3. Искусственные острова.

Опыт производства буровых работ в морских акваториях опре­делил требования, предъявляемые к плавучим буровым установкам: высокая производительность при строительстве скважины;

быстрое перемещение с оконченной бурением скважины на новую точку;

обеспечение ее мореходности при переходе на различные расстояния;

обеспечение безопасности производства работ;

автономность, т.е. обеспечение достаточными запасами материалов для нормального бурения, а также продуктами, нормальными жилищными ус­ловиями обслуживающего персонала и др.

комплекс технологического оборудования включает

буровое оборудование для бурения скважины;

оборудование по приготовлению, подаче, утяжелению регенерации и хранению бурового раствора, очистке раствора от выбуренной породы;

оборудование для приема и хранения порошкообразных материалов для приготовления бурового и цементного растворов;

оборудование для приготовлении цементного раствора и нагнетания его в скважину при креплении скважины;

оборудование для производства электрометрических и каротажных работ в скважине;

подводное устьевое (противовыбросовое) оборудование;

оборудование для освоения скважины;

вспомогательное оборудование (грузоподъемные краны, тельферы, оборудование малой механизации и др.);

оборудование по предотвращению загрязнения моря;

системы управления и контроля технологического процесса строитель­ства скважины.

В соответствии со степенью ответственности и опасности участки производства буровых работ классифицируют по зонам, составляющим в целом район буровой скважины: устье скважины, резервуары с буровым раствором, циркуляционная система буровых растворов, иключая буровые насосы, вибросита, песко- и илоотделители, дегазаторы и другие меха­низмы.

В зависимости от класса и зоны предъявляют требования к размеще­нию и исполнению того или иного механизма или типа оборудования. Ни­же в качестве примера приведено описание размещения технологического оборудования на СПБУ «Бакы».

На подвышечном портале (рис. 25.1, а) установлены: буровая вышка (рис. 25.1, б') механизм крепления неподвижного конца талевого каната 1- вспомогательная лебедка 2, стойка для крепления машинных ключей3, кас­сеты для установки УБТ4, подсвечник 5 для ручной расстановки свечей бурильной колонны, ограничитель подъема талевого блока 6, ротор 7, глав­ный пульт бурильщика8, электропривод буровой лебедки9, воздухосбор­ник10, регулятор подачи долота 11, буровая лебедка ЛБУ-170012, ключ АКБ-ЗМ213, пневмораскренитель14, кабина с КИП15, магазин автомати­ческой расстановки свечей16, пульт управления СПО11 и пульт управле­ния вспомогательной лебедкой18.

На буровой вышке (см. рис. 25.1, 6) установлены: кронблок 1, балкон механизма переноса свечей3, механик захвата и механизм подъема свечей, талевый блок, подвешенный на талевом канате4, автоматический элеватор и вертлюг 5. При ручной расстановке свечей взамен талевого блока и ав­томатического элеватора применяют крюкоблок. Креме этого, на вышке расположены монтажный блок, подвижный центратор 2, нижний блок, ук­рытие, подвески машинных ключей и др.

Рис. 25.1. Подвышенный портал на СПБУ «Бакы» (а) и буровая вышка (б)

На главной палубе (рис. 25.2) размещена циркуляционная система, включающая блок рабочих емкостей 1 общей вместимостью 120 м. На блоках смонтированы: сдвоенное вибросито 6 для очистки бурового рас­твора производительностью 50—60 л/с, вакуумный дегазатор 7 для дегаза­ции бурового раствора, пескоотделитель 2, шламовые насосы3 дли подачи воды или раствора в гидросмесители, механические8 и гидравлические4 перемешиватели. В зоне обслуживания крана, около вибросит, установле­ны специальные контейнеры для сброса шлама 5 выбуренной породы и отправки его на берег.

Под порталом на площадке установлены: противовыбросовое оборудо­вание, включающее два плошечных превентора, универсальный превентор, гидроуправление превенторами и задвижками, манифольд; аварийный (ручной) привод закрытия и открытии плашек превенторов; трубопроводы гидравлического управлении. Управление превенторами и задвижками манифольда осуществляется дистанционно с двух пультов: основного, раз­мещенного вне буровой площадки, и вспомогательного, установленного у поста бурильщика. В трюмах размещены: в отсеке запасных емкос­тей запасные емкости бурового раствора, в насосном отделении - три бу­ровых насоса У87-М2 с электроприводами, два шламовых насоса и насос 9МГР.

Рис. 25.2. Оборудование для приготовления и циркуляции бурового раствора

В помещении для хранения порошкообразных материалов установлено оборудование для хранения и транспортирования бентонита, барита и це­мента (рис. 25.3), состоящее из бункеров для хранения 7, бункеров-весов 6, гидросмесителей 5, разгрузочного бункера 4, циклонов3, трубопроводов сжатого воздуха8 и трубопроводов вентиляции 2. Весь комплекс этого оборудования обвязан трубопроводами 1 с запорной арматурой в единую технологическую схему, обеспечивающую транспортирование сыпучих ма­териалов для приготовлении буровых и цементных растворов.

Рис. 23.3. Система приема, хранения и транспортирования по­рошкообразных мате­риалов

Порошкообразные материалы подают в бункеры с помощью сжатого воздуха. Бункеры снабжены резиновыми грибками для аэрации порошка, который поступает по трубопроводу в разгрузочный бункер, где воздух от­деляется от порошка. Наиболее легкие частицы порошка вместе с воздухом поступают в циклоны, где воздух очищается от ныли и выпускается в атмосферу, а порошок, накопившийся в циклонах, периодически выгружается в мешок и подается на склад сыпучих материалов. Поступление и расход по­рошка контролируются с помощью бункеров-весов. Трубопроводная сис­тема пневмотранспорта выполнена так, что обеспечивает подачу сыпучих материалов из любого бункера к оборудованию по приготовлению буровых растворов, а также перемещение их между бункерами.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ СПБУ

В течение всею срока эксплуатации СПБУ должна обеспечи­вать безопасность производства работ при строительстве нефтяных и газо­вых скважин, что определяется живучестью установки, т.е. ее способно­стью противостоять аварийным повреждениям, возникновению и распро­странению пожаров, взрывов, сохраняя при этом в достаточной мере мо­реходные качества установки на плаву и ее эксплуатационные качества в

рабочем положении при строительстве скважин. Живучесть СПБУ в поло­жении на плаву обеспечивается выполнением «Наставления по борьбе за живучесть судов морского флота РФ», а в рабочем положении - по судовой части - выполнением Правил Регистра РФ, соответствующих инструкций и нормативно-технических документов.

При бурении могут быть опасны образования грифона вблизи работы СПБУ, нефтегазопроявления из бурящейся скважины, просадка опорных колонн в грунт, ледоход.

При появлении грифона за ним организуют круглосуточное наблюде­ние. В случае его продвижения к опорным колоннам работу на СПБУ пре­кращаю, вызывают спасательные суда и подготавливают установку к сня­тию с точки бурения. Корпус приспускают и оставляют над водой на высо­те 0,3-2 м (в зависимости от погодных условий). При необходимости кор­пус переводят в положение «на плаву». Колонны поднимают, и установка дрейфует до подхода судов. Решение о снятии СПБУ принимает начальник установки. При угрожающем положении начальник принимает решение о срочной эвакуации людей с установки спасательными судами или вертоле­тами. При неуправляемом нефтегазоводопроявлении, если все принятые меры не доли положительных результатов, начальник принимает решение об эвакуации людей с СПБУ.

При появлении крена или дифферента СПБУ бурение прекращают и подъемниками проводит выравнивание корпуса с последующим задавлива-нием колонн в грунт. Весьма опасен момент, когда при просадке одной из опорных колонн СПБУ продолжает стоять на трех колоннах. В этом случае при шторме вся нагрузка воспринимается тремя колоннами, что может привести к аварии, поэтому надо систематически контролировать положе­ние СПБУ (не реже одного раза в неделю], а после шторма - несущую спо­собность грунта под колоннами. Для этого корпус СПБУ приподнимают на 10-20 мм так, чтобы нагрузка передавалась на цилиндры гидроподъемника, а не через разгрузочные стопорные винты. При равномерной нагрузке давление во всех четырех рабочих полостях цилиндров одинаковое. Если это условие не соблюдается, то колонны залавливают повторно.

При наличии льда нагрузки на СПБУ от ею воздействия устраняют систематическим обкалыванием льда ледоколами вокруг СПБУ. Опасно также обледенение опорных колонн вследствие резкого возрастания на них волновых нагрузок.

Для эвакуации людей на СПБУ составляют расписание тревог, уста­навливают порядок оповещения по системе авральной сигнализации и ра­диотрансляции, назначают ответственных лиц по проведению каждой опе­рации по эвакуации. Как указывалось ранее, весьма опасными операциями являются снятие СПБУ с оконченной бурением скважины, перегон и мон­таж на новую точку установки. По статическим данным, значительная часть аварий происходит именно в этих случаях.

В остальном технология и техника строительства морских скважин и скважин на суше существенно не различаются.

Рис. 25.6. Схема расположения оборудования на ППБУ «Садко-730»:

1 — вышка; 2. 6 — поворотные краны;3 — бункеры для цемента, барита и бентонита;4 — стеллажи для труб; 5 — склад бурильного инструмента; 7 — установка каротажа;8 — буровые насосы;9 — нижний корпус установки;10 — крановый путь для подъемного крана противо-выбросового оборудования;II, 12, 13 — емкости для технической воды, топлива и балластной воды;14 — лифт;15 — распределительное устройство, приборы управления и защиты; /6 — генераторы; /7 — спасательные шлюпки;18 — кабина капитана;19 — вертолетная площадка;20 — помещение управления;21 — столовая;22 — служебные помещения (офисы);23 — бу­ровая лебедка;24 — ротор

Контрольные вопросы:

1.Особенности бурения на море

2.Преимущества плавучих буровых установок

3.Основные части плавучей буровой вышки

4.Схема расположения оборудования на буровой вышки

Литература

1. Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы: Учеб. для вузов. — М.: Недра, 1988. - 501 ñ.

2.Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Заканчивание скважин: Учеб. пособие для вузов. — М: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. — 670 с.

3. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин: Учеб. для вузов. — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. — 679 ñ.

4. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Технология бурения нефтяных и газовых скважин: Учеб. для вузов. — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2001. — 679 с.

5. Болденко Д.Ф., Болденко Ф.Д., Гноевых А.Н. Винтовые забойные двигатели. — М.: Недра, 1999. - 375 с.

6. Бревдо Г.Д. Проектирование режима бурения. — М.: Недра, 1988.

7. Будников В.Ф., Макаренко П.П., Юрьев В.А. Диагностика и капитальный ремонт обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах. — М.: Недра, 1997. — 226 с.

8. Булатов А.И., Макаренко П.П., Проселков Ю.М. Буровые промывочные и тампонажные растворы: Учеб. пособие для вузов. — М.: Недра, 1999. — 424 с.

9. Бурение наклонных и горизонтальных скважин: Справочник/Под ред. А. Г. Калини­на. - М.: Недра, 1997. - 648 с.

10. Буровое оборудование: Справочник: В 2 т. — М.: Недра, 2000. — Т. 1. — 269 с.

11. Вяхирев Р.И., Никитин Б.А., Мирзоев Д.А. Обустройство и освоение морских нефтегазовых местсгаожлений. — М.: Изд. Академии гсганых наук. 1999.

Лекция 8

Тема: Буровые и тампонажные растворы.

План:1. Функций бурового раствора.

2. Требования к буровым растворам.

3. Типы и рецептуры буровых растворов.