- •Характеристики буровых установок
- •Классификация буровых установок
- •Буровые вышки
- •Циркуляционные системы
- •БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ УРАЛМАШЗАВОДА
- •Буровые лафеты
- •Тема 4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
- •Основные производители буровых установок
- •4.2. СПУСКО-ПОДЪЕМНЫЙ КОМПЛЕКСБУРОВОЙ УСТАНОВКИ
- •4.3. КОМПЛЕКС ДЛЯ ВРАЩЕНИЯ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ
- •Применение буровых установок
- •Органоструктура буровых установок
- •Торф 1 типа
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
14 |
Устройство обогрева |
1 |
|
15 |
Электроблок с ДЭАС-200Н1 или ЭД-200Р |
1 |
10060 |
16 |
Система громко говорящей связи |
1 |
|
17 |
Контрольно-измерительные приборы |
1 |
500 |
18 |
ЗИП на гарантийный срок эксплуатации |
1 |
12000 |
19 |
Котельная установка в водоподготовкой |
1 |
68000 |
20 |
Блок дополнительных емкостей |
1 |
60000 |
21 |
Коммуникации от буровой установки до котельной. |
1 |
40000 |
Буровые лафеты
Буровые лафеты – навесное буровое оборудование. Устанавливаются на мини экскаваторы, а также гидравлические экскаваторы с общей массой от 10 тонн посредством различных соединений. Буровой лафет, как правило, состоит из ходового механизма (чаще всего с гусеничным ходом) с двигателем для передвижения (для самоходных машин), и встроенного гидравлического механизма для подачи вперед (тяги) и бурового функционирования (аксиальное и радиальное движение штанг). Навесные буровые лафеты применяются при работах по частичному упрочнению грунтов, а также при бурениях пневмоударником или на отбор керна, также для анкерного бурения, бурения скважин под сваи и столбы, длясооружение скважин на воду.
Тема 4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ БУРЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Буровая установка – это комплекс буровых машин, механизмов и оборудования,
смонтированный на точке бурения и обеспечивающий с помощью бурового инструмента самостоятельное выполнение технологических операций по строительству скважин.
Современные буровые установки включают следующие составные части:
Рис. 4.1. Буровая установка
11)буровое оборудование (талевый механизм, насосы, буровая лебедка, вертлюг, ротор, силовой привод и т.д.);
12)буровые сооружения (вышка, основания, сборно-расборные каркасно-панельные укрытия приемные мостки и стеллажи);
13)оборудование для механизации трудоемких работ (регулятор подачи долота, механизмы для автоматизации спуско-подъемных операций, пневматический клиновой захват для труб, автоматический буровой ключ, вспомогательная лебедка, пневмораскрепитель, краны для ремонтных работ, пульт контроля процессов бурения, посты управления);
14)оборудование для приготовления, очистки и регенерации бурового раствора (блок приготовления, вибросита, песко- и илоотделители, подпорные насосы, емкости для химических реагентов, воды и бурового раствора);
15)манифольд (нагнетательная линия в блочном исполнении, дроссельно-запорные устройства, буровой рукав);
16)устройства для обогрева блоков буровой установки (тепло генераторы, отопительные радиаторы и коммуникации для развода теплоносителя).
Состав и компоновка буровой установки показаны на рис. 4.1.
4.1.КУСТОВЫЕ ОСНОВАНИЯ
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Строительство буровой установки, монтаж ее на точке бурения скважины задача не простая. Западная Сибирь покрыта многочисленными болотами и реками. Летом болота практически непроходимы для наземного транспорта, а в зимнее время промораживаются не более чем на 20 –30 см из-за высоких теплоизолирующих свойств торфяного слоя. Весной высокие речные паводковые воды подтопляют нефтяные площади. Быстрая изменчивость погоды, неравномерное выпадение осадков и труднодоступность 80-85 % территории – отличительные особенности Западной Сибири.
В нефтепромысловом районах Томской области, например, насчитывается 573 реки (превышающих в длину 20 км), крупных озер (площадью 5 и более км2) 35, а знаменитое Васюганское болото занимает 53000 км2, что в 1,5 раза больше площади озера Байкал.
Эти условия на первых порах значительно осложнили организацию буровых работ в новом нефтяном регионе. Так при освоении Мегионского месторождения основные объемы бурения выполнялись в зимнее время. Все необходимое оборудование завозилось заранее по зимним трассам и после окончания строительства скважин консервировалось до наступления следующего зимнего сезона и ввода трасс в эксплуатацию.
Сезонность в строительстве нефтяных скважин вызвала необходимость разработки и создания на заболоченных и затопляемых участках специальных искусственных сооружений для круглогодичного ведения буровых работ с последующей многолетней эксплуатацией при нефтедобыче. Возрастающие объемы буровых работ и большие затраты ресурсов на строительство искусственных сооружений привели к целесообразности их сочетания с кустовым бурением. Так были созданы кустовые основания.
Высокие темпы и масштабы освоения нефтяных месторождений Западной Сибири выявили ряд научно-технических проблем, решение которых позволило разработать технические средства для проводки наклонно-направленных скважин и контроля их пространственного положения, различные конструкции крупноблочных буровых оснований, специальные буровые установки для строительства кустовых скважин.
Кустовое строительство скважин имеет ряд существенных достоинств. Прежде всего это значительное сокращение материальных и трудовых затрат на строительство и инженерное обустройство кустовых оснований, подъездных путей и трасс, особенно в условиях заболоченных территорий и бездорожья. Кроме того, существенно уменьшаются затраты на промысловое обустройство скважин, сооружение нефтегазосборных сетей, энергоснабжение промысловых объектов, ремонт и эксплуатационно-техническое обслуживание скважин.
Для кустового бурения скважин в Западной Сибири предназначена установка БУ-3000 ЭУК-1М с эшелонным расположением оборудования.
На рис. 4.2. приведена типовая схема кустового основания для Томского региона.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Рис. 4.2. Схема кустового основания (КО)
1.Основание кустовое
2.Амбар шламовый.
3.Въезд № 2.
4.Обваловка.
5.Настил для складирования цемента.
6.Жилой городок.
7.Стеллаж для труб.
8.Амбар для стоительства водозаборной скважины
9.Котлован-септик для хозяйственно-бытовых отходов.
10.Водозаборная скважина.
11.Блок вышечно-лебедочный.
12.Блок очистки глинистого раствора.
13.Блок емкостей.
14.Блок насосный
15.Блок компрессорный.
16.Распределительное устройство КРНБ.
17.Мост приемный.
18.Емкость нефтяная.
19.Установка котельная.
20.Емкость водяная.
21.Высоковольтное распределительное устройство (РВУ).
Местоположение кустового основания (КО) намечается:
- за пределами водо-охранной зоны, установленной для каждой конкретной реки или другого водоема, заказников;
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
-на расстоянии не менее 50 м от линий электропередач;
-на расстоянии не менее 60 м от магистральных нефтепроводов;
-на расстоянии не менее 50 м от внутрипромысловых дорог. Местоположение КО задается:
-географическими координатами X и Y центра КО;
-дирекционным углом направления движения станка (НДС), который отсчитывается от направления на север по часовой стрелке
В соответствии с «Нормами отвода земель для строительства нефтяных и газовых скважин» СН-459-74 для строительства эксплуатационных нефтяных скважин БУ-3200/200 ЭУК-1М площадь КО определяется:
18000 + Ах2000, м2,
где А – число скважин на кустовом основании.
Минимальное расстояние между соседними нефтяными скважинами -5 м, между батареями скважин –15 м.
Поверхность КО должна выполняться горизонтально. Рабочая площадка для размещения и передвижения буровой установки выполняется с уклоном i = 0,01 в сторону шламового амбара (ША) для обеспечения поверхностного водостока. Допускается уклон рабочей площадки по ходу движения буровой установки в пределах 1 –1,5 мм на 1 м.
По периметру КО выполняется обваловка из глинистого грунта, которая в нижней своей части примыкает к гидроизоляционному слою в основании насыпи и образует вместе с ним гидравлически замкнутое пространство в теле КО. Высота обваловки над рабочей поверхностью КО составляет0,7 м, ширина бровки по верху – 1м.
Конструкция кустового основания (КО) должна обеспечить нормальные условия для строительства скважин и их дальнейшей эксплуатации, а также изоляцию токсичных отходов бурения от окружающей природной среды (ОПС).
Выбор конструкции КО осуществляется в зависимости от гидрогеологических условий и данных инженерно-геологических изысканий.
Обследование кустовых площадок, расположенных в болотистой местности и в пойменной части месторождений, рекомендуется проводить в летнее время, когда имеются лучшие условия для визуальной оценки характера местности, свойств торфов и переувлажненных грунтов.
Применяемые конструкции КОна нефтепромысловых объектах Западной Сибири подразделяются на следующие виды:
-лежнево-насыпные;
-насыпные;
-намывные;
-естественные;
-с торфом в теле насыпи;
-экспериментальные (например, с применением нетканых синтетических материалов)
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Наиболее сложное по конструкции лежнево-насыпное КО применяется на болотах. Предусматривается двухслойная укладка лежневого настила. В первом нижнем слое укладывается продольный (по отношению к линии НДС) лежневый настил из бревен вразгон через 1 м. Во втором верхнем слое укладывается сплошной поперечный (по отношению к линии НДС) лежневый настил во весь “хлыст”
(рис 4.3.).
Перед строительством КО в зимний период производится предварительноепроморажи-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S- конечная осадкаторфа |
|
|
hр- рабочая отметка |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кустового основания |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
1,0 |
0,7 |
|
|
|
|
|
|
1, |
|
|
|
|||||||
|
|
i = 1 : 1 |
|
|
|
|
|
|
|
i = 1 : 1 |
|
|
|
i = 1 : 1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i = 0,01 |
hр |
|
|
|
|
|
|||
|
|
0,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глинистый грунт |
|
|
Глинистый грунт |
|
||
Поперечный сплошной |
Песок |
Гидроизоляционный |
||||
|
|
|
||||
лежневый настил |
|
Поперечный сплошной |
слой -глинистый |
|||
Продольный лежневый |
||||||
лежневый настил |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
настил в разгон через 1,3 м |
|
грунт (толщина |
||||
Торф 2 типа |
|
|
Продольный лежневый |
|||
Торф 2 типа |
настил в разгон через |
|||||
|
|
|||||
Торф 1 типа |
|
|
|
|
||
Минеральный грунт |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
Минеральный грунт |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Рис. 4.3. Схема лежнево-насыпного кустового основания
вание торфяного основания.
На лежневый настил отсыпается гидроизоляционный слой из глинистого грунта толщиной 0,5 м с последующим уплотнением.
Окончательное земляное полотно кустового основания формируется отсыпкой слоя песка толщиной не менее 0,7 м.
Для повышения устойчивости насыпи на слабом основании (торфе) предусматривается использование метода постепенного загружения - предварительной консолидации , осуществляемой путем послойной отсыпки и уплотнения грунта с толщиной каждого слоя 0,3 – 0,5 м. Указанный метод обязателен при отсыпке участка КО по линии НДС шириной 20 м.
Высота отсыпки насыпи на болотах определяется с учетом кончной осадки торфа под действием веса грунта, бурового оборудования и труб.