Лекция №1.2 Подготовительные и земляные работы при строительстве буровой установки.

Вышкомонтажные работы включают в себя:

• подготовительные и земляные работы;

• строительство оснований (грунтовых) и фундаментов;

• транспортно-такелажные работы;

• непосредственно монтажные работы.

Подготовительные работы перед монтажом

Этот этап включает обычно разработку проекта монтажа. Проектирование – ответственный этап при подготовке монтажа буровой установки. Проект должен:

• определить технические условия и требования к монтажу с целью обеспечения при эксплуатации надежной и долговечной работы, как всей буровой установки, так и отдельных ее узлов и механизмов;

• указать применение безопасных методов и приемов работы на всех тапах монтажа;

• использовать современные технологии и новейшие достижения технического прогресса для повышения эффективности и снижения себестоимости монтажных работ.

От качества проекта зависят технико-экономические показатели монтажа. Проект предусматривает комплекс графических и текстовых материалов. По признаку использования различают проекты – индивидуальные (для разведочных скважин), повторно применяемые и типовые. Важным элементом предпроектного этапа строительства буровых установок считаются инженерные, экономические и технические изыскания, в результате которых определяется экономическая целесообразность видов монтажа.

В состав технических изысканий входят топографические, геодезические, инженерно-геологические, гидрогеологические, климатические, почвенные и другие работы. На основе изысканий создается паспорт кустовой площадки и трассы транспортировки. Перед разработкой проектов монтажных работ управление буровых работ (УБР) передает вышкомонтажному управлению (ВМУ) паспорт кустовой площадки и трассы транспортировки, который содержит условия, технические данные по кустовой площадке и трассе. В технические данные входят план площадки и схемы трассы, техническое заключение по инженерной геологии с указанием величин допустимых нагрузок на грунт, уровня подземных вод, сведения о размещении линии электропередач и т.д.

Исходными материалами для составления проекта монтажных работ служат:

• утвержденный технический проект (рабочие чертежи завода-изготовителя);

• данные о поставке и изготовлении недостающего оборудования, наличие парка машин и механизмов;

• действующие нормативные документы; инструкции и указания, в том числе по охране труда.

Проект производства работ (ППР) состоит из следующих основных технологических документов:

• графика календарных планов;

• генеральной схемы расположения бурового и вспомогательного оборудования.

Подготовительные работы подразделяются на выполняемые на строительной площадке (подготовка площадки под объекты буровой) и вне строительной площадки (планировка трасс, дорог, коммуникаций к буровой).

Место строительства площадки определяют в соответствии с принятой сеткой бурения. Размер площадки (в м²) в зависимости от класса и типа БУ составляет:

• при разведочном бурении 20000…25000 м²;

• при эксплуатационном 18000…21000 м²;

• при бурении куста на каждую последующую скважину добавляют 2000 м².

При расположении площадки учитывают рельеф местности так, чтобы был естественный уклон, обеспечивающий отвод производственных сточных вод в специальный амбар.

Вышку или вышечный блок располагают на наиболее прочном грунте. Насосный блок располагают так, чтобы обеспечить работу буровых насосов под залив. Установку приемных мостков по возможности предусматривают с подветренной стороны.

Фундаменты

Фундаментом называется естественная или искусственная часть поверхности земли, отведенная согласно закону о землепользовании и служащая для восприятия всех нагрузок, возникающих при эксплуатации, бурении и монтаже нефтепромыслового оборудования.

Конструкция фундамента должна выбираться в зависимости от глубины бурения и конструкций скважин, типа буровой установки, способности грунта к восприятию удельного давления от возникающих в процессе бурения нагрузок. Необходимо применять экономически обоснованные конструкции фундаментов, которые позволяют сократить сроки строительства, поэтому решающее значение имеют состав и свойства грунта.

Для создания безопасных условий необходимо соблюдать следующие условия:

1. удельная нагрузка на грунт не должна превышать допустимой для данного вида грунта;

2. габариты площадок под кустовую буровую должны позволять разместить буровую установку и возможность ее монтажа;

3. необходимо применять экономически обоснованные конструкции фундаментов, которые позволят сократить сроки строительства.

Болота следует осушать во всех случаях, когда это технически и экономически целесообразно. При проектировании земляного полотна с использованием торфа необходимо предусмотреть мероприятия направленные на повышение несущей способности.

Послу обследования почвенно-грунтовых условий площадки и трассы выбирается их конструкция. Применяемые конструкции площадок и трасс подразделяются на семь видов: лежнево-грунтовые, насыпные, намывные, естественные, с торфом в теле насыпи, с применением нетканых синтетических материалов (НСМ), экспериментальные.

Площадки рекомендуется выбирать в летнее время, когда имеются лучшие условия для визуальной оценки грунта. Заключение делает проектно-изыскательская группа.

1. Лежнево-грунтовые.

На подготовленной площадке укладывают продольные лежни из хлыстов на расстоянии 0,8…1,0 м друг от друга, диаметром не менее 160 мм в верхнем отрубе. Затем укладывается сплошной поперечный настил из бревен. После укладки поперечного настила, укладывают колееотбойные бревна диаметром не менее 200 мм и скрепляют проволокой диаметром 6 мм с крайними продольными лежнями.

1 – земляное полотно; 2 – колеотбойные бревна; 3 – сплошной настил; 4 - лежни

Рисунок 1.1 – Конструкция полотна на лежневом настиле

После возводится земляное полотно из песка или легкой супеси. Если строительство осуществляется в зимний период, то основание под них предварительно промораживается.

Недостаток конструкции: при обильных дождях песок оседает, образуя воронки. Поэтому перед монтажом площадки необходимо предварительно тщательно осмотреть.

2. Насыпные площадки

Конструкция насыпных дорог и площадок под куст представляет собой насыпь из дренируюшего грунта (песок или легкая супесь), высота которой зависит от вида грунта и типа болота. Насыпь возводится транспортировкой на самосвалах, скреперах¹ и последующей планировкой бульдозером и трамбовкой.

Если насыпные площадки строят в зимнее время, а монтаж на них делают в летнее, то при обильных снегопадах в теле насыпи остается снег, который впоследствии тает, и на площадке образуется воронка. Поэтому необходимо тщательно осматривать площадку.

3. Намывные площадки

Конструкция намывных дорог и площадок под кусты скважин применяется на пойменной части месторождения, озерах и болотах всех типов при наличии карьеров. Намывные площадки строится с помощью земснарядов², которые перекатывают песчаную пульпу на определенное расстояние. Площадки, построенные таким образом, легко размываются.

4. Площадки с торфом в теле насыпи

Площадки с торфом в теле насыпи применяются на болотах 1,2,3 типа. Торф укладывается, разравнивается и уплотняется. Толщина торфяного слоя 1…1,5 м. После производится отсыпка песком на высоту 1…1,5 м. Площадка такой конструкции становится пригодной для монтажа если она выдерживается по времени, в течении которого дает усадку (обычно более года).

1 – песок; 2 – торфяной слой; 3 – площадка

Рисунок 1.2 – Поперечный профиль земляного полотна с использованием торфа в нижней части насыпи

5. Площадки с применением нетканых синтетических материалов (НСМ)

Конструкции из НСМ применяются на минеральных переувлажненных грунтах. На расчищенную площадку или предварительно отсыпанных выровненный слой грунта укладывают НСМ. Рулоны раскатывают поочередно с нахлестом в поперечном направлении 0,3 м. После этого отсыпается насыпь толщиной 1,0…1,2 м, а при укладке на выравнивающий слой 0,6…0,7м. Ширина слоя НСМ равна толщине насыпи (1…1,2 м). Подобная конструкция применяется на болотах 1 и 2 типа. Конструкция площадок из НСМ должна заменить лежнево-грунтовые, так как использование деревьев не экономично. Использование такого метода ограничивается нехваткой НСМ.

Строительство фундаментов:

1. Разбивка площадок под фундаменты: вышечно-лебедочного, трехдизельного, насосного блока, электростанции (ДЭС 3×200 кВт), емкости промывочной жидкости, мерника, котельной установки (ПКН-24).

2. Разметка амбаров:

• под сброс отработанной выбуренной породы (шламовый амбар) - 800 м³;

• укладка гидроизоляционной пленки, сверху – защитный слой из песка толщиной 0,1 м;

• под сброс полученного разбуренного продукта (грязевой амбар) - 1000 м³;

• под склад ГСМ (33×2,00 м²).

Амбары сооружают глубиной 1,5…2,0 м, выемка грунта под грязевый амбар 19,3·10² м³, под сбросовый 4,94·10² м³.

3. Непосредственно строительство фундаментов.

4. После завершения отсыпки и строительства фундаментов, фундаменты необходимо четко отметить вешками по контуру установления блоков. Фундаменты вышечного блока должны быть выше уровня насосного блока на 700 мм, т.к. желобная система должна иметь уклон на каждый метр – 1 см.

5. Предусматривается установка металлических поддонов для сбора буровых сточных вод. Поддоны соединены желобами, по которым БСВ собираются в емкость 2×21 м³ на фундаменте. Поддоны под вышечный блок 10 м², под силовые агрегаты 10 м², под насосный блок 10 м², глиномешалку 10 м². Металлические полы для сливного блока 70 м², для насосного блока 120 м².

6. Заводят на строительную площадку оборудование и укладывают в один ряд на бревенчатые прокладки, обеспечив подъезды кранов.