Оборудование для очистки бурового раствора

Оборудование для очистки бурового раствора, выходящего из скважины, должно обеспечивать не только удаление из него твердых частиц выбуренной породы, но и газа, ила и посторон¬них примесей. Очистка раствора играет большую роль в про¬цессе бурения. Чем меньше в растворе твердой фазы, тем эф¬фективнее бурение. 1

Для очистки буровых растворов от выбуренной породы при¬меняют устройства двух типов: 1) устройства для механиче¬ской очистки с помощью сит, в которых размер удаляемых ча¬стиц зависит от величины ячеек сита; 2) устройства, в которых разделение твердых частиц и жидкости осуществляется за счет центробежных сил.

\ При очистке ситами с небольшими размерами ячеек вяз¬кий раствор плохо проникает через них, поэтому сита не могут Оборудование для очистки бурового раствора, выходящего из скважины, должно обеспечивать не только удаление из него твердых частиц выбуренной породы, но и газа, ила и посторон¬них примесей. Очистка раствора играет большую роль в про¬цессе бурения. Чем меньше в растворе твердой фазы, тем эф¬фективнее бурение. 1

Вибросита для механической очистки

Гидроциклоны и центрифуги для очистки с помощью центробежных сил

Конструкция башенного типа вышки

Башенные вышки (рис,. И.4) выполняются в виде правиль¬ной четырехгранной усеченной пирамиды, состоящей из четы, рех ног, передающих нагрузку от кронблока к основанию. В верхней части ноги соединены между собой подкронблочной площадкой, обычно размером 2X2 м, а внизу ноги опираются на основание размером 8X8 или 10X10 м в зависимости от высоты вышки. Между собой ноги соединены горизонтальными поясами и диагональными стяжками, образующими решетку вышки. Пояса и стяжки крепятся к ногам болтами.

Первый снизу пояс вышки монтируется на высоте 8—12 м. В передней со стороны мостков грани пирамиды предусмотрены ворота, образуемые полураскосами для затаскивания в буровую труб и другого оборудования.

На высоте 23, 25 или 34 м, определяемой длиной свечи, смонтирован четырехсторонний балкон с квадратным пролетом посередине с выступающей внутрь фонаря площад¬кой второго помощника бурильщика (площадка размером 0,7—0,8 м).

Балкон и площадка ограждены перилами. Снаружи балкон и нижняя часть вышки снабжены укрытиями для защиты ра¬бочих от непогоды. На расстоянии 0,5 м ниже пола балкона расположены магазины для установки верхних концов свечей при спуско-подъемных операциях.

Снаружи вышки располагают маршевые лестницы с пери¬лами и переходными площадками от пола буровой до подкронблочной площадки. Преимуществами башенных вы¬шек являются жесткость и устойчивость их конструкции, небольшая трудоемкость изготовления и простота смены поврежденных деталей. К недостаткам относятся большая ме-таллоемкость и трудоемкость сборки по сравнению с вышками мачтового типа.

Схема циркуляционной системы бурового раствора

Буровые насосы забирают раствор из емкости и по напор¬ной линии через стояк, гибкий рукав и вертлюг подают его в бурильную колонну. При этом часть давления рл расходуется на преодоление гидравлических сопротивлений в наземной ли¬нии. Далее буровой раствор проходит по ведущей и бурильным трубам, по УБТ, забойному двигателю к долоту. На этом пути давление раствора снижается вследствие затрат энергии на преодоление гидравлических сопротивлений рт, руБт> Рзд.

Затем буровой раствор за счет разности динамического на¬пора внутри бурильной колонны рд и на забое скважины р3 (рд—рз—рдол) с большой скоростью выходит из насадок до¬лота и очищает забой и долото от выбуренной породы. Остав¬шаяся часть энергии раствора затрачивается на подъем породы и преодоление сопротивления в кольцевом затрубном простран¬стве рк.

Поднявшийся на поверхность к устью скважины буровой раствор проходит по растворопроводу в блок очистки, где из него удаляются выбуренная порода, песок и "газ. После очистки допускается содержание в растворе не более 1,0% крупных фракций породы и песка с размерами частиц от 0,02 до 0,1 мм. Фракции с размерами частиц более 0,1 мм следует удалять пол¬ностью. Количество удаленной выбуренной породы и песка за¬висит от свойств бурового раствора и буримых пород, диаметра скважины и скорости бурения.

Очищенный буровой раствор попадает сначала в промежу¬точные резервуары, где восстанавливаются утраченные свой¬ства, затем в приемный чан, откуда подпорными насосами снова нагнетается в буровые насосы. Таким образом, замыкается круг циркуляции.

Поскольку насосно-циркуляционная система призвана пре¬жде всего обеспечивать эффективную работу долота, пара¬метры раствора должны удовлетворять требованиям долота и режима бурения.

Рис. VII.1. Схема циркуляции бурового раствора:

1 — насос; 2 — стояк; 3 — гибкий рукав; 4 — вертлюг; 5 — ведущая труба; 6 — устье скважины; 7 — бурильные трубы; 8 — затрубное пространство; 9 — УБТ; 10 — долото; // — растворопровод; 12 — блок очистки; 13 — баки; 14 — подпорный насос; 15 — амбар; 16 — смеситель

Основания вышек для бурения на суше

Основанием называется промежуточная металлическая конст¬рукция, собираемая из отдельных сварных секций — ферм и устанавливаемая на поверхности земли; над ней располагается буровая вышка. Фермы основания свариваются из профильного проката или из труб. Размеры каждой секции определяются транспортными возможностями.

На поверхности основания устанавливают ротор и другое оборудование, а в пространстве между устьем скважины и ро¬тором монтируется оборудование для герметизации устья.

Основание несет нагрузку от силы тяжести вышки и дей¬ствующих на нее усилий в процессе проводки скважины, веса установленного на полу бурового оборудования и свечей в ма¬газинах или от силы тяжести колонны, установленной на роторе. Конструкции оснований вышек весьма разнообразны. Ос¬новными требованиями, предъявляемыми к ним являются:

обеспечение необходимых размеров пола буровой и прост¬ранства для монтажа оборудования для герметизации устья скважины;

прочность и жесткость для восприятия всех действующих нагрузок;

быстрота и удобство монтажа, демонтажа и транспорти¬ровки;

сохранность при многократных транспортировках с одной точки бурения на другую и монтажах.