12. Назначение, состав и компоновка буровых установок. Классификация и параметры буровых установок.
Рис. 6.24. Типовая схема размещения оборудования, инструмента и запасных частей и материалов на буровой: 1 - буровая вышка; 2 - лебедка; 3 - ротор; 4 - бурильные трубы; 5 -стеллажи; 6 - инструментальная площадка; 7 - площадка отработанных долот; 8 - хозяйственная будка; 9 - площадка глинохозяйства;9 - площадка глинохозяйства; 10 - площадка ловильного инструмента; 11 - площадка горюче-смазочных материалов; 12 - приемные мостки; 13 - верстак слесаря; 14 - стеллаж легкого ин струмента; 15 - очистная система; 16 - запасные емкости; 17 - глиномешалка; 18 - силовой привод; 19 - насосы
Буровые установки предназначены для сооружения скважин.
Бурение скважин необходимо для из учения геологической структуры и свойств горных пород, а также для добычи жидких и газообразных полезных ископаемых.
Буровая установка состоит из отдельных сооружений, агрегатов и механизмов.
По функциональному назначению все оборудование условно можно подразделить на две группы: подземное и наземное.
Бурение, следующие процессы:
спуск и подъем долота на бурильных трубах при замене;
разрушение горной породы на забое;
очистка забоя от выбуренной породы и выноса её по стволу на поверхность.
Подземное оборудование предназначено непосредственно для бурения.
Надземное оборудование приводит его в движение, обслуживает его работу.
Бурильная колонна, предназначена для углубления скважины или расширения ствола. Состоит из бурильных труб, забойного двигателя и породоразрушительного устройства (долота, расширителя, калибратора).
Забойные двигатели – турбобуры, объемные винтовые двигатели. Главное преимущество – позволяет не вращать колонну. Целесообразно применять забойные двигатели при бурении искривленных, наклонных или горизонтальных разветвленных скважин.
Обсадная колонна. Соединяются коническими разъемами с помощью соединительных муфт.
Наибольший вес обсадной и бурильной колонны определяется грузоподъемностью буровой установки.
Наземное буровое оборудование устанавливают на стальные основания, выполненные в виде пространственных форм, нижняя часть которых обычно представляет собой сани.
Существует два способа монтажа: 1) блочно-агрегатный; 2) крупноблочный.
Наземное оборудование предназначено для выполнения СПО, привода во вращении бурильной колонны с долотом и обеспечения промывки скважины буровыми растворами.
Наземное оборудование:
1) основное (вышки, бурильные насосы, роторы, вертмош, оборудование подъемного комплекса);
2) вспомогательное (компрессора, оборудование устья скважины, измерительные и пуско-регулирующие устройства).
БУ применяются также для спуска и центрирования отсадных исследований скважин, ликвидации аварий, промывки, расширения скважин и других вспомогательных работ.
К числу важных отличительных признаков, 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).
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К БУРИЛЬНЫМ УСТАНОВКАМ.
Высокая эффективность бурения скважин может быть достигнута, если качество БУ отвечает определенным требования.
Качество БУ – степень удовлетворения его всех требований проводки скважин, монтажа и демонтажа установки, её транспортировки, сохранности в периоды ожидания бурения, безопасности обслуживания во всех фазах использования, надежности и соответствиям защиты окружающей среды.
Технические требования:
1. Параметры БУ соответствуют мировым стандартам и требованиям современной технологии бурения.
2. БУ должна иметь высокий КПД, достаточную прочность, надежность и долговечность.
Эксплуатационные требования:
1. Необходима высокая ремонтоспособность БУ (доступность её агрегатов для технического обслуживания и ремонта);
2. Возможность контроля технического состояния и замены быстроизнашивающихся узлов и деталей.
Технические требования:
1. Простота конструкции машин, достигаемая максимальным упрощением структурной схемы.
2. Простота форм деталей, Рациональный выбор материала и способа получения заготовок.
3. Оптимальная точность изготовления и шероховатость поверхности, уменьшение размеров обрабатываемых поверхностей.
4. Правильный выбор допусков и посадок.
5. Максимальное использование стандартных и унифицированных узлов и деталей.
6. Уменьшение номенклатуры режущего и крепежного инструментов, используемых при механической обработке и сборке.
Нормативный ряд БУ.
В соответствии с назначением бурильные установки делятся на три группы:
1. бурильные установки для эксплуатационного и глубокого разведовочного бурения.
2. бурильные установки для структурно-поискового бурения. Это в основном самоходные установки, для бурения не глубоких скважин.
3. вспомогательные установки для освоения скважин и ремонта.
Для каждой группы разрабатывается свой нормативный ряд бурильных установок.
Нормативный ряд – установление необходимого количества типов, размеров бурильных установок.
Для распределения БУ по классам необходим главный параметр, определенный класс бурильной установки.
Для БУ с точки зрения эксплуатации главным параметром является глубина бурения. Поэтому ряд основан на глубине бурения. Глубина зависит от характеристики бурения колонны.