Лекция №1.3 Монтаж буровых установок. Способы монтажа буровых установок

Существует четыре способа монтажа буровых установок: агрегатный, мелкоблочный, крупноблочный и модульный. Применение каждого из этих способов обусловлено типами буровых установок, укомплектованностью их основаниями, а также специфическими условиями нефтяного региона, расстоянием перебазировки буровых установок, рельефом местности и другими факторами.

1. Агрегатный способ

Характерен для первичного монтажа. Оборудование с заводов обычно поступает в виде монтажных блоков. Только отдельные блоки, габариты или масса которых не соответствуют техническим условиям грузов, перевозимых по железной дороге, поставляются агрегатами. Для агрегатного способа характерны следующие основные особенности:

• длительные сроки сооружения буровых из-за трудоемкости работ, связанных с монтажом и демонтажем оборудования, строительством и разборкой буровых укрытий, сооружением фундаментов и транспортировкой оборудования и материалов;

• многократность монтажа и демонтажа оборудования приводят к преждевременному его износу, в результате чего возрастает объем ремонтных работ, нарушается комплектность оборудования, отдельные агрегаты монтируют из различных комплектов с разными сроками службы;

• значительно снижается возврат материалов из-за периодической разборки буровых укрытий и коммуникаций.

Все эти недостатки агрегатного способа приводят к низкой производительности труда и высокой себестоимости сооружения буровых.

2. Мелкоблочный способ

По сравнению с агрегатным, мелкоблочный способ сооружения буровых установок позволяет частично ликвидировать вышеперечисленные недостатки. При мелкоблочном способе вся буровая установка, в зависимости от числа узлов, разбивается на 12…20 блоков, кинематически связанных друг с другом. Для этих узлов изготовляют основания, которые и служат фундаментом при установке на площадке, а также транспортным средством во время транспортирования.

Основными недостатками этого способа являются:

• большая расчлененность бурового оборудования на мелкие блоки, которая полностью не обеспечивает создание кинематически увязанных обособленных рабочих узлов;

• большая трудоемкость, связанная с монтажом систем освещения, пневмо- и электроуправления, охлаждения и обогрева, смазки, каркасов укрытий и дополнительных элементов утепления.

3. Крупноблочный способ

По сравнению с мелкоблочным способом имеет следующие преимущества:

• резкое сокращение числа блоков (шесть основных блоков);

• упрощение конструкции фундаментов и снижение за счет этого объема строительно-монтажных работ;

• экономия строительных материалов.

При крупноблочном способе оборудование монтируется в основном на шести блочных основаниях (вышечно-лебедочный без вышки, вышка, насосный, силовой, компрессорный блоки, блок ЦС), которые перевозятся на специальных транспортных средствах – тяжеловозах.

Эффективность крупноблочного способа сооружения буровых зависит от объемов буровых работ, рельефа местности, расстояний транспортировки блоков, наличия естественных и искусственных препятствий на пути транспортировки. Наибольшая эффективность при крупноблочном способе достигается на эксплуатационных площадях с большим объемом буровых работ, небольшими сроками бурения скважин и расстояниями между ними, с открытым непересеченным рельефом.

Эффективность крупноблочного способа снижается при транспортировке блоков набольшие расстояния (особенно на лесистой, болотистой), наличии на пути движения пересечений с линиями электропередач, сельскохозяйственных полей, железнодорожных переездов, ручьев, речек и мостов, крутых подъемов и спусков, косогоров и других естественных препятствий.

В этих случаях оборудование целесообразнее полностью демонтировать, разобрать основание на мелкие секции и перевезти их на автомобильном транспорте.

4. Модульный способ

Предусматривает специальное конструктивное построение буровой установки. При этом буровая установка, включая и металлоконструкции подвышечного основания и рабочей буровой площадки, состоит из модулей полной заводской готовности, т.е. с установленными, отрегулированными и испытанными на предприятии-изготовителе узлами и механизмами, включая все их системы (охлаждения, смазки, обогрева, освещения, управления и т.д.).

При этом способе при монтаже практически исключаются операции по сборке каркасов укрытий и элементов утепления. Модули соединяются друг с другом и с внешними коммуникациями (электрокабелями, трубопроводами подвода воздуха, воды, пара и т.п.) быстроразъемными соединениями. При этом время «первичного» монтажа или монтажа оборудования, поступившего на площадку непосредственно с предприятия-изготовителя, снижается кратно, а время «вторичных» монтажей сравнимо с крупноблочным способом, но лишено всех вышеперечисленных недостатков.

Монтаж и транспортировка модульной буровой установки осуществляются стандартной крановой и автомобильной техникой соответствующей грузоподъемности по обычным автомобильным или промысловым дорогам.

Блочно-модульный способ монтажа позволяет сократить сроки первичного монтажа до 12…15 суток, вторичного до 5…7 суток.

Отличие модуля от блока:

• полная заводская сборка;

• стандартные габариты;

• прочные и жесткие каркасы и укрытия;

• быстроразъемные межмодульные соединения коммуникаций.

Монтаж БУ3Д-86

1. Монтаж основания ВЛБ.

2. монтаж вышки (башенного типа).

3. монтаж ротора, вспомогательной лебедки.

4. монтаж укрытия буровой площадки.

5. Монтаж буровой лебедки.

6. Оснастка талевой системы.

7. монтаж остального оборудования ВЛБ (ключ АКБ, машинные ключи, пневмораскрепитель, подсвечник, шурф).

8. монтаж укрытия лебедки.

9. монтаж гидросети, воздухопроводов, устройств обогрева, электрооборудования.

10. монтаж приемного моста.

11. Монтаж трехдизельного блока.

12. монтаж циркуляционной системы.

13. монтаж оснований блоков.

14. Установка насосов УНБТ-950.

15. Монтаж привода насосов.

16. монтаж обвязки ЦС.

17. монтаж укрытия насосно-циркуляционной системы.

18. монтаж компрессорного блока.

19. монтаж металлоконструкций межблочных.

20. Прокладка кабельных линий.

21. монтаж внешних коммуникаций.

После окончания монтажа блоки соединяются между собой.

Пример: общая продолжительность строительства скважины при бурении на глубину 1780 м, БУ 3Д-86 на о.Колгуев – 270,7 сут.

Этапы строительства: монтаж – 76 суток, подготовительные работы к бурению – 3 суток, бурение – 47 суток, крепление 19 суток, испытание - 42,2 суток (в процессе бурения), демонтаж бурового оборудования – 8 суток, монтаж А–50 – 12 суток. Испытание объектов 39,5 суток, демонтаж А-50 – 4 суток.

монтаж буровой установки в блочно-модульном исполнении

На примере БУ3900/225 ЭК-БМ

Установка с электрическим приводом постоянного тока в блочно-модульном исполнении с эшелонным расположением блоков для кустового бурения.

Монтаж сводится к установке блоков, модулей, стыковке блоков и коммуникаций, выверке и центровке механизмов, кинематически связанных между собой, наладке механизмов и систем управления, опробованию механизмов на холостом ходу без нагрузки и т. д. Для монтажных работ рекомендуется применять краны грузоподъемностью от 15 т, 25 т, 40 т и до 100 т. На проведение монтажа должен быть разработан проект.

Определяя последовательность ведения монтажных работ, необходимо иметь в виду следующее:

• основание вышечно-лебедочного блока при монтаже должно опираться через винтовые опоры на направляющие балки, ходовые колеса при этом разгружены;

• остальные блоки ходовыми роликами опираются на рельсы направляющих балок;

• подъем вышки осуществляется от РПДЭ лебедки только после жесткого закрепления основания вышечно-лебедочного блока к направляющей, что необходимо для создания противовеса при подъеме вышки;

• за базовую ось при монтаже принимается ось первой скважины.

При этом рекомендуется следующий порядок монтажа:

1. Монтаж вышечно-лебедочного блока:

Монтаж четырех балок направляющих, на них лонжероны (левый, правый), узлы металлоконструкций ВЛБ, площадку, траверсу, подвески ПВО, модуль ротора с приводом, модуль управления, модуль вспомогательной лебедки, подсвечники, модуль буровой лебедки, кабину бурильщика, укрытие. Произвести оснастку, подъем и центрирование вышки.

2. Монтаж блоков ЦС, насосного, компрессорного и электрооборудования:

Установить на рельсы направляющей первые этажи модулей блока ЦС и насосного блока. Выполнить стыковки коммуникаций пара, конденсата, воды, воздуха, всасывающих и нагнетательных трубопроводов бурового раствора по первому этажу и между ВЛБ и блоками ЦС.

Установить на направляющую компрессорный блок и соединить его с модулем площадки для обслуживания насосов.

Смонтировать коммуникации воздуха и дренажа между насосным и компрессорными блоками.

Установить на направляющую раму тиристорный модуль, на него - тиристорный блок, площадки обслуживания, установить на направляющую модуль распределительного устройства, присоединить к нему маслосборник.

Установить на модулях ЦС, насосного, компрессорного блоков и тиристорного модуля кронштейны под желоба ЦС и желоба. для подвески выкидных линий ПВО установить на модулях блока ЦС и модуле подпорных насосов со стороны приемного моста кронштейны. Смонтировать на них желоба.

Установить дизельную электростанцию. Выполнить электромонтаж по первому этажу ЦС и насосного блоков, смонтировать второй этаж модулей очистки ЦС.

Выполнить разводку и стыковку коммуникаций по второму этажу.

Смонтировать внешнюю часть шнекового транспортера системы шламоудаления и укрытие.

Смонтировать и закрепить кровельные модули блоков очистки ЦС (третий этаж) кабельные трассы, укрытия.

Смонтировать блок дополнительных емкостей и трубопроводов от него.

Рекомендуемая последовательность первичного монтажа ВЛБ

БУ 3900/225 эк-бм

1. установить и скрепить направляющие (не менее двух балок по длине), выдержав базовый размер 10387 мм от начала направляющих до оси первой скважины;

2. установить на направляющую механизмы перемещения №1 и № 2 (блоки должны опираться через винтовые опоры);

3. установить на блоки механизма перемещения модули левого и правого лонжеронов (разность диагоналей допускается не более ±10 мм), закрепить болтами и раскрепить винтовыми тягами;

4. установить и соединить с направляющей и блоками механизма перемещения гидроцилиндры механизма перемещения, состыковать коммуникации (гидросистемы, пара, конденсата, воздуха, электрокабелей);

5. установить и закрепить снизу к модулям лонжеронов двутавровую балку, подвески тали грузоподъемностью 8 тонн для затаскивания противовыбросового оборудования к устью скважины;

6. установить и закрепить к модулям лонжеронов устройство обогрева устья скважины;

7. установить модули площадки с вентилятором;

8. установить теплоизолированные площадки, организующие второй пол (отметка +5140 мм) (площадка задняя, площадка передняя);

9. установить и закрепить балку переднюю с тягами;

10. установить и закрепить ферму заднюю в сборе;

11. собрать двутавровые балки с талями ручными передвижными червячными грузоподъемностью 8 т, установить и закрепить их к передней и задней фермам;

12. установить на двутавровые балки поддон с воронкой для последующего монтажа поддона к модулю ротора;

13. установить на второй пол в подроторном пространстве площадку переходную и ограждения (перила);

14. состыковать коммуникации пара, конденсата, воздуха, электрокабелей;

15. установить в лебедочной части модуля площадку с вентилятором, площадку под лебёдкой;

16. смонтировать модуль буровой лебедки;

17. смонтировать модуль площадки с электрошкафами;

18. смонтировать модуль ротора с приводом на балку переднюю и ферму заднюю, затем подсоединить;

19. смонтировать модуль управления;

20. смонтировать модуль вспомогательной лебедки на балку переднюю и ферму заднюю;

21. состыковать межмодульные коммуникации пара, конденсата, воздуха, электрокабелей, воздуховода обдува электродвигателя привода ротора;

22. установить на буровую площадку кабину бурильщика;

23. смонтировать укрытие буровой площадки;

24. смонтировать укрытие низа буровой площадки;

25. смонтировать устройство для подъема вышки и вышку в горизонтальном положении;

26. оснастить талевую систему;

27. смонтировать на вышке стояк манифольда, элементы противозатаскивателя;

28. подвести электропитание от дизель-электрической станции к КТУ и от КТУ к электродвигателю регулятора подачи долота и к выносному пульту управления для подъема вышки;

29. произвести подъем вышки;

30. провести центровку вышки;

31. смонтировать пенвмораскрепители;

32. смонтировать укрытие лебедки;

33. смонтировать кран косольно-поворотный грузоподъемностью 3,2 т, лестницы и площадки входящие в металлоконструкцию ВЛБ;

34. смонтировать стеллажи, модуль приемного моста, модуль наклонного желоба;

35. площадку инструментальную с кронштейном и блок - боксом ГУПа;

36. смонтировать пульт управления механизмом перемещения и выравнивания;

37. смонтировать блок – бокс;

38. выполнить стыковки коммуникаций пара, конденсата, воды, воздуха;

39. смонтировать тяги от ВЛБ до блока ЦС;

40. смонтировать и привести в рабочее состояние ограничитель подъема талевого блока;

41. пристыковать к направляющим балкам справа короткие направляющие балки 4,5 м (см. с приёмного моста на вышку).