4.2. Классификация и характеристики установок.
В 1959 г. была принята отраслевая нормаль Н900-59, регламентирующая основные характеристики буровых установок для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения. В ней предусматривалось пять классов буровых установок, различающихся по грузоподъемности (50, 75, 125, 200 и 300 т). Ее заменила нормаль Н900-66 с изменениями и дополнениями. На основе этой нормали был разработан и действовал ГОСТ 16293-70, взамен которого ввели ГОСТ 16293-82.
Из параметров, включаемых в стандарты буровых установок, выделяется главный параметр, наиболее полно характеризующий эксплуатационные возможности буровой установки. В период действия нормалей Н900-59 и Н900-66 в качестве главного параметра принималась номинальная грузоподъемность, значение которой приводилось в шифре буровой установки (например, БУВОБрД или Уралмаш 125БД).
В ГОСТ 16293-70 были представлены девять классов буровых установок, различающихся по максимальной нагрузке на крюке, допускаемой в процессе проходки и крепления скважины, и по условной глубине бурения скважины, определяемой исходя из массы 1 м бурильной колонны, равной 30 кг. После введения ГОСТ 16293-70 в шифр буровой установки вместо номинальной грузоподъемности была внесена условная глубина бурения (например, БУ2500ДГУ или БУЗОООБД).
В ГОСТ 16293-82 включено 11 классов буровых установок, главными параметрами которых являются допускаемая нагрузка на крюке и условный диапазон глубин бурения. Соответственно в шифре новых буровых установок указывают условную глубину бурения и допускаемую нагрузку на крюке (например, БУ1600/100ЭУ). К важным отличительным признакам, указываемым в шифре буровой установки, относятся тип силового привода (Д - дизельный, ДГ - дизель-гидравлический, ДЭР - дизель-электрический регулируемый, Э - электрический на переменном токе, ЭП - электрический на постоянном токе и др.) и монтажеспособность буровой установки (У-универсальная монтажеспособность).
4.3 Верхний привод
Система верхнего привода является принципиально новым типом бурового оборудования, обеспечивающим выполнение целого ряда технологических операций и позволяющий осуществлять процесс на качественном новом уровне.
Система верхнего привода предназначена для быстрой и безаварийной проводки вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважин при бурении. Верхний привод совмещается комплексом устройств для работы с бурильными трубами при выполнении спуско-подъёмных операций. Наличие устройств для работы с трубами отличает верхний привод от силовых вертлюгов, которые применяются при капитальном ремонте.
По назначению верхний привод можно подразделить на две категории: верхний привод установок для бурения скважин на суше и на море и верхний привод (силовой вертлюг) для ремонтных агрегатов.
Системы верхнего привода буровых установок получили широкое распространение в мировой практике. Широкое внедрение в мировую практику верхнего привода объясняется его преимуществами при проводке вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважин.
Обеспечение технологических операций при помощи СВП:
вращение бурильной колонны при бурении, проработке и расширении ствола скважины;
свинчивание, докрепление бурильных труб;
проведение спуско-подъемных операций с бурильными трубами, в том числе наращивание бурильной колонны свечами и однотрубками;
проведение операций по спуску обсадных колонн;
проворачивание бурильной колонны при бурении забойным двигателем;
промывку скважин и проворачивание бурильной колонны при СПО;
расхаживание бурильных колонн и промывку скважины при ликвидации аварий и осложнений
Оборудование для СВП
Кроме самого привода верхнего для его работы необходим наземный агрегат для обеспечения работы самого привода
ВГС-80/100
Технические характеристики ВГС-80/100
Назначение ВГС-80/100.
Вращение бурильной колонны с плавной регулировкой скорости (включая реверс) и крутящего момента.
Торможение вращения, бесступенчатая "азимутальная" ориентация и удержание бурильной колонны в заданном положении.
Герметизация внутритрубного пространства при газо-, нефте и водопроявлениях.
Работа с геофизическими (телеметрическими) приборами.
Технические характеристики.
Грузоподъёмность номинальная 80 т, максимальная 100 т.
Номинальный крутящий момент 9 кН · м, максимальный 11 кН · м.
Диапазон частот вращения вала, 0 - 100 об/мин.
Диаметр бурильной трубы, 89 мм.
Преимущества систем верхнего привода:
Экономия времени на наращивание труб при бурении.
- Наращивание колонны бурильных труб свечой длиной 28 метров позволяет устранить каждые два из трех соединений бурильных труб.
Уменьшение вероятности прихватов бурильного инструмента.
- Силовой вертлюг позволяет в любой необходимый момент времени при спуске или подъеме инструмента элеватором в течение 2...3 минут соединить с бурильной колонной и восстановить циркуляцию бурового раствора и вращение бурильной колонны, тем самым предотвратить прихват инструмента.
Расширение (проработка) ствола скважины не только при спуске, но и при подъеме инструмента.
Повышение точности проводки скважин при направленном бурении.
- При использовании отклонителя с гидравлическим забойным двигателем для измерения угла скважины свечу можно удерживать в заданном положение по всей длине свечи, что приводит к лучшей ориентации колонны и меньшему числу контрольных съемок.
Повышение безопасности буровой бригады.
- Возможность вести наращивание свечой, а не одной трубкой снижает число используемых соединений, что уменьшает вероятность несчастных случаев.
Снижение вероятности выброса флюида из скважины через бурильную колонну.
- Наличие механизированного сдвоенного шарового крана (превентора) позволяет быстро перекрыть внутреннее отверстие в колонне, тем самым предотвратить разлив бурового раствора при отсоединении ствола силового вертлюга от свечи. Вся операция проводится бурильщиком без участия остальных членов буровой бригады.
7. Облегчение спуска обсадных труб в зонах осложнений за счет вращения.
- Возможность вести спуск обсадной колонны с вращением и промывкой обсадных труб при добавлении специального переводника для обсадных труб.
8. Повышение качества керна.
- Бурение на всю длину свечи без наращивания однотрубками улучшает качество керна, снижает число рейсов.
9. Обеспечение точного крутящего момента при свинчивании и докреплении резьб.
- Использование электродвигателя постоянного тока, или переменного с изменяющейся частотой дает возможность получать точный и плавный меняющийся вращательный момент докрепления для каждого соединения, что увеличивает срок службы бурильной свечи.
Согласно Правилам безопасности в нефтяной и газовой промышленности применение верхнего привода обязательно в следующих случаях:
бурение скважин глубиной более 4500 метров и длиной горизонтального участка более 300 метров.
вскрытие пластов с ожидаемым содержанием в пластовом флюиде сероводорода свыше 6 (объемных) процентов;
набор угла с радиусом кривизны менее 30 м в наклонно-направленных скважинах;
бурение горизонтального участка ствола скважины длиной более 300 м в скважинах глубиной по вертикали более 3000 м;
в горизонтальном участке ствола должны находиться бурильные трубы максимально возможного диаметра с минимальной толщиной стенки скважины;
в интервале искривления и выше устанавливаются толстостенные бурильные трубы;
УБТ располагается выше интервала интенсивного искривления ствола скважины.