Основные параметры резиновых рукавов для бурения, применяемых в качестве гибких соединений между нагнетательным манифольдом и вертлюгом, а также между насосом и нагнетательным манифольдом буровых установок регламентированы требованиями ГОСТ 25676 — 83 Рукава резиновые. Основные параметры и размеры, технические требования, методы испытаний, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение.
Резиновые рукава для бурения могут изготавливаться длиной от 3 до 25 м. Однако, в соответствии со спецификацией бывшего СССР, изготавливаются длиной от 3 до 18 м. Предельные отклонения по длине рукавов не должны превышать, %:
+ 1,5/— 1,0 —
±1,0 — при длине рукавов свыше 10 м.
Основные размеры рукавов, номинальные давления и минимально допускаемые радиусы изгиба должны соответствовать данным, приведенным в табл. 10.1. В зависимости от рабочего и испытательного давлений рукава изготавливают двух типов: I и П.
Испытательное гидравлическое давление для рукавов типа I должно соответствовать двухкратному рабочему давлению, а для типа II — полуто-ракратному. Испытания проводят на воде. Минимальный допускаемый радиус изгиба для рукавов должен соответствовать данным, указанным в 10.2.
Буровые установки для глубокого бурения скважин на нефть и газ комплектуются буровыми рукавами резиновыми металлокордной конструкции с условным диаметром 76 мм на рабочее давление 30 и 35 МПа, выпускаемыми российскими и зарубежными предприятиями.
Эксплуатация рукавов и уход за ними должен осуществляться в соответствии с приведенными ниже рекомендациями.
1. Во избежание растрескивания рукава длину рукава и высоту стояка буровой установки необходимо выбирать так, чтобы при подъеме и опускании радиус изгиба был не менее минимально допускаемого и в самом нижнем рабочем положении (у вертлюга) и в самом верхнем рабочем по-
Таблица 10.1
Технические характеристики резиновых рукавов для бурения по
Внутренний
|
|
Рабочее давление для рукавов, МПа
|
диаметр, мм
|
Размеры
|
Типа I
|
|
Гипа II
|
Номинальный
|
Предельное отклонение
|
конической резьбы, мм
|
Исполнения
|
А
|
В
|
С
|
D
|
Е
|
1
|
2
|
3
|
50
|
± 0,5
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
15
|
—
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
—
|
20
|
—
|
51
|
—
|
76,2
|
10,5
|
14
|
27,5
|
—
|
—
|
15
|
20
|
30
|
63,5
|
—
|
76,2
|
10,5
|
14
|
27,5
|
34,5
|
52,0
|
15
|
20
|
30
|
65
|
±0,5
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
15
|
—
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
—
|
20
|
—
|
76
|
± 0,5
|
101,6
|
—
|
—
|
27,5
|
34,5
|
52,0
|
—
|
—
|
—
|
|
|
|
|
|
—
|
—
|
—
|
15
|
—
|
—
|
|
|
|
|
|
—
|
—
|
—
|
—
|
20
|
—
|
|
|
|
|
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
30
|
89
|
—
|
127,0
|
—
|
—
|
27,5
|
34,5
|
52,0
|
15
|
20
|
30
|
100
|
± 1,0
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
15
|
—
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_
|
20
|
_
|
102
|
—
|
127,0
|
—
|
—
|
—
|
—
|
—
|
15
|
20
|
30
|
Примечания: 1. Для рукавов с
|
внутренним диаметром 89 мм размер присоединительной
|
резьбы мо-
|
жет быть 101,6 мм. В этом случае рукава комплектуются переходником.
|
|
2. Допускается применять резьбу другого вида, а также фланцевые соединения.
|
ложении (у стояка). Необходимую длину рукава (в метрах) вычисляют по формуле:
1Н
= 0,5 ■ L, + nR + А1, (10.1)
где LT — длина смещения рукава, м; R — минимально допускаемый радиус изгиба, м (см. табл. 10.2); А/ — изменение длины, возникающее при наибольшем давлении, равное для всех размеров рукавов 0,3 м.
Предполагаемую высоту стояка (в метрах) вычисляют по формуле
Hs = 0,5 ■ Lr + Z, (10.2)
где 1Т — длина смещения рукава, м; Z — расстояние между нижним положением вертлюга и рабочим столом (не менее 0,1 м).
Если действительная длина рукава больше, чем высчитанная по формуле (10.1), то высоту стояка необходимо увеличить на половину разности высчитанной и действительной длин.
2. Соединение рукава и вертлюга, а также рукава и стояка должно быть тангенциальным.
При вертикальном стояке в качестве соединителя применяют отвод шлангового соединения с углом наклона 180°. Если угол наклона стояка совпадает с углом наклона опоры буровой вышки, то применяют отвод шлангового соединения с углом наклона 160°.
Таблица 10.2 Минимальный допускаемый радиус изгиба рукавов для бурения
Номинальный внутренний диаметр, мм
|
Минимальный радиус изгиба, мм
|
Номинальный внутренний диаметр, мм
|
Минимальный радиус изгиба, мм
|
50; 51 53,5; 65,0; 76,0
|
1000 1200
|
89,0 100; 102
|
1400 1400
|
3. Во избежание продавливания рукава целесообразно вынуть его из
ящика, положить по прямой линии, а затем поднять с помощью каната,
прикрепленного к одному концу рукава. Если применяют подъемное уст
ройство, то ящик необходимо поворачивать по направлению рукава. При
транспортировании рукавов на новое место во избежание их повреждения
предлагается использовать держатель.
Исключается использование лебедки, подъемного крана, а также нельзя нагружать рукава тяжелыми предметами.
4. Запрещается кручение рукава, так как это создает дополнительное
вредное напряжение на элементы рукава, одна спираль усилительной
стальной проволоки ослабнет, другая сожмется, в результате уменьшается
сопротивление рукава на растрескивание и вдавливание. Во избежание
кручения рукава целесообразно присоединить к одному концу рукава вра
щающийся элемент. Допускается кручение рукава в том случае, если необ
ходимо убрать в пути хомут вертлюга.
5. При сборке рукава должно быть необходимое расстояние между
рукавом и вышкой.
6. На обоих концах рукава необходимо установить защитную цепь
нужной длины за неподвижным соединителем, но не непосредственно за
ним. Цепь должна быть сильно натянута, при этом рукав не должен быть
поврежден.
Защитную цепь можно присоединить только к вверх идущему соединителю вышки, чтобы цепь свободно двигалась и не задерживала движение рукава, если подъемное устройство находится очень высоко.
7. Постоянное перегибание рукава также сокращает продолжитель
ность его службы. В выходящей нагнетательной линии необходимо исполь
зовать уравнительную камеру и компенсатор соответствующих размеров
для сокращения вибраций нагнетательной линии и рукава до минимума.
Компенсатор нужно установить на 10 % меньше максимального давления
насоса. Всасывающий трубопровод насоса нужно заполнить рабочей жид
костью или загрузить подпорным насосом и потом насос запустить в рабо
ту. Для сокращения пульсаций предлагается использовать всасывающие
рукава.
8. Рабочее давление включает в себя возникающие в нагнетательной
системе пики давления.
9. Буровые растворы на нефтяной основе, содержащие большое коли
чество ароматических соединений, приводят к вспучиванию рукава и со
кращают срок его службы. По этой причине предлагается, чтобы для
растворов на нефтяной основе «анилиновая точка» была более 71 °С.
10. Обслуживающий персонал должен быть обучен изложенным пра
вилам эксплуатации буровых рукавов.