СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Тема 1. Буровые установки для эксплуатационного и разведочного бурения на нефть и газ, и способы их монтажа.

Учебные вопросы:

1)Назначение, характеристики и классификация буровых установок.

2)Состав буровой установки и основные параметры.

3)Выбор класса и модели буровой установки.

1.Назначение, характеристики и классификация буровых установок.

Для выполнения операций технологии вращательного бурения требуются различные по функциональным назначениям машины, механизмы и оборудование.

Буровым комплексом, называется набор необходимых для бурения скважин машин, механизмов и оборудования, имеющих взаимосвязанные эксплуатационные функции и технические параметры.

Центральным звеном бурового комплекса является буровая установка. Буровая установка или буровая — комплекс бурового оборудования и

сооружений, предназначенных для бурения скважин. Состав узлов буровой установки, их конструкция определяется назначением скважины, условиями и способом бурения.

Наиболее сложную группу наземного оборудования составляют буровые установки, которые подразделяются:

I.По назначению БУ на три основные категории:

1)Установки для бурения эксплуатационных и глубоких разведочных скважин.

2)Установки для бурения структурных и поисковых скважин.

3)Вспомогательные установки для испытания, освоения и капитального ремонта скважин.

Основные параметры буровых установок определяются конструкцией

скважины.

Общие данные, характеризующие установки различных категорий.Таблица 1.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Как видно из таблице, установки I категории отличаются от установок II категории большей грузоподъемностью на крюке, большей мощностью подъёмной и насосной группы, более высокими вышками и являются более громоздкими и тяжелыми. Поэтому они почти во всех своих типоразмерах монтируются на металлических основаниях и транспортируются либо крупными блоками, установленных на подкатных гусеничных или шиннопневматических тележках с помощью тяжеловозов и трактаров-тягачей, либо в виде агрегатов с помощью универсальных транспортных средств (сухопутных, водных и воздушных): грузовых автомобилей, прицепов большой грузоподъемности, тракторов, тележек, вертолетов и др.

УстановкаII категории, предназначенные для бурения геофизических, структурных и поисковых скважин, имеющих сравнительно меньшие глубины и диаметры, более компактные по габаритам и легкие по весу, что позволяет некоторые из них монтировать непосредственно на тракторах, грузовых автомобилях, на колесных или гусеничных прицепах.

Характеристики буровых установок

Назначение буровой установки

Грузоподъемность/глубина бурения

Тип привода

Способ бурения

Тип шасси (для самоходных установок)

Классификация буровых установок

II.По виду работ:

для эксплуатационных работ;

для разведочных работ (Геологоразведочная буровая установка УГБ 50-А);

для технических скважин.

III.По способу бурения делятся на установки:

вращательного бурения;

вращательно-ударного бурения;

ударного бурения;

ударно — вращательного бурения;

вибрационного бурения;

огнеструйного бурения;

разрядно-импульсного бурения.

IV. По типу привода:

электрические (AC/DC) буровые установки;

электрогидравлические буровые установки;

дизельэлектрические буровые установки;

дизельные буровые установки.

V. По технике передвижения:

самоходные буровые установки;

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

передвижные буровые установки;

стационарные буровые установки.

VI. По вариантам дислокации:

наземные;

морские.

2. Состав буровой установки, характеристики и основные параметры.

Буровая установка для разведки и разработки месторождений нефти и газа в общем виде включает в себя:

1)буровое оборудование:

а) спуско-подъемное оборудование (талевый механизм, буровая лебёдка, кронблок, крюкоблок);

б) оборудование для вращения бурильной колонны (ротор, СВП);

2)буровые сооружения (основания, вышка, сборно-разборные каркаснопанельные укрытия, приемные мостки и стеллажи);

3)силовое оборудование для привода:

а) лебедки, б) ротора или СВП;

в) буровых насосов,

4)оборудование для механизации трудоемких работ (регулятор подачи долота, механизмы для автоматизации спуско-подъемных операций (СПО), пневматический клиновой захват для труб, автоматический буровой ключ, вспомогательная лебедка, пневмораскрепитель, краны для ремонтных работ, пульт контроля процессов бурения, посты управления);

5)оборудование циркуляционной системы (ЦСО):

а) блок приготовления бурового раствора (гидроворонки, гидромешалки, шламовые насосы); б) блок очистки бурового раствора от выбуренной породы

(вибросита,песко- и илоотделители, центрифуги); в) блок регенерации бурового раствора (подпорные насосы, емкости для химических реагентов, воды и бурового раствора);

6)манифольд (нагнетательная линия в блочном исполнении, дроссельнозапорные устройства, буровой рукав);

7)приборы для контроля отдельных агрегатов буровой установки и аппаратуры технологического контроля процесса бурения;

8)устройства для обогрева блоков буровой установки (теплогенераторы, отопительные радиаторы и коммуникации для развода теплоносителя);

9)противовыбросовое оборудование (ПВО) (превенторы), средства пожарной безопасности и безопасности жизнедеятельности;

10)привышечные сооружения (котельная, склад ГСМ).

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

По близости от буровой установки на безопасном расстоянии размещают:

бытовые помещения для отдыха и обслуживания персонала буровой бригады;

контору (офис) бурового мастера;

подсобные помещения для хранения материалов и инструмента;

резервные емкости для воды, химреагентов и ГСМ.

При механическом бурении буровая установка должна выполнить три основные функции:

1)грузовую;

2)приводную;

3)циркуляционную.

Буровые вышки

Вышка является ключевым узлом оборудования буровой установки и предназначена для выполнения следующих функций:

проведения спуско-подъемных операций (СПО) с бурильными и обсадными трубами;

поддержания бурильной колонны на талевой системе при бурении с разгрузкой;

размещения комплекта бурильных труб и утяжеленных бурильных труб (УБТ), извлеченных из скважины;

размещения талевой системы и средств механизации спуско-подъемных операций, в частности механизмов АСП, КМСП или платформы верхового рабочего, устройства экстренной эвакуации верхового рабочего, системы верхнего привода и вспомогательного оборудования.

Буровые вышки классифицируются:

I.по назначению – для:

1)агрегатов капитального ремонта скважин (КРС),

2)для передвижных (мобильных) буровых установок,

3)для кустовых и стационарных,

4)для морских буровых установок;

II. по конструкции:

1)мачтовые:

А-образные,

П-образные,

4-х опорные и с открытой передней гранью.

2)башенные.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

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