Принцип действия буровой установки – Спецтехника от А до Я.

Скважину бурят при помощи буровой установки, представляющей собой комплекс агрегатов, механизмов и сооружений, расположенных на поверхности.

Что представляет из себя буровая установка?

что такое буровая установка?

Буровая установка представляет сложное техническое устройство, цель использования которого — сооружение скважин различного назначения. Большая часть установок монтируется на транспортную базу, которая позволяет перемещать их с одного объекта на другой. Стационарные агрегаты используются лишь в том случае, если глубина скважины — более 1000 м. Как правило, такая необходимость связана с разработкой месторождений полезных ископаемых.

Если говорить о мобильных моделях, то они применяются для менее масштабных работ, например при бурении скважин водоснабжения, вентиляционных шахт для подземных объектов, а также при строительстве — для исследования характеристик почвы и для заложения свайного фундамента.

Места использования нефтяных буровых установок

С их помощью бурят скважины на суше и в море. В первом случае чаще используют передвижные установки. Во втором случае их размещают на эстакадах, плавучих платформам или судах.

Типы буровых установок

Огромный ассортимент оборудования, который представлен моделями отечественного и иностранного производства, позволяет группировать машины по многим параметрам.

Наиболее часто используемыми классификационными критериями являются:

  • методика бурения скважины;
  • тип работы машины;
  • тип привода оборудования;
  • глубина проделываемых скважин;
  • способ перемещения;
  • место базирования устройства.

Назначение установок

Они предназначены для бурения скважин следующих типов:

  1. Эксплуатационных. Позволяют добывать нефть и газ.
  2. Нагнетательных. С их помощью закачивают в продуктивные слои воду, газ или обычный воздух. Благодаря этому удается поддерживать в них необходимое для извлечения сырья давление, тем самым увеличивается эффективность использования добывающих скважин.
  3. Разведочных. Они позволяют находить месторождения и определять их контуры. При этом проводят испытания и оценивают запасы черного золота.
  4. Специальных (опорных, параметрических, оценочных и контрольных). Позволяют специалистам изучить пластовое строение участка, определить изменение свойств продуктивного пласта, отслеживать давление, а также определить уровень выработки определенных участков. Также с их помощью нефтяники обеспечивают внутрипластовое горение, газифицируют нефть, сбрасывают сточные воды в нижние слои и т. д.
  5. Структурно-поисковых. Позволяют определить расположение нефтегазоносных структур по верхним маркирующим горизонтам. При этом информацию удается получить с помощью неглубоких и недорогих скважин.

Размещение кунга и водовозки перед бурением

Дополнительное буровое оборудование и техника при нехватке места могут размещаться за забором участка. Они ставятся поблизости от места, где стоит бурильная машина.

Выбирая место, нужно позаботиться о том, чтобы не закрывать дорогу и не мешать соседям. Наши буровики определят наилучшую позицию техники с учетом этих нюансов.

Иногда водовозку размещают на территории участка, но в отдалении от машины для бурения скважины. Она должна находиться не далее 30 метров от нее, поскольку это максимальная длина пожарных рукавов.

Виды и классификация нефтяных буровых установок

Это оборудование классифицируют следующим образом.

По виду работ

Они могут предназначаться для выполнения:

  • эксплуатационных работ;
  • разведочных работ;
  • технических скважин.

Способу бурения

В них применяются следующие технологии бурения:

  • вращательная;
  • вращательно-ударная;
  • ударно-вращательная;
  • вибрационная;
  • огнеструйная;
  • ударная;
  • разрядно-импульсная.

Типу привода

В них может использоваться следующий привод:

  • электрический;
  • электрогидравлический;
  • дизельный;
  • дизель-электрический;
  • дизель-гидравлический.

Способу передвижения

По способу передвижения они могут быть:

  • самоходными;
  • передвижными;
  • стационарными.

По ГОСТу 16293-89 они классифицируются так, как указано на нижней картинке.

Буровая установка

Конструкция нефтяных буровых установок

Они состоят из следующих органов и систем.

Исполнительные органы и системы

Вышка — это основная несущая конструкция любой буровой установки. По конструкции она может быть:

  1. Мачтовой (механическая рабочая часть размещается на двух опорах).
  2. Башенной (в их конструкции используются четыре несущие опоры, которые равномерно передают нагрузку на грунт).
  3. С двумя или четырьмя опорами.
  4. А- или П-образной.

Башенные конструкции более габаритные, потому что они рассчитаны на глубинное бурение.

К исполнительному оборудованию также относят:

  • буровую лебедку;
  • СВП;
  • ротор;
  • талевую систему;
  • буровой насос.

Силовые системы и агрегаты

К ним относятся дизельные и электрические моторы, пневмо- и гидроприводы.

Вспомогательные конструкции, механизмы и системы

Сюда входят основания, укрытия, механизмы передвижения, приемный мост, вспомогательная лебедка, система водоснабжения, обогрева, звукоизоляции, осветительная и вентиляционная техника.

Органы управления

К ним относятся системы пневматического и электрического управления.

Органы информирования

Это комплекс приборов контроля за бурением.

Виды оборудования для бурения

К этому оборудованию относится вся техника, используемая в бурении и ремонте, а также вспомогательный инструмент.

Все это оборудование условно делится на 2 группы: технологическое и вспомогательное.

Небольшой группой являются вспомогательные инструменты. В основном они рассчитаны на обслуживание технологического оборудования, а также на укрепление стенок скважины.

К ним относятся:

  • хомуты;
  • вертлюги;
  • обсадные трубы;
  • шарнирные ключи.

Большой группой является — технологическое оборудование, к которому относятся разнообразные инструменты, используемые при бурении. Основным элементом любой буровой является долото, разрушающее породу и прокладывающее в земной коре скважину. Долота могут быть разных конструкции и диаметров.

По конструкции они делятся на 3 группы:

  1. Лопастные.
  2. Шарошечные.
  3. Секторные.

Важным элементом долота являются лопатки, которые, как лезвие, разрезают грунт. По назначению они могут быть для грунта, песка, глины и скальной породы. Эти детали вместе с долотами считаются самыми быстроизнашиваемыми.

Следующим элементом этого оборудования являются штанги, с помощью которых соединяют долото с приводом. Они могут быть цельноковаными и сварными, но тоже предварительно откованными.

Расширители — позволяют расширять скважину до необходимых для протаскивания труб размеров. Они отличаются по типу грунта, в котором могут использоваться.

Вертлюги, адаптеры и трубные захваты — тоже технологические приспособления. Каждое из них предназначено для выполнения определенной работы.

Необходимо отметить и аварийное оборудование, позволяющее предупреждать и устранять аварийные ситуации. Оно рассчитано на извлечение буровых колонн и обсадных труб.

Как выбрать?

При выборе буровых установок главными параметрами являются грузоподъемность и необходимая глубина проходки земных пластов. Эти параметры должны отвечать природным условиям местности, предельной степени нагрузки на дорогу и степени обустройства территории. Обязательно обращают внимание еще на:

  • климатические параметры работы;
  • квалификацию персонала;
  • возможность бурения скважин глубокой разведки и эксплуатационных скважин либо предназначение для проходки мелких структурных и поисковых скважин;
  • тип верхнего привода (силовой системы);
  • вероятную максимальную силу ветра;
  • метод бурения;
  • особенности проходимых пород;
  • глубинную температуру;
  • степень химической агрессивности подземных вод.

Классификация по способу передвижения

Исходя из этого критерия, буровая техника бывает:

  • Самоходная. Она оборудована моторной рамой и кабиной. Иными словами, установка базируется на транспортном средстве большой грузоподъёмности.Самоходная буровая установка

Классификации буровых установок по типу передвижения

Передвижная или мобильная буровая установка. Модульная структура установки снабжена индивидуальной мобильной базой.На фото мобильная буровая установка
Классификации буровых установок - передвижныеСтационарная. Блочная система оборудована элементами для монтажа и усиленными опорами.Стационарная буровая установка
Буровые установки стационарного типа

Электрогенераторы, буровые насосы

Электрогенератор — это тоже один из главных элементов буровой установки, потому что он позволяет обеспечить автономным электропитанием все электрооборудование. Для запуска он оснащается мощным аккумулятором. Благодаря электрогенератору удается практически все аварии устранять на месте работы.

буровые насосы

Буровой насос — неотъемлемый элемент циркуляционной системы любой буровой. Он позволяет подавать в скважину буровой раствор и откачивать его обратно. Благодаря этому удается поднимать из недр земли выработанную породу, укреплять скважину и охлаждать долото.

Его изготавливают в различных вариантах. Наиболее используемыми считаются двух- и трехпоршневые устройства. Состоит такая конструкция из гидравлической и приводной части. В последней вращательный момент привода преобразуется в поступательное движение, которое передается поршням. В первой же части энергия, идущая от поршней, преобразуется в гидравлическую.

Монтаж

Подавляющее большинство профессионалов использует при вводе в эксплуатацию буровой установки мелкоблочный, агрегатный либо мелкоблочный типы монтажа. Они соответствуют тем же самым методикам установки вышек. Прежде всего, площадку нужно выровнять и убрать с нее лишние растения. Также стоит избавиться от предметов, которые могут загораться. Поблочная схема расстановки подразумевает первоначально сборку частей, впоследствии соединяемых уже на месте.

Начинают с монтажа собираемого фундамента и опор. Следующий шаг — крепление связки из ротора и лебедки. В последнюю очередь ставят вспомогательную технику. Ее состав очень разнообразен и должен быть даже разобран дополнительно.

Малоразмерные буровые установки обычно подвозятся в полностью готовом к применению виде, остается только поставить их на основание.

Стационарные комплексы монтировать сложнее. Серьезной проблемой является прокладка проводки с учетом необходимой мощности и правил разводки. Агрегатная методика периодически применяется при работе с установками 9 — 11 классов. Обязательно надо соблюдать «весовое ограничение на крюк». Агрегатный монтаж занимает много времени, требует обустройства массивного фундамента, тщательной выверки расположения частей в пространстве. Кроме того, расходуется много материалов.

Мелкоблочный подход состоит в том, что используют не фундаменты из дерева либо бутобетона, а блок-сани из металла. Они могут служить и основанием, и транспортным средством. Монтаж, в сущности, ограничивается только перемещением установки в требуемую точку и ее минимальной подготовкой. Число блоков, их мощность и другие параметры определяют заранее, с учетом имеющихся потребностей и ограничений. Мелкоблочная установка широко применяется при разведочном бурении, а при эксплуатационном — только когда затруднена перевозка больших блоков. Проблемы связаны с:

  • трудностями кинематической увязки массы мелких блоков;
  • большими потребностями в тракторах и ином транспорте;
  • невозможностью доставить большие буровые укрытия и значительные участки коммуникаций.

Преимущества малогабаритных станков

Портативные буровые установки для бурения скважин используются для разработки колодцев до 200 метров. Такие конструкции имеют малый вес, они легко собираются, разбираются, а также транспортируются. Некоторые из них можно перевозить в прицепе или багажнике автомобиля.

Ещё одним достоинством такого вида оборудования является то, что к рабочему месту её можно доставить вручную и нет необходимости организовывать удобный подъезд. Такие конструкции часто называют переносными. Следовательно разработка скважины выполняется в любых местах, где невозможен въезд тяжёлой техники.

Функционируют переносные устройства для бурения чаще от электрической сети в 220 В. Но есть такие модели, которым необходимо питание 380 В. Они применяются гораздо реже из-за того, что не везде имеется такое питание.

Преимущества малогабаритных станков

Бурение малогабаритной установкой обходится гораздо дешевле, чем другими видами агрегатов. Сейчас они очень востребованы, благодаря простому и доступному способу применения. Множество фирм предлагают свои услуги по разработке скважин, используя как отечественные, так и заграничные модели. Производство выпускает большое количество разновидностей установок и в продаже можно подобрать относительно недорогое оборудование для водоносных скважин.

Одним из основных недостатков малогабаритной установки является невысокая средняя мощность. Поэтому рабочий процесс будет более длительным по сравнению с крупногабаритной техникой. К тому же производительность установки значительно падает на глиняных и скалистых почвах.

Нужно учитывать, что все качества малогабаритных конструкций: положительные и отрицательные достаточно условны, и рассматривать их следует в соответствии с конкретными целями и условиями эксплуатации. Конструкция у них довольно простая и понятная, но характеристики абсолютно разные: производительность, метод бурения, срок службы, стоимость. Поэтому разработку скважины лучше поручить настоящим профессионалам, ведь процесс бурения имеет множество тонкостей и сложностей, в которых трудно сразу разобраться.

По глубине скважин

Установки способны проделывать отверстия:

  • неглубокие — до 600 метров;
  • средней глубины — до 6000 метров;
  • глубокие — более 6000 метров.

Техническое обслуживание

Эта процедура делится на посменный и технический уход. Ежесменные мероприятия должны соответствовать эксплуатационной инструкции. Их обязательно проводят не только в начале и конце смен, но и при незапланированном перерыве в работе. Технический уход проводят, когда отработано определенное время. Физическое состояние и визуальная исправность не имеют значения для этой процедуры.

Большую роль имеет обслуживание и ремонт редуктора. Этот компонент должен присутствовать на любом типе буров. От его исправности зависит надежное функционирование основного мотора даже в предельно загруженном режиме, при проходке «тяжелой» породы. Иногда приходится чинить не только самый редуктор, но и электронный преобразователь. Обслуживание бурового вертлюга необходимо, прежде всего, в тех случаях, когда нарушается кручение необходимых частей и/или оборот жидкости по системе.

Внимание следует уделять еще и копровым вращателям. Даже продукция крупных проверенных фирм может со временем начать подводить. Но при наличии запчастей можно отремонтировать любые вращатели, в том числе и гидравлического типа. Что касается электроприводов, то их необходимо проверять по нормам эксплуатационной техники безопасности:

  • состояние передаточных систем привода;
  • центровку его агрегатов;
  • стабильность работы на холостом ходу не менее 60 минут;
  • качество крепления изделия на опору;
  • натяжка всех ремней, цепей;
  • состояние смазки.

Независимо от оснащения буровой остановки шнеком или другим типом наконечника, каждый раз перед началом работ требуется оценивать уровень масла и герметичность всех основных креплений. Два раза в год как минимум, а при резких переменах погоды и чаще, меняют смазку и другие технические жидкости по сезону. При капитальных ремонтах проводится максимально доскональная проверка.

Все износившиеся детали и утратившие годность расходные материалы полагается немедленно заменять. Поэтому нужна полная разборка оборудования и глубокая подетальная диагностика.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...