2. Роль и значение процесса бурения при освоении недр.

Лучшим способом для выяснения геологического строения недр при плохой обнаженности является бурение. В последние десять лет бурение сопровождает все виды геолого-поисковых работ на нефть и газ. Бурение ведется для изучения геологического разреза недр, для прослеживания выходов горных пород под покровом новейших отложений, для выяснения формы изгиба слоев, залегающих на глубине, для изучения формы различных поверхностей разрывов, нередко рассекающих складки. Только бурением можно производить опробование нефте-газопроявлений, испытание залежей и разрешать многие другие вопросы, возникающие в процессе поисково-разведочных работ.

Уже по первой пробуренной в исследуемом районе скважине геолог узнает много весьма интересного и важного для проводимых им исследований. Изучая образцы, можно определить геологический возраст пород, их последовательность в наслоении, состав пород, наличие в них пустот — пор и т. д. Если породы слоистые, то удается определить и угол наклона пород.

Определение наклона пород в одной точке не решает задачи о форме изгиба и о месте максимального подъема слоев. Для решения этого вопроса нужно получить значительное количество высотных отметок какого-либо горизонта разреза, называемого опорным. Для этой цели бурятся скважины, именуемые структурными.

По данным этих скважин строятся структурные карты.

Когда геологическое строение площади, подлежащей разведке, выявлено, причем выяснено, что в ее недрах возможно обнаружение залежей нефти или газа, приступают к бурению поисковых скважин. Задача поисковых скважин—дать ответ о наличии или отсутствии нефти или газа в недрах. Поисковые скважины проектируются для вскрытия толщ пород, в которых предполагается наличие залежей.

Все основные задачи поисков и разведки на нефть и газ решаются с помощью бурения скважин. В настоящее время обнаруживают и разрабатывают пласты, залегающие на очень большой глубине. Сто лет назад человеку были доступны залежи нефти только у поверхности земли. Сегодня геологи ведут поиски и разработку залежей нефти и газа на глубинах до 5000 метров.

3. Краткий исторический обзор развития бурения.

Бурение было основано в 3 веке до н.э.

В Солекамске, Усолье бурились скважины шириной до 1 м, глубиной до 1200 м. мощный импульс в бурении произошел с развитием нефти и газа. Первая скважина не нефть была пробурена в США полковником Дрейком в 1859 году. В России первая скважина была пробурена в Краснодарском крае, р. Кудако, полковником Судаковым в 1864 г. Старейший район – Грозненские промыслы. 1893 г – скважина Старогрозненская, была пробурена ударным способом, фонтан 1000 т в сутки – дебит. К началу 20 в в Грозненском районе пробурено 200 скважин, дающие 2000000 тонн. Средняя глубина – более 5 км.

Впервые в мире роторное (вращательное) бурение было начато в США в 1901 г, до этого было ударно-штанговое и ударно-канатное бурение. Изобретен способ очистки забоя скважин от шлама циркулирующимся потоком жидкости. Совершенствование крепления скважины: цемент закачивается в обсадную трубу и силой вдавливается в затрубное пространство – способ тампонирования скважины, впервые изобрел русский – Бобушевский, но в 1918 г патент получил Перкине (США).

По мере углубления бурения скважины изобрели забойные двигатели.

4. Классификации процессов бурения.

По воздействию на ГП: 1) Механический 2) Физический 3) Термический 4) Электрический.

Виды технического бурения:

- ударное (ударно- штанговое, ударно канатное) в зависимости от того, на чем висит долото.

- вращательное (ротерное, верхнеприводное, с применением забойных движений)

- ударно - вращательное (гидро и пневмоударники)

- вбираторное (вибровращение)

По способу разработки:

- сплошное (без керновое)

- кольцевое (керновое)

По виду применяемой энергии: ручная и механическая

5. Горные выработки Горные выработки делятся на 2 типа: открытые и закрытые. Открытые: Закопушка, канава, карьер Закрытые: бывают вертикальные, наклонные и горизонтальные. К вертикальным относятся – шахты, скважины, восстающие, шурфы, гезёнки Шурф – вертикальная выработка небольшого сечения, имеющая выход на поверхность. Шахта – вертикальная горная выработка(реже наклонная). Сечение до 12 м. Максимальная глубина несколько сотен метров. Гезёнка – вертикальная или наклонная г. в. Не имеющая выхода на поверхность, пройденная с верхнего горизонта на нижний для прослеживания рудных тел или для вспомогательных целей. Восстающая – это вертикальная г. в. Или наклонная, пройденная с нижнего горизонта на верхний по восстанию рудного тела для его прослеживания или для вентиляции спуска руды и пр. целей. Горизонтальные: штольня, штрек, орт, квершлаг. Штольня – горизонтальная г. в., имеющая выход на земную поверхность, проводимая для разведки или выполнения вспомогательных целей. Служат для подхода к рудному телу. Орт – горизонтальная г. в., которая обычно проходит из штреков в крест простирания рудного тела с целью вскрытия его на полную мощность, когда мощность превышает ширину штрека. Квершлаг – похож на штрек – горизонтальная г. в. Не имеющая выхода на поверхность, проводимая по вмещающим горным породам под углом к телу п. и. преимущественно в крест простирания с целью его вскрытия.

6. Классификации скважин

- Поисково-разведочные (картирование, разработка полезных ископ)

- эксплуатационные

- вспомогательные (при проведении сейсморабот, изучение земной коры, поземные хранилища газа)

­Классификация нефтяных и газовых скважин:

- опорные (бурят для изучения геологического строения)

- параметрические (для изучения глубинного и геологического строения и сравнительной оценки перспектив нефтегазоносности, возможных зон нефтенакопления)

- структурные (для выявления и подготовки к поисково -разведочному бурению перспективных пло

- поисковые (с целью поиска нефти и газа)

- разведочные

- эксплуатационные (для разработки и эксплуатации чистой нефти и газа). В эту категорию входят: оценочные и добывающие.

- нагнетательные (для закачки газа)

• специальные (для сброса промысловых вод, подземных складов и закачки туда нефти и газа)

7. Элементы скважин

1) Устье скважины – пересечение трассы скважины с дневной поверхностью. 2) Забой СКВ. – дно буровой СКВ., перемещающееся в результате бурения.3) Стенки СКВ. – боковые поверхности. 4) Ось СКВ. – воображаемая линия, соединяющая центры поперечных сечений буровой СКВ. 5) Ствол СКВ. – пространство в недрах, занимаемое буровой СКВ. 6) Обсадная колонка – колонка соединенных между собой обсадных труб. Если стенки СКВ. Сложены из устойчивых пород, то в СКВ. Обсадные колонные не спускают. Глубина скважины=гибсометрия+альтитудаю Гибсометрия – расстояние по вертикали от забоя до нулевой отметки(уровня моря) Альтитуда – расстояние от земной поверхности до 0 линии (линии моря)

8. Физико-механические свойства горных пород

Ниже приведены термины, определения и краткие характеристики основных физико-механических свойств горных пород, оказывающих наиболее сильное влияние на процесс (характер их разрушения) бурения скважин. К таким свойствам горных пород в первую очередь следует отнести их твёрдость и абразивность, упругость и пластичность, пористость и плотность, трещиноватость и устойчивость и др.

Твёрдость. Твёрдость характеризует способность горной породы сопротивляться внедрению в нее резца, пуансона или другого индентора (твёрдого тела). Твёрдость породы в целом (агрегатная твёрдость) отличается от твёрдости слагающих её минералов. Абразивность горных пород. Абразивность – это особое свойство пород, выражающееся в способности изнашивать породоразрушающий инструмент в процессе бурения. Упругость горных пород. Способность породы восстанавливать первоначальную форму и объём после прекращения действия внешних усилий. Хрупкость горных пород. Способность горной породы разрушаться без заметной пластической деформации под воздействием внешних усилий. Пластичность горных пород. Способность породы необратимо изменять, без нарушения сплошности, свою форму и размеры под действием внешних усилий; чаще всего проявляется в условиях всестороннего сжатия породы. Установлено, что горные породы, обладающие высокими упругопластичными свойствами, разбуриваются медленнее, чем упруго-хрупкие породы. Приростость горных пород. Наличие в породе пустот (пор); оценивается коэффициентом пористости, представляющим собой отношение суммарного объёма пор и пустот в породе к объёму породы. Плотность горных пород. К основным физическим свойствам горных пород относятся плотность пород и плотность твёрдого компонента породы. Плотностью породы называется масса единицы объёма породы с естественной влажностью и ненарушенным строением. Устойчивость горных пород. Способность породы длительное время сохранять первоначальное положение при вскрытии её в массиве (при бурении скважин, проходке шахт и других горных выработок) зависит от условий залегания, характера связи между частицами породы, трещиноватости и степени выветривания. При бурении в слабоустойчивых породах обрушаются стенки скважины, снижается выход керна, повышается износ буровых коронок и снижается скорость бурения за счёт потери времени на борьбу с осложнениями. Трещиноватость горных пород. Совокупность в породе трещин различного происхождения и разных размеров. Наличие трещиноватости уменьшает прочность породы, но увеличивает её абразивность. Влагоёмкость горных пород. Способность породы удерживать то или иное количество влаги. Водопроницаемость горных пород. Способность породы пропускать воду при наличии перепада давлений. Водопоглощение горных пород. Способность сухой породы впитывать воду при выдерживании её в воде при атмосферном давлении и комнатной температуре; определяется как отношение разности в массах свободнонасыщенного и сухого образца породы к массе сухого образца. Зернистость горных пород. Совокупность расположения частиц в породе, которые могут различаться по своему внутреннему строению, форме или размеру. Различаются породы мелко-, средне- и крупнозернистые. Каверхность горных пород. Наличие в породе пустот (каверн). Сланцеватость горных пород. Сложение горных пород, делящихся на тонкие плоские параллельные слои, плоские плитки или пластинки. Слоистость горных пород. Повторяющаяся в разрезе неоднородность осадков: по составу, крупности зерна, окраске и другим особенностям. Предел прочности при сжатии. Максимальная величина сжимающего напряжения, испытываемого породой в момент разрушения образца; определяется как отношение нагрузки, разрушающей образец, к первоначальной площади его поперечного сечения

9. Общие сведения о бурении скважин (углубка, рейсовая проходка, буримость)

Углубка – перемещение забоя скважины под действием долота (вертик-е) Буримость – величина углубки скважины по определенному направлению за определенное время. Рейсовая проходка – величина углубки одним долотом до допустимого износа.

10.Неглубокое бурение (ударное бурение, пенетрационное зондирование, шнековое бурение, вибрационное бурение, комбинированное бурение)

Бурение неглубоких скважин производится в пределах первых километров, но в основном глубина неглубоких скважин составляет до 50 м

1. Ударное бурение - производится с помощью молота, используются крестообразные и пирамидальные долота, очистка производится с помощью желонки

2. Вращательное шнековое бурение Шнек - труба, на внешней поверхности которой наварена стальная лента (реборда) по спирали. Буровая установке на поверхности земли, а буровой снаряд непосредственно по землей. Буровой снаряд состоит из соединенных шнеков, в нижней части - долото. При шнековом бурении используются лопастные долота, так как производится бурение рыхлых и мягкий пород

3. Вибрационное бурение - зонд углубляется с помощью вибратора

4. Бурение перетрационного зондирования - зонд углубляется с помощью вдавливания под воздействием динамической и статической нагрузки

5. Комбинированное (смешанное) - совмещение методов. Пример: Ударно-вращательное бурение.

Цели неглубокого бурения:

• гидрогеологические

• инженерные

• изыскательные

• геологосъемочные

11. Буровые установки, их характеристика, методы транспортировки и монтажа буровых установок

Буровая установка - совокупность бурового инструмента и различных вспомогательных устройств, располагающихся на земной поверхности.

Составляющие:

• Буровая вышка - для подвешивания талевой системы и размещения бурильных свеч

• Оборудование для спуска и подъема бурильного инструмента

• Оборудование лдя подачи и вращения бурильного инструмента

• Буровые насосы для прокачки жидкости

• Силовые приводы

• Механизмы для приготовления и очистки промывочной жидкости

• Механизмы для автоматизации и механизации спуско-подъемных операций (СПО)

• Контрольно-измерительные приборы (КИП) и вспомогательные устройства

• Механическое основание для монтажа и перевозки оборудования

• Жилой социальные городок

Все буровые установки подрязделяются на классы или типоразмеры в зависимости от условий бурения (всего 11 классов)

Параметры, класифицирующие классы:

1. Допустимая нагрузка на буровой крюк от 80 до 800 тонн

2. Условный диапазон глубин бурения от 600 м до 12, 5 км

3. Максимальная оснастка талевой системы ( система буровых канатов и лебедки, с помощью которой опускают и поднимают бурильный инструмент) Количество ветвей бурового каната - 4×5 до 7×8 - для разделения веса на крюке

4. Диаметру талевого (бурового) каната - от 22 до 44 мм

5. Скорость подъема бурового крюка от 0,18 до 1, 96 м/с

6. Мощность подьемного вала лебедки - от 200 до 2950 кВт

7. Проходной диаметр ствола ротора - от 460 до 1260 мм

8. Мощность приводного вала ствола ротора - 180 - 540 кВт

9. Частота вращения ствола ротора - от 10 до 250 об/мин

10. Допустимая статическая нагрузка на ствол ротора - от 200 до 800 тонн

11. Число буровых насосов от 1 до 3

12. Мощность бурового насоса - от 300 до 1840 кВт

13. Максимальное давление на выходе из насоса - от 20 до 105 МПа

14. Подача (расход) бурового раствора - от 38 до 51 л/с

15. Длина буровой свечи (бур. свеча- несколько бурильных труб, соединенных между собой) - от 18 до 36 м

16. Высота основания (пола) буровой вышки (А-образная или башенного типа)

17. Масса буровой установки - 154 тонн до 790 тонн

18. Полезная высота вышки - 36,7 - 53 мм

Все буровые установки подразделяются на самоходные и стационарные.

Способы монтажа и транспортировки буровых установок

• Агрегатный - индивидуальная транспортировака и монтаж каждого агрегата, производится при первой установке

• Мелко-блочный - до 20 отдельных блоков до 40 тонн каждый

• Крупно-блочный - 3-5 отдельных блоков до 60-125 тонн каждый

По типу вращателя:

• Установки с шпиндельным вращателем (неподвижные, вертикальные, для неглубокого бурения)

• Установки с роторным вращателем (горизонтальные)

• Установки с подвижными вращателями (наиболее современные, с вертикальным приводом)

Производители:

- Ишинбаевский завод нефтепромыслового оборудования

- Уральский автомобильный завод

- Кунгурский машиностроительный завод АР

• "Уралмаш" г. Екатеренбург. Волгоградский завод буровой техники

• 12.Буровые вышки, их типы, параметры

Буровая вышка предназначена для:

• удержания бурильной колонны на весу во время бурения

• размещения талевой системы

• для размещения бурильных свеч и части оборудования для проведения спускоподъемных операций

Технические требования к буровым вышкам:

• Достаточная прочность при больших нугрузках

• достаточная устойчивость, при действии максимальных ветровых нагрузок

• удобство размещения и достаточность обслуживания оборудования и инструментов (по высоте и площади)

• возможность перемещения с одной буровой на другую

Параметры, характеризующие буровые вышки:

• Высота (растояние по оси скважины от плоскости нижнего основания до оси кронблока)

• Размеры верхнего и нижнего основания

• Высота расположения рабочего полка

• Грузоподьемность вышки

Устройство мачтовых вышек:

Внутри правой ноги - маршевые лестницы до платформы верхового рабочего, от уровня платформы верхового рабочего до кронблока - лестницы-стремянки.

В левой ноге - лестницы-стремянки на всю длину.

К правой ноге крепиться площадки для обслуживания вертикальной части манифольда (стояк).

На буровой площадке: площадка верхового, магазин для свечей (гребенка), тамбур.

Вышки башенного типа:

Представляют собой четырехгранную усеченную пирамиду, состоящую из панелей высотой 4 м.

Нижнее основание - 8×8 м, верхнее - 2×2.

Ноги вышки - опоры имеют опорные плиты

(может сюда и не нужно)Нагрузка на крюк талевой системы определяется по формуле: Q_кр= kαqL(1-q^ж/q^с) кг

где q - вес 1 м труб, кг

L - длина колонны труб

α - коэфициент, учитывающий увеличение веса труб за счет соединяющих элементов ( для шпиндельного соединения α = 1,05, для замкового α = 1,1)

q^ж - удельный вес промывочной жидкости

q^с - удельный вес стали, г/см³

k - коэфициент, учитывающий силы трения колонны труб о стенки скважины, а также возможный прихват ее породой (при подъеме колонны бурильных труб k=1,25 - 1,20; при подъмеме обсадных труб k= 1,5 - 2,0 )

Рациональная высота буровой вышки определяется по формуле H = kL_св, м

L_св - длина свечи, выбираемая в соответствии с глубиной скважины, м

k=1,25 - 1,5 - коэффициент, предупреждающий затягивание снаряда в кронблоках при его переподъеме, величина коэффициента пропорциональна скорости подъема

Монтаж вышек:

Мачтовые - в горизонтальном положении, затем поднимают в вертикальное положение специальными устройствами

Башенные - метод "сверху вниз" - сначала на вышечном основании монтируется подъемник затем верхняя часть вышки, потом средняя, затем нижняя. Разборка происходит в обратном порядке, но при перемещении вышку выгодно не разбирать.

13. Буровые лебедки, их устройство и основные требования к буровым лебедкам

Буровые лебедки применяются для спуска и подъема бур. колонны, спуска обсадных колонн, удерживания на весу бур. колонн или медленного спускания (подачи) бур. снаряда в процессе бурения.

В некоторых случаях лебедка используется для передачи мощности от двигателя к ротору, свинчивания и развинчивания труб, подтаскивания грузов и других вспомогательных работ.

Нагрузки на лебедку носят циклический характер, т.к. спуск и подъем бур. колонн поводят много раз и все операции повторяются систематически в строгой последовательности.

Требования: большая мощность, быстрая включаемость, плавный спуск и подъем.

Устройство: сост. из сварной рамы, на которой установлены валы (подъемный и трансмиссионный), тормоза (ленточный, гидравлический или электрический), пульт управления. На некоторых лебедках монтируется коробка передач.

14. Буровые насосы, типы буровых насосов, их устройство и характеристики

Служат для нагнетания бур. раствора в скважину. при глубоком бурении их роль, как правило, выполняют поршневые двухцилиндровые насосы двойного действия или трехцилиндровые поршневые насосы одностороннего действия.

При необходимости использования насосов с большим давлением нагнетания используются плунжерные насосы. Они позволяют создавать большие давления, чем поршневые.

Основные отличия насосов одностороннего действия от насосов двойного: повышенные линейные скорости поршней (число ходов в ед. времени); низкая степень неравномерности подачи жидкости; улучшение динамической характеристики приводной и гидравлической частей насосов.

Принцип работы поршневого насоса двойного действия: При вращении вала с кривошипом шатун, совершая колебательные движения, приводит в движение крейцкопф, движущийся возвратно-поступательно в прямолинейном направлении, и связанного с ним при помощи штока поршень.

Поршень совершает движения внутри цилиндра. Всасывающие клапаны соединены при помощи всасывающего трубопровода, снабженного фильтром, с приемным чаном.

Нагнетательные клапаны соединены с нагревательным компенсатором и напорной линией. при движении поршня вправо в левой части цилиндра создается разряжение, под давлением атмосферы жидкость из приемного чана поднимается по всасывающей трубе, открывает всасывающий клапан и поступает в цилиндр.

В то же время в правой части цилиндра жидкость нагнетания (вытесняется) в напорную линию через нагнетательный клапан. Клапаны всасывающие в это время закрыты. При обратном движении поршня всасывание будет проходить в правой части цилиндра, а нагнетание - в левой.

Основные параметры буровых насосов: 1)подача или расход насоса(л/с 15-50), 2)давление негнетания, МПа 10-40, 3)число цилиндров 2-3, 4)число двойных ходов поршня в 1 минуту 60-135, 5)диаметр цилиндровых втулок, м 0,13-0,20, 6)длина хода поршня, м 0,25-0,45, 7)мощность КВт 330-1180, 8)габариты, высота 2,20-3,40м, ширина 2,40-3,9м, длина 4,2-6,8м, 8)масса 13-48 т

15. Ротор, его устройство и характеристики

Роторы используются доля вращения бур. инструмента, поддержании её на весу при СПО и при вспомогательных работах.

Ротор – редуктор, передающий вращение вертикально подвешенной колонны бур. труб от горизонтального трансмиссионного вала.

Устройство:

Станина, во внутренней полости которой, на подшипниках установлен роторный стол

Стол с укрепленным зубчатым венцом вала, с цепным колесом с одной стороны и конических шестерней с другой.

Кожух с наружной рифельной поверхностью

Вкладыши

Зажимы для ведущей трубы (квадрата)

УР-560 (завод – УралМаш, 560 – максимальный пропускной диаметр)

16. Верхний привод, его устройство, преимущества и недостатки

(силовой вертлюг)

Устанавливается на подвижном траверсе, который перемещается по вертикали при помощи гидроцилиндров.

При бурении верхний привод выполняет функции крюка, вертлюга, ротора, механический ключей.

При его использовании не нужен шурф и квадрат (ведущая бурильная труба)

Намного облегчается труд помощника бурильщика, т.к. элеватор механически подается в необходимую позицию.

Вместо наращиваний одиночками можно наращивать бур. колонну свечами.

Преимущества: 1,возможность обеспечивания непрерывного вращения бур колонны и циркуляции раствора при проработке ствола скважины (снижение опасности прихвата и проявлений) 2, при наращивании бур. колонны при наклонно-направленном бурении нет необходимости переориентации бур. инструмента. 3,упрощается наращивание бур. труб.4, сокращается доля физического труда.

17. Забойные двигатели

Погружная машина, преобразующая гидравлическую, пневматическую или электрическую энергию, подводимую с поверхности, в механическую работу. Энергия к забойному двигателю подводится от источника по колонне бурильных труб или кабелю. Преобразование подведённой энергии в механическую работу осуществляется в рабочих органах забойного двигателя. По типу движения, сообщаемого породоразрушающему инструменту, различают забойные двигатели вращательные и ударные, по виду энергоносителя — гидравлические, пневматические и электрические, по особенностям породоразрушающего инструмента — для бурения сплошным забоем и колонковые, по конструкции — одинарные, секционные, шпиндельные, редукторные.

Перенос двигателя на забой скважины. При бурении нефтегазовых скважин применяют гидравлические и электрические забойные двигатели, 80% этого бурения ведется турбобурами, 12% - роторное бурение, 6% - винтовые забойные двигатели, 2% - электробуры.

Первый разработан в 1962г. Фирмой «Смит-Тул» - особенность — тихоходный, для использования всех видов, они более мощные.

18. Турбобуры, их устройство. Типы турбобуров.

Турбодур — гидравлический забойный двигатель. Устройство: 1) Турбина, состоящая из ступеней — а) вращающая часть, соединяется с валом турбобуром(ротор); б) закрепленная часть статор — гладкое стальное кольцо с изогнутыми лопатками, чьи концы соединены внутри ободом. Основные параметры: 1) Частота ращения; 2) перепад давлений на входе и выходе; 3) вращающий момент; 4) мощность турбины. Типы: 1) однасекционные-бесшпиндельные (Т-12) для верхних интерв. скважин; 2) секционные-бесшпиндельные (глубокое бурение); 3) секционные-шпиндельные (для бурения шарошечными и алмазными долотами), шпинд — позволяет уменьшать протечки жидкости, создавая более высокие осевые нагрузки; 4) секционно шпиндельные с наклонной линией давления (большая мощность на низких оборотах); 5) Турбобур с плавающим стратором — делают мах плотную упаковку в турбине за счет снижения осевого ливта в ступени — для снижения износа лопаток турбины и повышения межремонтного периода; 6) редукторы для снижения скорости вращения (оборотов); 7) с колонковыми турбодолотами — для отбора керна. Принцип действия: поток промывающей жидкости, которую подает насос, попадает на лопатки стартера, затем на лопатки ротора.

19. Винтовые забойные двигатели

Винтовые забойные двигатели — более подходящий для наклонного бурения. Преимущества: обладают высокой моментностью, низкая частота вращения при высоком крутящей моменте на валу двигателя позволяет увеличить проход за рейс долота, приминен высокопроизв. гидороманитора долот. Устройство: статор — металлическаятруба, на внутренней поверхности которой находится резиновая об-на, имеющая 2-10 винтовых зубьев; ротор- на 1 зуб меньше чем на статоре. Наибольшая мощность 750кВт, создает на долото высокие осевые нагрузки. Расход бурового раствора пропорционален частоте вращения. Принцип действия: внутренний вал как бы плавает (обкатывает) за счет промываемой жидкости. К валу-шпинделю присоединяется долото.

20. Электробуры

Электробуры — электрические забойные двигтели, спуск в скважине на буровых трубах. Вал электробура полый, через него буровой раствор попадает к долоту. Колонна буровой трубы служит для поддержки электробура, подачи к забою бурового раствора и размещении в нем токопровода. Электроэнергия электробуру подается по кабелю, подвешенному к буровому шлангу. Используют пр глубоком бурении. Устройство: 1) электродвигатель; 2) шпиндель; 3) защита этих механизмов от проникновения промываемой жидкости. Это высоковольтная, трехфазная, маслонаполненная машина с ротором. Ротор состоит из полого вала, на котором размещены секции, разделяемые шариковыми подшипниками. Оба конца вала ротора снабжены специальными сальниками — для непроникновения промывающей жидкости, а внутри система лубрикаторов (шприц высокого р) — для смазки электробура (двигателя).

21. Силовые приводы буровых установок (БУ)

Силовой привод БУ – совокупность двигателей и регулируемых их работу устройств, которые преобразуют тепловую или электрическую энергию в механическую энергию исполнительных механизмов БУ (насос, ротор, лебедка и т.д.). Мощность силового привода БУ составляет 1000-4500 кВт

Типы силовых приводов БУ: дизельные, дизель-электрические, электрические, дизель-гидравлические, газотурбинные.

1) Электрический привод

Прост в монтаже, эксплуатации; надежен, экономичен. Но может использоваться только в электрифицированных районах.

2) Дизельный привод

Применяется в районах, не обеспеченных электроэнергией; высокий КПД; маленькая масса на 1 кВт мощности. Минусы: отсутствие обратного хода; перегрузка не более 20%

3) Дизель-электрический привод

Состоит: генератор (питает эл/двигатель), приводной эл/двигатель, дизель

4)Дизель-гидравлический привод

Состоит: двигатель внутреннего сгорания, турбопередача(обеспечивает плавность и устойчивую работу двигателя)

Последние два типа привода автономны, но в отличие от дизельного типа не содержат громоздких коробок перемены передач.

5) газотурбинный привод

Вырабатывается электроэнергия за счет работы газотурбинных станций

22.Талевая система, основные элементы талевой системы, их характеристики

Натяжение на подвижной ветви каната, наматываемого на барабан подъемника или агрегата при бурении скважин, уменьшается при помощи талевой системы.

Талевая система состоит из:

1. система неподвижных роликов – кронблоков

2. система подвижных роликов – талевых блоков

3. буровой крюк

4. талевый канат

Талевая система буровых установок предназначена для преобразования вращательного движения барабана лебедки в поступательное перемещение крюка и уменьшение нагрузки.

Кол-во рабочих ветвей каната должно обеспечить превышение нагрузки на крюк над грузоподъемностью каната.

Талевая система бывает двух видов: симметричная и несимметричная.

При грузоподъемности 500-750 кН – число шкивов 2*3 и 3*4; при 1000-3000 кН – 4*5, 5*6 и 6*7 (Первая цифра обозначает кол-во шкивов (роликов) на подвижном талевом блоке; вторая – число канатных шкивов на неподвижном кронблоке).

Ось барабана лебедки перпендикулярна оси талевого блока.

Буровые крюки (БК).

БК служат для подвешивания, с помощью штропов и элеватора, бурильной и/или обсадной колонны в процессе спускоподъемных операций, подвешивания вертлюга с бурильной колонной при бурении, а также для подъема, спуска и подтаскивания грузов при буровых и монтажно-демонтажных работах. БК изготавливают как в виде отдельных крюков, так и соединенных с талевым блоком (кронблоком). Крюки бывают кованые, составные, пластинчатые и петельные.