
- •Тема 1. Буровые установки для эксплуатационного и разведочного бурения на нефть и газ, и способы их монтажа.
- •Назначение, характеристики и классификация буровых установок.
- •Характеристики буровых установок
- •Классификация буровых установок
- •Буровые вышки
- •Циркуляционные системы
- •Буровые установки уралмашзавода Буровая установка бу 3900_225 эк-бм
- •Оборудование буровой установки бу 3900/225 эк-бм
- •Буровые лафеты
- •Тема 4. Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин
- •Основные производители буровых установок
- •4.2. Спуско-подъемный комплексбуровой установки
- •4.3. Комплекс для вращения бурильной колонны
- •4.5. Насосно – циркуляционный комплекс буровой установки.
- •Применение буровых установок
- •Органоструктура буровых установок
4-х опорные и с открытой передней гранью.
2) башенные.
Буровые лебедки являются основным механизмом спуско-подъемного комплекса буровой установки. Буровые лебедки предназначены для выполнения следующих операций технологического процесса строительства скважин:
спуск и подъем буровых труб;
спуск обсадных труб;
подача инструмента на забой;
передача вращения ротору при отсутствии индивидуального привода ротора;
придание ускорения инструменту (ударному долоту, желонке и т.д.);
аварийный подъем инструмента.
Талевая (полиспастовая) система или оснастка буровых установок предназначена для преобразования вращательного движения барабана лебедки в поступательное (вертикальное) перемещение крюка, к которому крепится бурильная колонна, и уменьшения нагрузки на ветви каната. В зависимости от типа буровой установки и глубины скважины применяют оснастку: 3х4, 4х5, 5х6, 6x7.
Крюкоблоки это талевые блоки, жестко соединенные с крюком. В процессе бурения крюкоблок соединен с вертлюгом, а при выполнении спуско-подъемных операций – с элеватором.
Крюкоблоки являются подвижной частью талевой системы и предназначены для ведения спуско-подъемных операций, поддержания на весу колонны бурильных и обсадных труб и бурового инструмента в процессе бурения.
Роторы предназначены для вращения бурильного инструмента и поддержания колонны бурильных труб при бурении скважины.
Вертлюг – один из основных узлов механизма подачи бурового раствора, несет на себе наибольшую нагрузку в процессе бурения и от его надежности зависит безотказная работа всей буровой установки. Вертлюг обеспечивает подачу промывочной жидкости через буровой рукав от неподвижного стояка манифольда во вращающуюся колонну бурильных труб и поддержание вращающегося инструмента при бурении.
Система верхнего привода (СВП) является принципиально новым типом механизмов буровых установок, обеспечивающим выполнение целого ряда технологических операций. Верхний привод представляет собой подвижный вращатель, оснащенный комплексом средств механизации спуско-подъемных операций.
Система верхнего привода предназначена для быстрой и безаварийной проводки вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважин при бурении. Верхний привод совмещает функции вертлюга и ротора, и оснащается комплексом устройств для работы с бурильными трубами при выполнении спуско-подъемных операций.
Основные преимущества применения СВП:
экономия времени в процессе наращивания труб при бурении;
уменьшение вероятности прихватов бурового инструмента;
расширение (проработка) ствола скважины при спуске и подъеме инструмента;
повышение точности проводки скважин при направленном бурении;
повышение безопасности буровой бригады;
снижение вероятности выброса флюида из скважины через бурильную колонну;
облегчение спуска обсадных труб в зонах осложнений за счет вращения и промывки;
повышение качества керна.
Буровые насосы предназначены для обеспечения:
процесса промывки при пробуривании скважины,
нагнетания в скважину бурового раствора с целью очистки забоя и ствола от выбуренной породы и выноса ее на поверхность, охлаждения долота;
приведения в действие забойных двигателей гидравлического типа.
Различают насосы следующих типов – двухпоршневые насосы двойного действия и трехпоршневые насосы одностороннего действия.
Наиболее полно требованиям технологии бурения соответствуют трехпоршневые насосы одностороннего действия, которые обеспечивают наименьшую степень неравномерности давления на выходе и наименьший износ клапанов и штоков поршня в сравнении с двухпоршневыми насосами двухстороннего действия.
Циркуляционные системы
Система циркуляции бурового раствора (ЦС) представляет собой комплекс механизмов и оборудования, входящий в состав буровой установки и предназначена:
для приготовления бурового раствора заданной плотности, состава и качества;
для очистки бурового раствора от выбуренной породы;
хранения запаса бурового раствора;
дегазации бурового раствора (при необходимости);
химической обработки бурового раствора;
долива и подачи раствора в скважину;
удаления шлама.
Комплекс ЦС включает следующее оборудование:
Блок очистки - для очистки промывочной жидкости – вибросито, пескоотделитель, илоотделитель, центрифугу и дегазатор, которые, имея различную степень очистки бурового раствора, позволяют подготовить шлам к утилизации.
Буровые установки уралмашзавода Буровая установка бу 3900_225 эк-бм
Буровая установка БУ 3900_225 ЭК-БМ
На УЗТМ был разработан проект и начато производство новой БУ, не уступающей по параметрам существующим в мире аналогам. Новая БУ приходит на смену устаревшим установкам БУ 3000 ЭУК и БУ 3200/200 ЭУК и предназначена для кустового бурения скважин, как вертикальных, так и наклонно-направленных (в частности горизонтальных).
Она сконструирована в блочно-модульном исполнении, что позволяет сократить сроки первичного монтажа с 30-40 до 10-15 суток, вторичного - до 5-7 суток.
Основой компоновки оборудования БУ является эшелонное расположение блоков. Оборудование размещено по функциональному назначению в следующих основных блоках:
приемный мост, вышечно-лебедочный блок, блок циркуляционной системы, насосный блок, компрессорный блок, блок электрооборудования, энергоблок, котельная, блок дополнительных емкостей, блок водонефтяной емкости, блок секционных внешних трубопроводов.
Блоки, в свою очередь, состоят из модулей высокой заводской готовности, включающих рамы с установленным на них оборудованием и коммуникациями (кабельные системы, воздухопроводы, паропроводы, водопроводы, трубопроводы гидравлической системы). Межмодульные соединения выполнены быстроразъемными, без сварки и подгонки. Блоки, образующие эшелон, соединены между собой винтовыми тягами и осями. Основные блоки установлены на ходовые колеса, ролики и в процессе бурения скважинв кусте передвигаются по направляющим балкам. Вышечно-лебедочный блок передвигается с одной точки на другую с комплектом бурильных труб, установленных на подсвечниках.
Транспортирование модулей БУ с куста на куст может осуществляться на полуприцепах типа КЗКТ-9101 и седельными тягачами типа МАЗ-537 или КЗКТ-7428. Блок-модули имеют массу 30-40 т, длину не более 12 м и вписываются в железнодорожные габариты. Одним из серьезных преимуществ установки является расширенный до - 450С температурный режим эксплуатации (американские стандарты предусматривают в качестве нижнего предела -200С). При этом все помещения буровой утеплены - укрытия блоков выполнены из трехслойных панелей с наполнителями из пенополиуретана, наружная часть полов теплоизолирована, применяется система паро-воздушного обогрева с замкнутой системой циркуляции, что дает возможность сохранить на рабочих местах плюсовую температуру. Бурильщику предоставлена возможность работать сидя. Все это создает комфортные условия работы.
Привод основных механизмов осуществляется от электродвигателей постоянного тока, питаемых через тиристорные преобразователи от промышленной сети напряжением 6,3 кВ.Тиристорный контейнер проходит испытания в режиме реальной нагрузки, за счет этого повышается монтажная и наладочная готовность электрооборудования, сокращаются сроки пуска БУ. Оптимизация режимов бурения осуществляется за счет 100%-но регулируемого привода, который позволяет задавать различные сочетания частоты оборотов ротора, подачи бурового раствора и осевой нагрузки на долото.
В конструкцию новой установки были заложены положительные основные решения, проверенные многолетним опытом эксплуатации буровых установок для кустового бурения типа БУ 3200/200 ЭУК на месторождениях Западной Сибири, среди которых можно отметить следующие:
Бурение может проводиться на грунтах с низкой несущей способностью, при этом не требуется укладка и нивелирование бетонных плит.
Сроки разбуривания куста сокращаются за счет исключения монтажных работ при перемещении со скважины на скважину всего эшелона, (включая вышечно-лебедочный блок с комплектом бурильных труб, установленных на подсвечниках).
Центрирование и выравнивание вышечного блока осуществляется в процессе бурения.
Полезная высота вышки позволяет применение прибурение скважин удлиненных квадратов и наращивание бурильной колонны свечами.
Привод ротора имеет тормозное устройство для бесступенчатой фиксации стола ротора, что упрощает проводку наклонно-направленных и горизонтальных скважин.
На установке применен новый тип лебедки, в которой основной электродвигатель работает в режиме электродинамического торможения при спуске бурильных и обсадных колонн.
Вместо цепной трансмиссии используется двухскоростная зубчатая коробка передач.
Обеспечивается подъем инструмента при аварийном отключении электроэнергии от дизельной электростанции мощностью 200 кВт.
Уменьшение вредного воздействия установки на окружающую среду достигается за счет:
возможности разбуривания большой площади с одной кустовой площадки методами наклонно-направленного бурения с отходом от вертикали до 2000 м;
исключения крупноблочного монтажа и транспортировки на тяжеловозах;
экологически чистого бурение за счет исключения амбаров, протечек бурового раствора и жидкостей под буровую установку (стыки между модулями герметизированы).
Сбор жидкости со всего эшелона организован в специальные сборники в рамах модулей с последующей откачкой насосами в специальные емкости для утилизации. Таким образом, впервые решен вопрос сбора жидкости и бурового раствора со всей буровой площадки. Для повышения качества приготовления и очистки бурового раствора разработаны экологически чистые 4-ступенчатые циркуляционные системы в блочно-модульном исполнении с удалением шлама в контейнеры шнековыми транспортерами.
Оборудование буровой установки бу 3900/225 эк-бм
позиция |
Оборудование БУ 3900/225 ЭК-БМ |
Кол-во |
Масса, кг |
1 |
Вышечно-лебедочный блок: |
|
|
1.1 |
Кронблок УКБ-6-270 |
1 |
4700 |
1.2 |
Крюкоблок УТБК-5-225 |
1 |
5400 |
1.3 |
Вертлюг УВ-250МА |
1 |
2180 |
1.4 |
Талевый канат 28 с металлическим сердечником |
1 |
3600 |
1.5 |
Подвеска машинных ключей |
1 |
776 |
1.6 |
Устройство для эвакуации верхового рабочего |
1 |
1378 |
1.7 |
Механизм открывания ворот |
2 |
284 |
1.8 |
Модуль ротора с приводом |
1 |
28700 |
1.9 |
Модуль управления |
1 |
5700 |
1.10 |
Модуль вспомогательной лебедки |
1 |
7500 |
1.11 |
Модуль подсвечников |
1 |
2500 |
1.12 |
Поддон с воронкой |
1 |
1450 |
1.13 |
Модуль лебедки |
1 |
32000/38500 |
1.14 |
Модуль левого лонжерона |
1 |
16500 |
1.15 |
Кран консольный поворотный 3,2-8-3К-У1 |
1 |
5190 |
1.16 |
Модуль правого лонжерона |
1 |
17000 |
1.17 |
Балка для подвески тали грузоподъемностью 5т |
1 |
770 |
1.18 |
Устройство обогрева устьевого пространства |
1 |
1460 |
1.19 |
Доливная емкость |
1 |
4500 |
1.20 |
Площадка пульта превентора |
1 |
1145 |
1.21 |
Металлоконструкции ВЛБ |
1 |
12500 |
1.22 |
Вышка УМ41/225Р |
1 |
40500 |
1.23 |
Устройство для подъема вышки |
1 |
21000 |
2 |
Приемный мост |
1 |
19100 |
3 |
Устройство для отклонения штропов элеватора |
1 |
523 |
4 |
Блоки механизмов перемещения и выравнивания №1 и №2 с направляющей и деталями общей сборки |
1 |
198500 |
5 |
Таль электрическая во взрывозащищенном исполнении |
2 |
830 |
6 |
Укрытия вышечно-лебедочного блока |
1 |
28885 |
7 |
Блок электрооборудования |
1 |
59632 |
7.1 |
Модуль тиристорный |
1 |
25040 |
7.2 |
Модуль распредустройства |
1 |
30440 |
7.3 |
Площадка |
1 |
4152 |
8 |
Компрессорный блок |
1 |
17900/19410 |
9 |
Насосный блок |
1 |
|
9.1 |
Модуль насоса УНБТ-950№1 (левое исполнение) |
1 |
39900 |
9.2 |
Модуль насоса УНБТ-950№2 (правое исполнение) |
1 |
39800 |
9.3 |
Модуль пневмокомпенсаторов буровых насосов |
1 |
17000 |
9.4 |
Модуль площадки для обслуживания насоса |
1 |
3055 |
9.5 |
Модуль подпорных насосов с электрошкафами ЦС |
1 |
11250 |
9.6 |
Укрытие насосного блока |
1 |
30000 |
10 |
Блок циркуляционной системы (ЦСО) |
1 |
230000 |
11 |
Укрытие циркуляционного блока |
1 |
76000 |
11.1 |
Укрытие модуля очистки ЦС |
1 |
51000 |
11.2 |
Укрытие емкостей ЦС |
1 |
25000 |
12 |
Укрытие низа эшелона циркуляционного и насосного блоков |
1 |
3760 |
13 |
Желоба с электрокабелями |
1 |
10196 |
14 |
Устройство обогрева |
1 |
|
15 |
Электроблок с ДЭАС-200Н1 или ЭД-200Р |
1 |
10060 |
16 |
Система громко говорящей связи |
1 |
|
17 |
Контрольно-измерительные приборы |
1 |
500 |
18 |
ЗИП на гарантийный срок эксплуатации |
1 |
12000 |
19 |
Котельная установка в водоподготовкой |
1 |
68000 |
20 |
Блок дополнительных емкостей |
1 |
60000 |
21 |
Коммуникации от буровой установки до котельной. |
1 |
40000 |
Буровые лафеты
Буровые лафеты – навесное буровое оборудование. Устанавливаются на мини экскаваторы, а также гидравлические экскаваторы с общей массой от 10 тонн посредством различных соединений. Буровой лафет, как правило, состоит из ходового механизма (чаще всего с гусеничным ходом) с двигателем для передвижения (для самоходных машин), и встроенного гидравлического механизма для подачи вперед (тяги) и бурового функционирования (аксиальное и радиальное движение штанг). Навесные буровые лафеты применяются при работах по частичному упрочнению грунтов, а также при бурениях пневмоударником или на отбор керна, также для анкерного бурения, бурения скважин под сваи и столбы, длясооружение скважин на воду.
Тема 4. Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин
Б
уровая
установка
– это комплекс буровых машин, механизмов
и оборудования, смонтированный
на точке бурения и обеспечивающий с
помощью бурового инструмента
самостоятельное выполнение технологических
операций по строительству скважин.
Современные буровые установки включают следующие составные части:
буровое оборудование (талевый механизм, насосы, буровая лебедка, вертлюг, ротор, силовой привод и т.д.);
буровые сооружения (вышка, основания, сборно-расборные каркасно-панельные укрытия приемные мостки и стеллажи);
оборудование для механизации трудоемких работ (регулятор подачи долота, механизмы для автоматизации спуско-подъемных операций, пневматический клиновой захват для труб, автоматический буровой ключ, вспомогательная лебедка, пневмораскрепитель, краны для ремонтных работ, пульт контроля процессов бурения, посты управления);
оборудование для приготовления, очистки и регенерации бурового раствора (блок приготовления, вибросита, песко- и илоотделители, подпорные насосы, емкости для химических реагентов, воды и бурового раствора);
манифольд (нагнетательная линия в блочном исполнении, дроссельно-запорные устройства, буровой рукав);
устройства для обогрева блоков буровой установки (тепло генераторы, отопительные радиаторы и коммуникации для развода теплоносителя).
Состав и компоновка буровой установки показаны на рис. 4.1.
4.1. КУСТОВЫЕ ОСНОВАНИЯ
Строительство буровой установки, монтаж ее на точке бурения скважины задача не простая. Западная Сибирь покрыта многочисленными болотами и реками. Летом болота практически непроходимы для наземного транспорта, а в зимнее время промораживаются не более чем на 20 –30 см из-за высоких теплоизолирующих свойств торфяного слоя. Весной высокие речные паводковые воды подтопляют нефтяные площади. Быстрая изменчивость погоды, неравномерное выпадение осадков и труднодоступность 80-85 % территории – отличительные особенности Западной Сибири.
В нефтепромысловом районах Томской области, например, насчитывается 573 реки (превышающих в длину 20 км), крупных озер (площадью 5 и более км2) 35, а знаменитое Васюганское болото занимает 53000 км2, что в 1,5 раза больше площади озера Байкал.
Эти условия на первых порах значительно осложнили организацию буровых работ в новом нефтяном регионе. Так при освоении Мегионского месторождения основные объемы бурения выполнялись в зимнее время. Все необходимое оборудование завозилось заранее по зимним трассам и после окончания строительства скважин консервировалось до наступления следующего зимнего сезона и ввода трасс в эксплуатацию.
Сезонность в строительстве нефтяных скважин вызвала необходимость разработки и создания на заболоченных и затопляемых участках специальных искусственных сооружений для круглогодичного ведения буровых работ с последующей многолетней эксплуатацией при нефтедобыче. Возрастающие объемы буровых работ и большие затраты ресурсов на строительство искусственных сооружений привели к целесообразности их сочетания с кустовым бурением. Так были созданы кустовые основания.
Высокие темпы и масштабы освоения нефтяных месторождений Западной Сибири выявили ряд научно-технических проблем, решение которых позволило разработать технические средства для проводки наклонно-направленных скважин и контроля их пространственного положения, различные конструкции крупноблочных буровых оснований, специальные буровые установки для строительства кустовых скважин.
Кустовое строительство скважин имеет ряд существенных достоинств. Прежде всего это значительное сокращение материальных и трудовых затрат на строительство и инженерное обустройство кустовых оснований, подъездных путей и трасс, особенно в условиях заболоченных территорий и бездорожья. Кроме того, существенно уменьшаются затраты на промысловое обустройство скважин, сооружение нефтегазосборных сетей, энергоснабжение промысловых объектов, ремонт и эксплуатационно-техническое обслуживание скважин.
Для кустового бурения скважин в Западной Сибири предназначена установка БУ-3000 ЭУК-1М с эшелонным расположением оборудования.
На рис. 4.2. приведена типовая схема кустового основания для Томского региона.
1
.
Основание кустовое
2. Амбар шламовый.
3. Въезд № 2.
4. Обваловка.
Настил для складирования цемента.
Жилой городок.
Стеллаж для труб.
Амбар для стоительства водозаборной скважины
Котлован-септик для хозяйственно-бытовых отходов.
Водозаборная скважина.
Блок вышечно-лебедочный.
Блок очистки глинистого раствора.
Блок емкостей.
14. Блок насосный
Блок компрессорный.
Распределительное устройство КРНБ.
Мост приемный.
Емкость нефтяная.
Установка котельная.
Емкость водяная.
Высоковольтное распределительное устройство (РВУ).
Местоположение кустового основания (КО) намечается:
за пределами водо-охранной зоны, установленной для каждой конкретной реки или другого водоема, заказников;
на расстоянии не менее 50 м от линий электропередач;
на расстоянии не менее 60 м от магистральных нефтепроводов;
на расстоянии не менее 50 м от внутрипромысловых дорог.
Местоположение КО задается:
географическими координатами X и Y центра КО;
дирекционным углом направления движения станка (НДС), который отсчитывается от направления на север по часовой стрелке
В соответствии с «Нормами отвода земель для строительства нефтяных и газовых скважин» СН-459-74 для строительства эксплуатационных нефтяных скважин БУ-3200/200 ЭУК-1М площадь КО определяется:
18000 + Ах2000, м2,
где А – число скважин на кустовом основании.
Минимальное расстояние между соседними нефтяными скважинами -5 м, между батареями скважин –15 м.
Поверхность КО должна выполняться горизонтально. Рабочая площадка для размещения и передвижения буровой установки выполняется с уклоном i = 0,01 в сторону шламового амбара (ША) для обеспечения поверхностного водостока. Допускается уклон рабочей площадки по ходу движения буровой установки в пределах 1 –1,5 мм на 1 м.
По периметру КО выполняется обваловка из глинистого грунта, которая в нижней своей части примыкает к гидроизоляционному слою в основании насыпи и образует вместе с ним гидравлически замкнутое пространство в теле КО. Высота обваловки над рабочей поверхностью КО составляет0,7 м, ширина бровки по верху – 1м.
Конструкция кустового основания (КО) должна обеспечить нормальные условия для строительства скважин и их дальнейшей эксплуатации, а также изоляцию токсичных отходов бурения от окружающей природной среды (ОПС).
Выбор конструкции КО осуществляется в зависимости от гидрогеологических условий и данных инженерно-геологических изысканий.
Обследование кустовых площадок, расположенных в болотистой местности и в пойменной части месторождений, рекомендуется проводить в летнее время, когда имеются лучшие условия для визуальной оценки характера местности, свойств торфов и переувлажненных грунтов.
Применяемые конструкции КОна нефтепромысловых объектах Западной Сибири подразделяются на следующие виды:
лежнево-насыпные;
насыпные;
намывные;
естественные;
с торфом в теле насыпи;
экспериментальные (например, с применением нетканых синтетических материалов)
Н
аиболее
сложное по конструкции лежнево-насыпное
КО применяется на болотах. Предусматривается
двухслойная укладка лежневого настила.
В первом нижнем слое укладывается
продольный (по отношению к линии НДС)
лежневый настил из бревен вразгон через
1 м. Во втором верхнем слое укладывается
сплошной поперечный (по отношению к
линии НДС) лежневый настил во весь
“хлыст” (рис 4.3.).
Перед строительством КО в зимний период производится предварительноепроморажи-вание торфяного основания.
На лежневый настил отсыпается гидроизоляционный слой из глинистого грунта толщиной 0,5 м с последующим уплотнением.
Окончательное земляное полотно кустового основания формируется отсыпкой слоя песка толщиной не менее 0,7 м.
Для повышения устойчивости насыпи на слабом основании (торфе) предусматривается использование метода постепенного загружения - предварительной консолидации , осуществляемой путем послойной отсыпки и уплотнения грунта с толщиной каждого слоя 0,3 – 0,5 м. Указанный метод обязателен при отсыпке участка КО по линии НДС шириной 20 м.
Высота отсыпки насыпи на болотах определяется с учетом кончной осадки торфа под действием веса грунта, бурового оборудования и труб.
Основные производители буровых установок
4.2. Спуско-подъемный комплексбуровой установки
Спускоподъёмный комплекс буровой установки (рис. 4.4.) представляет собой полиспастный механизм, состоящий из кронблока 4, талевого (подвижного) блока 2, стального каната 3, являющегося гибкой связью между буровой лебёдкой 6 и механизмом 7 крепления неподвижного конца каната. Кронблок 4 устанавливается на верхней площадке буровой вышки 5. Подвижный конец А каната 3 крепится к барабану лебедки 6, а неподвижный конец Б – через приспособление 7 к основанию вышки. К талевому блоку присоединяется крюк 1, на котором подвешивается на штропах элеватор для труб или вертлюг. В настоящее время талевый блок и подъёмный крюк объединены в один механизм – крюкоблок.
4.3. Комплекс для вращения бурильной колонны
На рис. 4.5 представлен комплекс для вращения бурильной колонны. В его состав входит ротор 2, расположенный на полу буровой 1, вертлюг 6, подвешенный на крюке крюкоблока 8. Вертлюг посредством гибкого бурового рукава 4 и стояка 7 передаёт буровой раствор под давлением в бурильную колонну. Посредством вращателя 2 и квадратной ведущей трубы 3 крутящий момент ротора передаётся бурильной колонне и не передаётся талевой системе.
4.5. Насосно – циркуляционный комплекс буровой установки.
На рис. 4.6. показана схема циркуляции бурового раствора и примерное распределение потерь напора в отдельных элементах циркуляционной системы скважины глубиной 3000 м. Из резервуаров 13 очищенный и подготовленный раствор поступает в подпорные насосы 14, которые подают его в буровые насосы 1. Последние перекачивают раствор под высоким давлением (до 30 МПа) по нагнетательной линии, через стояк 2, гибкий рукав 3, вертлюг 4, ведущую трубу 5 к устью скважины 6. Часть давления насосов при этом расходуется на преодоление сопротивлений в наземной системе. Далее буровой раствор проходит по бурильной колонне 7 (бурильным трубам, УБТ и забойному двигателю 9) к долоту 10. На этом пути давление раствора снижается вследствие затрат энергии на преодоление гидравлических сопротивлений.

Рис. 4.6. Схема циркуляции бурового раствора.
Затем буровой раствор вследствие разности давлений внутри бурильных труб и на забое скважины с большой скоростью выходит из насадок долота, очищая забой и долото от выбуренной породы. Оставшаяся часть энергии раствора затрачивается на подъём выбуренной породы и преодоление сопротивлений в затрубном кольцевом пространстве 8.
Поднятый на поверхность к устью 6 отработанный раствор проходит по растворопроводу 11 в блок очистки 12, где из него удаляются в амбар 15 частицы выбуренной породы и поступает в резервуары 13 с устройствами 16 для восстановления его параметров; и снова направляется в подпорные насосы.
Нагнетательная линия (манифольд) состоит из трубопровода высокого давления, по которому раствор подаётся от насоса 1 к стояку 2 и гибкому рукаву 3, соединяющему стояк 2 с вертлюгом 4. Манифольд оборудуется задвижками и контрольно – измерительной аппаратурой. Для работы в районах с холодным климатом предусматривается система обогрева трубопроводов.
Применение буровых установок
Бурение неглубоких (до 25 метров) скважин небольшого диаметра (76-219 мм) при сейсморазведке и инженерных изысканиях.
Бурение скважин средней глубины (до 600м) - структурных и поисковых скважин на твердые полезные ископаемые.
Бурение глубоких (до 6000м) разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ.
Капитальный ремонт и испытания скважин на нефть и газ.
Бурение скважин на воду.
Бурение неглубоких (до 32м) скважин большого диаметра (до 1,5м) для строительства буронабивных свай (свайные фундаменты).
Бурение взрывных скважин на открытых горных выработках и в шахтах.
Органоструктура буровых установок
Исполнительные органы (ротор, лебедка, талевая система, вышка, буровой насос, вертлюг, циркуляционная система)
Энергетические органы (дизельные и электродвигатели, силовая пневмо- и гидросистема, приводы)
Вспомогательные органы (металлоконструкции основания, укрытий, механизмы передвижения, мост приемный, вспомогательная лебедка, тали, системы освещения, водоснабжения, отопления, вентиляции, эвакуации)
Органы управления (системы пневмо- и электроуправления)
Органы информации (система контроля параметров бурения)
Стационарные буровые установки
Изготовлена по стандартам API Spec Q1, 7K и RP500, GB3826.1, GB3836.2, SY5609.
Соответствует требованию современной технологии бурения. Привод механический (высокоскоростной дизель, гидрокоробка передачи, зубчатая коробка или среднескоростной дизель с гидравлической передачей, ленточная коробка), комбинированная передача, электропередача (переменный ток с изменением частоты или постоянный ток).
Общая конструкция компактная, блочная структура, монтаж и перевозка производится быстро, можнопротаскивать целиком. Применяется для бурения кустовой скважины.
Конструкция вышки и основания разнообразная: телескопическая вышка вертикального подъёма, К-образнаявышка, телескопическое основание, вращающееся основание, коробочное основание.
Проектирование стандартное и блочное, компоновка разнообразная, в результате чего, стандартность ивзаимозаменяемость установки повышается, что удовлетворяет различны требования заказчика.
В качестве главного тормоза можно применить ленточный или дисковой тормоз, а для вспомогательного тормозаможно применить дисковой тормоз с пневмо-водяным охлаждением. На установке с электрическим приводом вкачестве вспомогательного тормоза можно применить вид торможения с расходом энергии. На лебёдке можноустановить независимую автоподачу долота и системы управления.
На установке предусмотрена сетевая и информационная техника, одновременно осуществляется электрическое,пневматическое и гидравлическое управление, контролирование и индикация, а также осуществляетсяразумность «бурильщика» и безопасное управление.
Усовершенствованные вспомогательные сооружения, как система контроля твёрдых частиц, система контроляскважиной, манифоль высокого давления, электростанция, насосная и дежурная удовлетворяют различнымтребованиям заказчика.
По идеи “всё для человека” техника безопасности соответствует требованию нормы HSE.
Буровые установки ZJ10, ZJ20, ZJ30, ZJ40, ZJ50, ZJ70 разработаны и изготовлены компанией “RG Нефтемаш” наоснове изучения тенденции развития отечественных и зарубежных буровых установок. Эти серии установокявляются блочными модульными установками.
Электрическая буровая установка переменного тока с изменением частоты
Изготовлена по стандартам API Spec Q1, 4F, 7K, 8C, 9А и RP500, GB3826.1, GB3836.2, SY5609.
Применяется передовая система электрической передачи АС-VFD-FC или AC-SCR-DC. Лебёдка, насос иротор осуществляют изменение бесступенчатой скорости и обладают хорошей характеристикой бурения.
Преимущества системы: устойчивый пуск, высокоэффективная передача, автоматическое и равномерноераспределение нагрузки.
Управление системы переменного тока с изменением частоты VFD применяется один к одному, а управлениесистемы постоянного тока SCR один к двум. При помощи единой проектировки по системе передачи PLC, экрана,пневмо-электро-гидротехники и приборов бурения осуществляется разумное бурение.
К-образная вышка, основание вращающего или сдвоенного подъёма обладают следующими преимуществами:
хорошая устойчивость, большая рабочая площадка, площадочное оборудование и вышка монтируются вгоризонтальном положении и поднимают.
Компактная конструкция установки и блочная структура быстро монтируется и перевозится. Установкапротаскивается целиком и соответствует требованиям кустового бурения скважин.
Лебёдка одновальная с зубчатой передачей, изменение скоростей бесступенчатое. Передача простая инадёжная.
Лебёдка совместно работает с гидравлическим тормозом, при помощи компьютера можно осуществить дозировкутормозного момента.
Предусмотрено независимое автоматическое устройство автоподачи долота. Можно контролировать режимспуско-подъёмной операции и режим бурения по времени.
По идеи “всё для человека” техника безопасности соответствует требованию нормы HSE.