книги из ГПНТБ / Куличихин Н.И. Разведочное бурение учебник

7

5

Рис. 120. Самоходная буровая установка УРБ-ЗАМ.

а— кинематическая схема:

—дизель Д-54; 2 — насос 11ГР; 3 — многоскоростная коробка передач; і — карданный

1)самоходная транспортная база на автомашине МАЗ-500 с исполь­ зованием для привода буровых механизмов и одного бурового насоса двигателя автомашины мощностью 180 л. с.;

2)пневматическое управление всеми механизмами буровой уста­ новки;

3)повышенный уровень механизации трудоемких работ. Комплекс включает следующие модификации буровых агрегатов:

1)1-БА-15Н — для бурения структурно-поисковых и карти-

ровочных скважин на нефть и газ глубиной до 1000 м;

Рис. 122. Схема установ­

барабанная с одноленточным

12 — угловой редуктор; 13— буровой насос 9 МГР; 14 — двигатель компрессорного блока; 15 — угловой редук­

кидные; 19 — талевый блок; 20 — вертлюг; 21 — ква­ дратная штанга; 22 — крон­ блок.

2)2-БА-15Н — для бурения структурно-поисковых скважин глубиной до 1500 м;

3)1-БА-15В — для бурения скважин для водоснабжения глу­

биной до 500 м; 4) 2-БА-15В для бурения скважин на воду диаметром до 1200 мм

роторным способом с обратно-всасывающей промывкой глубиной до 200 м;

5) РА-15В — для ремонта и восстановления водозаборных сква­ жин.

Наиболее распространены агрегаты 1-БА-15Н и 1-БА-15В (см. табл. 32). Кинематическая схема агрегата 1-БА-15В показана на рис. 121. Схема установки 1-БА-15В для бурения на воду пред­ ставлена на рис. 122.

Эта установка, смонтированная на шасси машины МАЗ-500, оснащена всем необходимым оборудованием для эффективного буре­ ния на воду: мачтой с полатями; приводом ротора и лебедки от дви­ гателя автомашины через пятискоростную коробку передач авто­ машины и трехскоростную коробку передач бурового агрегата;

буровым насосом 11ГРИ, генератором для освещения в ночное время. Кроме того, агрегат 1-БА-15В снабжается тремя прицепами: насосно­ силовым блоком с двигателем, насосом и редуктором; компрессор­

шарошечными долотами. С уменьшением твердости пород скорость проходки штыревыми долотами снижается. При

встрече пластичных пород, в которых вдавливание сфер происходит без образования трещин, производительность бурения штыревыми долотами падает.

Номинальный размер долот обозначается номером. Номер пока­ зывает размер обсадных труб в дюймах, в которые вводится долото

В вязких глинистых породах более производительно работают долота режущего типа. Наиболее эффективно в глинистых породах бурение осуществляется трехперыми долотами (рис. 124, а).

Трехперое долото состоит из корпуса 3 с центральной промывочной насадкой 2. В пазы корпуса вварены три лезвия 1, армированные твердым сплавом.

Трехперые долота с центральной промыв­ кой разрушают породу путем резания и раз­ мывания высоконапорной струей, вылетающей из насадки.

Для бурения мягких пород могут приме­ няться также гидромониторные шарошечные долота. Струя раствора, вылетающая с большой скоростью из гидромониторных сопел (под давлением 40—80 кгс/см2), может эф­ фективно разрушать (размывать) такие породы, как глина, мел, мергель (см. рис. 115).

Легкие бурильные трубы готовятся из алюминиевых сплавов типа Д-16Т с пределом текучести 33 кгс/мм2 и у = 2,8 гс/см3.

Особенно целесообразно применять легкосплавные трубы при турбинном и электробурении, когда бурильная колонна не вращается.

Штанги рабочие квадратные или шестигранные (см. рис. 123) предназначены для передачи вращения от стола ротора колонне бурильных труб.

Квадратная штанга состоит из собственно штанги и двух пере­ водников: верхнего и нижнего. Верхний переводник служит для присоединения вертлюга к штанге при помощи левой замковой резьбы.

Вертлюг состоит из трех главных узлов (см. рис. 62):

1)узла, вращающегося вместе с рабочей трубой;

2)невращающегося узла, соединенного при помощи отвода с нагне­ тательным шлангом и подвешенного при помощи серьги или штропов

ккрюку;

3) опорного узла (опорного подшипника качения), на котором в процессе бурения подвешена вращающаяся тяжелая колонна.

Главной частью вертлюга является опорный узел, воспринима­ ющий на себя большую нагрузку от веса вращающейся колонны бурильных труб. На конструкцию опорного подшипника обращают самое серьезное внимание.

Крюки. К серьге талевого блока при помощи штропа присоеди­ няется подъемный крюк, на который во время бурения подвешивается вертлюг, а во время спуско-подъемных операций — элеватор.

Крюк снабжается предохранительной защелкой.

Элеваторы (подъемные шарнирные хомуты со штропами) явля­ ются инструментом, подхватывающим и удерживающим трубы при подъеме и спуске. Элеваторы подхватывают трубу под муфту или замок и закрываются с помощью запорного приспособления.

Для свинчивания и развинчивания бурильных труб применяются машинные шарнирные ключи со вставными плашками (см. рис. 42). Ввиду необходимости при развинчивании соединений прилагать большие усилия, части ключей изготовляются из высокосортного материала. Ключи тяжелые, поэтому они висят на особых канатах с уравновешивающим противовесом.

Для облегчения и ускорения развинчивания труб применяют автоматические ключи для механического свинчивания и развинчи­ вания бурильных, а также обсадных труб диаметром 127 и 152 мм. Управление работой ключа производится с пульта. Работа меха­ низмов осуществляется с помощью пневмодвигателя и пневмо­ цилиндров от сети сжатого воздуха.

Применение автоматических ключей на буровых ускоряет про­ цесс спуска и подъема бурильных труб, ускоряет спуск обсадной колонны, обеспечивает плотное свинчивание резьбы и устраняет применение физической силы.

§ 4. ЗАБОЙНЫЕ ВРАЩАТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ

Основное преимущество забойных машин заключается в том,, что почти вся мощность двигателя передается непосредственно породоразрушающему инструменту и отпадает затрата энергии на вращение бурильной колонны. Забойные машины дают возможность во много раз увеличить забойную мощность.

Отсутствие вращения бурильной колонны позволяет использовать этот способ для направленного бурения скважин. В настоящее время имеются два вида погружных буровых агрегатов: гидротурбина с долотом — турбобур и электродвигатель с долотом — электробур.

При помощи турбобуров в СССР проходится более 70% нефтя­ ных и газовых скважин. Современный турбобур представляет собой многоступенчатую турбину осевого типа. Принцип действия турбо­ бура заключается в преобразовании гидравлической энергии потока жидкости в механическую энергию вращения вала.

Рабочая жидкость (глинистый раствор или вода) через буриль­ ные трубы подается под давлением к турбобуру. Из бурильных труб жидкость попадает в направляющие каналы статора первой ступени турбобура, откуда поток направляется под определенным углом на лопатки ротора, приводя его во вращение (рис. 126, а). Таким образом, поток жидкости проходит последовательно все ступени турбины, затем через отверстия вала направляется в долото.

из вала, рабочих колес турбины (роторов) и деталей верхней, нижней и средних опор. Неподвижная система связана с колонной бурильных