iNetDoc

کامل ترین منبع دانلود مقاله و تحقیق

پایان نامه بررسی سیستم هیدرولیک تاپ درایو مدل وارکو

نوع :word - قیمت : 12000

بخشی از پایان نامه : 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                             صفحه

مقدمه. 1

فصل اول:3معرفی اجزای تاپ درایو

1-1- ساختار و اصول عملیاتی.. 4

1-2- قدرت چرخش... 5

1-3- توضیحی برگیربکس و سویول. 6

1-4- موتور محرک اصلی حفاری.. 8

1-5- موتور اصلی و فن خنک کننده 8

1-6- سیستم ترمز. 10

1-7- گیربکس... 11

1-8- مجموعه واش پایپ... 14

1-9- سیستم بلند کردن. 15

1-10- گردن غازی.. 16

1-11- مهار کننده لوله. 16

1-12- مجموعه چرخشی هد. 18

1-13- I BOP. 19

1-14- سیستم کنترل بخش فوقانی I Bop. 20

1-15- عملکرد Link Tilt. 22

1-16- Back Up Tong. 23

1-6-1- امتیازات Back Up Tong. 24

1-17- سیستم قفل I BOP. 27

1-18- گاید ریل و حامل آن. 27

1-19- ترکیب سیستم الکتریکال. 29

1-20- ایستگاه کنترل خارج از اطاقک حفار(VFD) 30

1-21- خلاصه 35

فصل دوم:نصب و برچیدن تاپ درایو

2-1- شرایط اصولی  و اولیه برای نصب یا برچیدن تاپ درایو. 37

2-2- نصب سیستم برق در تاپ درایو. 37

2-3- اجرای ایمنی نصب سیستم هیدرولیک تاپ درایو. 38

2-4- تدارک برای نصب... 39

2-4-1- سازماندهی برای نصب... 39

2-4-2- بازرسی وسایل.. 39

2-4-4- استقرار وسایل درمحوطه دکل.. 40

2-5- نصب وسایل.. 42

2-5-1- نصب اطاقک کنترل برق.. 42

2-5-2- نصب اطاقک حفار. 44

2-5-3- نصب کنترل باکس های کمکی(فرعی) 46

2-5-4- نصب هیدرولیک پاور یونیت... 46

2-6- اتصال کابل برق و خط لوله. 48

2-6-1- اتصال کابل اصلی برق.. 49

2-6-3- اتصال کابل های اطاقک حفار. 51

2-6-4- اتصال کابل هیدرولیک یونیت(HPU) 51

2-6-5- اتصال خط لوله های هیدرولیک پاوریونیت 52

2-7- نقشه اصلی گایدریل و بدنه اصلی تاپ درایو. 53

2-8- نصب گوشواره های نگهدارنده یا بالا برنده گایدریل و براکت... 54

2-9- نصب صفحه قابل تنظیم گایدریل.. 54

2-10- نصب گایدریل.. 55

2-11- نصب بدنه اصلی تاپ درایو. 63

2-12- نصب بیم گایدریل.. 68

2-13- نصب سیستم بالانس... 69

2-13-1- سیستم بدون Counter Balance Beam.. 70

2-14- نصب سیستم جک ها 72

2-15- اتصال کابل.. 74

2-16- خلاصه 76

فصل سوم:بازرسی و تعمیر و نگهداری

3-1- بازرسی 78

3-2- بازبینی کلی.. 82

3-3- توصیه های ایمنی.. 82

3-4- زمان و اقلام تعمیراتی 84

3-4-1- سرویس های روزانه. 84

3-4-2- سرویس های هفتگی.. 86

3-4-3- سرویس های ماهانه. 88

3-4-4- تعمیرات چهار ماهه. 89

3-4-5- بازرسی شش ماهه. 91

3-5- بازرسی ایمنی.. 92

3-6- بازرسی بدنه اصلی.. 93

3-7- تعمیرات سیستم هیدرولیک 95

3-7-1- تدارکات اولیه. 95

3-7-2- شرایط لازم برای تعمیرات سیستم هیدرولیک... 96

3-7-2- تعمیر و نگهداری لوله های سیستم هیدرولیک... 99

3-8- سیستم برقی ضد گرد و خاک و رطوبت... 99

3-9- بلند کردن و حمل کردن. 100

3-10- عملیات و تعمیرات... 100

3-10-1- عملیات... 101

3-10-2- تعمیرات... 101

3-11- اشکالات و رفع آنها 101

3-12- نصب وسایل.. 102

3-12-1- نصب اطاقک برق.. 102

3-12-2- نصب سیستم ارت... 102

3-12-3- نصب کویل درجعبه کابل.. 103

3-12-4- نصب باکس کابل های خروجی.. 106

3-13- خطوط لوله هیدرولیک... 107

3-14- خلاصه 107

فصل چهارم:عملیات حفاری

4-1- دستور العمل اجرای عملیات... 109

4-2- بازرسی قبل از روشن نمودن. 109

4-3- روشن و خاموش کردن سیستم برق.. 110

4-3-1- روشن کردن 110

4-3-2- سیستم خاموش نمودن. 111

4-4- خاموش/روشن درسیستم هیدرولیک... 111

4-4-1- خاموش کردن دستگاه 111

4-4-2- روشن کردن دستگاه هیدرولیک یونیت از تابلو حفار. 111

4-5- گرمای موتور اصلی 112

4-6- فن خنک کننده موتور. 112

4-7- تابلو حفار. 113

4-7-1- دستور العمل استفاده از تابلو حفار 113

4-8- توقف حفاری.. 114

4-9- عملیات راه اندازی و ترمز. 114

4-9-1- عملیات راه اندازی.. 114

4-10- پروسه عملیات حفاری 116

4-11- راندن لوله ها درچاه 116

4-12- خارج کردن لوله ها از چاه 117

4-13- عملیات سفت کردن لوله ها 118

4-14- عملیات باز کردن 118

4-15- عملیات حفاری.. 119

4-16- حفاری به صورت تک شاخه (Single Joint) 120

4-17- حفاری بصورت یک استند (سه شاخه) 121

4-18- عملیات ریم درجهت معکوس... 122

4-19- راندن کیسینگ... 123

4-20- عملیات راندن جار. 123

4-21- تعویض دیسک ترمز. 124

4-22- اقدامات مورد بازرسی.. 125

4-23- اقدامات مورد سرویس و تعمیر. 126

4-24- مراتب بازرسی بوشینگ شفت اصلی.. 129

4-25- مونتاژ واش پایپ... 131

4-26- جدول فرسودگی لینک ها 133

4-27- دستگاه کنترل فوقانی IBOP. 133

4-28- سیستمهای قفلی Ibop. 137

4-29- نصب سیستم های قفلی.. 138

4-30- Back Up Tong. 139

4-31- خلاصه 142

فصل پنجم:نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1- نتیجه گیری.. 144

5-2- پیشنهادات... 144

5-3- نواقص پروژه Error! Bookmark not defined.

منابع. 146

 

فهرست جداول

عنوان                                                                                                             صفحه

جدول 1-1- Tooth Seat Clamping Rang.. 25

جدول 1-2- عملکرد تابلو حفار. 32

جدول 2-1- اقدامات مربوط به نصب... 40

جدول 3-1- فرم تست تاپ درایو. 79

جدول 3-2- فرمت چگونگی نصب تاپ درایو. 80

جدول 3-3-  فرمت رفع اشکالات تاپ درایو. 81

جدول 3-4- فرمت موضوع آموزش تاپدرایو پرسنل در دستگاه حفاری.. 82

جدول 3-5- روغن و گریس کاری روزانه. 84

جدول 3-6- بازرسی روزانه. 84

جدول 3-7- سرویس های هفتگی.. 86

جدول 3-8- اقلام مورد بازرسی هفتگی.. 87

جدول 3-9- سرویس های ماهانه. 88

جدول 3-10- بازرسی ماهیانه. 88

جدول 3-11- بازرسی سه ماهه. 89

جدول 3-12- گریس کاری هر شش ماه 90

جدول 3-13- بازرسی شش ماهه. 91

جدول 3-14- تعمیرات سالیانه. 92

جدول 3-15- بازرسی بدنه اصلی.. 93

جدول 3-16- بازرسی سیستم هیدرولیک... 93

جدول 3-17- بازرسی برقی.. 94

جدول 3-18- بازرسی گایدریل و Carriage 95

جدول 5-1- برنامه بازرسی BH75. 140

 

مقدمه

از دستگاه حفاري تاپ درايو به منظور حفاري اتصال لوله ها جدانمودن آنها و تهيه لوله ايستايي استفاده مي شود حفاري به كمك تاپ درايو مي تواند هم به صورت تك لوله اي و هم به صورت لوله هاي سه قسمتي و يا سه قطعه انجام شود در حفاري تك لوله اي به كمك تاپ درايو لوله ها از سطح شيب دار جلوي دكل به سمت بالا كشيده مي شود ودر بالا بر قرار ميگيرد و روي رشته هاي قبلي حفاري كه به كمك لوله گير نگهداري شده است قرار مي گيرد هر دو اتصال بالا و پايين لوله توسط تاپ درايو بسته مي شوند بدين ترتيب مجموعه براي انجام عمليات حفاري اماده شده و تاپ درايو شروع به حفاري مي نمايد. با رسيدن تاپ درايو تا روي سكوي حفاري پس از قطع فرايند حفاري و قرار دادن لوله گير اتصال تاپ درايو به رشته حفاري باز مي شود و فرايند فوق مجددا تكرار مي شود زماني كه لوله ها به صورت لوله ايستايي اماده نمي باشند از حفاري تك لوله اي استفاده مي شود كه با انجام اين عمليات در نهايت لوله ها به صورت لوله سه قسمتي يا لوله سه قطعه نيز اماده خواهند شد.

یك تاپ درایو ، یك موتور هیدرولیكی یا الكتریكی است كه در دكل از دستگاه حفاری آویزان شده است و رشته حفاری و مته رای چرخاند و در فرآیند حقیقی چاه به كار می رود .

استفاده از TOP DRIVE   احتیاج به حذف KELLY  قدیمی و میز دوار به همراه كاهش كار سخت با دست كاهش  و به مخاطره افتادن پیوسته و مداوم آن كه در روش سنتی وجود داشت می شود .

برای حفاری پیمانكارها و سازنده ، استفاده از تكنولوژی TOP DRIVE برای افزایش بهره دهی عملیات خیلی موثر است .

TOP DRIVE تاپ درایو (یا گرداننده فوقانی) از سال 1982 میلادی پا به عرصه صنعت حفاری گذاشت، ولی استفاده از آن در ایران پس از یک وقفه طولانی، درچند سال اخیر با شتاب بیشتری رواج یافت و حتی از متوسط جهانی نیز بالاتر رفته است. با توجه به سیاستهای صنعت نفت و توسعه چشمگیر بخش حفاری، پیش بینی میشود با توجه به مزایای تکنیکی و سهولت و سعرت عملکرد آن، درآینده ای نه چندان دور، تمام دستگاه های حفاری به این سیستم مجهز گردند.

 

دراین سیستم، اتصال جدید رشته حفاری بصورت استند(شامل سه شاخه لوله و ارتفاع 90 فوت است) و مستقیماً توسط یک موتور الکتریکی یا هیدرولیکی به گردش درآورده می شود. این مجموعه برروی ریلی حرکت کرده و بالا و پائین برده می شود و نیروی محرکه انتقال می یابد، علاوه براین، توسط سیستم (Pipe Handling) عملیات جابجایی، اتصال و جدایی لوله ها بصورت اتوماتیک انجام میشود. همچنین امکان گردش گل حفاری هنگام پیمایش لوله ها امکان پذیر است که به مسئله washing &Back Reaming کمک شایانی مینماید.

با توجه به توضیح فوق می توان گفت که واحدهای تاپ درایو نقش مهمی در زمینه کاهش وقایع گیر لوله ها دارند با وجود این بباید توجه داشت که روش حفاری متفاوت در مقایسه با سیستم Kelly، نیازمند بعضی رویه های مخصوص و نیز بهمان میزان توجه و مواظبت است. هنگام حفاری بصورت شاخه به شاخه و با استفاده از Kelly، حفره تازه حفر شده، در هر اتصال پاک و تمیز می شود، درحالیکه با استفاده از تاپ درایو و حفاری بصورت استند به استند، حفره تازه حفر شده ممکن است به دفعات کمتری تمیز شود، این امر منجر به بهسازی ضعیف وضعیت حفره چاه گردیده و ممکن است ریسک گیر لوله ها را افزایش دهد.

هنگام استفاده از تاپ درایو یک ریسک رضایتمندی وجود دارد، بدین معنی که بعضی وقتها به آنها بعنوان وسایلی که قادرند رشته حفاری را همواره درحالت متحرک نگهدارند نگریسته می شود، حتی اگر با تنگی چاه  مواجه شویم، در نتیجه عمل بهسازی شرایط چاه یا با تاخیر انجام می شود و یا اینکه اصلاً صورت نمی گیرد. این یک برداشت غلط است، تاپ درایوها خوبند اما همه فن حریف نیستند و تنگی چاه باید به همان اندازه ای که هنگام حفاری با Kelly مورد توجه و مواظبت قرار می گیرد هنگام استفاده از آنها نیز مورد توجه قرار گیرد. تاپ درایوها ابزار خوبی هستند اما بایستی با زیرکی از آنها استفاده نمود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل اول:

معرفی اجزای تاپ درایو

 

 

 

 

1-1- ساختار و اصول عملیاتی

تاپ درایو ترکیبی از قدرت چرخشی ، نحوه لوله گرفتن، سیستم رانش برقی و کنترل برقی هیدرولیک، تابلو حفار، کنترل های کمکی، گایدریل، حامل تاپ درایو، حامل های متحرک و غیره می باشد. 

1-1- توضیحی برگیربکس و سویول

مجموعه گیربکس به منظور کاهش سرعت و افزایش گشتاور و مجموعه سویل برای تحمل نیروهای ناشی از لوله های حفاری تعبیه شده است. جهت اطمینان از هدایت بهینه و انتقال بار درحین حفاری، در طراحی دستگاه از بیرینگهای خاصی استفاده شده است و در ضمن این سیستم به صورت همزمان توانایی جذب نیروی اعمال شده به سمت بالا را نیز دارد، مجموعه گیربکس و سویول به صورتی طراحی شده اند که به طور کامل به هم مرتبط می باشند در ضمن در تاپ درایوهای DDM همانند PTD مجموعه به هم مرتبط می باشد و این سبب میشود در حفاری معمولی و عادی یا درحفاری شرایط خاص انتقال بار به آسانی صورت گیرد.

سویول دارای یک عدد رولر بیرینگ مخروطی جهت تحمل نیروهای اصلی به سمت پایین منظور وزن رشته حفاری، دو عدد رولر بیرینگ معمولی، یکی در بالا و دیگری در پایین ترین نقطه بیرینگ اصلی، جهت تحمل نیروهای شعاعی و یک عدد بیرینگ محوری مسطح جهت کنترل نیروی محوری به سمت بالا تعبیه شده است.

درجعبه دنده و سویول، سنسورهای درجه حرارت نیز نصب شده که بدین وسیله دما را برروی نمایشگرهای موجود در اتاقک کنترل به طور مداوم و پایدار نمایش می دهند. البته درجه حرارت حداقل و حداکثر توسط Plc تعریف میشود یعنی قبلا برنامه ریزی شده و اطلاعات وارد Plc شده اند، اگر درجه حرارت به حد تعریف شده برسد صدای آرام در پنل جلوی حفار به صدا در می آید.

یک مهره بزرگی معروف به تراست نات[1] جهت انتقال نیرو به محور اصلی که درهنگام تریپ[2] و یا اتصال لوله ها[3]، بازوهای گیرنده لوله معروف به لینک هنگر[4] برروی آن می نشیند و نیز به محرو اصلی منتقل میگردد.

درنقطه بالای سویول مدار گردش گل که متشکل از زانویی[5]، واش پایپ[6] و هوز 75ftکه قابلیت تحمل فشار 350bar معادل 5000psi را دارند و در بالاترین نقطه زانویی یک پلاک که دارای دنده 3"Bsp می باشد تعبیه شده است و برای راندن Wire Line به درون چاه از آن استفاده می شود و در اصل یک محافط برای روزهای زانویی است تا اینکه Wire Line براثر تماس با آنان خراب نشوند.

حداکثر بار قابل تحمل برای این سویول500Short Ton می باشد و به این نکته هم باید اشاره نمود که واش پایپ از نوع کارتریج[7]، هشت پر با رینگ های فاصله اندازه پکر رینگ، که جایگزین و تعمیر آن بسیار ساده می باشد. شافت اصلی که از انتهای درپوش گیربکش شروع می شود از جنس فولاد مرغوب درست شده است و سوراخ درون آن جهت عبور دادن سیال حفاری 3 اینچ در نظر گرفتن شده و انتهای آن Box با مشخصات رزوه 6-5/8Api Reg می باشد .

گیربکس از نوع ظرفیت بالا[8] و مجهز به یک قفل دستی مکانیکی می ّاشد. چرخ دنده ها با دقت بسیار بالایی ماشینکاری شده اند، این دقت ماشینکاری باعث کاهش لرزش و صدا درجعبه دنده شده است.

موتور محرک اصلی حفاری توسط یک عدد کوپلینگ ارتجاعی انعطاف پذیر به محرو محرک گیربکس که در اصطلاح مکانیکی محور پنیون معروف است متصل شده و یک تعداد چرخ دنده های میانی نیز به منظور فراهم آوردن نسبت تبدیل سرعت استفاده شده است.

و پس از انتقال دور از موتور به گیربکس و صورت گرفتن عمل کاهش دور و افزایش گشتاور، سرعت به نسبت 12.5:1 به محور اصلی یا شافت اصلی که رشته حفاری به آن متصل شده است انتقال می یابد.

لازم به ذکر است که گیربکس که برای PTD500AC طراحی شده است یک سرعته است. یعنی High Speed، Low Speed ندارد و به همین خاطر بالا رفتن سرعت آن محدود است و حداکثر تا 208 دور بردقیقه است.

جهت نمایش ظرفیت گیربکس، سویول به طور مجزا بای هر کدام یک نمایشگر شیشه ای تعبیه شده است.

لازم به ذکر است که نوع روغن گیربکش رقیق (Shell 68) و نوع روغن مورد استفاده سویول(Shell 220) که از غلظت بالایی برخوردار است می باشد.

1-2- موتور محرک اصلی حفاری

بسته به ظرفیت دستگاه، از یک یا دو موتور AC الکتریکی جهت تامین نیروی محرکه دستگاه استفاده می شود که در PTD یک موتور AC تعبیه شده و معمولاً در DDM از دو موتور AC استفاده می شود.

موتور به منظور عملکرد در سرعت های مختلف همراه با کنترل کننده های AC طراحی شده است، طرح مکعب شکل و لایه ـ لایه قاب خارجی موتور به منظور خنک کار تشعشعی و بالا بردن راندمان انتقال حرارت و همچنین به حداقل رساندن اندازه و وزن دستگاه تاپ درایو، انتخاب شده است، یک دور سنج معروف به تاچومتر[9] نیز بر روی موتور در منتهی الیه بالاترین  نقطه آن جهت اطلاع دقیق از دور موتور تعبیه شده که به Plc گزارش می دهد. درطراحی و ساخت این موتور از روشهای مخصوصی برای ارتقاء کیفیت دستگاه استفاده شده است.

 

1-3- موتور اصلی و فن خنک کننده[10]

دو موتور اصلی در تاپ درایو پهلو به پهلوی هم و به گیربکس وصل می شوند. هر شفت موتور با دو سرطراحی گردیده که سرپایین شفت به چرخ دنده کوچک سیستم اصلی رانش وصل می شود و سربالایی شفت به شبکه و سیستم ترمز اتصال دارد. هر کدام از موتورها می تواند 400 HP متوالی را زمانی که فرکانس 50 HZ می باشد را تولید نماید که اصولاً میزان سرعت چرخش دراین شرایط 1150 RPM می باشد.

موتور اصلی یک موتور AC است که با فرکانس متغیر کار می کند یعنی با تغییر فرکانس دور موتور تغییر کرده و درهنگام کار، لرزشی معادل 6G را تحمل می کند و به همین دلیل پوسته فلزی موتور به گونه ای طراحی شده است که لرزش را در هنگام که موتور کاهش می دهد.

طراحی موتور درکلاس F و از سیستم گریس کاری از کیفیت بالایی برخوردار است. در قسمت فوقانی موتور اصلی سیستم فن قرار دارد که از یک موتور سه فاز 7.5HPضد انفجار تشکیل یافته و زمانی که این فن کار می کند هوا از دیسک ترمز از طریق سیستم ورودی هوا در موتور اصلی وارد این موتور شده و پس از آن از طریق راه خروجی هوا را مکش نموده و از طریق انتهای خروجی موتور شده و پس از آن از طریق راه خروجی هوا را مکش نموده و از طریق انتهای خروجی موتور خارج می نماید بدین طریق عمل خنک شدن و تعویض هوا به راحتی صورت می گیرد. همچنین یک سنسور دمایی در داخل موتور اصلی وجود دارد که در صورت افزایش دما جریان را قطع و سبب محافظت از موتور اصلی می شود.


 

 



نوع فایل : word
اندازه فایل : 158
قیمت : 12000
خرید