Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин

Рис. 6.24. Типовая схема размещения оборудования, инструмента и запасных частей и материалов на буровой: 1 - буровая вышка; 2 - лебедка; 3 - ротор; 4 - бурильные трубы; 5 -стеллажи; 6 - инструментальная площадка; 7 - площадка отработанных долот; 8 - хозяйственная будка; 9 - площадка глинохозяйства;9 - площадка глинохозяйства; 10 - площадка ловильного инструмента; 11 - площадка горюче-смазочных материалов; 12 - приемные мостки; 13 - верстак слесаря; 14 - стеллаж легкого ин струмента; 15 - очистная система; 16 - запасные емкости; 17 - глиномешалка; 18 - силовой привод; 19 - насосы

Буровые установки предназначены для сооружения скважин.

Бурение скважин необходимо для из учения геологической структуры и свойств горных пород, а также для добычи жидких и газообразных полезных ископаемых.

Буровая установка состоит из отдельных сооружений, агрегатов и механизмов.

По функциональному назначению все оборудование условно можно подразделить на две группы: подземное и наземное.

Бурение, следующие процессы:

1. спуск и подъем долота на бурильных трубах при замене;
2. разрушение горной породы на забое;
3. очистка забоя от выбуренной породы и выноса её по стволу на поверхность.

Подземное оборудование предназначено непосредственно для бурения.

Надземное оборудование приводит его в движение, обслуживает его работу.

Бурильная колонна, предназначена для углубления скважины или расширения ствола. Состоит из бурильных труб, забойного двигателя и породоразрушительного устройства (долота, расширителя, калибратора).

Забойные двигатели – турбобуры, объемные винтовые двигатели. Главное преимущество – позволяет не вращать колонну. Целесообразно применять забойные двигатели при бурении искривленных, наклонных или горизонтальных разветвленных скважин.

Обсадная колонна: длина 9,5 – 13 м, толщина стенок от 6 до 14 мм, G_T=320…950 МПа, диаметр_н=114…508 мм.

Соединяются коническими разъемами с помощью соединительных муфт.

Наибольший вес обсадной и бурильной колонны определяется грузоподъемностью буровой установки.

Наземное буровое оборудование устанавливают на стальные основания, выполненные в виде пространственных форм, нижняя часть которых обычно представляет собой сани.

Размеры оснований определяются способом монтажа буровой установки. Существует два способа монтажа: 1) блочно-агрегатный; 2) крупноблочный.

Наземное оборудование предназначено для выполнения СПО, привода во вращении бурильной колонны с долотом и обеспечения промывки скважины буровыми растворами.

Наземное оборудование:

1)      основное (вышки, бурильные насосы, роторы, вертмош, оборудование подъемного комплекса);

2)      вспомогательное (компрессора, оборудование устья скважины, измерительные и пуско-регулирующие устройства).

БУ применяются также для спуска и центрирования отсадных исследований скважин, ликвидации аварий, промывки, расширения скважин и других вспомогательных работ.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К БУРИЛЬНЫМ УСТАНОВКАМ.

Высокая эффективность бурения скважин может быть достигнута, если качество БУ отвечает определенным требования.

Качество БУ – степень удовлетворения его всех требований проводки скважин, монтажа и демонтажа установки, её транспортировки, сохранности в периоды ожидания бурения, безопасности обслуживания во всех фазах использования, надежности и соответствиям защиты окружающей среды.

Технические требования:

1.      БУ должна отвечать новейшим достижениям науки и техники.

2.      Параметры БУ соответствуют мировым стандартам и требованиям современной технологии бурения.

3.      БУ должна иметь высокий КПД, достаточную прочность, надежность и долговечность.

Эксплуатационные требования:

1.      Необходима высокая темонтоспособность БУ (доступность её агрегатов для технического обслуживания и ремонта);

2.      Возможность контроля технического состояния и замены быстроизнашивающихся узлов и деталей.

Технические требования:

1.      Простота конструкции машин, достигаемая максимальным упрощением структурной схемы.

2.      Простота форм деталей, Рациональный выбор материала и способа получения заготовок.

3.      Оптимальная точность изготовления и шероховатость поверхности, уменьшение размеров обрабатываемых поверхностей.

4.      Правильный выбор допусков и посадок.

5.      Максимальное использование стандартных и унифицированных узлов и деталей.

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

Нормативный ряд БУ.

В соответствии с назначением бурильные установки делятся на три группы:

1.      бурильные установки для эксплуатационного и глубокого разведовочного бурения.

2.      бурильные установки  для структурно-поискового бурения. Это в основном самоходные установки, для бурения не глубоких скважин.

3.      вспомогательные установки для освоения скважин и ремонта.

Для каждой группы разрабатывается свой нормативный ряд бурильных установок.

Нормативный ряд – установление необходимого количества типов, размеров бурильных установок.

Для распределения БУ по классам необходим главный параметр, определенный класс бурильной установки.

Для БУ с точки зрения эксплуатации главным параметром является глубина бурения. Поэтому ряд основан на глубине бурения. Глубина зависит от характеристики бурения колонны.

Принято – диаметр буровой трубы 114 мм, вес одного метра трубы 30 кг/м.