Буровое оборудование для строительства скважин

Оборудование для сооружения нефтяных и газовых скважин, особенно глубоких и сверхглубоких, достаточно громоздкое и массивное, поэтому почти все его элементы устанавливают на мощные железобетон­ные фундаменты или сварные конструкции из толстостенных бурильных труб при блочном монтаже оборудования.

Все оборудование для сооружения скважины можно условно объеди­нить в несколько основных блоков:

1 — буровая вышка с талевой системой, подъемной лебедкой, элемен­тами управления и настилом для сборки, приемки, хранения бурильных и обсадных труб;

2 — силовой блок, состоящий из нескольких дизельных или электриче­ских двигателей, предназначенный для привода ротораи подъемной ле­бедки, включающий систему трансмиссий, редукторов, карданов и шкивов;

3 — насосный блок для промывки ствола скважины, включающий один-два или три буровых насоса с электрическим или дизельным приводом.

4 — циркуляционная система, включающая несколько емкостей для хранения бурового раствора, перемешиватели с электроприводом, блок приготовления и регулирования свойств бурового раствора, блок очистки от выбуренной породы, желоба с шиберами для манипуляции с выходящим из скважины при бурении потоком жидкости.

Буровая вышка либо монтируется при помощи подъемников и домкра­тов отдельными секциями с последующим их соединением, при этом пер­вым монтируют верхний пояс с кронблоком, а последним — нижний пояс, либо собирается горизонтально на земле, а затем тракторами и подъемны­ми стрелами поднимается в вертикальное положение. Если позволяет рель­еф местности, то иногда вышки собирают на центральной базе, затем транспортируют к месту сооружения скважины при помощи мощных платформ и тракторов.

После установки вышки на фундаменты или платформы ее укрепляют растяжками, затем устанавливают подъемную лебедку, оборудуют направ­лением устье скважины.

Следующим этапом монтируют силовой блок для привода лебедки и ротора, трансмиссионную систему, систему пневматических муфт и гидро­тормоза, пульт управления. Лебедку оснащают талевым канатом, другой конец которого пропускают через шкивы кронблока и талевого блока (по­лиспаста) и прикрепляют к основанию вышки специальным приспособле­нием. Устанавливают ротор и соединяют с двигателями цепной передачей посредством пневматической муфты.

Одновременно или поочередно монтируют насосный блок и циркуля­ционную систему. Привод насосов от двигателей осуществляют клиновыми ремнями и шкивами. Циркуляционную систему соединяют с буровыми на­сосами трубопроводами и оснащают виброситами для выделения из про­мывочного агента сравнительно крупных частиц выбуренной породы (шлам), пескоотделителями и илоотделителями для более тонкой очистки промывочного агента, дегазатором для очистки от газа.

На емкости для хранения бурового раствора устанавливают механиче­ские и гидравлические перемешиватели, центробежные насосы, осуществ­ляющие подачу жидкости в буровые насосы, пескоотделители, илоотдели-тели и блок приготовления и регулирования свойств промывочного аген­та. Отдельно устанавливают и обвязывают манифольдами с циркуляцион­ной системой блок приготовления промывочного агента, основными узлами которого являются силосы - хранилища сыпучих материалов, дозаторы и смесительное устройство.

В зависимости от назначения скважины, ее глубины, геологических и климатических условий района, транспортного сообщения буровые уста­новки комплектуются по-разному, при этом во всех случаях стремятся к наиболее простому набору бурового оборудования, обеспечивающему ка­чественное, безаварийное, с минимальными затратами времени и средств, сооружение скважины.

Требования, предъявляемые к буровым установкам, определя­ются условиями бурения. Из факторов, определяющих условия бурения, в первую очередь следует учитывать: природно-климатические и геологиче­ские; отдаленность от ремонтных баз и источников энергии; частоту пере­мещения на новые точки бурения; загазованность окружающей среды, за­грязненность рабочих мест буровым промывочным раствором; необходи­мость обеспечения бесперебойного процесса бурения для устранения воз­можных осложнений в стволе скважины; высокую абразивность и корро­зионную активность бурового промывочного раствора; стесненность рабо­чих мест и др.

Требования к буровым установкам разделяются на технические, экс­плуатационные, технологические, экономические, социальные и специаль­ные.

Технические требования заключаются в том, чтобы конструкция буро­вой установки отвечала новейшим достижениям науки и техники, а ее па­раметры соответствовали мировым стандартам. Машины и оборудование имели бы высокий коэффициент полезного действия (КПД), достаточную прочность, надежность и долговечность.

Эксплуатационные требования состоят в том, что в процессе эксплуа­тации работоспособность буровой установки будет поддерживаться прове­дением технического обслуживания и ремонтов. С этой целью необходимо обеспечить высокую ремонтопригодность буровой установки, т.е. доступ­ность ее агрегатов для технического обслуживания и ремонта, возможность контроля технического состояния и замены быстроизнашивающихся узлов и деталей.

Технологические требования связаны с материальными и трудовыми затратами на изготовление буровых установок. К ним относятся:

простота конструкции машин, достигаемая максимальным упрощением их структурной схемы;

простота форм деталей, рациональный выбор материала и способа по­лучения заготовок с целью экономии материала;

оптимальные точность изготовления и шероховатость поверхности, уменьшение размеров обрабатываемых поверхностей;

правильный выбор допусков и посадок, обеспечивающий взаимодейст­вие деталей, взаимозаменяемость, соблюдение их размера ддя устранения подгоночных работ при сборке;

максимальное использование стандартных и унифицированных узлов и деталей;

уменьшение номенклатуры режущего и крепежного инструментов, используемых при механической обработке и сборке.

Экономические требования связаны с необходимостью обеспечения минимальных производственных и эксплуатационных расходов, опреде­ляющих эффективность буровой установки. В сфере производства эконо­мические требования удовлетворяются технологичностью конструкций, по­зволяющей при заданном объеме выпуска и конкретных производственных возможностях изготовить машину при наибольшей производительности труда и наименьшей себестоимости. Важное экономическое требование — экономия металла и других материалов путем снижения материалоемкости машин и оборудования. К эксплуатационным экономическим показателям относятся производительность механического бурения и спускоподъемных операций, время, затрачиваемое на подготовительно-заключительные, вспомогательные и ремонтные работы.

К социальным требованиям относятся безопасность работы, легкость управления и обеспечение нормальных условий труда дляобслуживающего персонала Социальные требования должны рассматриваться как обяза­тельные вследствие того, что условия работы буровиков относятся к тяже­лым и опасным.

Специальные требования связаны с условиями работы буровых уста­новок. Компоновочные схемы и расположение машин и всей установки выбираются с учетом удобств управления и обслуживания, а также огра­ничений в занимаемой площади, что особенно важно дляработы в море и на пересеченной местности. Масса буровых машин должна соответствовать грузоподъемности промысловых кранов и транспортных средств. Буровая установка должна разбираться на транспортабельные и легко демонтируе­мые узлы. Электрооборудование должно иметь взрывобезопасное исполне­ние.

Дата добавления: 2015-07-13