автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Исследование процесса подъема А-образных вышек буровых установок и оптимальное проектирование механизмов их подъема

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА

им. И.М. ГУБКИНА

На правах рукописи

КОЛЕСНИКОВ ИГОРЬ ВИКТОРОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОДЪЕМА А-ОБРАЗНЫХ ВЫШЕК БУРОВЫХ УСТАНОВОК И ОПТИМАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ИХ ПОДЪЕМА

Специальность 05.02.13 - «Машины, агрегаты и процессы (нефтяной и газовой промышленности)»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва -2004

Работа выполнена в Волгоградском государственном техническом университете и Волгоградском заводе буровой техники.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор МЛ. Иткис.

Официальные оппоненты:

Ведущая организация -

доктор технических наук, профессор А.Г. Молчанов; кандидат технических наук В.Ф. Абубакиров.

ООО «Лукойл-Нижневолжскнефть»

Защита состоится «¿3 » М 2ОО7Г. В № часов на заседании

диссертационного совета Д.212.200.07 в Российском Государственном университете нефти и газа им. И.М. Губкина по адресу: 117917, ГСП-1, Москва, Ленинский проспект, 65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Э.С. Гинзбург

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В последнее время в России начали существенно возрастать объемы буровых работ. Увеличивается потребность в буровых установках, обладающих возможностью на высоком техническом уровне и в короткие сроки осуществлять полный цикл строительства нефтяных и газовых скважин.

Совершенствование бурового оборудования диктуется развитием технологии бурения - усложняются конструкции скважин, все чаще применяются методы наклонного и горизонтально,направленного бурения,. увеличивается глубина скважин и длина бурильной колонны и т.д. С другой стороны, задачи ускорения всего комплекса работ по проводке скважины требуют снижения непроизводительного времени, в первую очередь, за счет ускорения монтажа и демонтажа буровой установки, снижения времени и затрат на транспортировку с одной точки бурения на другую.

Таким образом, одной из самых.актуальных задач нефтяного машиностроения является совершенствование выпускаемого оборудования, с тем, чтобы оно, во-первых, соответствовало требованиям развивающейся технологии бурения и, во-вторых, способствовало снижению непроизводительного времени при проводке скважин - в. частности, уменьшению времени монтажа-демонтажа буровой установки. Эти задачи, как правило, определяются конструктивными решениями, принимаемыми на стадии проектирования.

Наиболее широко в конструкциях современных буровых установок применяются А-образные буровые вышки. При монтаже буровой установки на месте бурения наиболее ответственной операцией является подъем вышки. В процессе подъема на вышку, основание и сам механизм подъема вышки действуют значительные усилия, вызывающие напряжения, в некоторых случаях сравнимые с теми, которые возникают в процессе проводки скважины. В неудачных вариантах конструкции механизма подъема напряжения в его элементах могут даже превышать рабочие напряжения в элементах самой вышки.

Для определения усилий необходимо построить математическую модель (ММ) процесса подъема для конкретной схемы подъемного механизма. При этом, как показывает анализ, ввиду нелинейной связи между геометрическими и силовыми параметрами, входящими-в ММ, последняя имеет достаточно сложную структуру, и решение задачи требует разработки для каждой конкретной схемы своего алгоритма решения и обязательного применения ЭВМ.

Цель исследования. Разработка методов, позволяющих спроектировать оптимальную по заданному критерию конструкцию механизма подъема А-образных вышек буровых установок.

Задачи исследования. 1. Разработать ММ функционирования наиболее распространенных механизмов подъема, позволяющие определить геометрические параметры и силовые факторы в процессе подъема вышки.

2. Путем исследования связи геометрических параметров и конструктив-пых размеров элементов подъемного механизма с величиной силовых факторов, воздействующих в процессе подъема вышки, разработать методы оптимизации параметров механизма подъема вышки.

3. На основании разработанных математических моделей создать комплекс алгоритмов и программ, оформленный в виде руководящего технического материала, для использования в конструкторских и научно-исследовательских организациях, занимающихся проектированием буровых установок.

Научная новизна. Разработаны ММ функционирования встроенных механизмов подъема вышек, получивших наибольшее распространение в буровых установках, выпускаемых в настоящее, время; На основе созданных математических моделей разработаны подробные алгоритмы расчета всех основных геометрических и силовых параметров, необходимых для прочностных и геометрических расчетов механизма подъема, а также расчетов вышки, подвышечного основания и других узлов, на которые воздействуют усилия, возникающие при подъеме вышек. Предложен аналитический метод оптимизации отдельных параметров механизма подъема буровой вышки. Метод позволяет на начальной стадии проектирования выбирать точку крепления подъемного каната на вышке и положение верхних обводных шкивов, исходя из минимизации изгибающего момента в опасном сечении вышки. Разработан численный метод уточняющей оптимизации, эффективный на заключительных этапах проектирования. Метод основан на использовании программ, разработанных для расчета основных силовых и геометрических параметров механизма подъема.

Практическая ценность. Разработана методика и пакет программ расчета и проектирования наиболее распространенных в настоящее время конструкций механизмов подъема А-образных вышек буровых установок, что позволяет более точно определять их силовые и геометрические параметры, оптимизировать их по заданным критериям и сокращать сроки проектирования.

Реализация результатов работы. На основе разработанных математических моделей и. методики расчета создан алгоритм и программа «VISHKA»

расчета механизмов подъема вышек буровых установок. На базе этой программы разработан руководящий технический материал «Расчет подъема вышки». РТМ внедрен в практику проектирования в ООО «Волгоградский завод буровой техники» и может быть использован в конструкторских и научно-исследовательских организациях, занимающихся проектированием буровых установок. Результаты работы были применены при расчете механизмов подъема вышек буровых установок БУ2500ЭУ, БУ2900/175ЭПБМ, БУ1600/100ЭУ и Других.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на конференциях и совещаниях в 1998-2002 гг. во ВНИИБТ, АНК «Башпефть», ОАО «Татпефть», НК «Роснефть», ОАО «Газпром», ОАО «Сургутнефтегаз», Ассоциации буровых подрядчиков. В 1999-2002 гг. на заседаниях научно-технического совета ООО «ВЗБТ». В 1996-2002 гг. на научных семинарах кафедры «Детали машин и подъемно-транспортные устройства» Волгоградского государственного технического университета.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.

Структура в объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав; основных результатов и выводов, списка литературы, включающего 105 наименований, а также приложений. Работа содержит 137 страниц машинописного текста, приложения изложены на 24 страницах, общий объем работы составляет 161 страницу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность работы, и намечены ее основные направления.

В первой главе рассмотрены основные тенденции совершенствования конструкций буровых установок и дан обзор работ, проводимых в области их проектирования.

К фундаментальным исследованиям в части проектирования буровых установок и отдельных узлов и механизмов, входящих в их состав, относятся работы: В.А. Авакова, В.Л. Архангельского, Р.А. Баграмова, Г.Н. Бержеца, Л.С. Гликмана, А.А. Даниеляна, СИ. Ефимченко, Ю.В. Зайцева, А.Л. Ильского, М1Ь Иткиса, С.Г. Калинина, Г.Б. Карапетяна, Я.С. Мкртчана, Г.В. Молчанова, А.Г. Молчанова, А.С. Николича, С.Г Скрыпника, А.П. Шмидта, В.Г. Юртаева и др.

Вопросами расчета и проектирования буровых вышек занимались Е.С. Булгаков, МЛ. Иткис, Ю.В. Миронов, Г.Д. Поляков, В.Г. Порошин, С.Г. Скрыпник и др.

При этом следует отметить, что, по сравнению с другими подсистемами буровых установок (такими, как спуско-подъемный комплекс, насосная группа, привод и его элементы и т.д.), исследованиям А-образных буровых вышек посвящено гораздо меньшее число работ. Вопросы же, связанные процессом их подъема, изучены совершенно недостаточно. В известной нам литературе, как правило, рассматриваются только технологические аспекты подъема вышек.

В то же время А-образные вышки широко применяются в конструкциях современных буровых установок. Использование этого типа вышек объясняется рядом их преимуществ перед вышками других типов. На этапе изготовления это достаточно простая технология сборки, сварки и контроля, высокие коэффициенты использования металла, рациональная удельная металлоемкость (отношение массы вышки к её грузоподъемности). На этапе эксплуатации это довольно простой и удобный монтаж, хороший обзор бурильщиком мест работы своих помощников и на полатях и непосредственно на буровой площадке. Хорошая просматриваемость движения талевого блока и крюка с инструментом. Расположение талевой системы па расстоянии, исключающем возможность соприкосновения и удара её о металлоконструкции вышки. Возможность применения на полатях боковых люлек, которые не только облегчают работу верхового помощника, но и менее травмоопасны и т.д. Поэтому вышки А-образного типа широко используются в конструкциях многих стационарных буровых установок для бурения на суше на нефть и газ.

В процессе эксплуатации вышка буровой установки подвергается сложным комбинированным нагрузкам. Расчет вышки, как правило, ведется на четыре расчетных состояния - рабочее, нерабочее, испытательное и монтажное.

Если расчет нагрузочных параметров вышки при трех первых расчетных ее состояниях достаточно хорошо изучен и широко применяется в проектных и проверочных расчетах, то, как было отмечено выше, этого нельзя сказать о расчете параметров, характеризующих монтажное состояние - подъем вышки. В то же время анализ существующих конструкций А-образных вышек показывает, что при неудачном выборе параметров механизма подъема вышки, усилия и напряжения в её элементах при подъеме могут быть сравнимы с теми, которые возникают в них в других состояниях. Для оптимального выбора параметров механизма подъема, минимизирующих усилия, действующие на вышку во всем

диапазоне углов её подъема, необходимо найти связь между этими параметрами и усилиями. Эта связь устанавливается путем разработки математической модели соответствующего механизма подъема.

Перевод вышки из горизонтального положения, а именно так её наиболее технологично монтировать, в вертикальное ~ рабочее состояние может производиться подкосами, монтажной стрелой или встроенным в буровую установку механизмом подъема. Следует отметить, что подъем подкосами практического применения не нашел, а подъём монтажной стрелой в настоящее время применяется только на буровых установках, конструкция которых была разработана в конце 50-х годов прошлого столетия. На практике наибольшее распространение получили методы подъёма вышки при помощи встроенного механизма.

Проведенный анализ различных схем подъема А-образных вышек показывает, что спроектировать рациональную конструкцию механизма подъема вышки в комплексе с самой вышкой без создания математической модели и программы расчета их параметров маловероятно, а методы эмпирического подбора параметров конструкций в большинстве случаев вообще не приносят желаемого результата.

Во второй главе рассматривается построение ММ функционирования наиболее распространенных в настоящее время нескольких модификаций встроенных механизмов подъема вышек буровых установок. Отмечается, что ММ должна отражать только те свойства, которые являются существенными в данном исследовании. Выбор той или иной модели в качестве аналога реальной системы является ключевым моментом методологии и полностью определяется задачами исследования. Так, наряду с очевидными свойствами (например, геометрическими параметрами, такими, как расстояние точки крепления подъемных канатов от опоры вышки, длины подъемной стрелы в 3-й схеме подъемного механизма, координат расположения обводных шкивов и т.п.), к существенным свойствам, подлежащим обязательному отражению в ММ является то обстоятельство, что под действием веса ^талевого блока происходит «излом» силовой ветви между кронблоком и обводными роликами на основапии (рис. 1). Пренебрежение «изломом» приводит к существенным погрешностям, причем не в запас прочности. Так, если пренебречь «изломом» при расчете подъема вышки буровой установки типа БУ2500, то максимальные значения суммарных усилий в талевом и подъемных канатах 2/=509,ЗкН; .Т=537,2кН. Приточном расчете значения этих усилий

Для подъемных механизмов с другими параметрами эти отличия могут быть еще большими. А если учесть, что в некоторых конструкциях усилия, действующие на вышку при ее подъеме и напряжения в отдельных стержнях, могут достигать величин сравнимых с усилиями и напряжениями, возникающими при подъеме колонн максимального веса и даже ликвидации прихватов, то ясно, что необходим полный учет всех существенных факторов, имеющих место при подъеме вышки.

Необходимость учета «излома» приводит к значительному усложнению ММ указанных схем подъема, так как при фиксированном значении угла ф подъема вышки плечи усилий функционально зависят от самих усилий и геометрический расчет механизма подъема оказывается неразрывно связанным с силовым расчетом. Поэтому в замкнутом виде решение получить не удается и приходится применять численные методы решения.

В работе исследуются три наиболее распространенные схемы механизма подъема вышки.

Первая схема механизма подъема вышки, осуществленная в буровых установках типа БУ2500ЭУ, показана на рис. 1. Подъем производится при помощи собственной талевой системы, ходовой конец которой, огибая обводной ролик, идет на барабан лебедки. Основное усилие .Г, поднимающее вышку, создается ветвями подъемного каната, который, огибая верхние и нижние обводные шкивы, вытягивается талевым блоком.

Силы, действующие на вышку при подъеме, найдем из условия ее равновесия. Сумма моментов всех сил, действующих на вышку, относительно оси ОХ, проходящей через ее опоры

где - натяжение ходового конца талевого каната; - натяжение

неподвижного конца талевого каната; Р - суммарное натяжение подъемных канатов, присоединенных к одной ноге вышки; Ql - суммарное натяжение канатов талевой системы; - вес вышки; - расстояние вдоль оси вышки от опоры вышки до ее центра тяжести; Ьу — расстояние от центра тяжести вышки до плоскости, проходящей через оси ее ног, Нх - плечо усилия Тх относительно оси ОХ; к„ — плечо усилия Т„ относительно оси ОХ; йд Ад; - плечи усилий ^и ()/ относительно оси ОХ; Д - угол между неподвижным концом талевого

Рис 1. Схема 1 подъема вышки. Вид сбоку.

каната и плоскостью /ОУ; Pf— угол между подъемным канатом и плоскостью ЪОЧ] ф - угол подъема вышки.

Натяжение ходовой и неподвижной ветвей талевой системы найдем« по следующим формулам

где - к.п.д. талевой системы при текущей нагрузке - передаточное

отношение талевой системы; Щ - к.п.д. одного шкива талевой системы на подшипниках качения при текущей нагрузке - коэффициент, учитывающий наличие дополнительного обводного шкива на ходовом конце талевого каната. К.п.д. талевой системы при текущей нагрузке

(3)

где т}т — к.п.д. талевой системы при номинальной нагрузке, соответствующей весу бурильной колонны. Величина задается предварительно по результатам экспериментального определения или по литературным данным — в нашем случае вычисляется по формуле (5) при номинальном значении к.п.д. Щ одного шкива; А - отношение момента потерь холостого хода к моменту при номинальной нагрузке. Задается по экспериментальным данным, х - степень загрузки талевой системы

(4)

где - вес талевого блока; - номинальная нагрузка, соответствующая

максимальному весу бурильной колонны.

Связь между к.п.д. талевой системы и к.п.д. одного шкива выражается формулой

(5)

Натяжение ¡2, ветви подъемного каната, идущей от нижнего обводного шкива к талевому блоку

Qs =

Q

(6)

2 eos as

где Q - усилие на уравнительном устройстве крюкоблока от натяжения Qs подъемного каната; as - угол между ветвью подъемного каната и вертикальной t плоскостью ZOY.

Суммарное усилие в полиспасте подъемного каната, действующее на одну ногу

(7)

где 7с- к.п.д. шкива полиспаста на подшипниках скольжения; пцг- число ветвей полиспаста подъемного каната, приходящихся на одну ногу вышки.

Усилия ()] И Q выразим через вес ()о талевого блока. Для этого спроецируем силы, действующие на талевый блок на оси, перпендикулярные силам Q^ и 0 (углы а и О] - см. на рис.1). В результате получим.

ОпСова

Q =

_ Q0 cos(g, + <р)

sin (q>-a+ax)

6i =

sin^-or+a,)

(8)

Как видно из вышеприведенных формул, все усилия в канатах подъемного механизма можно выразить через веса С^вышки, ^талевого блока и геометрические параметры подъемного механизма, которые определяются соответствующими соотношениями. Проделав такие преобразования, выразив все геометрические параметры через неизвестный пока угол и подставив полученные зависимости в формулу (1), получаем уравнение

_ g0COStt

F(a) =

sin^-a + aj)

+

ЧЧо

+

hF eos pF cosfo, + ф) 1 -rf¿

"w

eos a eos as 1 ~r¡c - G0 (av eos <p+bv sin <p) = 0,

Tic

(9)

в котором все неизвестные величины явно или неявно выражены через угол а. В замкнутом виде решение этого уравнения получить нельзя.

Как показывает исследование, наиболее приемлемым для решения этого уравнения относительно искомого значения угла а является метод дихотомии.

Границы интервала поиска угла а определим следующим образом. В качестве опорной точки принимаем значение угла ао, который силовая ветвь талевого каната образовала бы с горизонтом при и отсутствии «излома» т.е. при 0о=О.

F(a)< i1 ал » £ а/ ап Оо

Р(ая) а. F(a0)

Рис. 2. Определение корня функции F(a)

Как показывает проведенный анализ функция F(a), определяемая формулой (9), имеет две ветви, показанные на рис. 2.

Искомый корень а* лежит на пересечении левой ветви кривой F(a) с осью абсцисс. При этом всегда выполняется условие а*< oto- Однако ао, как правило, соответствует правой ветви кривой и поэтому не может служить правой границей ап интервала поиска корня из-за наличия разрыва непрерывности функции F(a). Поэтому правую границу а„ находят пошаговым уменьшением величины «одо тех пор, пока F(a) не примет положительного значения. Левую границу а, также находим пошаговым уменьшением величины аи до тех пор, пока F(a) не сменит знак. После этого для нахождения корня применяем обычную процедуру метода дихотомии.

В результате работы процедуры дихотомии мы получаем значения не только угла а, но и других величин, явно и неявно входящих в формулу (9). К

ним относятся углы и некоторые другие вели-

чины. Значения отдельных величин, которые требуются для дальнейшего расчета вышки находим после окончания процедуры дихотомии по соответствующим формулам. После этого вычисляются усилия, действующие на вышку (в ее системе координат) и основание, необходимые для их прочностного расчета.

Следует остановиться на определении к.п.д. уе одного шкива талевой системы, который изменяется в процессе подъема, так как зависит от нагрузки £?/ - см. формулы (3) - (5). В замкнутом виде получить выражение к.п.д. щ в зависимости от Q¡ невозможно. И здесь также приходится использовать численный метод. Поэтому при решении уравнения (9) для каждого задаваемого алгоритмом метода дихотомии значения угла а по формуле (8) находим значение величины Q]_ Затем, определив по формуле (4) значение х, по формуле (3) вычисляем значение щ Приравнивая это значение правой части выражения (5), тем же методом дихотомии находим значение

Вторая схема механизма подъема вышки, осуществленная в буровых установках типа БУ2900/200ЭПКБМ показана на рис. 31 Она отличается от схемы 1 тем, что нижние обводные шкивы подъемного каната расположены не на основании, а установлены на подвижных рамках, которые шарнирно крепятся непосредственно к ногам вышки. Кроме того, для подъемного каната введен дополнительный обводной шкив.

Силы, действующие на вышку при подъеме, найдем из условия ее равновесия. Сумма моментов всех сил, действующих на вышку, относительно оси ОХ, проходящей через ее опоры

1.м0х = Тхкх - Т\ сое Д +2^ со§Рр + V С08&, -

где - суммарное усилие подъемных канатов, присоединенных к одной ноге вышки; Ьр — плечо усилия р/; - усилие в ветви подъемного каната, сбегающей с обводного шкива на вышке; - плечо проекции усилия на вертикальную плоскость ZOY; (¡¡1 - угол между направлением усилия Оз] и плоскостью ZOY; ()0 - вес талевого блока с крюком и уравнительным устройством;

Адо-плечо усилия бо.'

Значения сил и плеч, входящих в выражение (10) вычисляются по тем же формулам, что и для схемы 1, за исключением величин опреде-

ление которых вызывает значительные трудности, так как для этого необходи-

мо знать углы, характеризующие положение в пространстве осей подвижных рамок. Поступая как и для случая схемы 1, т.е. выразив все геометрические параметры через неизвестный пока угол и подставив полученные зависимости в формулу (10), получаем уравнение

в котором все неизвестные величины явно или неявно выражены через угол

Решается оно, так же как и (9), методом дихотомии, причем внутри метода дихотомии приходится для определения углов и ц/, характеризующих положение подвижных рамок, использовать метод итераций.

Третья, схема механизма подъема вышки применяется в буровых установках типа БУ1600/100ЭУ, БУ1600/100ДГУ, БУ2500/160ЭП, БУ2900/175ДЭП.

Схема подъёма показана на рис. 4. Подъём производится при помощи поворотных стоек 5, которые подтягиваются к основанию полиспастом 8. При этом усилия, поднимающие вышку, создаются подкосами 2 и ветвями 3 и 4 подъёмного каната. Подъёмный канат, сходя с уравнительного устройства (ролика), закрепленного на талевом блоке огибает нижние обводные шкивы 11, укрепленные на подвижных рамках 10 и через обводные шкивы 6 на поворотной стойке проходит к нижним шкивам полиспаста.

Силы, действующие на вышку при подъёме, найдем из условия её равновесия. Сумма моментов всех сил, действующих на вышку относительно оси ОХ> проходящей через её опоры

где - усилие в одном подхосе; - угол между подкосом и плоскостью 20Т; Ът - плечо усилия рт относительно оси ОХ; От - вес подкоса; /„ - длина подкоса.

Рис. 4. Схема 3 подьема вышки. Силы, действующие на вышку.

Усилие Рт определяется, исходя из условия равновесия поворотной стойки под действием всех сил, приложенных к ней (равенство кулю суммы моментов всех сил, приложенных к стреле относительно оси Х[ ее поворота)

(13)

Определим из (13) величину усилия Е„к , подставим ее в (12), а затем поступим так же как и для схем 1 и 2 - выразим все геометрические параметры через неизвестный пока угол а, в результате чего получим выражение

Решается оно, так же как и (9), методом дихотомии.

В третьей главе рассматриваются вопросы выбора оптимальных параметров механизма подъема вышки. Известно, что в распространенных в настоящее время схемах подъема вышек буровых установок при помощи встроенного механизма, нагрузки, действующие на вышку в процессе подъема, сравнимы с нагрузками, действующими на нее в эксплуатационных условиях. Поэтому снижение этих нагрузок, которое можно получить путем оптимизации параметров механизма подъема является актуальной задачей.

Обычно применяемые методы оптимизации целесообразно применять на заключительных стадиях проектирования, когда из конструктивных соображений, в основном, выбраны параметры механизма подъема и, используя изложенные выше алгоритмы, можно сформировать целевую функцию. В то же время уже на стадии предварительного проектирования необходимо определить основные параметры, от которых зависит величина нагрузок на вышку, основание и подъемный механизм. К ним относится в первую очередь размер определяющий точку крепления подъемного каната (полиспаста) на вышке и угол

ар, определяющий, в конечном итоге, точку крепления верхних обводных шкивов (рис. 5).

Как показывает анализ, наибольшие нагрузки действуют на вышку в начале подъема, когда момент, создаваемый силами ее веса максимален. Поэтому в качестве расчетного мы будем рассматривать горизонтальное положение вышки. Силовая схема вышки и действующие на нее усилия показаны на рис. 6,а.

О - вес вышки (без веса кронблока); Ск- вес кронблока. Считаем, что вес вышки равномерно распределен по ее длине с интенсивностью

Рис. 5. К определению оптимальных параметров подъемного механизма вышки: а - схема нагружения; б - эпюра изгибающих моментов; в - эпюра продольных сил.

Сила представляет собой суммарную проекцию на ось вышки усилий во всех ветвях талевой системы. Проекция этих усилий на ось, перпендикулярную оси вышки мала и ею пренебрегаем Сила Я представляет суммарное усилие, действующее на вышку от подъемного каната.

Положение точки В крепления подъемного каната, определим исходя из минимизации изгибных напряжений. Для этого рассмотрим характер распределения изгибающих моментов по длине вышки: Как видно из рисунка 5,6, эпюра изгибающих моментов имеет; два'максимума: первый в точке В крепления подъемного каната

м<в=дн2„(1-/0)(1-/0+2е0)/2

(15)

(16)

и второй - на участке ВО

Мтах=(9Я„2/8/02){4/0(1 + 2С0)(1-/0)-11 + 2С0(1-/0)]2}.

Здесь - относительные значения- веса

кронблока и размера соответственно.

Анализ показывает, что оптимальным будет такое значение при котором абсолютные значения величин моментов окажутся равными, что

приводит к уравнению "4 1-ГЗ/1 | \ г2

/о ~ 2/0 (1 + (?0) - /0 + /о (1 + С0 )(1'+ Ю0 ) - 0.25(1+Юц) = 0. (17)

Решения уравнения (17) при разных значениях Со приведены в таблице.

Граничное значение угла ар, которое будет определять положение верхних обводных шкивов можно приближенно определить из условия прочности поперечного сечения вышки на уровне координаты которое имеет вид

(18)

Зная геометрические характеристики поперечного сечения.вышки и Ат, подставим в (18) их значения, значение Мв из (15), а также значение N

(19)

полученное из анализа соотношений между усилиями, действующими в талевом и подъемных канатах. После этого, из преобразованного таким образом не-

равенства (18) можно найти граничное значение угла ар, которое будет определять положение верхних обводных шкивов. Величины уд и. 6 - коэффициенты, зависящие от кратности талевой системы и к.п.д. обводных шкивов.

Полученные значения можно использовать на предварительной. стадии проектирования в качестве первого приближения. Однако в процессе дальнейшей конструктивной проработки может оказаться, что принятые параметры не могут быть реализованы по технологическим, экономическим, конструктивным или иным соображениям. Кроме того, другие характеристики механизма подъема могут оказаться не оптимальным!!. Поэтому на заключительных стадиях (техническое или рабочее проектирование) следует провести окончательный выбор необходимых параметров, путем использования соответствующей целевой функции либо применяя другие методы оптимизации.

В конкретном случае оптимизации параметров механизма подъема вышки, пользуясь тем, что разработаны программы расчета всех геометрических и силовых параметров этих механизмов, наиболее удобно воспользоваться численным методом, работающем в диалоговом режиме. При этом можно выбрать для оптимизации .те параметры, которые дают наибольший эффект, не требуя коренной переделки механизма.

Применение этого метода проиллюстрировано на примере механизма подъема вышки буровой установки БУ2900/175ЭПБМ. Минимизировались суммарное натяжение ветвей талевой системы и суммарное натяжение подъемных канатов, присоединенных к одной ноге вышки. Минимизация этих усилий проводилась путем варьирования в допустимых пределах величины сЪ— расстояния от опоры вышки до верхних шкивов модуля бурильщика.

800

700

* 600

0

1 500

О

400

300

2,5 12.5 22,5 32,5 42,5 52,5 62.5 72,5 82,5

Угол <р, градусы

Рис.6. Минимизация натяжения 01 ветвей талевой системы

Результаты минимизации оформлены в виде графиков и приведены на рис. 6 и 7. Как видим, величины ¡2/ И Р/ уменьшаются с увеличением размера 1?. Однако по конструктивным соображениям область изменения этого размера не может выходить за пределы заштрихованной зоны. Поэтому в реальной конструкции величина 1? была принята равной 7 м.

1100

2,5 11 19,5 28 36,5 45 53,5 62 70,5 79 87,5

Угол <р, градусы

Рис.7. Минимизация суммарного натяжения П подъёмных канатов

В качестве еще одного примера оптимизации рассмотрена величина ¿г , характеризующая расстояние между осями кронблока.и талевого блока при подъеме вышки. При неудачном выборе параметров подъемного механизма не исключено, что в конце подъема вышки талевый блок приблизится к кронблоку на недопустимо близкое расстояние или даже пересечется с ним. Поэтому при проектировании стремятся получить на последних стадиях подъема оптимальное значение Как показал предварительный математический эксперимент, основное влияние на величину Ьт оказывает размер fk -расстояние вдоль ноги вышки от ее опоры до точки крепления подъемного каната.. Варьируя в допустимых пределах величину и поступая так же, как и в предыдущем случае, находим, учитывая конструктивные ограничения, что максимальное значение Ьт в конце подъема вышки получается при /¡с = 25 м. Графическая иллюстрация процесса оптимизации приведена на рис. 8 (заштрихована зона допустимых значений на заключительном этапе подъема вышки).

2 20.5

52,5 55 57,5 60 62.5 65 67,5 70 72,5 75 77,5 80 82,5 85 87,5

Угол ф, градусы

Рис.8. Оптимизация расстояния Ц между осями талевого блока и кронблока

В четвертой главе рассматривается практическая реализация разработанных методов. На их основе создан алгоритм и программа «VISHKA» расчета механизмов подъема вышек буровых установок и разработан руководящий технический материал «Расчет подъема вышки». Этот материал внедрен в практику проектирования в ООО «Волгоградский завод буровой техники».

Программа расчета подъема вышки составлена на языке программирования высокого уровня «Турбо-Паскаль» (версия 6.0) с применением стандартного пакета библиотек «TURBOPROFESSЮNAL» для персональных компьютеров системы ШМ PC.

Программа предназначена для расчёта силовых и геометрических параметров при подъёме вышки во всём диапазоне углов подъёма с заданным шагом. Программа определяет усилия в ветвях талевого и подъёмного канатов, усилия, действующие при подъёме на вышку, основание и другие элементы механизма подъёма, а также углы, под которыми они действуют. В качестве примера в работе приведен пример расчёта по разработанной программе подъёма вышки буровой установки БУ2900/175ЭПБМ.

График изменения некоторых силовых факторов во всем диапазоне углов подъема вышки приведен на рис.9.

На основе результатов, полученных по программе «VISHKA», производится расчет вышки на прочность и устойчивость. Расчет на прочность ведется

по разработанной на ВЗБТ программе "STEK". Для расчета устойчивости вышки используется программный комплекс ргоРЕ^&ЗТАИК Е8, разработанный фирмой ЕВРОСОФТ по методике, созданной ЦНИИСК им. Кучеренко.

В работе приведены результаты тензометрических испытаний вышки буровой установки БУ3900/225 ЭПК БМ при подъеме (ф = 0) и испытательном состоянии ((3 = 270 тс). Из сравнения расчетных значений напряжений и напряжений, полученных экспериментально, прослеживается их достаточно хорошая сходимость.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

По результатам проведенных исследований:

1. Сформулированы требования, предъявляемые к математическим моделям функционирования механизмов подъема вышек буровых установок и показано, что к существенным параметрам, которые обязательно должны быть учтены при формировании математической модели, кроме геометрических и силовых, необходимо относить «излом» силовой ветви талевого каната, происходящий под действием веса талевого блока.

2. Разработаны математические модели функционирования встроенных механизмов подъема вышек, получивших наибольшее распространение в буровых установках, выпускаемых в настоящее время.

3. На основе созданных математических моделей разработаны подробные алгоритмы расчета всех основных геометрических и силовых параметров, не-

обходимых для прочностных и геометрических расчетов механизма подъема, а также расчетов вышки, подвышечного основания и других узлов, на которые воздействуют усилия, возникающие при подъеме вышек.

4. Предложен аналитический метод оптимизации отдельных параметров механизма подъема буровой вышки. Метод позволяет на начальной стадии проектирования выбирать точку крепления подъемного каната на вышке и положение верхних обводных шкивов, исходя из минимизации изгибающего момента в опасном сечении вышки.

5. Разработан численный метод уточняющей оптимизации, эффективный на заключительных этапах проектирования. Метод основан на использовании программ, разработанных для расчета основных силовых и геометрических параметров механизма подъема.

6. На основе разработанной методики создан алгоритм и программа «УКНКА» расчета механизмов подъема вышек буровых установок. Программа расчета подъема вышек составлена на языке программирования высокого уровня «Турбо-Паскаль» (версия 6.0).

7. На базе этой программы разработан руководящий технический материал «Расчет подъема вышки». РТМ внедрен в практику проектирования в ООО «Волгоградский завод буровой техники» и может быть использован в конструкторских и научно-исследовательских организациях, занимающихся проектированием буровых установок.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Иткис М.Я., Колесников И.В. Автоматизация определения усилий, действующих на вышку буровой установки в процессе её подъёма. // Автоматизация технологических процессов в машиностроении: Межвуз. сб. науч. тр. // ВолгГТУ, Волгоград, 1997.

2. Иткис М.Я., Колесников И.В; К определению оптимальных параметров механизма подъема вышки буровой установки // Автоматизация технологических процессов в машиностроении: Межвуз. сб. науч. тр. // ВолгГТУ, Волгоград, 1998..

3. Колесников И.В. Состояние производства, пути и методы дальнейшего развития нефтегазового оборудования на Волгоградском заводе буровой техники // Состояние и перспективы отечественного нефтегазового машино-

строения. Материалы конференции Ассоциации буровых подрядчиков 20-22 января 1999. Рязань. - Москва.: ОАО «Нефтяник», 1999.

4. Иткис М.Я., Колесников И.В. Сотников И.М. и др. Автоматизация выбора параметров механизма подъема буровой вышки // Автоматизация технологических процессов в машиностроении: Межвуз. сб. науч. тр. // ВолгГТУ, Волгоград, 1999.

5. Иткис М.Я., Колесников И.В., Сотников О.А. Оптимизация схемы подъема буровых А-образных вышек с целью увеличения их прочности // Металловедение и прочность материалов. Межвуз. сб. науч. тр. // ВолгГТУ. Волгоград, 1999.

6. Колчерин В.Г., Колесников И.В., Копылов B.C. и др. Новое поколение буровых установок Волгоградского завода в Западной Сибири - Сургут: ГУЛ ХМАО. - Сургутская типография, 2000.

7. Колесников И.В. Новое оборудование ВЗБТ для решения проблем экологической безопасности при бурении скважин. // Вестник Ассоциации буровых подрядчиков. - 2001. № 3.

8. Иткис М.Я., Колесников И.В., Сотников И.М. и др. Оптимизация параметров встроенного механизма подъема А-образной вышки с поворотной стойкой // Металловедение и прочность материалов. Межвуз. сб. науч. тр. // ВолгГТУ, Волгоград, 2001.

9. Иткис М.Я., Колесников И.В., Сотников И.М. и др. Оптимизация параметров встроенного механизма подъема вышки буровой установки // Нефтяное хозяйство 2000. № 1.

Отпечатано в ООО «Компания Спутник+» ПД № 1-00007 от 25.09.2000 г. Подписано в печать 17.02.04 Тираж 100 экз. Усл. пл. 1,56 Печать авторефератов (095) 730-47-74, 778-45-60 (сотовый)

Р-34 52

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ КОНСТРУКЦИЙ БУРОВЫХ УСТАНОВОК И АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПРОВОДИМЫХ В ОБЛАСТИ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

1.1. Основные тенденции совершенствования конструкций буровых установок.

1.2. Анализ научных исследований, проводимых в области бурового оборудования.

1.3. Сравнительный анализ схем подъема А-образных вышек буровых установок.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МЕХАНИЗМОВ ПОДЪЕМА ВЫШКИ.

2.1. Общие требования к математическим моделям функционирования механизмов подъема вышек.

2.2. Подъем вышки встроенным механизмом по схеме 1.

2.3. Подъем вышки встроенным механизмом по схеме 2.

2.4. Подъем вышки встроенным механизмом по схеме 3.

2.5. Определение напряжений в стержнях вышки при ее подъеме.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМА

ПОДЪЕМА ВЫШКИ.

3.1. Общая концепция оптимального проектирования механизма подъема.

3.2. Выбор оптимальных параметров механизма подъема на первоначальной стадии проектирования.

3.3. Уточнение выбранных параметров механизма подъема на заключительных стадиях проектирования.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ.

4.1. Руководящий технический материал «Расчет подъема вышки».

4.2. Расчёт подъёма вышки БУ2900/175ЭПБМ.

Выводы по главе 4.

В последнее время в России начали существенно возрастать объемы буровых работ. Увеличивается потребность в буровых установках, обладающих возможностью на высоком техническом уровне и в короткие сроки осуществлять полный цикл строительства нефтяных и газовых скважин.

Совершенствование бурового оборудования диктуется развитием технологии бурения - усложняются конструкции скважин, все чаще применяются методы наклонного и горизонтально направленного бурения, увеличивается глубина скважин и длина бурильной колонны и т.д. С другой стороны, задачи ускорения всего комплекса работ по проводке скважины требуют снижения непроизводительного времени, в первую очередь, за счет ускорения монтажа и демонтажа буровой установки, снижения времени и затрат на транспортировку с одной точки бурения на другую.

Таким образом, одной из самых актуальных задач нефтяного машиностроения является совершенствование выпускаемого оборудования, с тем, чтобы оно, во-первых, соответствовало требованиям развивающейся технологии бурения и, во-вторых, способствовало снижению непроизводительного времени при проводке скважин - в частности, уменьшению времени монтажа-демонтажа буровой установки. Эти задачи, как правило, определяются конструктивными решениями, принимаемыми на стадии проектирования.

Наиболее широко в конструкциях современных буровых установок применяются А-образные буровые вышки. При монтаже буровой установки на месте бурения наиболее ответственной операцией является подъем вышки. В процессе подъема на вышку, основание и сам механизм подъема вышки действуют значительные усилия, вызывающие напряжения, в ряде случаев сравнимые с теми, которые возникают в процессе проводки скважины. В неудачных же вариантах конструкции механизма подъема напряжения в его элементах могут даже превышать рабочие напряжения в элементах самой вышки.

Для определения усилий необходимо построить математическую модель функционирования механизма подъема вышки. При этом, как показывает анализ, ввиду нелинейной связи между геометрическими и силовыми параметрами, входящими в математическую модель, последняя имеет достаточно сложную структуру; решение задачи требует разработки своего алгоритма решения для механизма подъема с каждой конкретной схемой и обязательного применения ЭВМ.

Настоящая работа посвящена созданию математических моделей функционирования механизмов подъема наиболее распространенных схем, разработке алгоритмов и программ их расчета и оптимизации и внедрению указанных разработок для использования в конструкторских и научно-исследовательских организаций, занимающихся проектированием бурового оборудования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Сформулированы требования, предъявляемые к математическим моделям функционирования механизмов подъема вышек буровых установок и показано, что к существенным параметрам, которые обязательно должны быть учтены при формировании математической модели, кроме геометрических и силовых необходимо относить «излом» силовой ветви талевого каната, происходящий под действием веса талевого блока.

2. Разработаны математические модели функционирования встроенных механизмов подъема вышек, получивших наибольшее распространение в буровых установках, выпускаемых в настоящее время.

3. На основе созданных математических моделей разработаны подробные алгоритмы расчета всех основных геометрических и силовых параметров, необходимых для прочностных и геометрических расчетов механизма подъема, а также расчетов вышки, подвышечного основания и других узлов, на которые воздействуют усилия, возникающие при подъеме вышек.

4. Предложен аналитический метод оптимизации отдельных параметров механизма подъема буровой вышки. Метод позволяет на начальной стадии проектирования выбирать точку крепления подъемного каната на вышке и положение верхних обводных шкивов, исходя из минимизации изгибающего момента в опасном сечении вышки.

5. Разработан численный метод уточняющей оптимизации, эффективный на заключительных этапах проектирования. Метод основан на использовании программ, разработанных для расчета основных силовых и геометрических параметров механизма подъема.

6. На основе разработанной методики создан алгоритм и программа «VISHKA» расчета механизмов подъема вышек буровых установок. Программа расчета подъема вышек составлена на языке программирования высокого уровня «Турбо-Паскаль» (версия 6.0).

7. На базе этой программы разработан руководящий технический материал «Расчет подъема вышки». РТМ внедрен в практику проектирования в ООО «Волгоградский завод буровой техники» и может быть использован в конструкторских и научно-исследовательских организациях, занимающихся проектированием буровых установок.

1. Абдурахманов Г.С. Бурение нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 1969.

2. Абубакиров В.Ф., Архангельский B.JI., Буримов Ю.Г. и др. Буровое оборудование. Справочник. Т1. М.: Недра, 2000. - 269с.

3. Аваков В.А. Расчеты бурового оборудования.-М.: Недра, 1973.- 400 с.

4. Аваков В.А., Дмитриев В.Н. Кинематика и параметры современного бурового оборудования.- М.: ВНИИОЭНГ, 1967.

5. Алексеевский Г.В. Буровые установки «Уралмашзавода».- М.: Недра,1981.- 528с.

6. Архангельский B.JL, Авакян И.Е., Бухаленко Е.И. и др. Каталог нефтяного оборудования, средств автоматизации, приборов и спецматериалов. Том 1 и 2 М.: ВНИИОЭНГ, 1993-1994.

7. Архангельский В.Л., Плешков П.П. Новые буровые установки для кустового бурения скважин в Западной Сибири. М.: ВНИИОЭНГ, 1986.

8. А.с. 691551 СССР. Способ подъёма буровой вышки / Лютенко В.Е., Поляк В.Ф., Перерва П.С. // М.: ВНИИПИ ГК СССР по делам изобретений и открытий.- 1977.

9. А.с. 840273 СССР. Устройство для подъёма буровой вышки / Лагодин-ский В.Л., Колотнин В.Н. // М.: ВНИИПИ ГК СССР по делам изобретений и открытий.- 1981.

10. А.с. 933934 СССР. Устройство для подъёма буровой вышки / Лаго-динский В.Л., Спирюков Л.Г., Колотнин В.Н. // М.: ВНИИПИ ГК СССР по делам изобретений и открытий.- 1980.

11. А.с. 1025861 А СССР. Буровая вышка / Батраков В.А.,Крищенко A.M., Семисотнов Г.Ф. // М.: ВНИИПИ ГК СССР по делам изобретений и открытий.1982.

12. А.с. 1028832 А СССР. Буровая вышка / Крищенко A.M., Семисотнов Г.Ф. // М.: ВНИИПИ ГК СССР по делам изобретений и открытий.- 1981.

13. А.с. 1373786 А2 СССР. Устройство для подъёма буровой вышки / Jla-годинский В.Л., Колотнин В.Н., Багин Н.Н. // М.: ВНИИПИ ГК СССР по делам изобретений и открытий.- 1986.

14. Бабаев С.Г. Надежность нефтепромыслового оборудования. М.: Недра, 1987.

15. Бабаев С.Г., Васильев Ю.А. Повышение надежности оборудования, применяемого для бурения на нефть и газ.- М.: Машиностроение, 1972.

16. Бабаев С.Г., Васильев Ю.А., Шахбазов Я.Г. Нормирование уровня надёжности бурового оборудования // Азербайджанское нефтяное хозяйство. — 1970, №2.

17. Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы.- М.: Недра, 1988.501с.

18. Баграмов Р.А. О расчёте талевой системы буровых установок // Машины и нефтяное оборудование. 1966, № 4.

19. Белоусов Д.И., Рощупкин В.И. Буровые установки. М.: Недра, 1973

20. Бержец Г.Н. О запасе грузоподъемности буровых установок. // НТС Машины и нефтяное оборудование. 1964, №1.

21. Бержец Г.Н. Основы классификации и расчеты параметров буровых установок.- М.: Недра, 1968. 257с.

22. Булатов А.И., Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению в 4-х кн .-М.: Недра, 1995.

23. Буяновский Г.И., Лесецкий В.А. Буровые машины и механизмы. -М.: Недра, 1968.

24. Буровые комплексы. Современные технологии и оборудование / Коллектив авторов; под ред. Гусмана A.M. и Порожского К.П. Екатеринбург: УГГ-ГА, 2002.

25. Валишвили Н.В. Формулы для расчёта рам со стойками переменного сечения. М.: Машиностроение, 1965. - 372с.

26. Вентцель Е.С. Исследование операций. М.: Советское радио, 1972.385с.

27. Воевода А.Н., Карапетян К.В., Коломацкий В.Н. Монтаж оборудования при кустовом бурении скважин. М.: Недра, 1987. - 207с.

28. Габасов Р., Кириллова Ф.М. Методы оптимизации. Минск: изд-во БГУ,1975.-280с.

29. Гликман Л.С., Бержец Г.Н. Основные направления в создании новых буровых установок на нефть и газ. // Нефтяное хозяйство, 1959. №2.

30. Гноевых А.Н., Лобкин А.Н., Абубакиров В.Ф. и др. Справочник монтажника буровых установок. М.: Недра, 1997.

31. ГОСТ Р 12.2.141-99. Оборудование буровое наземное. Требования безопасности. М.: Изд-во стандартов, 1999. - 11с.

32. Даниелян А.А. Буровые машины и механизмы. М.: Гостоптехиздат,1956.

33. Даниелян А.А. Основные направления проектирования оборудования для бурения глубоких скважин.- М.: Недра, 1967. 282с.

34. Денисов П.Г. Сооружение буровых. -М.: Недра, 1989.

35. Евдокимов А.Г. Минимизация функций. Харьков: Вища школа, 1977. - 160с.

36. Ефимченко С.И. Расчёты бурового оборудования с применением ЭВМ. М.:МИНГ им. И.М.Губкина, 1987. - 54с.

37. Зайцев Ю.В., Балакирев Ю.А. Технология и техника эксплуатации нефтяных и газовых скважин. М.: Недра, 1979. - 212с.

38. Ильиных А.И., Шаяхметов В.З., Смирнов С.Р. Несущая способность буровых вышек. // Вестник Ассоциации буровых подрядчиков. №3, 2002. С. 16-18.

39. Ильский АЛ. Оборудование для бурения нефтяных скважин.- М.: Машиностроение, 1980. 297с.

40. Ильский А.Л., Миронов Ю.В., Чернобыльский А.Г. Расчет и конструирование бурового оборудования.- М.: Недра, 1985. 452с.

41. Ильский А.Л., Шмидт А.П. Буровые машины и механизмы.- М.: Недра, 1989.

42. Иночкин П.Т., Прокшиц В.Л. Справочник бурового мастера. М.: Недра, 1980.

43. Иткис М.Я. Разработка научных основ проектирования буровых установок. Автореф. дис. д-ра техн. наук. М.: 1984. - 58с.

44. Иткис М.Я. Расчет и конструирование бурового оборудования с применением ЭЦВМ.- М.: Машиностроение, 1979. 262с.

45. Иткис М.Я., Колесников И.В. Автоматизация определения усилий, действующих на вышку буровой установки в процессе её подъёма. // Автоматизация технологических процессов в машиностроении: Межвуз. сб. науч. тр. // ВолгГТУ, Волгоград, 1997.

46. Иткис М.Я., Колесников И.В. К определению оптимальных параметров механизма подъема вышки буровой установки // Автоматизация технологических процессов в машиностроении: Межвуз. сб. науч. тр. // ВолгГТУ, Волгоград, 1998. С.67-70.

47. Иткис М.Я., Колесников И.В. Сотников И.М. и др. Автоматизация выбора параметров механизма подъема буровой вышки // Автоматизация технологических процессов в машиностроении: Межвуз. сб. науч. тр. // ВолгГТУ, Волгоград, 1999.

48. Иткис М.Я., Колесников И.В., Сотников О.А. Оптимизация схемы подъема буровых А-образных вышек с целью увеличения их прочности // Металловедение и прочность материалов. Межвуз. сб. науч. тр. // ВолгГТУ. Волгоград, 1999.

49. Иткис М.Я., Колесников И.В., Сотников И.М. и др. Оптимизация параметров встроенного механизма подъема А-образной вышки с поворотной стойкой // Металловедение и прочность материалов. Межвуз. сб. науч. тр. // ВолгГТУ, Волгоград ,2001.

50. Иткис М.Я., Колесников И.В., Сотников И.М. и др. Оптимизация параметров встроенного механизма подъема вышки буровой установки // Нефтяное хозяйство 2000. № 1. С.44-46.

51. Иткис М.Я., Шандыбина И.М. Методика расчёта валов буровых установок на прочность и жёсткость при их автоматизированном проектировании // Металловедение и прочность: Сборник трудов ВолгПИ /. Волгоград, 1993. -С. 130-135.

52. Иткис М.Я., Эрлих М.И. Оптимизация параметров подъёма вышек буровых установок градиентным методом. // Вопросы проектирования и эксплуатации бурового оборудования. Свердловск, 1972.

53. Калинин С.Г. Динамика подъёмного механизма буровых установок //Вестник ЛПИ, вып. 17, 1967.

54. Калинин С.Г. Динамика подъёмной системы буровых установок. -Львов.: Вища школа, 1975.

55. Карапетян Г.Б., Архангельский B.JI. и др. Новые буровые установки завода «Баррикады». // Нефтяное хозяйство.- 1967, № 1.

56. Карапетян Г.Б., Зворыкин С.В. Буровые установки глубокого бурения. М.: Машгиз, 1960. - 368с.

57. Кардыш В.Г., Мурзаков Б.В., Окмянский А.С. и др. Современные зарубежные станки и установки. М.: Недра, 1976.

58. Керимов З.Г. Динамические расчёты бурильной колонны. М.: Недра, 1983.

59. Кершенбаум Я.М., Юдолович М.Я. Ремонт и монтаж нефтепромыслового оборудования. М.: Гостоптехиздат, 1962.

60. Колесников И.В. Новое оборудование ВЗБТ для решения проблем экологической безопасности при бурении скважин. // Вестник Ассоциации буровых подрядчиков. 2001. № 3. С.24-26.

61. Колчерин В.Г., Ильиных А.И., Грамолин В.Н. Новое поколение буровых установок завода «Уралмаш» в Западной Сибири. Справочное пособие. Сургут ОАО «Сургутнефтегаз». Рекламно-издательский информационный центр «Нефть Приобья». 2002.

62. Колчерин В.Г., Колесников И.В., Копылов B.C. и др. Новое поколение буровых установок Волгоградского завода в Западной Сибири Сургут: ГУЛ ХМАО. - Сургутская типография, 2000.

63. Курейчик В.М. Математическое обеспечение конструкторского и технологического проектирования с применением САПР. М.: Радио и связь, 1990.-352с.

64. Куцын П.В. Вышкомонтажник. М.: Недра, 1981.

65. Лесецкий В.А., Ильский А.Л. Буровые машины и механизмы.- М.: Недра, 1980.-219с.

66. Миронов Ю. В. О коэффициенте запаса при расчёте буровых вышек // Машины и нефтяное оборудование 1972, № 3.

67. Миронов Ю.В. Расчёт параметров конструктивно-геометрической схемы буровых вышек // Машины и нефтяное оборудование. 1972, № 10.

68. Миронов Ю.В., Шмидт А.П. Определение технического уровня комплектных буровых установок по комплексу единичных показателей И Химическое и нефтегазовое машиностроение.-1999.- № 2 С. 9-11.

69. Молчанов Г.В., Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа,- М.: Недра, 1984. 464с.

70. Мкртычан Я.С. Повышение эффективности эксплуатации буровых насосных установок. М.: Недра, 1984. - 207с.

71. Муравенко В.А., Муравенко А.Д., Муравенко В.А. Буровые машины и механизмы. Том 1.- 520 с. Том 2.- 404 с. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2002.

72. Недельский О.С., Молчанов Л.В., Колесников И.В. ОАО «Волгоградский завод буровой техники» 50 лет на рынке нефтепромыслового оборудования // Вестник Ассоциации буровых подрядчиков. 2000, № 1. С. 9-11.

73. Николич А.С. Поршневые буровые насосы. М.: Недра, 1973.338с.

74. Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем. М.: Высшая школа, 1986. - 304с.

75. Петренко А.И. Основы автоматизации проектирования. Киев: Техника, 1982. 295с.

76. Поляков Г.Д. Проектирование, расчет и эксплуатация буровых установок. М.: Недра, 1983.

77. Поляков Г.Д., Булгаков Е.С. Вышки и мачты в разведочном бурении. Куйбышевское книжное издательство, 1975.

78. Поляков Г.Д., Булгаков Е.С., Лащилин К.Н. Подъёмные устройства геологоразведочных буровых установок. М.: Недра, 1976.

79. Поляков В.П., Смирнов В.Н., Константинов А.А. Буровые установки завода «Баррикады». М.: Недра, 1972.

80. Пономарёв К.К. Расчёт элементов конструкций с применением ЭЦВМ. М.: Машиностроение, 1972. - 423с.

81. Порошин В.Г. К расчёту буровых вышек на прочность // Нефтепромысловое машиностроение. — 1966, № 1.

82. Программный комплекс для расчета пространственных конструкций на прочность, устойчивость и колебания /?roFE/&STARK ES. М.: Еврософт, 2002.

83. Проектирование и испытание буровых установок «Уралмашзавода». //Сборник научных трудов. Свердловск, 1990.

84. Пындак В.И. Повышение технического уровня и снижение материалоемкости буровых установок. М.: ЦИНТИХИМнефтемаш, 1986.

85. Северинчик Н.А. Машины и оборудование для бурения скважин. — М.гНедра, 1986. -368с.

86. Сергеев Н.Д., Богатырёв А.И. Проблемы оптимального проектирования конструкций. Л.: Стройиздат, 1971 136с.

87. Сидоров Н.А. Бурение и эксплуатация нефтяных и газовых скважин. -М.: Недра, 1982.-376с.

88. Скрыпник С.Г. Анализ параметров и конструктивных особенностей зарубежных буровых установок. М.: ВНИИОЭНГ, 1980.

89. Скрыпник С.Г. Индустриальный метод сооружения буровых установок. М.: Недра, 1972.

90. Скрыпник С.Г. Новейшие методы монтажа буровых установок с учетом климатических условий. М.: ВНИИОЭНГ, 1983.

91. Скрыпник С.Г. Сооружение буровых на суше. -М.: Недра, 1991.

92. СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия». М.: ГП ЦПП, 1996.55с.

93. Тарасевич В.И. Основы повышения производительности буровых установок. М.: Недра, 1968.

94. Уайлд Д.Дж. Методы поиска экстремума. М.: Наука, 1967. - 267с.

95. Харченко Е.В. Динамические процессы буровых установок. Львов: Свит, 1991.- 176с.

96. Юртаев В.Г. Динамика буровых установок М. Недра, 1987. - 155с.

97. Юртаев В.Г. О влиянии коэффициента приведения массы бурильной колонны на динамику спуско-подъёмного комплекса // Бурение и разработка нефтяных месторождений. Куйбышев. - 1989. С.56-58.

98. Юртаев В.Г. Расчёт вертикальных динамических нагрузок, действующих в конструкции вышки // Изв. вузов. Нефть и газ. 1978, № 6. С. 17-19.

99. Canrig Drilling Technology Limited, Product Information, 2001.

100. Composite catalog of Oil field equipment and Services, Texas, USA, World Oil A Gulf Publishing Company Publication, 1998-1999, Vol. 1-4.

101. National-Oilwell Composite Catalog Section, National Oilwell 1992/93.

102. Specification for Drilling and Well Servicing Structures. API Specification 4F, Second Edition. American Petroleum Institute, June 1, 1995.