрицательно влияет на его деятельность: увеличиваются расходы на содержание техники, одновременно повышается стоимость бурения скважины вследствие роста амортизационных отчислений. Профилактический ремонт оборудования, его нормальная эксплуатация и хранение в таких случаях стоят не на должной высоте, что наносит ущерб народному хозяйству.

В настоящей главе описана принятая на промыслах Советского Союза методика определения потребности оборудования и приведены необходимые расчеты.

 

 

 § 1. КОЭФФИЦИЕНТ ОБОРАЧИВАЕМОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ

Парк бурового оборудования, которым должно располагать управление буровых работ, буровой трест или объединение, в основном зависит от следующих факторов:

1) объема бурения, запланированного на текущий год (квартал);

2) плановых и фактических скоростей бурения;

3) применяемых способов монтажа оборудования и времени проведения этих работ;

4) степени обустройства промыслов;

5) применяемых методов испытания скважин и числа испытываемых объектов.

Основной частью парка буровых установок считают установки, которые заняты непосредственно на бурении скважин.

 

 Эта группа установок называется группой А, другая группа установок Б задалживается на испытание скважин. Установки, которые находятся в ремонте, монтаже или демонтаже, относятся к группе С.

Тогда общий парк установок, которым располагает то или иное буровое предприятие,

Q = A + Б + C.


Для удобства и быстроты определения потребности бурового оборудования, в том числе и буровых установок, в Советском Союзе пользуются так называемым коэффициентом оборачиваемости. Этот коэффициент является величиной, обратной коэффициенту использования оборудования. Коэффициент оборачиваемости k дает представление о том, во сколько раз физический парк установок (оборудования) должен быть больше числа установок, занятых непосредственно в бурении. Этот запас оборудования должен обеспечить испытание скважин, демонтаж, последующий монтаж, перевозку и ремонт оборудования.

Длительная практика показывает, что величина k колеблется в зависимости от тех или иных условий от 1,5 до 2,1. Например, если на предприятии для обеспечения одновременного бурения десяти скважин необходимо на прочие работы иметь еще девять установок, то k= 1,9. Следовательно,

 

Q = kA
Зная объем бурения, плановые скорости и утвержденную величину коэффициента k, можно легко определить общий физический парк установок, которым должна располагать буровая организация.

Определим, какое влияние оказывает на величину парка буровых станков каждый из указанных выше факторов.

Объем бурения. Вполне очевидно, что при всех прочих равных условиях величины А и Б прямо пропорциональны объему бурения. Чем больше установок занято в бурении, тем меньше удельное значение С (количество установок, приходящееся на одну эксплуатирующуюся установку).

Коэффициент k может быть определен из следующего равенства:

 

к = (А+Б+С)/А = 1+Б/А+С/А.

Здесь B/A = kн—коэффициент на испытание скважин; С/А = kм — коэффициент на монтаж и ремонт.

При увеличении числа эксплуатирующихся установок kм будет несколько уменьшаться, главным образом, за счет лучшего маневрирования оборудованием и сокращения простоев оборудования в ожидании ремонта, монтажа и т. д. 

 

 

 

 

 

Коммерческая скорость бурения. Чем выше скорость бурения, тем меньшее число установок одновременно занято в бурении. Но чем выше скорость, тем больше скважин закачивается бурением в год одной установкой, поэтому больше монтажей, демонтажей, ремонтов, перевозок оборудования и испытаний скважин следует провести за этот же период. Следовательно, выше должен быть и коэффициент k.

Например, если одна скважина заканчивается бурением в течение 3 мес., а на монтаж, демонтаж, испытание и прочие работы затрачивается 1,5 мес, то 

 

 

 

С увеличением скорости бурения при сохранении времени, задалживаемого на другие работы, связанные со строительством скважин, коэффициент оборачиваемости будет повышаться. С ростом скоростей бурения необходимо одновременно заниматься и сокращением времени, задалживаемого на монтаж оборудования и прочие вспомогательные работы, а также на испытание скважин.

Таким образом, при увеличении скорости бурения значение коэффициента оборачиваемости возрастает.

Обустройство промыслов. При наличии хороших дорог и соответствующих ремонтных баз время, задалживаемое на перевозку оборудования внутри предприятия и на его ремонт, сокращается. Следовательно, уменьшается и число установок, отнесенных к группе С, значения kм и общего коэффициента k.

Строительство буровой и монтаж оборудования. Принятый способ сооружения буровой установки и монтажа оборудования, который в данном конкретном районе обеспечивает наименьшую затрату времени, следует считать наиболее соответствующим для данного района. Например, в районах Татарии был распространен крупноблочный монтаж оборудования. Применение этого способа позволило сократить средний срок строительства буровых с 20—30 до 6—4 сут.

Следовательно, от применения того или иного способа строительства буровых значение k будет изменяться. Чем меньше срок строительства буровых, тем меньше коэффициент оборачиваемости оборудования.

Методы испытания (опробования) скважин. Если скважины испытывают специальным агрегатом (например, А-40), то величина Б, а следовательно, и значение k равны нулю. Наши рассуждения будут относиться к тому случаю, когда скважина испытывается с помощью буровой установки. Чем лучше будут организованы работы по испытанию скважин, тем меньше времени будет затрачено на проведение этих работ, тем скорее освободятся установки для бурения очередной скважины, которые можно будет перевести в группу А. Отсюда можно сделать вывод: чем быстрее проводятся работы по испытанию скважин, тем меньше kи, а следовательно, и k.

Таким образом, для уменьшения величины коэффициента оборачиваемости следует: применять прогрессивные методы строительства буровых и монтажа оборудования, обеспечивающие затрату наименьшего времени на эти работы; испытывать скважины специальными установками; применять поузловой ремонт оборудования, сокращающий время нахождения оборудования в ремонте; проводить необходимое обустройство площадки (строительство дорог, ремонтных баз, трубопроводов и др.).

 

§ 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ОБОРАЧИВАЕМОСТИ

Коэффициент оборачиваемости определяется путем деления календарного времени (в днях), задалживаемого на пребывание комплектной буровой установки (или отдельного вида оборудования) на всех этапах, на время, которое установка находится в бурении. 

 

 

 

Правильное определение времени пребывания установки (оборудования) на всех этапах ее движения составляет наибольшую трудность расчета. Для этого необходимо использовать плановые показатели бурения на расчетный год, фактические и плановые сроки монтажа и испытания скважин и прочие данные (табл. XV. 1): 

 

 

 

§ 3. РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ БУРОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ



Для установления требуемого предприятию количества бурового оборудования необходимо иметь следующие исходные данные:

1) плановый объем буровых работ (по площадям, целям и глубинам);

2) плановые скорости бурения (по целям и площадям);

3) плановые сроки строительно-монтажных и демонтажных работ;

4) плановые затраты времени на испытание (опробование) скважин;

5) фактическое время на транспортировку оборудования в ремонт и обратно;

6) фактическое время пребывания оборудования в ремонте.

Большинство из этих данных может быть получено в плановых отделах предприятий и из плана-графика строительства скважин, составляемого каждым УБР (цехом, буровым трестом). Необходимо определять отдельно потребность в каждом типе установок. Для расчетов можно рекомендовать следующую упрощенную формулу:

 

 

Для обеспечения нормальной работы УБР необходимо получить в течение года 19 новых буровых установок Получать их желательно равномерно по кварталам 

 

Если на том или ином предприятии для бурения скважин используются установки различных типов и применяются различные виды энергии (дизельный и электрический привод), то потребность оборудования определяют отдельно по каждому типу установок. Затем полученные данные суммируют.

Так как сроки службы отдельных видов оборудования, входящих в комплект установки, различны и колеблются в широких пределах (от 2 до 8—10 лет), предприятия вынуждены заказывать ежегодно, кроме комплектных установок, дополнительно и отдельные виды оборудования: роторы, вертлюги, ключи АКБ-3, двигатели и др.

Для определения потребности в отдельных видах оборудования можно пользоваться формулой (XV.3), учитывая при этом количество оборудования того типа, которое будет получено с комплектными установками. 

Пример. Если в рассматриваемом выше случае объединение имело 170 вертлюгов (в том числе 151 в комплекте) с установками, то потребность их на год определится по формуле (XV.3):

Учитывая, что с установками будет получено 19 вертлюгов, очевидно, на год следует сделать заявку на 11 вертлюгов.

 

§ 4. РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ

Межремонтный период двигателей типа В2 сравнительно небольшой (до первого ремонта 4000—5000 ч и между последующими ремонтами 2000—3000 ч). Число ремонтов, которое проходит двигатель до окончательного списания, составляет пять-шесть. Большое число двигателей списывается значительно раньше, после двух-трех капитальных ремонтов.

Капитальный ремонт двигателей проводится на заводах, при этом на транспортировку, ремонт и их возврат потребителю затрачивается обычно не менее 3 мес.

Описанный ранее метод определения потребности оборудования неприменим к двигателям. Их потребность рассчитывают, учитывая время эксплуатации каждого двигателя  в сутки. Это и учитывается коэффициентом использования их во времени.

Если в буровой установке обозначим двигатели № 1, № 2, № 3, № 4, № 5 (считая от агрегата с реверсивным устройством), - то легко уяснить, что двигатели № 4 и № 5 работают только когда идет процесс бурения скважины или ее промывка. Эти работы в балансе времени составляют не более 25%. Таким образом, двигатели № 4 и № 5 эксплуатируются в среднем в сутки не более 25%, т. е. коэффициент их использования по времени составляет 0,25.

Двигатель № 1 работает всегда, за исключением случаев полной остановки буровой. Коэффициент его использования можно считать равным 0,8. Коэффициенты использования двигателей № 2 и № 3 соответственно составляют 0,6 и 0,5. Тогда средний коэффициент использования двигателей по времени т) у пятидизельного привода

 

 

 

 

 

При этом надо учесть двигатели, получаемые в расчетном году с новыми буровыми установками. Если будет получено две новых установки, то потребность будет 64—10=54 двигателя.

 

 

 ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение ................................................3

§ 1. Краткие сведения о развитии нефтяной промышленности в СССР 3 § 2. Общие сведения о развитии отечественного бурового машиностроения ..........................................4

§ 3. Создание бурового оборудования в послевоенные годы ... 4

Глава I. Буровые установки................................8

§ 1. Общие сведения............................8

§ 2. Основные требования, предъявляемые к буровым установкам 13

§ 3. Классификация буровых установок..........14

§ 4. Буровые установки с дизельным приводом.......15

§ 5. Установки с электрическим приводом.........21

§ 6. Установки для кустового бурения..........27

§ 7. Установки универсальной монтажеспособности......34

§ 8. Установки с дизель-электрическим приводом.......35

§ 9. Выбор класса установки .......39
Глава II. Сооружения и металлические конструкции буровых установок .......................40

§ 1. Назначение и типы конструкций...........40

§ 2. Буровые вышки. Устройство и параметры......41

§ 3. Нагрузки, действующие на вышку..........49

§ 4. Основания......................................52

§ 5. Нагрузки, действующие на основание вышки......56

§ 6. Устойчивость буровых сооружений . .........58

§ 7. Элементы металлических конструкций.........60

§ 8. Монтаж и транспортировка буровых сооружений.....63

§ 9. Буровые сооружения для бурения на море.......66

Глава III. Талевая система и спуско-подъемный инструмент .... 71

§ 1. Назначение, схемы и устройство...........71

§ 2. Стальные талевые канаты . ............74

§ 3. Кронблоки...................81

§ 4. Талевые блоки..................83

§ 5. Подъемные крюки и крюкоблоки...........85

§ 6. Приспособление для крепления неподвижной ветви каната . 90

§ 7. Приспособление для навивки каната на барабан.....90

§ 8. Эксплуатация талевой системы...........91

§ 9. Инструмент для спускоподъемных операций.......94

§ 10. Оборудование для механизации и автоматизации спускоподъемных операций . г...............104

Глава IV. Буровые лебедки . ...............116

§ 1. Назначение, устройство и конструктивные схемы.....116

§ 2. Узлы буровой лебедки . :.............120

§ 3. Основные расчеты лебедки.............139
 

 § 4. Эксплуатация буровых лебедок..........152

§ 5. Конструкции лебедок..............154
Глава V. Вертлюги...................162

§ 1. Назначение и схема...............162

§ 2. Конструкции вертлюгов.............165

§ 3. Расчет деталей вертлюга...........

§ 4. Эксплуатация вертлюгов..............169

Глава VI. Роторы....................171

§ 1. Назначение и схема................171

§ 2. Конструкции роторов...............171

§ 3. Пневматические клиновые захваты, встроенные в ротор . . 175

§ 4. Расчет роторов...............: . . 176

§ 5. Эксплуатация и монтаж роторов . :.........181

Глава VII. Насосно-циркуляционная система буровой установки . . 185

§ 1. Функции и устройство...............185

§ 2. Основные характеристики..............188

§ 3. Условия эксплуатации буровых насосов........190

§ 4. Принцип действия и схема поршневого бурового насоса . . 192

§ 5. Типы буровых насосов...............199

§ 6. Конструкция буровых насосов и их элементов.....202

§ 7. Расчет буровых насосов и их элементов : : » . 227

§ 8. Монтаж и обвязка насосов............i 233

§ 9. Узлы нагнетательного манифольда..........235

Глава VIII. Оборудование для очистки и приготовления бурового раствора ....................241

§ 1. Оборудование для очистки бурового раствора ............241

§ 2. Оборудование для приготовления бурового раствора .... 248

Глава IX. Силовые приводы буровых установок........262

§ 1. Основные определения и требования.........262

§ 2. Требования, предъявляемые к приводам буровых установок 263

§ 3. Мощность двигателей привода бурового оборудования . . . 264

§ 4. Дизельный буровой привод.............267

§ 5. Газотурбинный буровой привод...........284

§ 6. Электропривод..................285

§ 7. Дизель-электрический привод на постоянном токе . _. . . . 290

Глава X. Механизмы подачи долота.............293

§ 1. Назначение механизмов подачи долота.........293

§ 2. Регуляторы подачи долота..............294

Глава XI. Управление буровыми установками..........299

§ 1. Функции, классификация и общие требования......299

§ 2. Механическое управление..............300

§ 3. Элементы системы пневматического управления......301

§ 4. Схема пневматического управления..........310

§ 5. Оборудование систем управления...........312

§ 6. Проверочный расчет шинно-пневматических муфт (ШПМ) . 314

§ 7. Определение количества воздуха, необходимого для управления установкой..................316

§ 8. Определение объема воздухосборника......

Глава XII. Оборудование для герметизации устья скважины

§ 1. Схема превенторной установки ........

§ 2. Устройство и принцип работы превенторов ....

§ 3. Обвязка устья скважины..........

 

Глава XIII. Забойные двигатели . 334

§ 1. История развития . . :.............334

§ 2. Турбобуры..................335

§ 3. Турбодолота ...................344

§ 4. Турбобуры для забуривания наклонных скважин.....345

§ 5. Характеристика турбобура..............346

§ 6. Нагрузка на пяту турбобура и регулирование люфта .... 352

§ 7. Эксплуатация турбобуров . ............356

§ 8. Гидробуры....................358

§ 9. Электробуры . . . ...............365

Глава XIV. Оборудование для цементирования скважин.....371

§ 1. Цементировочные агрегаты.............371

§ 2. Механизация цементировочных работ.........373

Глава XV. Определение потребности бурового оборудования .... 381

§ 1. Коэффициент оборачиваемости оборудования . . . . 381

§ 2. Определение коэффициента оборачиваемости......384

§ 3. Расчет потребности бурового оборудования....... 385'

§ 4. Расчет потребности двигателей............387

 

 

 

Валерий Александрович Лесецкий Александр Лонгинович Ильский

БУРОВЫЕ МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ
Редактор издательства JI. Ф. Маклакова Переплет художника О. П. Калинина Художественный редактор В. В. Шутько Технический редактор JI.  Г олова Корректор С. В. Зимина

ИБ № 2698
Сдано в набор 23.05 80. Подписано в печать 10.11.80. Т-19135. Формат 60Х90‘/и Бумага кн.-журн. Гарнитура «Литературная». Печать высокая Уел. печ. я. 24,5. Уч -изд. л. 24,21 Тираж 15 500 экз. Заказ 1310/7040—5 Цена 1 р. 10 к.
Издательство «Недра», 103633, Москва, К-12, Третьяковский проезд, 1/19
Ленинградская типография № 4 Ордена Трудового Красного Знамени Ленинградского объединения «Техническая книга» им. Евгении Соколовой Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 191126, Ленинград, Социалистическая ул., 14.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     53      54      55