4. Основные параметры вертлюга, нагрузки на основные элементы.

Вертлюг — элемент буровой установки, который обеспечивает возможность свободного вращения долота с одновременным подводом промывочной жидкости в буровую колонну. Вертлюг устанавливается между талевой системой и буровым инструментом, предотвращая скручивание каната. Основные параметры: грузоподъемность, кН, максимальная частота вращения бурового снаряда, об/мин, давление промывочной жидкости, МПА, высота, мм, масса, кг.

Составные части: Ствол, выдерживает максимальную нагрузку. Два подшипника (основной и дополнительный) с коническими роликами (чтоб не было проскальзывания, в отличие от цилиндрического). Штроп – металлическая петля, закрепленная с помощью пальцев (цилиндрические стержни). Переводники с внутренней резьбой (в отл от внешней, чтоб не повредить). Жидкая смазка. Сапун – установлен наверху, это дыхательный клапан (выравнивает давление). На вертлюге – съемное уплотнение с напорной трубой для предотвращения утечки масла. Корпус уплотнения вращется, а труба – нет.

Обозначение: В-250 (250 – максимальная нагрузка в тонах).

5. Рейс. Операции, выполняемые во время рейса. Возникающие нагрузки.

Рейс – это совокупность операций от начала спуска колонны БТ до замены ПРИ.

Операции:

1. Спуск колонны БТ

2. постановка ПРИ на забой

3. Бурение

4. Наращивание колонны БТ

5. Промывка (циркуляция) перед подъемом

6. Подъем колонны БТ

7. Замена ПРИ

6. Электробуры назначение, принцип действия, достоинства и недостатки.

Предназначены для приведения долота во вращение.

Представляют собой забойный маслозаполненный АД трехфазного тока (8-10 полюсов).

Кабель проводится по колонне БТ, энергия подается по нему с поверхности. Также есть лубрикатор, который нужен для поддержания давления масла равным давлению бурового раствора. (для герметизации).

Достоинства:

1. Герметичен, поэтому в него не попадают абразивные частицы, поэтому его хар-ки на протяжении бурения не изменяются.

2. Возможно использование телеметрической системы (совокупность технологий, позволяющая производить удалённые измерения и сбор информации для предоставления оператору или пользователю).

3. Возможно управление в автоматическом режиме благодаря тому, что мощность на валу зависит от момента сопротивления на долоте.

4. Главное: его характеристики не зависят от глубины, на которой он находится и от св-в бурового раствора.

Недостатки:

1. Необходимо хорошо герметизировать (попадание бурового раствора внутрь двигателя грозит поломкой электробура)

2. При повышенном давлении возникают проблемы с подведением энергии к двигателю.

7. Комплект оборудования буровой установки. Назначение, условия работы и взаимодействие основным машин и механизмов.

Буровая установка – это комплекс буровых машин, мех-в и оборудования, смонтированный на точке бурения и обеспечивающий с пом бурового инструмента самостоятельное выполнение технологических операций по строительству скважины.

Функции: грузовая, приводная, циркуляционная. Предназначены для вращательного способа бурения ротором или забойными двигателями.

БУ должны соответствовать целям бурения, конструкциям скважин и климатическим, геологическим и географическим условиям.

Три основные группы: Для геологоразведочного бурения (бурят вращательным способом, используя вращатель роторного или шпиндельного типа с очисткой забоя от выбуренной породы промывкой водой или глинистым раствором буровыми насосами, продувкой забоя компрессорами). Для экплуатационного и глубокого разведочного бурения. Для сверхглубокого разведочного и эксплуатационного бурения.

Буровая установка для разведки и разработки месторождений нефти и газа в общем виде включает:

1. Буровые сооружения (буровая вышка, основание вышки).

2. Спуско-подъёмное оборудование (лебёдка, кронблок, крюкоблок).

3. Силовое оборудование для привода лебёдки, ротора и буровых насосов (двигатели электрические или дизельные), оборудование для вращения бурильной колонны (ротор).

4. Оборудование циркуляционной системы (ёмкости, буровые насосы, манифольд, вертлюг).

5. Оборудование для очистки бурового раствора от выбуренной породы.

6. Оборудование для приготовления бурового раствора .

7. Противовыбросовое оборудование (превенторы).

Вертлюг подвешен на крюке и удерживает колонну бт в процессе бурения и подает промывочную жидкость во вращающуюся бк. Насосы обспеч-т прокачку промывочной жидкости требуемого объема под необходимым давлением. Лебедка создает необходимое усилие для подъема и спуска бк и обеспечивает ее подачу в процессе бурения. Талевая система уменьшает усилие в канате и преобразует вращательное движение барабана лебедки в возвратно-поступательное движение крюка. Вышка предназначена для ускорения процессов подъема и спуска бк, позволяя поднимать и спускать несколько труб вместе – свечу. Силовой привод осуществляет передачу энергии к исполнительным механизмам с помощью трансми-ссии(передачи). ПВО(противовыбросовое оборудование) обеспечивает эксплуатацию при аварийных ситуациях в скважине(фонтанирование скважины).

Вертлюг, подвешенный на крюк талевой системы, удерживает колонну БТ. Ротор передает на нее и на ПРИ вращение с помошью захватов. Наососом через трубопровод , вертлюг и БК подается промывочная жидкость, которая выносит из скважины пробуренную породу и охлаждает и смазывает ПРИ и БК.

Система циркуляции бурового раствора (ЦС) представляет собой комплекс механизмов и оборудования, входящий в состав буровой установки и предназначена:

1)для приготовления бурового раствора заданной плотности, состава и качества.

2)для очистки бурового раствора от выбуренной породы.

3)хранения запаса бурового раствора.

4)дегазации бурового раствора (при необходимости).

5)химической обработки бурового раствора.

6)долива и подачи раствора в скважину.

7)удаления шлама.

Крюкоблоки — талевые блоки, жестко соединённые с крюком. В процессе бурения крюкоблок соединен с вертлюгом, а при выполнении спуско-подъемных операций — с элеватором.

Крюкоблоки являются подвижной частью талевой системы и предназначены для ведения спуско-подъёмных операций, поддержания на весу колонны бурильных и обсадных труб и бурового инструмента в процессе бурения.

8. Универсальные превенторы. Устройство и принцип работы.

Предназначены для герметизации устья скважины при наличии колонны труб или в отсутствие ее. Их устанавливают когда ожидается фонтан.

Обозначение: ПУ – превентор универсальный (кольцевой).

Конструктивное исполнение:

1 – с конической наружной пов-тью уплотнителя

2- со сферической наружной пов-ю уплотнителя

Универсальный П. состоит из корпуса, крышки, плунжера, кольцевого уплотнителя, втулки.

Корпус, крышка и плунжер – стальные отливки ступенчатой формы. Крышку ввинчивают в корпус с пом прямоугольной резьбы. Кольцевой уплотнитель – массивное резиновое кольцо, армированное металлическими вставками двутаврового сечения. Корпус, плунжер и крышка образуют в превенторе две гидравлические камеры, изолированный манжетами. Первая камера – распорная – служит для открытия превентора. Вторая – запорная – служит для его закрытия. Под давлением масла, подаваемого в запорную камеру из системы гидроуправления плунжер движется вверх, перемещая кольцевой уплотнитель. Последний при этом герметизирует устье скважины вокруг любой части бурильной колонны, а также в ее отсутствие. Для открытия превентора масло передается в распорную камеру, плунжер перемещается вниз, кольцевой уплотнитель расширяется, принимая первоначальную форму. Жидкость из запорной камеры вытесняется в сливную линию гидравлического управления. Уплотнитель обеспечивает герметизацию устья при спущенных в скважину трубах диаметром до 194 мм. Время закрытия превентора – 30 секунд.

9. Классификация и устройство долот для вращательного бурения.

1. Лопастные долота.

Состоит из корпуса и лопастей. В верхней части корпуса нарезается присоединительная резьба, а во внешней просверливаются сквозные промывочные отверстия для подачи промывочной жидкости на забой (сопло). Боковые калибрующие и другие рабочие поверхности лопастей обычно покрывают чугуном (упрочнение для того, чтобы избежать сужения ствола скважины).

Лопастные долота в соответствии с назначением производятся четырех типов: 1) М (мягкие неабразивные пластичные породы). 2) МС (мягкие породы с пропластками пород средней твердости). 3) МСЗ (мягкие абразивные породы с пропластками пород средней твердости).

Недостатки: 1) интенсивный износ лопастей в связи с непрерывным контактом режущих и каллибрующих кромок лопастей долота с забоем скважины. 2) свжение ствола скважины в процессе бурения из-за относительно быстрой потери диаметра долота. 3) относительно высокий крутящий момент на вращение долота. 4) неудовлетворительная центрируемость на забое, приводящая к интенсивному непроизвольному искривлению.

Достоинство: относительно просты в изготовлении.

2. Алмазные долота.

Виды: 1) алмазы импрегнированные (алмазы маленького размера в матрице из стали (?); многослойные) – для крепкой и особокрепкой породы.

3. АТП (алмазные твердосплавные пастинки. Соединенные алмаз и твердый сплав, вместе представляющие собой цилиндр – для мягкой, средней и твердой породы.

Алмазное долото состоит из стального корпуса с присоединительной резьбой и фасонной алмазонесущей головки (матрицы). Матрица разделена на секторы радиальными (или спиральными) промывочными каналами, которые сообщаются с полостью в корпусе долота через промывочное отверстие.

Алм долота предназначены для разрушения истиранием (микрорезанием) неабразивных пород средней твердости и твердых пород.

Достоинства: 1) нет вращающихся частей; 2) хорошая центрируемость долота на забое и формирование круглого забоя.

Недостатки: 1) низкая механическая скорость бурения; 2) при перегреве алмаз сгорает, поэтому необходима хорошая промывка; 3) предъявляются повышенный требования к квалификации;