Классификация и основные параметры буровых установок

Общие принципы классификации буровых установок

Совокупность техники для проведения комплекса бурильных работ попадают под общий технический термин – классификация буровых установок. Типология оборудования различает главные параметры для эксплуатации конструкций:

Виды буровых установок

Комплекс устройства и смежных агрегатов для оборудования скважин используется в таких промышленных сферах, как:

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установокКлассификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установокКлассификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

В научных исследованиях применяются установки, модифицированные под добычу геологических образцов.

Буровые установки комплектуются в зависимости от следующих параметров:

В строительстве и при некоторых методах геологоразведки используют передвижные или самоходные буровые установки.

Переносные комплексы или отдельные конструкции применяются при геологоразведке в горных массивах.

В зависимости от технических параметров работ, свайные установки классифицируются по типу привода, или способом питания на следующие подгруппы:

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установокКлассификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установокКлассификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установокКлассификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

В зависимости от климатической зоны, агрегаты имеют категорию: плавучие буровые (предназначены для работ на воде), наземные.

Классифицирование установок по методу бурения

Для механического разрушения породы используется несколько способов бурения.

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Шнековое. Технический параметр работ подразумевает резцовое разрушение породы буровым механизмом с одновременным выбросом ее на поверхность.

Шарошечное. Разрушение породы происходит ударным способом, при котором порода истирается и выносится на поверхность воздушным потоком.

Ударно-вращательный способ бурения осуществляется машинами с установленным пневматическим ударником. Выброс породы происходит за счет работы дополнительного оборудования – компрессора.

Виды буровых установок, используемых для определенных пород

Для проделывания скважин, технически подходящих к конкретному типу породы, используют несколько видов механизмов.

Установки вращательного типа бурения. К забою машины установлен вращающийся механизм, который вырезает породу. В качестве ударника используется утяжеленная коронка или долото.

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Вращательно-ударные установки. Вырезка породы осуществляется одновременным вращением забоя и ударными тактами. Долото или ударная болванка имеет армирующий усилитель. В некоторых случаях устанавливается алмазная коронка.

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Ударный (снарядный) способ. Для проделывания отверстий в рыхлых, осадочных породах, применяют метод на основе ударов по установленному забою. Метод ударного бурения используется для получения отверстий не более 100 м.

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Конструкции вибрационного типа. Через магистрали двойных труб подается вибрация от генератора, который является вторичной машиной бурового модуля. Виброзонд осуществляет вырезку породы и по смежным механизмам выбрасывает ее наверх.

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Комплекс огнеструйного бурения. Для установки скважины в твердых, кристаллических горных породах, используют газовые струи для разрушения основы грунта. Установка приводится в рабочее состояние с помощью газа, который производит горение в недрах.

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Разрядно-импульсное бурение производит разрушение и выброс породы с помощью электроимпульсов. Применяется при глубинной работе.

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Взрывное бурение применяют при геологоразведке в горных массивах и труднодоступных местах.

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Классификация по типу бурового вращателя

В зависимости от специфики вращательного механизма, конструкции подразделяются на несколько видов.

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установокШпиндельный механизм вращателя. Машины с такой модификацией вращателя считаются технически устаревшими, используются для комплектации скважин до 200 м в небольших промышленных предприятиях.

Установка роторного вращателя позволяет эксплуатировать комплекс в осадочных и горных породах на глубину выше средней.

Подвижный вращатель – современная технология, применяемая во всех отраслях, позволяет получать отверстия как при сверхглубоком, так и при поверхностном бурении.

Виды выполняемых работ

В зависимости от параметров выполняемых задач, эксплуатируемое оборудование имеет подкатегории:

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Эксплуатационные комплексы используются на предварительных заборах породы для дальнейших работ и исследований грунта. При инженерных работах параметр скважин имеет незначительную глубину.

Разведывательные машины используются для геологических поисков полезных ископаемых. В геологоразведке применяют для нахождения нефти и газа.

В этих же процессах для исследования водяных пластов и бурения артезианских скважин.

Вспомогательное оборудование используется для проделывания скважин под сваи в строительстве при укладке фундамента различной глубины и назначения.

Классификация установок по глубине выполняемых работ

Комплексы буровых установок по глубине проделанной скважины подразделяются на:Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Каждая машина может оснащаться электрическим, гидравлическим или дизельным приводам. Метод получения скважин зависит от комплектации машины под вид конкретной работы.

Наземные буровые модули устанавливаются непосредственно на грунт, независимо от того предусмотрена ли транспортная опора или агрегат переносной.

Морские комплексы устанавливаются на плавучие опоры с разными схемами монтажа к подводному дну. Амортизационные комплектующие позволяют эксплуатировать при значительном колебании поверхности.

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Классифицирование по способу передвижения

Буровые комплексы имеют типологию по способу передвижения.

Переносные

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Техника небольших размеров используется для бурения до 200 м. Эти машины имеют небольшой вес (до 1000 кг), быстро комплектуются на участке, не требуют наличия сертификатов соответствия при буровых работах. Поскольку все элементы агрегата разбираются, переносятся и собираются на месте непосредственно – второе название малогабаритных установок – переносные буровые.

Чаще всего используется электрический привод, поскольку необходимое питание составляет 220 V. Такие агрегаты наиболее распространены при бурении водяных колодцев и артезианских скважин.

Переносные ручные

Разновидность малогабаритного оборудования используется для ремонта скважин, при мелком строительстве для отверстий под сваи и столбы, при монтаже отопительных систем.

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Самоходные

Агрегат располагается на транспортном средстве большой грузоподъемностью. Оснащена установка рамой и кабиной. Для передвижения данного вида оборудования не требуется дополнительного транспорта.

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Агрегат устанавливается на основу гусеничных тракторов, вездеходов, как наиболее распространенный вариант, используется рама КАМаЗ. При использовании установки при водном бурении используются катера или другой водный транспорт.

Самоходные буровые установки применяются в промышленной сфере для установки свай при промышленном строительстве, при добыче нефти и газа, реже в мелком хозяйстве. Используется гидравлическая или механическая система, при питании от двигателя буровой, электродвигатель или гидромотор.

К преимуществам самоходных буровых установок можно отнести следующие критерии:

К самоходным агрегатам относят класс гидравлических машин. Преимущество гидравлической системы состоит в том, что агрегат не нуждается в электропитании. Бурение осуществляется за счет веса утяжеленного бура.

Стационарные

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установокБуровые агрегаты, оборудованные дополнительными опорами и монтажными элементами. Изготавливаются по типу блочного модуля, применяются при нефтедобыче и газодобыче. Модули оснащаются вышками с электронным управлением буровых работ.

В качестве дополнительных блоков в модули устанавливаются системы очистки, обогревательные установки и прочее оборудование. Для производства нефтяных скважин в условиях пониженных температур, разрабатываются стационарные буровые с дополнительными блоками питания для поддержания рабочей температуры.

Видео: Буровые установки

Источник

Издается с 2007 года

Описание буровых установок, их типы и разновидности

Область применения буровых установок очень обширна. Они используются в строительстве, горной промышленности, пищевой индустрии. В повседневной жизни люди каждый день пользуются тем, что получено с помощью установок для бурения – водой.

Общее описание буровой установки

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Вода, впрочем, как и нефть, залегает на разных глубинах. Буровая установка помогает проникнуть в глубь и поднять драгоценную жидкость на поверхность. Или сделать скважину в скале для закладки заряда. Такая техника может иметь как промышленные масштабы, так и ограничиваться организацией водоснабжения на дачном участке.

Все буровые представляют собой систему взаимосвязанных узлов, которые позволяют… сделать отверстие в любом, или почти любом, грунте. В процессе их применения образуется скважина цилиндрической формы, стенки которой называются стволом, верхняя часть – устьем, а дно – забоем.

Стандартные буровые установки для бурения скважин на воду состоят из следующих основных элементов:

Принцип работы

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Буровая машина работает на сочетании кинетической и динамической энергии. Динамическое движение обеспечивает подъемный механизм, например, лебедка или кран, которые поднимают ударный элемент. Кинетическую силу реализует бурильное устройство, которое бьет по грунту трубной колонной и постепенно продвигается вниз.

Чтобы защитить скважину от обвала грунта, вдоль ствола устанавливаются обсадные трубы. Для устранения лишней почвы в процессе работ, используются водяные насосы и отстойники.

Классификация буровых установок

Бурильные установки имеют широкую сферу применения за счет дополнительного оборудования в комплектации. Они применяются в разработке и реставрации скважин под воду, для закрутки свай, добычи газа, нефти и других полезных ископаемых.

Классификация оборудования проводится по нескольким критериям, среди которых:

Классификация по типу бурения

Буровые установки имеют свои особенности, которые зависят от температуры воздуха, типа грунта, назначения скважины. Наиболее распространены три основных типа бурения:

Обратите внимание! Есть ещё горизонтально-направленное бурение. Оно немного отличается от остальных типов. О его особенностях можно прочитать тут.

Ударные

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Установка для ударного бурения скважин состоит из:

Риск преждевременного осыпания грунта – один из недостатков этого типа бурения. Кроме того, к недостатком данной буровой техники стоит отнести относительно небольшую глубину бурения.

Однако у ударного метода есть и преимущества:

Шнековые

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Шнековые буровые используют на мягких и песчаных почвах. По сути – это передвижная установка с ручным или механизированным буром, закрепленным на регулируемую штангу. Как несложно догадаться по названию – основным рабочим органом подобного оборудования является шнековый бур.

Бур вкручивается в землю и шнек разрезает почву, передавая её на поверхность. Охлаждение происходит от самой почвы. Наиболее эффективны шнеки с полым центральным каналом. Через него с помощью гидравлического насоса подается вода или воздух, что снижает силу трения во время процесса.

Обратите внимание! Если режущие лопасти меньше 10 см, то частота вращения должна быть не более 500 об/мин.

В зависимости от нужной глубины штангу наращивают. Делают первый проход на длину одной штанги, затем установку выключают, штангу отсоединяют, поднимают наверх и наращивают еще одной. Максимальная глубина бурения шнековым методом составляет 120 метров, хотя обычно работают до 50 м.

Среди преимуществ шнековой установки можно отметить:

Кроме того, для работы не нужно привлекать квалифицированного специалиста.

Роторные

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Подходят для любого типа грунта. Часто используются при строительстве и бурении скважин на воду на твердых почвах с галькой, щебнем и известняком. Роторный буровой станок проходит породу благодаря мощному долоту на конце бура.

Диаметр долота больше, чем сама буровая колонна. Это позволяет, во-первых, получить максимальную силу удара, а, во-вторых, увеличить срок службы колонны, поскольку отсутствует ее трение о грунт. Кроме того, без потерь от трения, вся энергия машины идет на проворачивание долота в забое, что позволяет сократить энергозатраты.

Роторная бурильная машина подойдет для скважин глубиной свыше 300 м и диаметром до 70 см. Её используют в строительстве, горных разработка для буровзрывных работ, в промышленности для добычи артезианской и минеральной воды.

По ходу бурения диаметр скважины уменьшается. То есть сначала делается самый большой размер, затем скважина обсаживается трубами с технологическими отверстиями. Через них в пространство между трубой и скважиной поступает цемент. Дальше продолжается бурение меньшего диаметра и снова обсадка. Чем реже приходится делать обсадку, тем быстрее идет работа, а значит меньше общие затраты на процесс в целом.

Для промывки бура, подъема грунта и охлаждения инструмента необходимо использование воды. Её подача может осуществляться двумя способами: прямым и обратным.

При прямой подаче жидкость с помощью насоса нагнетается в технологические отверстия долото, а через них на дно скважины. После размытия почвы она выбрасывается наверх по затрубному пространству – за пределами штанги – и попадает в очистительный комплекс.

При обратной подаче вода самотеком поступает в скважину, а поднимается наверх по штанге под действием обратного давления, создаваемого насосом. Этот способ считается более эффективным по нескольким причинам:

Однако оборудование с обратной подачей воды изначально стоит дороже.

Силовые агрегаты буровых станков

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

В качестве привода буровых установок используются силовые агрегаты различных типов. Основными являются:

Дизельные двигатели используются в основном на малогабаритных буровых установках (МГБУ), которые отличаются высокой мобильностью. Кроме того, такие силовые агрегаты применяются на самоходных буровых станках.

Для повышения эффективности работ, снижения выбросов и расходов на топливо применяется смешанный тип привода – дизель-электрические установки. Они применяются в горнодобывающей отрасли и способны обустраивать скважины глубиной до 6 км.

Также на твёрдых породах применяются электрогидравлические буровые установки. Этот тип питания довольно распространен, поэтому такие буровые станции имеют широкую сферу применения.

Электрическое буровое оборудования используются при малых глубинах бурения, а также на участках с доступом к сетям электроснабжения. В основном это малоэтажное коттеджное строительство при организации водозаборных скважин для личного пользования.

Буровые установки по типу перемещения

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Работа оборудования по бурению скважин производится на различных участках. В зависимости от мощности и габаритов, такая техника может быть переносной или передвижной.

Переносные представляют собой малогабаритные буровые установки весом до 1 тн. МГБУ просты в сборке, легко перевозятся. Обычно работают на скважинах и водяных колодцах глубиной до 100 м. Преимущественно имеют привод от стандартной сети 220 В.

Ручные переносные установки – это разновидность мини буровой, которые используют для местного ремонта или пробивки отверстий под сваи.

Самоходные могут монтировать на колесную или гусеничную базу. Они отличаются высокой проходимостью и грузоподъемностью. Такая техника чаще используется для бурения скважин на воду, а также в нефтегазовой отрасли. Установку не нужно демонтировать, она подходит для длительной стационарной работы.

К самоходным агрегатам относят и машины с гидравлическим приводом. Их основное достоинство в том, что такие системы не нуждаются в электропитании, бурение происходит за счет увеличенной массы рабочего инструмента.

Стационарные – это мощные буровые станции, которые в основном работают на газо- и нефтедобычи. Стандартное оборудование укомплектовано усиленными опорами, монтажными элементами, системами очистки и вышкой с электронным управлением процессом бурения. Также среди дополнительных функций стоит отметить специальные обогревательные элементы для работы в условиях низких температур.

Источник

Классификация буровых установок

Буровые установки можно классифицировать следующим образом:

— для эксплуатационных работ;

— для разведочных работ;

— для технических скважин.

По способу бурения:

По технике передвижения:

Основным параметром буровых установок является глубина бурения (грузоподъемность). Грузоподъемность зависит от конструкции буровой, ее характеристик, а также от скважины.

Для буровых установок используются характеристики номинальной и максимальной грузоподъемности. Номинальная грузоподъемность определяет максимальное время работы буровой. Максимальная грузоподъемность характеризует пороговые значения по эксплуатации буровой установки.

Кроме грузоподъемности важными характеристиками буровых установок является: тип шасси для самоходных установок и крутящий момент. Буровые установки самоходного типа являются частью движущегося транспорта (трактора, машины, судна). Но при этом, для их доставки все равно требуется дополнительный транспорт в виде полуприцепа-тяжеловоза или низкорамника.

Буровые установки являются сложной техникой, которая включает в себя большое количество оборудования. В зависимости от направления использования буровой установки, параметры и характеристики входящего в него оборудования существенно различаются.

4.3 Состав буровой установки.

Буровая установка включает следующие элементы: основной двигатель (главный привод), буровая вышка, подвышечное основание (фундамент), оборудование для спуско-подъемных операций (СПО), буровые насосы, противовыбросовое оборудование (превенторы).

Основной двигатель (главный привод).

В современных буровых установках в качестве основных энергоприводов используют двигатели внутреннего сгорания. Дизельное топливо — основное и легкодоступное сырье. На не­которых буровых установках применяют двигатели, работаю­щие на природном газе.

Число и габариты главных двигателей зависят от назначения и характеристик буровой установки. В буровых установках для неглубокого бурения (менее 1524 м) используют два двига­теля мощностью 373—746 кВт. Для глубокого бурения при­меняют мощные буровые установки, которые снабжены тремя-четырьмя двигателями, способными развивать мощность 2237 кВт.

Энергия к различным механизмам буровой установки пере­дается механическим или электрическим путем. При механиче­ской передаче энергия от каждого двигателя пере­дается в общий узел, называемый трансмиссией.

Трансмиссия передает энергию лебедке и ротору через втулочно-роликовую цепь и цепные колеса. При механической передаче энергии к буровым насосам применяют большие при­водные ремни. При электрической передаче энергии дизельные двигатели устанавливают на некотором расстоянии от буровой установки и используют для приведения в действие мощных энергогенераторов.

Генераторы вырабатывают электрический ток, который пере­дается по проводам к электродвигателям, соединенным непо­средственно с лебедкой, ротором и буровым насосом.

Основное преимущество дизельно-электрической системы со­стоит в том, что она исключает силовую трансмиссию. Кроме того, с применением дизельно-электрической системы шум дви­гателей удален от места работы буровой бригады.

Буровая вышка и подвешенное основание

Подвышечное основание служит опорой для буровой вы­шки, лебедки и бурильной колонны.

Оборудование для спуско-подъемных операций.Спуско-подъемное оборудование состоит из лебедки, тале­вой системы и талевого каната. Лебедка — основной механизм буровой установки, позволя­ющий поднимать тяжелые грузы и опускать их с помощью проволочного каната, намотанного на* барабан. Кроме того, с ее помощью бурильщик, используя катушки, свинчивает или развинчивает бурильные трубы и другие соединения.

Талевая система включает два блока: кронблок и тале­вый блок. Кронблок — это неподвижный блок, находящийся в верхней части вышки. Талевый блок пере­мещается вверх и вниз по вышке во время свинчивания-развин­чивания труб. Каждый блок имеет ряд шкивов, через которые проходит талевый канат. Один конец талевого каната, выходя­щий из кронблока, прикреплен под подвышечным основанием к специальному механизму крепления (мертвый конец), дру­гой— намотан на барабан лебедки.

Использование каната длиной в несколько раз больше, чем одна струна, дает выигрыш в грузоподъемности.

После нескольких спуско-подъемных операций талевый ка­нат перетягивают, т. е. его снимают, отсекают около Эми по­дают в работу новую часть. Таким образом, одна и та же часть каната не остается в интервалах высоких напряжений.

Талевый канат представляет собой мощный проволочный трос, используемый при бурении и заканчивании скважины для подъема или спуска бурового оборудования массой несколько десятков тонн.

Оборудование для роторного бурения

Оборудование для роторного бурения включает ротор и ро­торные вкладыши ротора, ведущую трубу и вкладыш (зажим) под трубу (рис. 4.1), вертлюг и бурильную колонну.

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Рис 4.1 Ротор (а), роторные вкла­дыши (б), вкладыши для ведущей трубы (в)

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Основная функция ротора состоит в передаче вращатель­ного движения через подшипники ведущей и бурильным тру­бам, а также долоту. Вращение долота необходимо для разру­шения породы и бурения скважины. Вкладыши, кроме передачи вращения ведущей трубе, служат посадочным гнездом для клиньев.

Роторные клинья (рис. 4.2) — это специальные устройства, с закрепленными на внутренней поверхности зубчатыми эле­ментами. Они необходимы для захвата бурильной колонны, подвешенной в скважине во время свинчивания или развинчи­вания замков бурильных труб или УБТ.

Мощность, требуемая для вращения ротора, передается от основных приводных двигателей через цепную передачу транс­миссии. Мощность может быть также передана непосредственно через вал, соединенный с двигателем — при­водом ротора.

Ведущая труба имеет шестиугольную или квадратную форму. Ее основная функция заключается в передаче движения бурильной колонне, когда вкладыши ведущей трубы соединены с вкладышами ротора. Ведущая труба служит также каналом для подачи бурового раствора по бурильным трубам к долоту. Во время спуско-подъемных операций ведущая труба нахо­дится в боковом отверстии меньшего диаметра (шурфе), про­буренном специально для этой цели.

Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть фото Классификация и основные параметры буровых установок. Смотреть картинку Классификация и основные параметры буровых установок. Картинка про Классификация и основные параметры буровых установок. Фото Классификация и основные параметры буровых установок

Вертлюг (рис. 4.3) устанавли­вают над ведущей трубой. Его ос­новная функция — исключить пере­дачу вращательного движения от ведущей трубы или бурильной ко­лонны к талевому канату. Это осу­ществляется вращением нижней части вертлюга на мощных ролико­вых подшипниках. Поскольку верт­люг должен выдержать вес всей бурильной колонны, он должен быть очень прочным и иметь те же номинальные характеристики, что и талевый блок.

Вертлюг снабжен штропом, ко­торый устанавливают на крюке на нижнем конце талевого блока.

Штроп 1 изготовлен из термообработанной стали повышенной износостойкости. Отвод штропа 2 изготовлен из термообработанного стального сплава повышенной из­носостойкости и прочности (от дей­ствия высокого давления раствора). Крышка 3 служит опорой отвода. Основной элемент вертлюга — пла­вающая сменная самоустанавлива­ющаяся труба 4, которая соединя­ется со стволом вертлюга, имеет внизу уплотнительные кольца и изготовлена из цементируемой стали.

Верхний ряд конических роликов 5 (подшипник) восприни­мает действие осевых нагрузок (направленных вверх) и исклю­чает радиальные колебания. Кронштейны с амортизаторами 6 увеличивают рабочее пространство в буровой вышке. Основной нижний 7 и верхний 5 подшипники обеспечивают соосность вра­щающихся и неподвижных деталей вертлюга. Все вращаю­щиеся детали вертлюга находятся в масле, утечку которого предупреждает удлиненное внутреннее кольцо 8 нижнего ра­диального подшипника.

Кроме того, можно подавать буровой раствор в ведущую трубу через боковое соединение — отвод, с помощью которого гибкий буровой шланг соединяется с вертлюгом. Буровой шланг присоединяется через стояк и поверх­ностную обвязку к буровым насосам.

Бурильная колонна состоит из бурильных труб, УБТ, эле­ментов компоновки низа бурильной колонны (КНБК) и долота.

Бурильная колонна служит средством передачи вращательного движения долоту, а также каналом для подачи бурового ра­створа.

Утяжеленные бурильные трубы (УБТ) с большим наружным диаметром применяют в основном для обеспечения нагрузки на долото во время бурения. Опыт показал, что на долото дол­жно быть приложено максимум 85 % общего веса УБТ. Осталь­ной вес используется для растяжения бурильной колонны во избежание ее продольного изгиба.

Элементы КНБК обычно включают УБТ, стабилизаторы и амортизаторы. Утяжеленные бурильные трубы применяют для создания постоянного напряжения растяжения в бурильной ко­лонне. Стабилизатор — специальное устройство с наружным диаметром, близким диаметру скважины. Основ­ная функция стабилизатора заключается в предотвращении скручивания и изгиба УБТ и в управлении направлением бу­рильной колонны. Стабилизаторы устанавливают между УБТ вблизи долота. Амортизатор входит в состав КНБК для исклю­чения ударов при вертикальном колебании долота в процессе бурения твердых пород. Тем самым бурильная колонна и устье­вое оборудование защищаются от действия вибраций долота.

Долото — основной элемент бурильной колонны, который используют для разрушения породы с целью бурения сква­жины. У долота может быть одна (например, у алмазного или поликристаллического штыревого долота), две или три режу­щие головки, называемые шарошками (двух- или трехшарошечное долото). Последнее наиболее широко применяется в не­фтяной промышленности.

Буровые насосы.Основной элемент бурового насоса представляет собой пор­шень, совершающий возвратно-поступательные перемещения в цилиндре и создающий давление для движения объема жид­кости. Буровые насосы обычно используют для обеспечения циркуляции большого количества бурового раствора (19— 44 л/с) по бурильным трубам через насадки на долоте и об­ратно на поверхность. Следовательно, насос должен создавать давление, достаточное для преодоления значительных сил со­противления, и перемещать буровой раствор.

Применяют насосы двух типов:

двухцилиндровые насосы (дуплекс-насосы), включающие в себя два поршня двойного действия (в этом типе насоса пор­шень создает давление одновременно при поступательном и об­ратном ходе);

трехцилиндровые насосы, в состав которых входят поршни одинарного действия (в этом типе насоса поршень создает дав­ление только при поступательном ходе).

Регулировать объем и давление можно, изменяя внутренний диаметр цилиндра (путем использования цилиндровых втулок разных диаметров) или размеры поршня.

Превенторы (противовыбросовые устройства).

Газоводонефтепроявления — это нежелательное поступление потока пластовой жидкости в скважину, которое может (если им не управлять) перейти в фонтанирование скважины.

Обычно превенторы—это клапаны, которые можно закрыть в любой момент при обнаружении газоводо-нефтепроявлений.

Превенторы бывают трех видов:

универсальные превенторы, которые изготовлены так, чтобы закрыться на трубе любого размера и формы, спущенной в скважину. Они обычно закрываются, когда скважине угро­жает выброс;

трубные плашки двух видов: с постоянным и переменным диаметрами. Плашки с постоянным диаметром предназначены для бурильных труб одного типоразмера и могут использо­ваться во время бурения. Плашки переменного диаметра пред­назначены для уплотнения различных типоразмеров труб;

глухие и срезающие плашки. Глухие плашки применяют для закрытия скважины, в которой нет бурильной колонны или об­садных труб. Срезающая плашка — разновидность глухой пла­шки, которая может срезать трубу и перекрыть открытую сква­жину.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *