Учебный полигон
В ходе стажировки нами были изучены основные узлы буровой установки. Также проведены тренировочные работы в качестве помощников бурильщика ЭРБС (мужская часть нашей группы).
Буровая установка (БУ) или буровая (Рис. 1, 2) – комплекс бурового оборудования и сооружений, предназначенных для бурения скважин. Состав узлов буровой установки, их конструкция определяется назначением скважины, условиями и способом бурения. Буровая установка для разведки и разработки месторождений нефти и газа в общем виде включает в себя: буровые сооружения (буровая вышка, основание вышки, мостки, стеллажи); спуско-подъемное оборудование (лебёдка, кронблок, крюкоблок); силовое оборудование для привода лебедки, ротора и буровых насосов (двигатели электрические или дизельные), оборудование для вращения бурильной колонны (ротор, СВП); оборудование циркуляционной системы (емкости, буровые насосы, манифольд, вертлюг); оборудование для очистки бурового раствора от выбуренной породы (вибросита, пескоотделители, илоотделители, центрифуги); оборудование для приготовления бурового раствора (гидроворонки, гидромешалки, шламовые насосы); противовыбросовое оборудование (превенторы), привышечные сооружения (котельная, склад ГСМ).
Данная модель буровой установки оснащена мобильной буровой вышкой, что сокращает время на монтаж и демонтаж буровой установки.
Вышка является ключевым узлом оборудования буровой установки и предназначена для выполнения следующих функций:
проведения спуско-подъемных операций с бурильными и обсадными трубами;
поддержания бурильной колонны на талевой системе при бурении с разгрузкой;
|
|
|
|
Рисунок 1. Мобильная буровая установка и аспиранты СПГГУ
размещения комплекта бурильных труб и утяжеленных бурильных труб (УБТ), извлеченных из скважины;
размещения талевой системы и средств механизации спуско-подъемных операций, в частности механизмов АСП, КМСП или платформы верхового рабочего, устройства экстренной эвакуации верхового рабочего, системы верхнего привода и вспомогательного оборудования.
Рисунок 2. Мобильная буровая вышка
Буровая лебедка является основным механизмом спуско-подъемного комплекса буровой установки. Буровые лебедки предназначены для выполнения следующих операций технологического процесса строительства скважин:
спуск и подъем буровых труб;
спуск обсадных труб;
подача инструмента на забой;
передача вращения ротору при отсутствии индивидуального привода ротора;
придание ускорения инструменту;
аварийный подъем инструмента.
На рис. 3 показана буровая лебедка с дизельным приводом.
Рисунок 3. Буровая лебедка
Полиспастовая система или оснастка буровой установки предназначена для преобразования вращательного движения барабана лебедки в поступательное (вертикальное) перемещение крюка, к которому крепится бурильная колонна, и уменьшения нагрузки на ветви каната. На данной БУ установлена оснастка 4х5.
Крюкоблок (Рис. 4) – это талевый блок, жестко соединенный с крюком. Для процесса бурения мы крюкоблок соединили с вертлюгом, а при выполнении спуско-подъемных операций – с элеватором.
Рисунок 4. Крюкоблок
Вертлюг – один из основных узлов механизма подачи бурового раствора, несет на себе наибольшую нагрузку в процессе бурения и от его надежности зависит безотказная работа всей буровой установки. Вертлюг обеспечивает подачу промывочной жидкости через буровой рукав от неподвижного стояка манифольда во вращающуюся колонну бурильных труб и поддержание вращающегося инструмента при бурении.
В процессе СПО БТ мы применяли элеватор бурильной трубы модели DD (Рис. 5). Элеватор используются для удержания бурильной колонны или обсадной колонны и НКТ для расцепления при бурении, закачивании и ремонта скважины.
|
|
|
|
Рисунок 5. Элеватор БТ модели DD
Мы ознакомились с конструкцией бурового насоса (Рис. 6). Буровые насосы предназначены для обеспечения процесса промывки при пробуривании скважины, нагнетания в скважину бурового раствора с целью очистки забоя и ствола от выбуренной породы и выноса ее на поверхность, охлаждения долота и приведения в действие забойных двигателей гидравлического типа. Различают насосы следующих типов – двухпоршневые насосы двойного действия и трехпоршневые насосы одностороннего действия. На данной БУ применяется трехпоршневой насос одностороннего действия.
|
|
|
Рисунок 6. Буровой насос
Гидравлическая система очистки забоя или система циркуляции бурового раствор представляет собой комплекс механизмов и оборудования, входящий в состав буровой установки и предназначена:
для приготовления бурового раствора заданной плотности, состава и качества;
для очистки бурового раствора от выбуренной породы;
хранения запаса бурового раствора;
дегазации бурового раствора (при необходимости);
химической обработки бурового раствора;
долива и подачи раствора в скважину;
удаления шлама.
На данной буровой установке используется упрощенный вариант ЦС, включающий в качестве оборудования для очистки сепаратор и вибросито. Но этого вполне достаточно для изучения принципов и основ очистки промывочной жидкости.
Манифольд (Рис. 7) элемент нефтегазовой арматуры — представляет собой несколько трубопроводов, обычно закреплённых на одном основании, рассчитанных на высокое давление и соединенных по определенной схеме. Манифольд ПВО включает в себя линии дросселирования и глушения, которые конструктивно выполнены в виде блоков, соединенных с превенторным блоком.
|
|
|
Рисунок 7. Манифольд ПВО
Нами были изучены принципы защиты от ГНВП. Для этого применяется превентор (Рис. 8) (от лат. Praevenio — предупреждаю) — противовыбросовое устройство, устанавливаемое на устье скважины с целью её герметизации в чрезвычайных ситуациях при бурении. Важный элемент бурового оборудования. Установка превенторов в настоящее время является обязательным условием бурения скважин, поскольку предотвращает возникновение фонтана нефти, пожара и загрязнения окружающей среды.
|
|
|
|
|
| ||
Рисунок 8. Превентор универсальный
Инструктор наглядно показал выброс жидкости из скважины с помощью насоса (Рис. 9). На этой БУ используется превентор универсальный (кольцевой) предназначеный для перекрытия отверстия в скважине, если в ней находится любая часть бурильной колонны (замок, труба, ведущая труба).
|
|
|
Рисунок 9. Выброс жидкости
Ключ КМБ (Рис. 10) предназначен для докрепления и раскрепления резьбовых соединений бурильных, утяжеленных бурильных и обсадных труб при спускоподъемных операциях в процессе бурения нефтяных и газовых скважин.
Рисунок 10. Ключ машинный буровой КМБ
Для быстрого, безопасного, точного свинчивания и развенчивания бурильных до 120 мм (4.3/2") мы использовали гидравлический ключ ГКШ -1500 (Рис. 11).
|
|
|
Рисунок 11. Гидравлический ключ ГКШ
Для удерживания бурильной колонны, ОК и НКТ в воронке и главного вкладыша в буровом роторе, для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений бурильной колонны (или обсадной колонны и НКТ) мы использовали клинья.
|
Ротор предназначен для вращения бурового инструмента и поддержания колонны буровых или обсадных труб при спускоподъемных операциях в процессе бурения нефтяных и газовых скважин. |
На полигоне, посещенном нами, есть все необходимое для изучения принципов работы буровой установки и отработки навыков бурения скважин.