Назначение и устройство буровых машин и механизмов (стр. 1 из 6)

1 Подготовительные работы к строительству скважины.

В ходе подготовительных работ выбирают место для буровой, прокладывают подъездную дорогу, подводят системы электроснабжения, водоснабжения и связи. Если рельеф местности неровный, то планируют площадку. Так как скважина может находиться как на земле, так и на болотной (торфяной) местности, то соответственно, и устройство подъездов к буровым скважинам будет различное. На отдаленных буровых скважинах, с которыми не имеется постоянного сообщения, предусматривается устройство специальных площадок для посадки вертолетов, которыми доставляется на буровые аварийные грузы и продовольствие.

Для жилья могут использоваться передвижные домики, установленные на специальные полозья-сани. Передвижные домики с помощью тракторов транспортируются с одной буровой точки на другую на санях, которые служат одновременно и фундаментом.

При планировке площадки при помощи тракторов и бульдозеров выкорчевывают пни, роют канавы и противопожарные кюветы. Лесоматериал, заготовленный на площадке буровой скважины, используется ля строительства жилья и фундаментов под металлические основания бурового оборудования.

2 Строительно - монтажные работы

После окончания подготовительных работ и транспортировки оборудования на точку заполнения скважины начинается монтаж буровой установки, заключающийся в установке и соединении блоков и узлов буровой установки и окончательном монтаже коммуникаций

Расстановка блоков и узлов буровой установки и размещение материалов на площадке строительства производятся таким образом, чтобы обеспечить удобство их удобство затаскивания на подготовленные фундаменты, соблюдая последовательность монтажа.

2.1 Фундаменты и основания под оборудование.

Фундамент – опора для буровой установки и привышечних сооружений, через которую передаются на грунт усилия, возникающие в процессе эксплуатации оборудования. Для создания безопасных условий при эксплуатации буровой установки необходимо соблюдать следующие требования.

· Удельная нагрузка на грунт не должна превышать допустимой для данного вида грунта.

· Габариты основания под буровую должны позволять разместить буровую установку и возможность ее монтажа. Установки привышечных сооружений (котельная, вагончик мастера, столовая, топливный блок и т. д.) с соблюдением правил безопасности в нефтегазодобывающей промышленности и противопожарных разрывов между агрегатами с учетом размещения противовыбросового оборудования, а также следует учитывать число скважин на данной площадке. Фундамент должен выбираться в зависимости от глубины бурения и конструкции скважины, типа буровой установки, способности грунта к восприятию удельного давления от возникающих в процессе работы нагрузок, а также экономической целесообразности применяемых материалов.

· Необходимо применять экономически обоснованные конструкции оснований, которые позволяют сократить сроки строительства. Поэтому решающее значение для оснований под буровую установку имеет состав и свойства грунта, на котором предполагается монтировать буровую.

2.2 Состав буровой установки

Скважину бурят при помощи буровой установки (рис.1), представляющей собой сплошной комплекс машин, механизмов, аппаратуры, металлоконструкций, средств контроля и управления, расположенных на поверхности. Оборудование стараются разместить так, чтобы обеспечить безопасность в работе, удобство в обслуживании, низкую стоимость строительно-монтажных работ и компактность в расположении элементов буровой.

В общем случае в центре буровой вышки располагают ротор, а рядом с ним лебедку. За ней находятся буровые насосы, силовой привод, площадка горюче-смазочных материалов, площадка для хранения глинпорошка и химреагентов и глиномешалка. С противоположной стороны от лебедки находится стеллаж мелкого инструмента, стеллаж для укладки бурильных труб, приемные мостки, площадка обработанных долот и площадка ловильного инструмента (его используют для ликвидации аварий). Кроме того, вокруг буровой размещаются хозяйственная будка, инструментальная площадка, очистная система для использованного бурового раствора и запасные емкости для хранения бурового раствора, химических реагентов и воды.

2.3. Способы монтажа, демонтажа, транспортировки бурового

оборудования

Каждая буровая установка характеризуется схемами транспортирования, монтажа и монтажно-транспортной базой. Установки для бурения скважин на нефть и газ подразделяются на самоходные и несамоходные. В странах СНГ бурение на нефть и газ осуществляется в основном несамоходными буровыми установками. Для таких установок характерны следующие три метода монтажа и транспортировки: агрегатный (индивидуальный), мелкоблочный и крупноблочный.

Агрегатный метод заключается в индивидуальной транспортировке и монтаже каждого агрегата установки и применяется, как правило, при ее первичном монтаже. Для повторного и последующего монтажа агрегатным способом установку разбирают на агрегаты и узлы и перевозят на универсальном транспорте на новую точку бурения, где вновь монтируют оборудование и сооружения. Этот метод связан с большим комплексом трудоемких работ (строительных, плотничных, слесарных, подсобно- вспомогательных и др.), выполняемых при разборке и монтаже буровых установок на новом месте, что вызывает увеличение сроков монтажа. Поэтому агрегатный метод применяется редко.

Мелкоблочный метод заключается в том, что агрегаты и узлы установки перевозят и монтируют на металлических основаниях. Обычно буровая установка расчленяется на 15..20 мелких блоков, габаритные размеры и масса которых позволяют перевозить их на универсальном транспорте, а в труднодоступных районах – на вертолетах.

Этот метод монтажа широко применяют в разведочном бурении, а в некоторых районах и в эксплуатационном бурении, когда из-за сложных природно-географических условий невозможно перевозить установки крупными блоками.

Крупноблочный метод заключается в перевозке агрегатов и узлов установки крупными блоками на специальном транспорте (тяжеловозах, подкатных тележках на гусеничном или пневмоколесном ходу), установке блоков на фундаменты и соединении коммуникаций между ними. При этом буровую расчленяют на 2-3 блока массой по 60 -120т. Крупный блок состоит из металлического основания, перевозимого на специальных транспортных средствах, и смонтированных на нем агрегатов и узлов, кинематически связанных между собой. При перевозке таких блоков практически не нарушаются кинематические связи узлов установки и коммуникаций, не демонтируются укрытия, что позволяет исключить трудоемкие работы, выполняемые при других методах монтажа. Применение крупных блоков позволяет сократить сроки монтажа до минимума.

Для перемещения и перевозки блоков буровой установки применяются тяжеловозы (ТГ-60, Т-60, ТГП-70), устройство для транспортирования вышки УТВ. Тракторы, тягачи и платформу передвижную ПП-40 используют для перевозки оборудования. Основное требование, которое предъявляется к механизмам и машинам, - высокая проходимость, т. е. способность преодолевать различные дорожные препятствия и двигаться по дорогам, не имеющим твердого покрытия, и бездорожью.

3.1. Назначение и устройство буровых машин и механизмов.

В комплект буровой установки входят: вышка для подвешивания талевой системы и размещения бурильных труб, оборудование для спуска и подъема инструментов, оборудование для подачи и вращения инструмента, насосы для прокачивания промывочной жидкости, силовой привод, механизмы для автоматизации и механизации спускоподъемных операций, контрольно-измерительные приборы и вспомогательные устройства.

При бурении вращательным способом, как и сверлении отверстия в любом материале, необходимо, чтобы разрушающему инструменту.

Буровой шланг состоит из внутреннего резинового слоя, нескольких слоев прокладок из прорезиненной ткани с соответственными числом промежуточных слоев резины, металлических и наружного слоя резины.

В настоящее время применяют буровые шланги, рассчитанные на давление 32, 25, 20, 16 и 10 МПа. Длина буровых шлангов от 10 до 18м с условными внутренними диаметрами 63, 80 и 100мм

При бурении осуществляется промывка скважины при помощи буровых насосов. Буровые насосы предназначены для подачи под давлением промывочной жидкости в скважину. Для бурения используются только горизонтальные приводные двух- и трехцилиндровые поршневые насосы.

Буровые установки приводятся в действие силовыми приводами. Под силовым приводом понимается совокупность двигателей и регулирующих их работу устройств, преобразующих тепловую или электрическую энергию в механическую, управляющих преобразованной механической энергией и передающих ее к исполнительными механизмами буровой установки (насосу, ротору, лебедке и др.).

Привод основных исполнительных механизмов буровой установки (лебедки, буровых насосов, ротора) называется главным приводом. В зависимости от вида двигателя и типа передачи он может быть электрическим, дизельным, дизельно-гидравлическим, дизельно-электрическим и газотурбинным. Наиболее широко применяются в современных буровых установках электрический, дизельный, дизельно- гидравлический и дизельно – электрический приводы.

3.2. Подъемный механизм буровой установки

Процесс бурения сопровождается спуском и подъемом бурильной колонны в скважину, а также поддержанием ее на весу. Масса инструмента, с которой приходится потом оперировать, достигает многих сотен килограммов. Для того, чтобы уменьшить нагрузку на канат и снизить установочную мощность двигателей применяют подъемное оборудование, состоящее из вышки, буровой лебедки и талевой системы. Талевая система, в свою очередь, состоит из неподвижной части .