animateMainmenucolor
 
Малогабаритные буровые установки
 
 
Вездеходы Арго
 
 
Каталог предприятий
 
 
Сделай заказ
 
 
Наличие на складе
 
 
Буровые установки
 
 
Буровое оборудование
 
 
Буровой инструмент
 
 
Запчасти к буровым установкам
 
 
Технология бурения скважин
 
 
Расчеты в бурении
 
 
Горные породы
 
 
Природные ресурсы
 
 
Техника для содержания скважин
 
 
Бурильно-крановые машины
 
 
Буровые вышки
 
 
Насосное оборудование
 
 
Оборудование водопонижения
 
 
Нефтегазопромысловое оборудование
 
 
Нефтегазопромысловая спецтехника
 
 
Горнодобывающее оборудование
 
 
Геофизическое оборудование
 
 
Геологоразведка
 
 
Добыча золота
 
 
Словарь
 
 
Реклама
 
 
Инженерно-геологические изыскания
 
 
Инженерно-геодезические изыскания
 
 
Учебные заведения
 
 
Дополнительное оборудование
 
 
Фотографии
 
 
Заказать буровое оборудование, станок СКБ 4
 
 
Карта сайта
 
 
{продукция}
{компания}

Параметры буровых роторов

К основным параметрам бурового ротора относятся:

  • диаметр проходного отверстия и столе ротора;
  • допускаемая статическая нагрузка на стол;
  • частота вращения стола ротора;
  • мощность ротора;
  • максимальный вращающий момент.

Расчет параметров буровых роторов

Диаметр проходного отверстия в столе ротора (Dпо) должен быть достаточным для спуска долот и обсадных труб, используемых при бурении и креплении

Dпo=Dдн+δ              (12.114)

где Dдн - диаметр долота при бурении под направление скважины, зависящей от конструкции скважины (в глубоких скважинах диаметр направления возрастает из-за увеличения числа промежуточных колонн); δ - диаметральный зазор, необходимый для свободного прохода долота (δ=30÷50 мм).

Буровые роторы, применяемые для бурения скважин на море, имеют более широкое проходное отверстие, поскольку в этому случае Dпo выбирается по диаметру водоотделяющей колонны, связывающей подводное устьевое оборудование с буровым судном. Проходное отверстие вкладышей стола ротора должно быть достаточным для прохода бурильной колоны при спускоподъемных операциях.

Поскольку наибольший диаметр бурильных замков равен 203 мм, отверстие вкладышей стола ротора всех типоразмеров принятого равным 225 мм.

Допускаемая статическая нагрузкаст] на стол ротора должна быть достаточной для удержания в неподвижном состоянии наиболее тяжелой обсадной или бурильной колонны, но одновременно не превышать статическую грузоподъемность подшипника

Mmax≤[Pст]≤Go,         (12.115)

где Mmax - масса наиболее тяжелой обсадной колонны (в большинстве случаев наиболее тяжелыми оказываются промежуточные колонны); Gо - статическая грузоподъемность подшипника основной опоры стола ротора, которая выбирается по величине Dпо.

Параметры роторов буровых установок приводится в табл. 12.7 и 12.8. Характеристика подшипников опор качения отечественных роторов приведена в табл. 12.9.

Таблица 12.7 и 12.8. Параметры роторов буровых установок

Показатели

Тип ротора

Р-700

Р-950

P-l260

Диаметр отверстия в столе ротора,
Попускаемая статическая нагрузка на стол, кН
Максимальная частота вращения стола ротора, мин-1
Статический крутящий момент на столе ротора, кН·м
Подшипники приводного вала
Основная опора
Вспомогательная опора

700
5000
350
80
7538
1687/770х
1687/770х

950
6300
350
120
7538
1687/1060х
1688/1060х

1260
8000
350
180
3634
1687/1400x
11689/1400х

Показатели

Ротор

Р-560

Р-360

Диаметр отверстия в столе ротора, мм

560

360

Допускаемая статическая нагрузка, кН

2500

1250

Максимальная частота вращения стола ротора, мин-1

250

200

Максимальный момент на столе ротора, кМн

35

12,3

Подшипники приводного вала

3624

3620

Основная опора

91682/670

9168288

Вспомогательная опора

31688/630

7168284

Таблица 12.9 Характеристика подшипников опор качения роторов

Опора качения

Условное
обозначение
подшипника

Тип
ротора

Грузоподъ-
емность
МН

стати-
ческая

динами-
ческая

Основная-
шарикоподшипники
упорно-радиальные

91682/750х

У7-560-6

4,1

4,44

1681/670х

У7-760

7,00

9,5

1687/770х

Р-560

8,42

10,3

1687/1060

Р-700

9,00

10,6

1687/1400

Р-950

9,67

9,80

 

Р-1260

12,5

10,9

Основная-ролико-
подшипники упорно-
радиальные конические

-

Р-450-Ш3

7,70

5,19

Р-700-Ш2

11,5

7,32

Вспомогательная -
шарикоподшипники
упорно-радиальные

1681/670х

Р560-Ш8

7,40

3,30

71682/800

У7-520-3

6,88

4,96

1681/850

УР-760

7,40

3,72

32634

Р-560

4,30

6,80

1688/770х

Р-700

4,73

7,20

1688/1060

Р-950

5,22

7,10

1689/1400х

Р-1260

6.82

7.90

Выбор частоты вращения стола ротора осуществляется в соответствии с требованиями, предъявляемыми технологией бурения. Наибольшая частота вращения ограничивается критической частотой вращения буровых долот nmax≤250 мин-1. Опыт показывает, что при дальнейшем увеличении n ухудшаются показатели работы долот. Кроме того, с ростом п увеличиваются центробежные силы, вызывающие про дольный изгиб бурильной колонны, приводящий к усталостному разрушению в резьбовых соединениях. Наименьшая npmin)= 15-20 мин-1 используется при бурении глубокозалегающих абразивных и весьма твер дых пород, забуривании и калибровке ствола скважины, периодическом проворачивании бурильной колонны с целью устранения прихвата при бурении с забойными двигателями, ликвидации аварий.

В предварительных расчетах nр в зависимости от текущей (L) и конечной глубины бурения (Lp) можно вычислить по эмпирической зависимости

               (12.116)

Мощность ротора должна быть достаточной для вращения бурильной колонны, долота и разрушения горной породы забоя скважины Nд

                  (12.117)

где ηр=0,90-0,95 к.п.д. ротора, который учитывает потери в трущихся деталях ротора. Для определения мощности на холостое вращение бурильной колонны (Nхв) можно воспользоваться формулой (8.6).

Мощность Nд, расходуемую на разрушение породы шарошечным долотом, можно определить, используя формулу (8.12), колонковым долотом - (8.13).

Максимальный вращающий момент Мвр(max) определяется по мощности и минимальной частоте вращения стола ротора

                  (12.118)

где Np - мощность ротора. кВт; ηp - к.п.д. ротора; nmin - минимальная частота вращения стола ротора.

 

Для определения долговечности подшипника главной опоры ротора рассчитывают действующие в зацеплении усилия (рис. 12.16): окружное усилие Р, радиальное Q и осевое N.

Рис. 12.16. Расчетная схема ротора

Расчетный момент, действующий на стол ротора                        (12.119)

где ω - угловая скорость вращения стола ротора, рад/с.

Окружное усилие Р, действующее в зубчатом зацеплении              (12.120)

где d2 - диаметр конического колеса, м.

Осевое усилие шестерни N1 равно радиальному усилию на колесо Q2

              (12.121)

Радиальное усилие Q1, равное осевому N2                 (12.122)

где φ1 - угол начального конуса шестерни, градусы

                (12.123)

где up=d2/d1 - передаточное отношение ротора d1 - диаметр конической шестерни, α=20°; β= 10÷30° - угол наклона зубьев конической пары.

В формуле (12.121) знак «+» берется, когда направление наклона зубьев и вращения создает осевое усилие, направленное от вершины к основанию конической шестерни; знак «-» - при противоположном направлении этого усилия.

Расчетная эквивалентная нагрузка на главную опору В ротора

PП=(xFp+yFа)kТkбkэkK,               (12.124)

где Fp и Fа - постоянные по величине и направлению радиальная и осевая нагрузки; х и y коэффициенты радиальной и осевой динамических нагрузок, при отношении Fа/Fр=1(при других значениях отношения см.ГОСТ 18855-82) и угле контакта шаров γ>40° принимают х=0,35 и y=0,57; kт - температурный коэффициент, при температуре менее 100°С kт=1; kб= 1,8÷2,5 - коэффициент безопасности для роторов; kэ=0,6÷0,8 - коэффициент эквивалентности, kK кинематический коэффициент, при вращении внутреннего кольца подшипника принимается kK=1.

Радиальная нагрузка Fp для расчета долговечности подшипника главной опоры В стола ротора принимается равной окружному усилию Р, так как их плоскости действия почти совпадают Fp= Р.

Осевая нагрузка, действующая на опору В стола ротора,       Fa=G+Nт+N2               (12.125)

где G - вес стола ротора в сборе; N2 - осевое усилие, создаваемое в зубчатом зацеплении; Nт - осевое усилие от трения ведущей трубы о вкладыши ротора при движении бурильной колонны вниз

Nт=Mрƒс/R                  (12.126)

гдеƒс=0,2-0,3 - коэффициент трения ведущей трубы о зажимы ротора; R=0,1м - радиус приложения нагрузки между ведущей трубой и зажимами ротора.

Торговый дом АУМАС