Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
Расширители
|
|
Расширители ствола буровых скважин, как и другой технологический инструмент, по принципу действия и особенностям работы во многом отличаются от бурильного инструмента.
Так, расширитель разрушает массив горных пород, уже ослабленный бурением расширяемой скважины. В этом массиве развиты зоны предразрушения, трещины, кливаж, вскрыты поверхности. В то же время расширение скважины обычно сопряжено с отсутствием экранирующего реактивного воздействия в центральной зоне забоя скважины, с затуханием нисходящих потоков бурового раствора, уменьшением опорных поверхностей расширяющего инструмента и ухудшением его прочностной характеристики.
В Российской Федерации расширители с успехом применяют как для последовательного расширения уже пробуренного ствола скважины, так и для бурения с одновременным расширением скважины.
Во многих случаях более выгодно бурить ствол диаметром 190,5- 293,5 мм (вместо 445 мм) с расширением его до требуемого диаметра.
По виду, конструктивному и технологическому выполнению расширители весьма разнообразны.
Расширители можно классифицировать по виду, форме их рабочих органов (лопастные, шарошечные и др.), способу крепления рабочих органов (жесткозакрепленные, разборные и раздвижные), числу этих органов, типу их вооружения и другим отличительным особенностям. Для такой классификации можно применить схему, использованную авторами при систематизации буровых долот.
Применяют два вида расширителей: шарошечные и лопастные (преимущественно в мягких породах). В связи с увеличением числа глубоких и сверхглубоких скважин, усложнением конструкций скважин, увеличением их начального диаметра и диаметра кондуктора ассортимент расширителей, особенно шарошечных, неуклонно увеличивается. Известны также ступенчатые, двухъярусные и многоярусные расширители. Для расширения ствола скважины под башмаком обсадной колонны и в других случаях используют раздвижные расширители. В СНГ организовано серийное производство трехшарошечных расширителей- калибраторов одного типа РШ, семи размеров, диаметрами 243-490 мм для нефтяных и газовых скважин.
11. Калибрующе-центрирующий инструмент
Калибрующе-центрирующий инструмент, в отличие из рассмотренных выше долот, бурильных головок и расширителей, в процессе своей работы совсем не разрушает горные породы либо разрушает их в небольшом объеме на небольшую глубину (по радиусу скважины) и на относительно небольших (по длине) участках ствола скважины. Это разрушение пород обычно приводит к выравниванию стенок скважины, частичному расширению и калиброванию отдельных участков ствола.
В последнее время предлагают разделить рассматриваемый инструмент на три группы: калибраторы, центраторы и стабилизаторы.
Калибратор - это инструмент, выполняющий как центрирующие, так и калибрующие функции, т.е. предназначенный для расширения и калибрования участков ствола скважины по диаметру долота, а также для центрирования и улучшения условий работы долота и стабилизации направления оси скважины. Этот инструмент рекомендуется устанавливать непосредственно над долотом или между секциями УБТ.
Центратор - это инструмент, предназначенный для центрирования нижней части бурильной колонны. Он устанавливается на корпусе забойного двигателя либо в колонне бурильных труб. Во втором случае он называется колонным. Длина центратора должна равняться одному-двум диаметрам долота.
Стабилизатор служит для направления ствола скважины и центрирования бурильной колонны.
Диаметр всех указанных инструментов должен быть равен диаметру применяемого долота. Но в последнее время на корпусе забойного двигателя предлагается устанавливать центратор меньшего диаметра (на 2-14 мм меньше диаметра долота).
По конструкции инструменты трех названных групп, по существу, между собой не различаются. Гораздо более значительные различия отмечаются по видам, типам и модификациям одноименного инструмента. Функции калибраторов, центраторов и стабилизаторов в основном одни и те же.
Можно выделить следующие основные виды калибрующего инструмента: трубный, планочный или ребристый и плашечный, спиральный лопастной и роликовый. Раньше изготовляли также крыльчатые лопастные стабилизаторы с прямыми радиальными лопастными органами. По аналогии с ними иногда неправильно называют лопастным планочный калибрующе-центрирующий инструмент, у которого рабочие органы трудно назвать лопастями, так как они выступают над телом корпуса на небольшое расстояние и выполняются без заострения.
Калибрующе-центрирующий инструмент (преимущественно под названием калибратор) изготовляют двух видов: планочный и спиральный.
Планочные калибраторы армируют синтетическими алмазами, славу-тичем или твердым сплавом. В первом случае выпускают калибраторы одной серии (ИТС), одного типа (С), двух модификаций (С2 и С3), трех моделей: СТС188С3, СТС212С3 и СТС292С2. Их применяют вместе с алмазными долотами.
В модификации С2 рабочие органы-планки приваривают к корпусу калибратора, а в модификации С3 - выфрезеровывают на сменной муфте. Торцовые (нижний и верхний) участки рабочей поверхности каждого рабочего органа армируют синтетическими алмазами.
В модификации С2 рабочие органы-планки приваривают к корпусу калибратора, а в модификации С3 - выфрезеровывают на сменной муфте. Торцовые (нижний и верхний) участки рабочей поверхности каждого рабочего органа армируют синтетическими алмазами марки СВС-П, а средний участок - мелкими твердосплавными вставками с плоской рабочей головкой.
Выпускают две модели планочных калибраторов, оснащенных славутичем: ИСМ188К и ИСМ212К. Они применяются при бурении с долотами ИСМ.
Разработанные Азинмашем стабилизаторы, иначе названные расширителями-калибраторами РЗЛ, выпускаются двух моделей: 1-РЗЛ-269 (наружный диаметр 169 мм) и 1-РЗЛ-394 (диаметр 394 мм).
Спиральные (лопастные) калибраторы изготовляют двух типов (СТ и СТК), трех модификаций (5КС, 10КС и 11КС). Они применяются в основном с шарошечными долотами.
Калибраторы 5КС выпускают трех моделей: 5КС212, 7СТ; 5КС214СТ и 5КС215,9СТ.
Калибраторы 10КС имеют примерно такую же конструкцию, как и калибраторы 5КС, но их три спиральных рабочих органа армируют не твердосплавными вставками, а вставками со славутичем. Выпускают две модели калибраторов 10КС: 1ЛКС190,5СТК и 10КС215,9СТК, т.е. типа СТК диаметрами 190,5 и 215,9 мм. Все они характеризуются тем, что их рабочие органы составляют единое целое с корпусом калибратора.
Калибраторы модификации 11КС отличаются от калибраторов 10КС тем, что изготовляются со сменной муфтой. Выпускают одну модель этих калибраторов - 11КС295,3СТК.
Тема 9 – Металлургия производства буровых долот
Начиная от проектирования до последней операции контроля – везде присутствует то, что называют металлургией.
Буровое трехшарошечное долото сочетает в себе несколько отдельных требований – это крепкая соединительная часть и корпус, стойкие подшипники и мощное армирование, которое разрушает породу.
Корпус долота изготовляется из низколегированных низкоуглеродистых сталей и специальных марок, и уже на этом этапе изготовления долота, металлургия вступает в дело. Сталь изготавливается металлургическими заводами по предварительно согласованным техническим условиям в которых оговорены не только обычный химсостав, но остаточное количество газов, механические свойства, прокаливаемость, неметалические включения, способ выплавки и другое. Работа по согласованию технических условий начинается задолго до начала производства стали. Все эти требования нужны для обеспечения разносторонних свойств материала и изделия. Уже при поступлении стали на предприятие металл каждой плавки проходит лабораторный контроль на соответствие практически всех параметров, заложенных в технических условиях.
На предприятии имеется лаборатория которая в состоянии проводить исследования химсостава, структуры, механических свойств стали и твердых сплавов, а также множества вспомогательных материалов. В ней же производится контроль всех параметров детали и изделия на всех стадиях термической и химико-термической обработки. В составе лаборатории есть химическая, металлографическая, спектральная и механо-физическая лаборатория, а также отдельная лаборатория термического цеха.
Все буровые трехшарошечное долота состоят из трех лап, трех шарошек, тел скольжения или качения подшипников, и других мелких деталей которые служат направляющими или запорной арматурой для бурового раствора. Бывают долота с одной шарошкой или двумя или даже четырьмя, но они используются редко. Для изготовления лап и шарошек в качестве заготовки используется поковка. А это опять же металлургический процесс.
На ООО «Универсальная буровая техника» имеется свой кузнечно-прессовый цех, кстати один из крупнейших в Украине. Изготовление поковок производится на кривошипных прессах усилием 1600тс, 2500тс, 4000тс, 6300тс, а также на ковочных и штамповочных молотах с массой падающих частей от 400 до 3100кг. Проектированием поковок, штампов и техпроцессов изготовления также занимается служба главного металлурга. Нагрев заготовок под штамповку производится как в газовых печах, так и в индукционных нагревателях.
После штамповки все поковки проходят смягчающую термообработку - это нормализация в ящиках с температуры ковки и дополнительно высокий отпуск для снятия напряжений и подготовки структуры под механическую обработку и дальнейшую термообработку. Конечно после каждой группы операций производится контроль параметров.
В зависимости от породы, которую придется бурить долоту используется разная конструкция и материал зубьев и тела шарошек – клиновидные стальные зубы для мягких и твердых неабразивных пород и твердосплавные вставные зубья для крепких и абразивных пород.
Для увеличения стойкости стальных зубьев их армируют - наплавляют твердыми материалами. Это закатанный в стальную трубку или ленту колотый карбид вольфрама, известный под названием «релит», либо смесь карбидов вольфрама, хрома и других твердых материалов в никелевой матрице. Наплавка производится с использованием кислородо-ацетеленового пламени. Аналогичным материалом наплавляются наиболее изнашиваемые поверхности лап. На предприятии разработан и внедрен целый ряд документов по производству и контролю качества как самих наплавочных материалов, так и произведённой наплавки, в том числе контроль микроструктуры наплавленного слоя. Все материалы при поступлении на предприятие проходят входной контроль в условиях лаборатории и пробную наплавку.
Твердосплавные зубья из сплавов типа ВК предприятие покупает у других производителей и проводит их тщательный входной контроль. Далее запрессовка в тело деталей долот. Форма зубов может быть самая разнообразная.
А что ж внутри? А внутри подшипники на которых вращается шарошка вокруг лапы. Причем количество и конфигурация подшипников совершенно разная минимально 3, максимум 5, причем один обязательно шариковый качения а остальные качения, скольжения, радиальные, упорные - как конструктор просчитал. И тут опять дело за металлургией. Подшипникам нужна твердость как беговых дорожек, так и тел качения. Приходится обеспечивать твердость классическим методом цементации с последующей закалкой с температуры цементации, высоким отпуском, закалкой цементированного слоя, низким отпуском. Все это делается на гордости завода – термическом цехе построенном в 2003-2007 годах полностью с нуля. В цехе установлены камерные универсальные печи немецкой (на сегодня уже американской) фирмы IPSEN International GmbH. Это одно и двухкамерные универсальные печи, способные делать цементацию, нитроцементацию, закалку деталей в закрытом закалочном баке, эндогенераторы, отпускные печи и моющие машины. Все процессы в цехе находятся под управлением вычислительной техники.
Не все поверхности деталей подлежат цементации, а на некоторых ее наличие категорически запрещено. Поверхности, где не нужна цементация защищаются специальной пастой. На предприятии испробовали много разных паст для защиты, а остановились на наиболее простой и надежной, состоящей из двух компонентов: двуокись титана и жидкое стекло. Паста надежно защищает от газовой цементации и при соблюдении несложных правил изготовления и нанесения обеспечивает очень хороший уровень защиты. Эта паста нетоксична, не загрязняет печи, легко удаляется с поверхности обработанных деталей, а детали покрытые ей выглядят завораживающе.
Если в привычном варианте требования по термообработке вкладываются в одну или несколько строк на чертеже детали. То требований к химико-термической обработке деталей долот настолько много, что они собраны в отдельный документ объёмом 30 страниц. Основные из них это требования соответствия контура цементации, глубины цементации, распределению углерода по глубине слоя, твердости цементированной поверхности и послойной твердости цементированного слоя; твердости нецементированных поверхностей и сердцевины изделия, микроструктуры цементированного слоя и сердцевины и другое, там же описаны методы и объемы контроля, причем для разных типов долот они разные. Каждая партия деталей, что загружается в печь (это около 800кг) проходит контроль на соответствие всех параметров на контрольных образцах, а периодически на реальных деталях.
В последние годы, с целью уменьшения деформаций деталей, внедрено проведение первой (с цементации) закалки в среде эндогаза с подачей газообразного азота.
Сами тела скольжения или качения также изготавливаются из различных материалов, так шарики и ролики изготавливаются из стали 55СМФА, вкладыши подшипников скольжения из бронзы или никелевых сплавов, нержавеющей стали ферритного класса, подверженной цементации, упорные подшипники из быстрорежущих сталей и твердых сплавов часть деталей предприятие изготавливает само, часть покупает. Некоторые поверхности подшипников скольжения на лапах наплавляются сплавами типа «стеллит» (сплав на основе кобальта). Наплавка осуществляется методом ацетиленово-кислородной наплавки и автоматизированной плазмовой наплавкой.
Даже когда термообработка деталей казалось бы сделана, впереди еще сварка.
Проведя окончательную механическую обработку начинается процесс сборки - сварки. Сначала каждая лапа собирается с шарошкой и телами подшипников, потом сваривается в единое долото.
Это происходит не за один проход и не за одну операцию. После сварки приходит очередь нарезать резьбу, но и тут снова металлургическая операция, высокий отпуск сварных швов в зоне нарезки резьбы, иначе в местах изменения твердости на резьбе получится волнистость, а это недопустимо.
Затем заполняют смазкой, устанавливают детали для направления промывочной жидкости и испытывают прочность швов методом гидроопресовки. Потом покраска, приемка и на буровую.
Тема 10 –
Тема 11 –
Тема 12 –
Тема 13 –
Тема 14 –
Тема 15 –
Тема 7 – Повышение качества изготовления породоразрушающего инструмента
Date: 2016-02-19; view: 1390; Нарушение авторских прав