Современные буровые комплектные установки эксплуатационного глубокого разведочного бурения
Установки для бурения глубоких разведочных и эксплуатационных скважин по назначению могут быть разбиты на две группы:
· для бурения на суше;
· для бурения на море.
Среди установок для бурения на суше выделяют следующие группы:
мобильные (передвижные) установки;
· для кустового бурения;
· стационарные буровые;
· для сверхглубокого бурения.
Внутри каждой группы установки различаются по типу привода, составу и компоновке оборудования, способу монтажа.
По типу привода выделяются установки с дизель-механическим, дизель-гидравлическим, дизель-электрическим и электрическим приводами.
В зависимости от способа монтажа установки подразделяются на крупноблочные, мелкоблочные, универсальные и блочно-модульные.
По составу и компоновке оборудования различают установки в зависимости от расположения оборудования относительно оси скважины в плане и по вертикали. Тип компоновочной схемы зависит от способа монтажа и перевозки, типа привода, расположения скважин, условий бурения. В особую группу выделяют установки с эшелонным расположением блоков.
Серийно выпускаемые буровые установки для эксплутационного и глубокого разведочного бурения по ГОСТ 16293-89 подразделяются на 12 классов. Стандарт предусматривает два основных параметра буровых установок: допускаемая нагрузка на крюке в процессе бурения и крепления скважины и глубина бурения скважин при массе одного метра бурильной колонны равной 30 кг. Глубина скважины принимается условной, так как уменьшение или увеличение массы бурильной колонны за счет применения различных типоразмеров бурильных труб и компоновки низа бурильной колонны ведет к изменению наибольшей глубины бурения.
|
|
|
Каждый из классов включает буровые установки нескольких модификаций, отличающихся типом применяемого привода основных механизмов (ротора, лебедки, насосов), общей компоновкой, грузоподъемностью, гидравлической мощностью и другими параметрами, показателями.
Целесообразность использования того или иного класса и модификации установок определяют по их экономической эффективности, способу бурения, объему буровых работ, климатическим условиям, рельефу местности, состоянию грунта и другим факторам.
В последние годы по требованию буровых предприятий появились установки с допускаемой нагрузкой на крюке сверх требований ГОСТа, в частности, выпускаются установки грузоподъемностью 140, 175, 225 т. Чтобы ограничить появление большого разнообразия машин, Госгортехнадзор подтвердил в Правилах безопасности в нефтяной и газовой промышленности, что параметры буровых установок должны соответствовать ГОСТ 16293-89.
|
|
|
В России комплектные установки изготавливаются в основном двумя компаниями: Объединенными машиностроительными заводами (фирма ОМЗ-НГО) и Волгоградским заводом буровой техники (ВЗБТ). В советский период существовало разделение, когда установки грузоподъемностью до 160 тс включительно производились на ВЗВТ, а установки от 200 тс и выше – на Уралмашзаводе (ныне фирма ОМЗ-НГО). В настоящее время компании проводят самостоятельную техническую политику, в частности, ОМЗ-НГО выпускает полный спектр буровых установок, начиная от мобильных, грузоподъемностью 80 тс, и заканчивая установками сверхглубокого бурения. Аналогичный по широте спектр буровых установок выпускает, помимо ОМЗ, только одно предприятие в мире – это американская корпорация National Oilwell.
Основными исполнительными узлами буровой установки являются те, которые выполняют основные технологические операции строительства скважины: силовые органы, система нагнетания бурового раствора в скважину и очистки забоя и скважины, спуско-подъемный комплекс.
К вспомогательным относятся: буровые сооружения, транспортная база, предусматривающая возможность транспортировки установки в целом, так и ее отдельных блоков-модулей; система жизнеобеспечения для создания безопасных, комфортных условий труда.
|
|
|
Условное обозначение буровых установок
БУ 3200/200 дЭР БМ - Ц
Тип системы управления: Ц - цифровая
Монтажеспособность: БМ – блочно-модульная;
У – универсальная; П – передвижная;
М – мобильная;
Тип привода: Д – дизельный; ДГ – дизель- гидравлический; Э – электрический; ДЭ – дизель-электрический; ЭР – электрический регулируемый
Номинальная грузоподъемность (допускаемая нагрузка на
крюке),тс
Условная глубина бурения (для труб Æ114 мм), м
Буровая установка
Кроме того, буровая установка должна быть укомплектована в соответствии с требованиями ПБ08-624-03:
· ограничителем высоты подъема талевого блока;
· ограничителем допускаемой нагрузки на крюке;
· блокирующими устройствами по отключению привода буровых насосов при превышении давления в нагнетательном трубопроводе на 10 – 15% выше максимального рабочего давления насосов при соответствующих цилиндровых втулок насоса;
|
|
|
· станцией (приборами) контроля параметров бурения (тип станции устанавливается заказчиком);
· приемным мостом с горизонтальным участком не менее 14 м, шириной не менее 2 м и стеллажами. Запрещается укладка труб на стеллажах в штабели высотой более 1,25 м;
· механизмами для приготовления, обработки, утяжеления, очистки, дегазации и перемешивания промывочной жидкости, сбора шлама и отработанной жидкости;
· устройством для осушки воздуха, подаваемого в пневмосистему управления буровой установки;
· успокоителем ходового конца талевого каната;
· системами обогрева рабочих мест;
· блокирующими устройствами по предупреждению включения ротора при снятых ограждениях и поднятых пневматических клиньях ротора (ПКР);
· приспособлением (поясом) для А-образных мачт и вышек с открытой передней гранью, предотвращающих падение устанавливаемых (установленных) за палец свечей;
· системой приемных емкостей, оборудованных уровнемерами и автоматической сигнализацией уровня жидкости в них;
· градуированной мерной емкостью для контролируемого долива скважины, оснащенной уровнемером.
По требованию заказчика буровая установка для бурения скважины глубиной свыше 4000 м оснащается автоматом спуско-подъемных операций.
Пневматическая система буровой установки (трубопроводы, краны, соединения и т.д.) должна быть испытана на заводах - изготовителях на давление, превышающее рабочее в 1,5 раза. После монтажа на месте производства работ, а также после ремонтных работ, пневмосистема должна быть испытана давлением, в 1,25 раза превышающем рабочее, но не менее, чем на 0,3 МПа (3 кгс/см2).
Буровые установки (в том числе импортные) должны быть выполнены во взрывозащищенном варианте.
Все закрытые помещения буровой установки, где возможны возникновение или проникновение воспламеняющихся смесей, оборудуются приточно-вытяжной вентиляцией с механическим побуждением, обеспечивающей воздухообмен в соответствии с требованиями санитарных норм и правил. Режим работы вентиляции с момента вскрытия продуктивного горизонта до окончания строительства скважины должен быть постоянным.
При достижении 20% нижнего предела воспламенения смеси воздуха с углеводородами должен включаться предупредительный сигнал, а при достижении 50% предела должно быть обеспечено полное отключение оборудования и механизмов.
Буровую установку выбирают по ее номинальной грузоподъемности. Для принятого класса буровой установки в зависимости от региональных условий, связанных со степенью обустройства (дороги, линии электропередач, водоснабжение и др.) и климатической зоной, выбирают тип привода, схему монтажа и транспортирования, а также учитывают необходимость комплектования отопительными установками, дополнительными агрегатами и оборудованием.
В некоторых случаях при наличии сформированного на буровом предприятии парка буровых установок, приходится выбор буровой установки определять весом компоновок бурильных либо обсадных колонн.
Сумма статических и динамических нагрузок при спуске (подъеме) наиболее тяжелой бурильной и обсадной колонны , а также при ликвидации аварий (прихвата) не должна превышать величину допускаемой нагрузки на крюке для выбранной буровой установки.
Как правило, нагрузка на крюке от максимального расчетного веса бурильной колонны и наибольшего расчетного веса обсадной колонны не должна превышать соответственно 0,6 и 0,9 от «Допускаемой нагрузки на крюке». Выбор буровой установки должен производиться по наибольшей из нагрузок, указанных в таблице 8.1
Таблица 8.1 Основные параметры комплектных буровых установок для эксплутационного и глубокого разведочного бурения
нефтяных и газовых скважин [5]
| Параметры | Классы буровых установок | ||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | ||||||
| Допускаемая нагрузка на крюке, кН | 800 | 1000 | 1250* | 1600 | 2000 | 2500 | 3200 | 4000* | 5000* | 6300 | 8000* | 10000 | |||||
| Условный диапазон бурения, м | 1250 | 1600 | 2000 | 2500 | 3200 | 4000 | 5000 | 6500 | 8000 | 10000 | 12500 | 16000 | |||||
| Скорость подъема крюка при расхаживании обсадных колонн и ликвидации аварий, м/с | От 0,1 до 0,25
| ||||||||||||||||
| Скорость подъема крюка без нагрузки, м/с, не менее | 1,5
| 1,3
| |||||||||||||||
| Мощность на приводном (входном) валу подъемного агрегата, кВт** | 200-240 | 240-300 | 300-440 | 440-550 | 550-670 | 670-900 | 900-1100 | 1100-1500 | 1500-2200 | 2200-3000 | 3000-4000 | ||||||
| Проходной диаметр стола ротора, мм, не менее** | 440 | 520 | 700 | 950 | 1250 | ||||||||||||
| Мощность на приводном валу ротора, кВт, не более | 180 | 300 | 370 | 440 | 550 | 750 | |||||||||||
| Мощность привода бурового насоса, кВт, не менее** | 375 | 475 375*** | 600 475*** | 750 600*5 | 950 | 1180 | |||||||||||
| Высота основания (отметка пола буровой), м, не менее** | 3 | 5 | 5,5 | 6,0*4 | 8,0 | 9,0 | 10,0 | 11 | |||||||||
* В классах 3, 8, 9 и 11 допускается изготовление буровых установок с допускаемыми нагрузками на крюке соответственно 1400, 4500, 5800 и 9000 кН.
Не распространяется на морские буровые комплексы.
Для буровых установок на постоянной транспортной базе.
*4 В буровых установках 7-го класса, предназначенных для работы в условиях агрессивных сред, не менее 8 м. *5 Не допускается применять в установках кустового бурения
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 1173; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!