Класифікація бурових установок
· Різні підходи до класифікації бурових установок 3
· Складові частини бурової установки і їх призначення ---- 5
· Інновації в середовищі будівництва бурових установок --- 7
· Список використаної літератури ------- 9
Нафтові і газові свердловини бурять за допомогою бурових установок, що представляють собою комплекс агрегатів, механізмів і споруд, розташованих на поверхні. Свердловини бурять в самих різних кліматичних умовах і на різній глибині, тому необхідно мати бурові установки різних класів, які відповідають виникаючим вимогам.
Різні підходи до класифікації бурових установок
Бурові установки застосовуються на воді і на суші і часто можуть виконувати кілька видів робіт. Бурову установку для буріння конкретної свердловини вибирають по допустимому навантаженні на гаку, яку не повинен перевищувати вагу найбільш важкої обсадної колони (в повітрі). При виборі типорозміру і моделі установки даного класу обліковуються конкретні геологічні, кліматичні, енергетичні та дорожньо-транспортні умови буріння. Відповідно до цього вибирається тип приводу (дизельний або електричний), а також схема монтажу і транспортування бурової установки. Кожна компанія по виробництву бурових установок випускає свої модифікації машин, які не завжди підпадають під чітку класифікацію. Тому можна сказати, що існує безліч різних підходів до класифікації бурових установок. Бурові установки можна поділяти за:
i. МСП (морські стаціонарні платформи) (рис.1)
ii. ПББУ (напівзаглибні бурова установка) (рис.2)
iii. Харкові (самопогружная бурова установка) (рис.3, рис.4)
a) для розвідувального буріння
b) для експлуатаційного буріння.
Розміри бурових установок різні - від невеликих верстатів, монтаж і управління якими в підземних виробках можуть здійснювати двоє людей, до величезних, змонтованих на сталевих вишках і обслуговуються бригадою кваліфікованих буровиків. Є установки, змонтовані на автомобільних шасі або полозах. Також можна поділяти бурові установки за видами розбурюється породи. Там, де досліджувані ділянки перекриті потужною осадової товщею або твердими породами, необхідно буріння свердловин за допомогою наступних бурових установок:
1) шнекових (для буріння м'яких ґрунтів)
2) ударно-канатних (для розвідувального буріння) - застосовуються рідко
3) обертальних (використовуються в непродуктивних відкладеннях)
4) верстатів «Емпайр» (для буріння пухких відкладень до глибини 9-12 м при розвідці бокситових родовищ)
Бурові установки можна класифікувати за способом буріння.
Але основним параметром класифікації бурових установок є вантажопідйомність. яка визначає конструкції і
характеристики бурового і енергетичного обладнання, що входить в установку. Вантажопідйомність залежить від конструкції свердловини, від навантажень, що виникають при спуску і підйомі бурильної і обсадної колон.
Бурові установки характеризуються двома параметрами:
1) номінальною вантажопідйомністю. яка визначається тривалістю експлуатації обладнання,
2) максимальною вантажопідйомністю. яка визначається короткочасними перевантаженнями обладнання.
З ростом глибини свердловини різниця між номінальною і максимальної
вантажопідйомністю збільшується, так як при бурінні глибоких свердловин можливості короткочасного перевантаження устаткування повинні бути значно більше, ніж при бурінні дрібних свердловин.
За номінальною вантажопідйомності бурові установки для розвідувального та експлуатаційного буріння діляться на 5 класів:
У комплект бурової установки входять:
1. вишка для підвішування талевої системи і розміщення бурильних труб
2. спуско-підйомне устаткування
3. обладнання для подачі і обертання інструменту
4. насоси для прокачування промивної рідини
5. силовий привід
6. механізми для приготування і очищення промивної рідини
7. механізми для автоматизації та механізації спуско-підйомних операцій
8. контрольно-вимірювальні прилади і допоміжні пристрої
9. металеві підстави, на яких монтується і перевозиться обладнання.
Процес буріння супроводжується спуском і підйомом бурильної колони в свердловину, а також підтриманням її на вазі. Підйомники - невід'ємна частина кожної бурової установки незалежно від способу буріння. Воно остоит з:
2. бурової лебідки
3. талевої системи.
Бурова вишка призначена для підйому і спуску бурильної колони і обсадних труб в свердловину, утримання бурильної колони на вазі під час буріння, а також для розміщення в ній талевої системи, бурильних труб і устаткування, необхідного для здійснення процесу буріння.
Бурові вишки розрізняються за вантажопідйомністю, висоті і конструкції. Висота використовуваної вишки знаходиться в прямій залежності від глибини буріння свердловини: чим глибше свердловина, тим вище вишка. По конструкції вишки поділяються на 2 типи:
1. баштові - навантаження в них передається на 4 опори
2. щоглові - навантаження передається на 1 або 2 опори.
Бурову лебідку застосовують для спуску і підйому бурильної колони, спуску обсадних колон, утримання у висячому положенні нерухомою бурильної колони або повільного її спускання в процесі буріння. У ряді випадків бурова лебідка використовується для передачі потужності від двигуна до ротора, підтягання вантажів та інших допоміжних робіт. Лебідка є одним з основних агрегатів бурової установки.
Бурова лебідка складається з зварної рами, на якій встановлені підйомні і трансмісійні вали, стрічковий і гідравлічний гальма і пульт управління.
За кількістю валів бурові лебідки діляться на одно-, дво - і трехвальние. Зв'язок між валами лебідок здійснюється посреством ланцюгових передач.
1. підйомний вал - основний вал бурової лебідки (іноді єдиний). На ньому монтуються зірочки ланцюгової передачі, барабан для набивання талевого каната, стрічковий гальмо і муфта, що з'єднує вал з гідравлческім електричним гальмом
2. трансмісійний і проміжний вали здійснюють кінематичну зв'язок між підйомним валом і приводом лебідки.
Талевого система складається з:
1. нерухомої частини - кронблока, встановлюється нагорі ліхтаря вишки
2. рухомої частини: талевого блоку, талевого каната, гака і штропов.
Талевого система бурових установок призначена для перетворення обертального руху барабана лебідки в поступальний рух - вертикальне переміщення гака і зменшення навантаження на канат. Через канатні шківи кронблока і лівого блоку пропускається талевого канат, один кінець якого кріпиться нерухомо. Інший кінець, званий ходовим, кріпиться до барабана лебідки.
Кронблок предстваляет собою раму, на якій змонтовані осі і опорою зі шківами.
Талеві блоки представляють собою зварений корпус, в якому містяться шківи і підшипникові вузли. У бурових установках застосовують талеві блоки 2 типів: крюкоблок для ручної розстановки свічок; блок для роботи з підвішеним автоматичним елеватором для автоматізіціі і механізації спуско-под'емнх робіт.
У талевих системах бурових установок застосовуються сталеві круглі шестіпрядние какнти тросової конструкції, двічі кручений: дротів у пасмі й пасом в канати. Талеві канати бувають прямої і хресний плетення. У талевих системах застосовують канати хрестової звивання. При хрестової звивання дроту в'ються в канаті в одну сторону, а самі пасма в канаті - в протилежну сторону.
Інновації в середовищі будівництва бурових установок
Ми не замислюємося коли помічаємо з'явилося нововведення - зручне, незвичайне, що робить наше життя комфортніше - про те, що його могло б і не бути, сприймаючи дане як належне. Нововведенням може бути все що завгодно: від введення ЄДІ в традиційну систему середньої освіти до створення мережі інтернет, від винаходу не стираються гумки для олівця до введення нових ресурсозберігаючих бурових установок для нафтових свердловин. А тим часом це і є чистої води інновація - результат дій людини, спрямованих на вдосконалення об'єкта. Інновація - це скоріше не якась конкретна річ, а підхід - новий і незвіданий.
Поняття «інновації» зараз не тільки модно, але й надзвичайно корисно для розвитку української економіки. Компанія "Геомаш" давно займається розробкою технологій і випуском обладнання для видобутку, транспортування, зберігання нафти, газу та продуктів їх переробки. А недавно ми отримали можливість побачити інноваційні бурові установки, що випускаються цією компанією, спеціально модифіковані для кліматичних, енергетичних і дорожньо-транспортних умов буріння північних родовищ.
Самопідйомна плавуча бурова установка
СПБУ оснащена сучасним буровим і технологічним обладнанням, автономним енергетичним комплексом, спеціальним опорно-підйомним пристроєм та іншим обладнанням та системами. На палубі встановлено житлової блок-модуль на 72 людини, вертолітний майданчик, два крана вантажопідйомністю по 63 т. Бурова вишка розташовується на висувній консолі. Якщо в подальшому буде додатково побудовано блок-кондуктор у вигляді ледостойкой стаціонарної платформи, то в комплексі з ним ця Харкові здатна працювати цілий рік.
СПБУ спроектована ЦКБ "Корал" (м.Севастополь) на базі Харкові проекту 15402. Корпус складається з чотирьох частин: прямокутної і трьох трапецієподібних (аутригерів). У прямокутному корпусі розміщено бурове і технологічне обладнання, енергетичний комплекс. У аутригерах розміщені баластні цистерни, опорно-підйомний пристрій, якірні лебідки і шпилі.
Бурова установка УБС-МГО-01 ( "сейсміки")
Установка змонтована на базі гусеничного транспортера ГАЗ-34037. Привід маслостанции установки здійснюється від дизельного двигуна транспортної бази через коробку відбору потужності.
Щогла установки, що є одночасно направляє стійкою механізму подачі, монтується на рамі, встановленій в вантажному відсіку транспортера, і приводиться в робочий або транспортне положення гідроциліндром.
На щоглі встановлена каретка механізму подачі з рухомим обертача. Конструкція каретки забезпечує відведення вращателя від осі свердловини при виконанні допоміжних операцій.
У верхній частині щогли встановлені джерела світла для роботи в темний час доби.
Вращатель установки наводиться від гідромотора і забезпечує плавну зміну частоти обертання шпинделя.
Для складування бурового снаряда при перевезенні і спуско-підйомних операціях установка комплектується спеціальною поворотною касетою.
Управління установкою і контроль за параметрами гідросистеми і приводного двигуна здійснюється з пульта, що монтується на борту транспортера і надійно захищеного від впливу атмосферних опадів і механічних пошкоджень. Пульт обладнаний освітлювальними приладами для виконання робіт в темний час доби.
Маса установки без транспортної бази не перевищує 1000 кг.
Установка "сейсміки" створена з урахуванням багаторічного досвіду виробничих організацій, що виконують сейсмічну розвідку в жорстких умовах Крайньої Півночі і Сибіру.
2. "Довідник інженера з буріння", М. Недра, 1986