Буровой инструмент для бурения нефтяных, газовых и геотермических скважин. Буровой инструмент нефть


Буровой инструмент для скважины и его разновидности

Содержание   

Все буровые инструменты, использующиеся в процессе обустройства скважин, делятся на четыре основные категории: технологические, вспомогательные, специальные и аварийные. Каждый из этих видов выполняет определенную функцию.

Разновидности бурового оборудования

И если Вы желаете своими руками выполнить работу по бурению — следует детальнее изучить упомянутые виды ручного инструмента и разобраться в его назначении и особенностях применения.

Технологический буровой инструмент

В категорию технологического инструмента относят устройства, которые применяются непосредственно для выполнения бурения. Это основной из инструментов для бурения скважин, который из всего разнообразия механизмов для бурения отличается наибольшей сложностью конструкций, и, соответственно, наивысшей стоимостью.

Разновидности технологического инструмента разберем ниже.

Буровые штанги. Штанги – одна из основных частей любой буровой установки, которая соединяет породоразрушающую конструкцию с приводом, и приводит её в движение.

Из всех элементов буровой машины именно штанги несут основную механическую нагрузку, так как на них приходится практически всё сопротивление грунта крутящему моменту двигателя. По этой причине к буровым штангам выдвигаются повышенные требования по надежности и износоустойчивости.

В зависимости от технологии производства, выделяют три вида штанг:

  • Цельнокованые;
  • Сделанные по методу сварки трением;
  • Сварка трением с предварительной ковкой.

Наибольшим ресурсом работы обладают цельнокованые конструкции. Для того чтобы придать сварным штангам необходимую жесткость, в процессе их производства выполняется азотирование металла, который, после закалки, получает высокие показатели износоустойчивости.

Замки для соединения бурильных труб для колонны

В процессе заглубления в грунт требуется постоянное увеличение буровой колонны. Это осуществляется посредством навинчивания штанг друг на друга – все они оборудованы резьбовыми соединениями, в основном клиновидными.

Существуют круглые и шестигранные штанги. Шестигранные конструкции обладают дополнительными ребрами жесткости, что делает их оптимальным вариантом для бурения в сложных грунтах и в горных породах.

Породоразрушающие устройства. Инструменты из этой категории предназначаются для разрушения  грунта при бурении. Правильный выбор такого механизма является ключевым фактором эффективности всего процесса, так как для каждого типа почвы необходимо применения определенного вида бура.

В эту категорию входят: буровые головки, пики, долота, шнеки. Которые, согласно способу воздействия на почву, классифицируются на конструкции режущего, истирающего и дробящего действия.

Для работы с мягкими грунтами используются режущие наконечники, для твердых пород – наконечники дробящего действия, для проблемных скалистых пород – истирающие конструкции (сюда относятся наконечники для алмазного бурения).

Несмотря на высокое качество применяемых в изготовлении материалов, любой породоразрушающий инструмент, из-за жестких условий работы, со временем теряет свои эксплуатационные характеристики и изнашивается. Расход бурового инструмента обуславливается особенностями обрабатываемой породы.

Наибольшим КПД среди всех существующих разновидностей породоразрушающего инструмента обладают наконечники для алмазного бурения.  Такие наконечники получили своё названия из-за нанесенного на них алмазного порошка (используются, разумеется, технические алмазы, которые ученые воспроизводят своими руками).

К неоспоримым преимуществам алмазного инструмента относится возможность эффективно бурить практические любые твердые породы (от бетона до мрамора и кварца), к недостаткам – цену. Стоимость алмазного инструмента значительно превышает стоимость обычных буровых конструкций.

Алмазные буровые наконечники

А учитывая, что такие наконечники изнашиваются в процессе работы, и их необходимо регулярно менять, технология алмазного бурения, на сегодняшний день, является очень дорогостоящей.

Оптимальным вариантом для бурения скважин в мягких породах являются шнеки. Это винтовые конструкции с расположенными по всей длине витками определенного диаметра, по которым грунт выходит на поверхность скважины.

На нижней части шнека установлены специальные зубья, которые выполняют функцию забурного элемента – преодолевают сопротивление грунта и направляют движение всей буровой колонны. Расход бурового инструмента определяется по степени изношенности забурного элемента — он является ключевым фактором, от которого зависит срок использования шнека.

Желонки. Желонка представляет собою трубообразную емкость цилиндрической формы, которая применяется в процессе бурения для удаления разрушенной породы и жидкости из скважины на поверхность. Также с помощью желонки в скважину может доставляться раствор.

Выделяют следующие виды желонки:

  1. Обычная – труба, на нижней части которой оборудован тарельчатый клапан, через который осуществляется забор грунта, либо воды. Сверху трубы делается зацеп для соединения с тросом. Такую конструкцию можно без проблем сделать своими руками.
  2. Поршневая желонка – жидкость закачивается в желонку с помощью поршня, установленного в середину трубы.
  3. Пневматическая желонка – заполнение такой желонки выполняется под воздействием давления, перепады которого создаются специальным нагнетателем.

Читайте также: особенности обустройства и эксплуатации скважины иглы.

Желонка для скважины на воду

к меню ↑

Вспомогательный инструмент

Вспомогательный буровой инструмент выполняет обслуживающую функцию в процессе эксплуатации технических инструментов. С его помощью укрепляются стенки скважины, и осуществляются операции спуска и подъема механизмов.

Обсадные трубы. Такие трубы используются для создания обсадной колонны, посредством которой выполняется укрепление скважины, и изоляция её рабочей среды от грунта. В промышленных скважинах, главным критерием, которому должны соответствовать обсадные трубы, является устойчивость к внешнему механическому воздействию и стойкость к коррозии – так как опущенная в скважину труба подвергается всестороннему давлению грунта.

В скважинах на воду важным фактором также является экологичность материала – он не должен загрязнять питьевую жидкость. Основным материалом при изготовлении обсадных труб является низколегированная сталь с высоким содержанием углеродов. Для обустройства бытовых скважин на воду также могут использоваться трубы из полимерных материалов.

Для соединения обсадных труб в одну колонну используются резьбовые соединения. Толщина стенок таких труб, в зависимости от диаметра, может колебаться от 5 до 16 мм. Обсадную трубу для домашней скважины  можно изготовить своими руками на основе обычной стальной трубы.

Вспомогательные фиксирующие инструменты. Сюда относятся все устройства, которые выполняются функцию крепления, удержания в подвешенном состоянии, либо подъема-опускания основного инструмента. Это – подкладные вилки, хомуты, трубодержатели, вертлюги, элеваторы, шарнирные ключи, и другой мелкогабаритный инструмент для использования своими руками  и автоматизированного применения.к меню ↑

Специальный буровой инструмент

В специальную категорию входят средства для торпедирования, тампонирования и искривления скважин – достаточно редких операций, встречающихся, в основном, в промышленном бурении газовых и нефтяных скважин.

Шнеки для проведения бурильных работ

Торпедирование применяется для увеличения продуктивности скважин, так как внутренние взрывы приводят к более интенсивному притоку газа и нефти.  Оно выполняется с помощью герметичных, либо негерметичных торпед, внутри которых расположено взрывчатое вещество.

Тампонирование скважины необходимо в случае бурения в сильно поглощающих воду грунтах, что делает невозможным нормальную промывку скважины. Для этого используются специальные быстросхватывающиеся растворы, которые подаются внутрь скважины через буровую колонну.к меню ↑

Аварийный инструмент для бурения

В группу аварийного инструмента входят все механизмы, которые используются для предотвращения возможной аварии, либо для ликвидации её последствий. В бурении аварийный инструмент ещё называют ловильным, так как в большинстве  случаев, ликвидация чрезвычайного происшествия в бурении сводится к извлечению вышедшей из строя буровой колонны, или обсадной трубы из скважины.

Главной проблемой, с которой можно столкнуться в процессе работы, является прихват бурового инструмента, который возникает как причина интенсивного сопротивления грунта буру – в основном они происходят при обработке горных пород. Последствия прихвата бурового инструмента - частичная (в некоторых случаях — полная), остановкой вращательного движения буровой колонны.

Вследствие прихвата растет давление промывочной жидкости, и нагрузка на привод установки, что без своевременного ручного вмешательства специалистов  может стать причиной возникновения аварийной ситуации и поломки оборудования.  Разобраться с прихватом бурового инструмента своими руками, без привлечения дополнительных бригад, можно с помощью метода гидровибрирования, либо понижая уровень раствора в скважине.

Аварийный инструмент, в зависимости от особенностей конструкции, делится на следующие виды:

Твердосплавные коронки для бурения

  • Ловильный колокол;
  • Ловильный метчик;
  • Ловильный механизм плашечного типа.

Ловильный метчик используют для извлечения из скважины колонковых, либо обсадных труб, которые подсоединяются к метчику резьбовым соединением. Размеры и особенности метчиков регламентируются согласно ГОСТ 8483-81.

Ловильный колокол применяется в скважинах диаметров от 76 до 136 мм. С его помощью извлекаются буровые трубы. Соединение выполняется с помощью наружной резьбы. Колокола могут быть проходными и непроходными.

Инструменты плашечного типа, они же труболовки, фиксируют трубу с помощью выдвижных распорок. В зависимости от способа фиксации выделяют внутренние и наружные труболовки.к меню ↑

Процесс подъема инструмента после завершения бурения (видео)

 Главная страница » Инструменты для бурения

byreniepro.ru

История бурения нефти | VseOBurenii.com – Все о бурении!

Искусство бурения земли к средине 1850-ым годам прошло длинный путь развития, но оставалось на довольно примитивном уровне. В основном бурили скважины так называемым ударным методом, при котором порода выдалбливалась ударами клинообразного разрушающего инструмента. Бурение состояло из нескольких этапов: сначала находили подходящее место под скважину, потом строилась вышка и устанавливалась направляющая труба. Вышка служила подъемником бура. Бурение происходило ударами. В пробуренную скважину опускали железные трубы, чтоб укрепить стенки. Раздолбленную породу смачивали водой и превращали в грязь, а потом извлекали с помощью длинного ведра с клапаном на конце. На эту работу уходило большое количество времени, в среднем, если грунт был мягкий, за день можно было пройти 18 м.

В средине XIX века появилась большая необходимость в добыче нефти. Добыча поначалу велась самым примитивным колодезным методом, при котором нефтяники вырывали глубокую яму и черпали из нее нефть ведрами. В это время руководитель общества для разработки нефтяных источников Биссель заявил, что добывать нефть при помощи буровых скважин. Многие отнеслись к этой идее с недоверием. Биссель решил применить буровую технику для поиска и добычи нефти на практике. Тогда он даже не догадывался, что его идея совершит переворот в мировой экономике.

Бурение поручили инженеру Дрейку. Глубокая открытая шахта, со дна которой начали бурение, была вырыта в марте 1858 года близ города Тайтесвилла в Пенсильвании. Из-за недостатка нужных людей и инструментов Дрейку с самого начала бурильных работ приходилось преодолевать множество затруднений. Никто не питал доверия к инженеру, который хотел добывать нефть из водоподъемной шахты. Но Дрейк все, же нашел профессионального бурильщика с 30-летним опытом работы, который взялся довести скважину до конца. Но в самом начале работы бурильщики наткнулись на большой пласт воды. Из-за сильного потока воды из скважины всем пришлось покинуть шахту, дабы не утонуть. Чтоб исправить ситуацию Дрейк велел провести через водоносный слой и песок большую железную трубу, благодаря этому решению бурение можно было продолжать дальше. Достигнув глубины в 21 м в апреле 1859 году, из скважины пошла нефть. Когда установили насос, он стал давать по 8 бочек нефти в день, а уже через неделю количество бочек выросло до 20 в день. В конце октября 1859 года в результате пожара в скважине сгорел весь пункт. Но предприниматели не очень расстроились и установили на том, же месте новую вышку, которая с первого дня стала давать по 30 бочек в день. Это количество оставалось в течение длительного времени непревзойденным.

Известие об успехе нефтяных установок Дрейка быстро распространилось по всему миру. Биссель арендовал новые нефтяные участки, и другие предприниматели последовали его примеру. Именно тогда и начался настоящий нефтяной бум. Нефтедобыча стала очень прибыльным делом. Иногда бывало что земля, стоившая копейки за несколько дней дорожала на десятки тысяч.

Технологии бурения на нефть очень быстро совершенствовались. При ударном бурении для вытаскивания бура с 1858 года стали употреблять паровую машину. Одним из важных событий в нефтедобывающей отросли, стал переход к более производительному вращательному бурению. Ученый Чепмен в 1889 году изобрел установку для роторного бурения, ее устройство принципиально не изменилось до сегодняшнего дня. Принцип действия заключался в том, что двигатель внутреннего сгорания вращал ротор и ведущую трубу, а ведущая труба передавала движение бурильным трубам и долоту. С самого начала установку Чепмена использовали для бурения на воду. В 1901 году на ней была пробурена первая нефтяная скважина.

vseoburenii.com

Буровой инструмент для бурения нефтяных, газовых и геотермических скважин

 

Изобретение относится к буровому инструменту, предназначенному для бурения нефтяных, газовых или геотермических скважин, причем упомянутый инструмент содержит два основных органа: полый вал и глухой трубчатый корпус инструмента, более заостренный, чем корпуса обычных буровых инструментов подобного типа. Два упомянутых основных органа данного бурового инструмента находятся в сферической связи друг с другом, осуществляемой при помощи шарового шарнира. Этот шаровой шарнир располагается на самом дне глухой части корпуса инструмента, на котором со стороны его открытого конца располагается стабилизатор. Предлагаемый буровой инструмент содержит, кроме того, соответствующую систему передачи между полым валом и корпусом инструмента, отделенную от шарового шарнира и располагающуюся между этим шаровым шарниром и упомянутым стабилизатором. Главное преимущество предлагаемого бурового инструмента заключается в относительном положении упомянутого шарового шарнира и упомянутого стабилизатора, которое придает этому буровому инструменту предпочтительные динамические характеристики без всякого риска заклинивания. 1 с. и 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к буровому инструменту, предназначенному для бурения нефтяных, газовых или геотермических скважин, приводимому во вращательное движение либо непосредственно с поверхности при помощи вращающейся колонны буровых труб или штанг, либо при помощи донного двигателя.

Из авторского свидетельства СССР N 866107 (кл. E 21 B 17/00, опубл. 1981) известен буровой инструмент, предназначенный для бурения нефтяных, газовых или геотермических скважин, приводимый во вращательное движение приводным органом, передающим этому инструменту также и усилие подачи, и образованный двумя основными органами, один из которых представляет собой полый вал, присоединенный одним из своих концов к приводному органу, а другой представляет собой глухой трубчатый корпус, называемый корпусом инструмента, на закрытом конце которого снаружи расположены режущие кромки и открытый конец которого обеспечивает возможность прохождения полого вала, причем основные органы этого бурового инструмента связаны между собой шарнирной связью в виде шарового шарнира, а полый вал выполнен с возможностью передачи крутящего бурового момента на корпус бурового инструмента при помощи содержащегося между полым валом и корпусом инструмента промежуточного элемента, находящегося в механической связи с каждым из основных органов, при этом шарнирная связь является односторонней, таким образом, что она способна передавать от полого вала к корпусу инструмента только усилия, направленные в сторону движения подачи. Однако известный буровой инструмент не обладает динамическими характеристиками при эксплуатации, независимыми от паразитных движений приводного органа. Технической задачей настоящего изобретения является создание бурового инструмента, обладающего хорошими динамическими характеристиками, независимыми от паразитных движений приводного органа, при том, что эта относительная независимость не мешает данному буровому инструменту самому реагировать на наиболее мешающие вибрации, порождаемые процессом бурения, точнее, режущим движением, и без возможности перехода двух органов этого бурового инструмента в состояние заклинивания. Данная техническая задача решается за счет того, что в буровом инструменте, предназначенном для бурения нефтяных, газовых или геотермических скважин, приводимом во вращательное движение приводным органом, передающим этому инструменту также и усилие подачи, и образованном двумя основными органами, один из которых представляет собой полый вал, присоединенный одним из своих концов к приводному органу, а другой представляет собой глухой трубчатый корпус, называемый корпусом инструмента, на закрытом конце которого снаружи расположены режущие кромки и открытый конец которого обеспечивают возможность прохождения полого вала, причем основные органы этого бурового инструмента связаны между собой шарнирной связью в виде шарового шарнира, а полый вал выполнен с возможностью передачи крутящего бурового момента на корпус бурового инструмента при помощи содержащегося между полым валом и корпусом инструмента промежуточного элемента, находящегося в механической связи с каждым из основных органов, при этом шарнирная связь является односторонней, таким образом, что она способна передавать от полого вала к корпусу инструмента только усилия, направленные в сторону движения подачи, согласно изобретению передачу крутящего бурового момента на корпус бурового инструмента выполняют при помощи системы передачи так называемой "переменной конфигурации", промежуточный элемент которой охватывает упомянутый полый вал, а шарнирная связь между основными органами бурового инструмента выполнена сферической, при этом шаровой шарнир этой связи размещен на дне глухой части корпуса инструмента, на упомянутом корпусе инструмента размещен стабилизатор, расположенный на его открытом конце на расстоянии от центра шарового шарнира, составляющем по меньшей мере 2,5 диаметра наружной части корпуса данного инструмента, а система передачи переменной конфигурации отделена от шарового шарнира и расположена с той же стороны этого шарового шарнира, что и стабилизатор. Сферическая связь может быть расположена на самом дне корпуса инструмента таким образом, что центр шарового шарнира, который реализует одностороннюю сферическую связь, перенесен как можно дальше в направлении движения подачи данного бурового инструмента. Система передачи переменной конфигурации может быть образована муфтой, размещенной в корпусе инструмента и несущей на одном из своих концов внутренний прямой зубчатый венец, а на другом конце - наружный выпуклый зубчатый венец, при этом внутренний прямой зубчатый венец выполнен с возможностью зубчатого зацепления с наружным выпуклым зубчатым венцом, который жестко связан с полым валом и имеет то же количество зубьев, что и внутренний прямой зубчатый венец муфты, а наружный зубчатый выпуклый венец муфты выполнен с возможностью зацепления с внутренним прямым зубчатым венцом с тем же количеством зубьев, жестко связанным с корпусом инструмента таким образом, чтобы образовать деформируемое соединение между полым валом и корпусом инструмента, причем точечная дополнительная опора муфты на один из основных органов бурового инструмента односторонним образом ограничивает абсолютное поступательное перемещение этой муфты без ограничения относительных степеней свободы. Стабилизатор, расположенный вблизи открытого конца корпуса инструмента может находиться во вращательной связи с корпусом инструмента. Двойная деформируемая система герметизации может изолировать между полым валом и корпусом инструмента масляную камеру, содержащую шаровой шарнир и передаточное соединение, а двойная система герметизации образована передней мембраной, которая в свободном состоянии имеет трубчатую форму с фланцем, расположенным на одном из ее концов, причем часть этой мембраны, имеющая трубчатую форму, вставлена во внутреннюю поверхность полого вала, а фланец этой мембраны вставлен в корпус инструмента, и задней мембраной, форма которой в свободном состоянии имеет вид усеченного конуса и которая связана с наружной поверхностью полого вала и с внутренней поверхностью корпуса инструмента таким образом, чтобы ее основание малого диаметра было расположено со стороны открытой части корпуса инструмента, при этом корпус инструмента на высоте расположения задней мембраны имеет боковые отверстия, обеспечивающие возможность подачи потока поднимающегося вверх внутри корпуса инструмента бурового раствора, создавая вдоль этой задней мембраны эффект смывания, препятствующий осаждению твердых частиц между мембраной и корпусом инструмента. Далее изобретение будет пояснено подробно со ссылкой на чертеж, на котором представлен частичный разрез бурового инструмента согласно изобретению. На чертеже можно видеть два основных конструктивных элемента или органа этого бурового инструмента: полый вал 1 и корпус инструмента 2 в виде глухой трубчатой детали, на закрытом или глухом конце которой располагаются режущие пластины 22. Полый вал 1 присоединен одним из своих концов к приводному органу, не показанному, при помощи конической резьбы 3. Другим своим концом упомянутый вал 1 входит в сферический контакт с корпусом инструмента 2 при помощи шарового шарнира, размещенного в замкнутом или глухом конце корпуса инструмента и образованного элементом 4, на котором располагается охватываемая поверхность этого шарового шарнира и который жестко связан с корпусом инструмента, и элементом 5, на котором располагается охватывающая поверхность шарнира и который жестко связан с полым валом. Подобные друг другу в данном шаровом шарнире охватываемая и охватывающая поверхности, находящиеся в контакте, центрированы в точке А, которая здесь называется центром шарового шарнира. Полый вал 1 и корпус А инструмента 2 находятся в еще одной связи при помощи муфты б, на которой располагается зубчатый венец с внутренними прямыми зубьями 7 и зубчатый венец с наружными выпуклыми зубьями 8. Внутренний зубчатый венец с прямыми зубьями 7 упомянутой муфты входит в зубчатое зацепление с наружным выпуклым зубчатым венцом 9 с тем же количеством зубьев, нарезанным на детали 10, жестко связанной с полым валом данного бурового инструмента, а наружный выпуклый зубчатый венец 8 муфты входит в зубчатое зацепление с внутренним прямым зубчатым венцом 11 с тем же количеством зубьев, жестко связанным с корпусом инструмента. Таким образом, эта вторая связь между полым валом и корпусом инструмента представляется в виде деформируемого соединения, причем муфта 6 имеет дополнительный точечный контакт при помощи поверхности 12 с частью 5 шарового шарнира для того, чтобы ограничить в направлении вперед абсолютное перемещение муфты. Упомянутая выше сферическая связь, реализованная при помощи шарового шарнира 4, 5 является в данном случае односторонней, то есть способной передавать от полого вала к корпусу инструмента только усилие, направленное в сторону движения подачи или поступательного движения данного бурового инструмента, поэтому предусмотрен механический контакт замещения между поверхностью 13, связанной с полым валом, и поверхностью 14, связанной с корпусом инструмента, в процессе опускания или поднятия данного бурового инструмента для того, чтобы обеспечить возможность передачи в процессе выполнения этих операций некоторого усилия, воздействующего со стороны полого вала на корпус инструмента в направлении, противоположном тому направлению, в котором способен передавать усилия упомянутый шаровой шарнир. Две системы герметизации, использующие соответственно мембраны 15 и 16, изолируют от бурового раствора между полым валом и корпусом инструмента масляную камеру 17, содержащую смазочный материал, необходимый для шарового шарнира и соединения передачи крутящего момента. Упомянутая мембрана 15 (передняя мембрана), форма которой в свободном состоянии представляет собой трубку с фланцем на одном из ее концов, вставлена своей частью трубчатой формы во внутреннюю поверхность полого вала, а своей частью, выполненной в форме фланца, она вставлена в корпус инструмента. Эта мембрана, которая отделяет поток опускающегося вниз бурового раствора, подаваемого под высоким давлением, от смазочного материала, содержащегося в упомянутой масляной камере, находится в полном соответствии с металлическими поверхностями на большей части своей протяженности и она является свободной на протяжении своей поверхности, совершенно достаточной для того, чтобы эта мембрана имела необходимую деформируемость при относительных отклонениях полого вала и корпуса инструмента в процессе функционирования данного бурового инструмента, а также в процессе его опускания или подъема, для того, чтобы обеспечить возможность вхождения в контакт упомянутых выше поверхностей 13 и 14. Мембрана 16 или задняя мембрана, форма которой в свободном состоянии представляет собой усеченный конус, связана по периметру своего основания меньшего диаметра с наружной поверхностью полого вала и связана по периметру своего основания большего диаметра с внутренней поверхностью корпуса инструмента таким образом, чтобы ее основание меньшего диаметра располагалось со стороны открытой части корпуса инструмента. Боковые отверстия 18 выполнены в корпусе данного инструмента на высоте расположения упомянутой мембраны 16 таким образом, чтобы подвести в это место поток поднимающегося вверх внутри корпуса инструмента бурового раствора и создать таким образом вдоль задней поверхности упомянутой мембраны эффект смывания, исключающий всякую возможность осаждения твердых частиц в окрестности этой мембраны. Предлагаемый буровой инструмент содержит стабилизатор 19 в окрестности открытого конца корпуса этого инструмента. В схематически представленном здесь варианте практической реализации предлагаемого изобретения этот стабилизатор 19 находится во вращательной связи с корпусом инструмента посредством подшипников качения 20 и 21, смазываемых отдельно густой смазкой в процессе монтажа и технического обслуживания данного бурового инструмента. Далее будут рассмотрены два возможных варианта функционирования бурового инструмента, являющегося объектом предлагаемого изобретения. В первом из этих вариантов ось полого вала 1, присоединенная к приводному органу, удерживается этим органом на оси уже пробуренной части скважины и данный буровой инструмент вследствие встречаемых им условий резания стремится начать прецессионное движение. Положение центра шарового шарнира, с которым идентифицируется вершина конуса прецессии, позволяет корпусу инструмента спонтанно реагировать на наклон, который является следствием усилий резания: эти условия сами стремятся перевести корпус 2 инструмента в положение соосности с полым валом 1 и при этом чувствительность будет тем большей, чем дальше центр шарового шарнира располагается от контактных поверхностей этого шарнира в направлении движения подачи данного бурового инструмента. В этом случае действие стабилизатора 19 не допускает того, чтобы относительный наклон инструмента становился достаточным для достижения механического контакта между полым валом 1 и корпусом 2 инструмента на его открытом конце до того, как вступит в действие самопроизвольная реакция данного инструмента. Во втором из рассматриваемых вариантов предполагается, что деформация приводного органа заставляет ось полого вала 1 отклоняться от оси уже пробуренной скважины. В этом случае ось полого вала 1 описывает относительно оси скважины некоторый конус, вершина которого совпадает с центром шарового шарнира. Корпус 2 инструмента стремится следовать за полым валом 1 в этом движении, но стабилизатор 19 этому мешает и особенно эффективно в том случае, когда данный стабилизатор 19 находится во вращательной связи с корпусом 2 инструмента, таким образом, этот корпус 2 продолжает поступательно перемещаться вдоль оси скважины независимо от возмущенного движения, которое деформированный тем или иным образом приводной орган сообщает полому валу. Расположение шарового шарнира на самом дне корпуса 2 инструмента позволяет перенести центр этого шарового шарнира как только возможно дальше в направлении движения подачи без слишком большого ослабления направляющих возможностей сферической связи в боковом направлении. Однако эта сферическая связь становится односторонней и должен быть, таким образом, предусмотрен переменный или чередующийся контакт между двумя основными органами данного бурового инструмента для того, чтобы обеспечить возможность опускания и поднятия этого инструмента без риска потерять или уронить его корпус. Перенося таким образом центр шарового шарнира как можно дальше в указанном направлении, удается улучшить динамические характеристики данного инструмента и увеличить для данного заострения корпуса этого инструмента расстояние между центром шарового шарнира и стабилизатором 19. В том случае, когда поверхности, находящиеся в контакте в шаровом шарнире и в системе передачи, являются металлическими, смазка этих поверхностей является необходимой не только для их сохранения, но и для того, чтобы уменьшить в этих механических контактах усилия трения, которые отдаляют динамические характеристики реального бурового инструмента от его идеальных характеристик. Таким образом, в случае необходимости, предусматривается изоляция между корпусом 2 инструмента и его полым валом 1 некоторой камеры 17 со смазочным материалом, содержащей шаровой шарнир и систему передачи переменной конфигурации. Эта камера 17 ограничена некоторой двойной деформируемой системой герметизации, допускающей относительные движения корпуса 2 инструмента и его полого вала 1, освобожденных при помощи шарового шарнира, и обеспечивающей возможность удерживать содержащийся в камере смазочный материал под давлением, близким к давлению потока бурового раствора, поднимающегося на поверхность.

Формула изобретения

1. Буровой инструмент, предназначенный для бурения нефтяных, газовых или геотермических скважин, приводимый во вращательное движение приводным органом, передающим этому инструменту также и усилие подачи, и образованный двумя основными органами, один из которых представляет собой полый вал, присоединенный одним из своих концов к приводному органу, а другой представляет собой глухой трубчатый корпус, называемый корпусом инструмента, на закрытом конце которого снаружи расположены режущие кромки и открытый конец которого обеспечивает возможность прохождения полого вала, причем основные органы этого бурового инструмента связаны между собой шарнирной связью в виде шарового шарнира, а полый вал выполнен с возможностью передачи крутящего бурового момента на корпус бурового инструмента при помощи содержащегося между полым валом и корпусом инструмента промежуточного элемента, находящегося в механической связи с каждым из основных органов, при этом шарнирная связь является односторонней, таким образом, что она способна передавать от полого вала к корпусу инструмента только усилия, направленные в сторону движения подачи, отличающийся тем, что передачу крутящего бурового момента на корпус бурового инструмента выполняют при помощи системы передачи так называемой "переменной конфигурации", промежуточный элемент которой охватывает упомянутый полый вал, а шарнирная связь между основными органами бурового инструмента выполнена сферической, при этом шаровой шарнир этой связи размещен на дне глухой части корпуса инструмента, на упомянутом корпусе инструмента размещен стабилизатор, расположенный на его открытом конце на расстоянии от центра шарового шарнира, составляющем по меньшей мере 2,5 диаметра наружной части корпуса данного инструмента, а система передачи переменной конфигурации отделена от шарового шарнира и расположена с той же стороны этого шарового шарнира, что и стабилизатор. 2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что упомянутая сферическая связь расположена на самом дне корпуса инструмента таким образом, что центр шарового шарнира, который реализует одностороннюю сферическую связь, перенесен как можно дальше в направлении движения подачи данного бурового инструмента. 3. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что упомянутая система передачи переменной конфигурации образована муфтой, размещенной в корпусе инструмента и несущей на одном из своих концов внутренний прямой зубчатый венец, а на другом конце - наружный выпуклый зубчатый венец, при этом внутренний прямой зубчатый венец выполнен с возможностью зубчатого зацепления с наружным выпуклым зубчатым венцом, который жестко связан с полым валом, и имеет то же количество зубьев, что и внутренний прямой зубчатый венец муфты, а наружный зубчатый выпуклый венец муфты выполнен с возможностью зацепления с внутренним прямым зубчатым венцом с тем же количеством зубьев, жестко связанным с корпусом инструмента таким образом, чтобы образовать деформируемое соединение между полым валом и корпусом инструмента, причем точечная дополнительная опора муфты на один из основных органов бурового инструмента односторонним образом ограничивает абсолютное поступательное перемещение этой муфты без ограничения относительных степеней свободы. 4. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что стабилизатор, расположенный вблизи открытого конца корпуса инструмента, находится во вращательной связи с корпусом инструмента. 5. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что двойная деформируемая система герметизации изолирует между полым валом и корпусом инструмента масляную камеру, содержащую шаровой шарнир и передаточное соединение, а двойная система герметизации образована передней мембраной, которая в свободном состоянии имеет трубчатую форму с фланцем, расположенным на одном из ее концов, причем часть этой мембраны, имеющая трубчатую форму, вставлена во внутреннюю поверхность полого вала, а фланец этой мембраны вставлен в корпус инструмента, и задней мембраной, форма которой в свободном состоянии имеет вид усеченного конуса и которая связана с наружной поверхностью полого вала и с внутренней поверхностью корпуса инструмента таким образом, чтобы ее основание малого диаметра было расположено со стороны открытой части корпуса инструмента, при этом корпус инструмента на высоте расположения задней мембраны имеет боковые отверстия, обеспечивающие возможность подачи потока поднимающего вверх внутри корпуса инструмента бурового раствора, создавая вдоль этой задней мембраны эффект омывания, препятствующий осаждению твердых частиц между мембраной и корпусом инструмента.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Котовский филиал ООО «ВНИИБТ-Буровой инструмент»: продукция, отвечающая запросам потребителей - Бурение и Нефть

Журнал входит в перечень ВАК

(495) 979-13-33, (495) 971-65-84, (925) 384-93-11, (909) 670-44-09, тел./факс: (499) 613-93-17

Kotovsky branch of «VNIIBT-Drilling instrument» Co, LTD.: production that meets requirements of consumers

A. SOLOMATKIN, «VNIIBT-Drilling instrument» Co, Ltd.

Котовский филиал ООО «ВНИИБТ-Буровой инструмент», входящий в группу предприятий компании «Интегра», специализируется на выпуске оборудования и инструмента для нефтегазовой отрасли.

Kotovsky branch of «VNIIBT-Drilling instrument» Co, Ltd. is reliable supplier of equipment and instruments for oil & gas industry.

Эффективное и результативное использование собственных ресурсов, современных материалов известных мировых производителей, внедрение передовых технологий, а также привлечение к работе высококвалифицированных специалистов позволили компании завоевать и сохранять на протяжении многих лет репутацию надежного делового партнера и поставщика качественной продукции. Доказательством этого служит долговременное сотрудничество филиала с ведущими нефтегазовыми предприятиями России.Сегодня Котовский филиал ООО «ВНИИБТ-Буровой инструмент» успешно развивается и активно обновляет номенклатуру своей продукции. Особое значение на предприятии уделяется качеству выпускаемой продукции, что подтверждается надежностью и эффективностью эксплуатируемых изделий. В настоящее время, в условиях постоянно растущей конкуренции, трудно себе представить производство высокотехнологичного металлообрабатывающего оборудования без современного инструмента для изготовления и контроля. Эти необходимые составляющие на предприятии имеются. Обработка деталей производится на оборудовании известных компаний: DOOSAN, ALEX-TECH с применением металлорежущего инструмента ведущих фирм-производителей: SANDVIK Coromant, PRAMET, DORMER. Вся продукция проходит обязательный пооперационный контроль, а также необходимые заводские испытания. Выпускаемые изделия имеют сертификаты соответствия и разрешения на применение Ростехнадзора России. Система менеджмента качества соответствует требованиям стандарта EN ISO 9001:2008, что подтверждено наблюдательным аудитом компании TUV Thuringen. И конечно, просто невозможно представить себе современное производство без применения передовых технологий как в области механической обработки, так и поверхностного упрочнения деталей методами высокоскоростного напыления и лазерной наплавки износостойкими материалами, применения совершенных материалов для изготовления изделий, использования новых разработок в области резьбовых соединений труб нефтяного сортамента. Большое внимание предприятие уделяет новым техническим решениям, многие из которых впервые применены в РФ и защищены патентами. Специалисты Котовского филиала ООО «ВНИИБТ-Буровой инструмент» разработали и вывели на рынок России и стран СНГ новейшие конструкции наддолотных амортизаторов, гидравлических ударных механизмов, устройств керноприемных, оборудования по креплению скважин, а также инструмента для ликвидации аварий. Данная продукция по своим техническим характеристикам не уступает аналогичному оборудованию, производимому ведущими компаниями мира, но в то же время выгодно отличается ценой, сроками изготовления и поставки. Наряду с освоением новых конструкций изделий постоянно ведется работа по модернизации выпускаемых изделий и улучшению таких важнейших показателей, как надежность, эффективность работы, а также ресурс использования. Наряду с хорошо зарекомендовавшими себя наддолотными амортизаторами АН1 в исполнении от 165 до 280 мм, работающими в интервалах нагрузок от 10 до 50 тонн, сотрудники предприятия разработали новый размерный ряд амортизаторов АН2, эффективно работающих при малых нагрузках: 1 — 10 тонн, что позволяет применять их при бурении с нулевого интервала. Для удовлетворения потребностей заказчиков в гидравлических ударных механизмах (ясах), для работы в составе компоновки низа бурильной колонны, предприятием выпускаются модификации ГУМ.М и ГУМ.С. Данные модели эффективны в работе и отличаются лишь конструкцией поршневого узла. Также выпущены ясы серии ЯГ, особенность которых — отсутствие фиксации в сомкнутом положении, то есть они не имеют разрывного звена.К новым разработкам следует отнести линейку гидромеханических ясов 4ЯГ-000 (бурильные ясы), представляющих собой механизмы двойного действия. Гидромеханические бурильные ясы одновременно включают в себя как гидравлическую, так и механическую секции. Действуют путем нанесения по прихваченному инструменту осевых ударов, направленных либо снизу вверх, либо сверху вниз, либо в ту и другую сторону попеременно, в зависимости от характера прихвата. По техническим параметрам механизмы не уступают известным импортным аналогам, а именно: по силе удара, крутящим моментам, усилиям расцепления. Выгодно отличаются ремонтопригодностью, по сравнению с импортными аналогами. Котовский филиал ООО «ВНИИБТ-Буровой инструмент», постоянно ведет работы в части совершенствования конструкций керноприемных устройств, для повышения эффективности их работы, удобства эксплуатации, сохранения керна. В настоящее время предприятие выпускает несколько типоразмеров, полностью удовлетворяющих требованиям качественного отбора керна в различных условиях. Например, возможность отбора керна длиной более 20 м за один рейс реализована оригинальной конструкцией узла подшипников, обеспечивающей высокую надежность при длительной работе, и оптимальной конструкцией компоновки кернорвателей, качественно и надежно отрывающих и удерживающих керн в керноприемнике. В конструкцию устройств внесены безопасные переводники, позволяющие сохранить керн даже в случае прихвата. По требованию потребителя секции устройства могут комплектоваться как спиральными, так и прямолопастными центраторами. Для отбора керна в наклонно-направленных скважинах из комплекта сменных частей можно установить переводники для уменьшения общего наружного диаметра устройства. Кроме того, отличительной особенностью конструкции является возможность отбора устройствами как обычного, так и изолированного керна – путем несложных операций. Сигнализатор заклинивания керна позволяет своевременно диагностировать подклинку керна в керноприемнике и принять оперативные меры по ее устранению. Данное устройство позволяет определять заклинку по росту давления в колонне. Сигнализаторами комплектуются устройства в габарите 127, 172 и 185 мм.Оборудование по креплению скважин Котовского филиала включает в себя размерный ряд пакеров: ПДМ «Пакер двухступенчатого и манжетного цементирования», обеспечивающий двухступенчатое и манжетное цементирование скважины с созданием герметичной перемычки в заколонном пространстве над поглощающими или проявляющими пластами. В этом же перечне находится ПГПМ-1 «Пакер гидравлический проходной с малогабаритным клапанным узлом», обеспечивающий герметичное разобщение газонефтеводоносных пластов или участков затрубного пространства друг от друга. Также наряду с пакерами выпускаются устройства ступенчатого цементирования УСЦ и УСЦН (неразбуриваемое). Типоразмеры данного оборудования позволяют проводить работы по креплению скважин диаметром от 114 до 324 мм. Изделия просты в эксплуатации и имеют высокие показатели надежности. При необходимости специалисты предприятия готовы обеспечить техническое сопровождение любого изделия от согласования плана на спуск колонны до окончания процесса цементирования и закрытия циркуляционных отверстий с последующей опрессовкой колонны.Полученные предприятием лицензии на право производства резьбовых соединений премиального класса – ТМК FMC, ТМК ТТL-01, ТМК GF позволяют изготавливать весь перечень оборудования для цементирования скважин с этими резьбами.Из общего списка аварийного инструмента стоит отметить торцевые и пилотные фрезеры типа «Барракуда», производство которых налажено филиалом с 2007 г. Отработанные типовые конструкции фрезеров, передовые технологии наплавки, использование сырья иностранных производителей, высокая квалификация инженерно-технического персонала и профессионально подготовленных рабочих кадров способствуют выпуску изделий высокого качества.Простота в использовании, надежность срабатывания, положительные отзывы со стороны заказчиков, высокие показатели эффективности работы и срока службы, а также отработанные решения в любых аварийных ситуациях, возникающих при проведении работ, – все это характеризует изделия Котовского филиала ООО «ВНИИБТ-Буровой инструмент» как продукцию, отвечающую современным требованиям качества и технического уровня, предъявляемым к оборудованию подобного класса.Филиал имеет весь необходимый комплекс технологического и испытательного оборудования для изготовления и исследования выпускаемой продукции.Котовский филиал ООО «ВНИИБТ-Буровой инструмент» успешно сотрудничает с рядом крупных нефтегазовых компаний России, в их числе ОАО «ТНК-ВР Холдинг», ООО «Башнефть-Бурение», ОАО АНК «Башнефть», ОАО «Сургутнефтегаз», ОАО «Грознефтегаз», ООО «БурСервис», ООО «Газпром бурение», РУП «Белоруснефть», ООО «Газпромнефть Ноябрьск», ООО «НК Красноленинскнефтегаз», ТОО MHINDUSTRY, ООО «БК «Укрбурсервис» и многие другие.За годы сотрудничества продукция филиала прошла проверку временем и продолжает оставаться востребованной.

Комментарии посетителей сайта

burneft.ru

Буровой инструмент - Сайт о нефти, газе и нефть сопутствующих продуктах

1. Рабочий инструмент для разрушения породы (долото) и извлечения ее на поверхность (желонка), а также инструмент, который вместе с рабочим наконечником собирается в так называемый буровой снаряд (ударная штанга, ножницы, канат, канатный замок).

2. Инструмент для сборки снаряда - инструментальные ключи, затяжные трещотки.

3. Инструмент для работы с трубами - хомуты для труб, забивные головки, башмаки, забивной снаряд.

4. Ловильный инструмент.

Канаты (тросы) изготовляют из стальных проволок, свитых в пряди. Наиболее широко применяются шестипрядные канаты с сердечником из пеньки, пропитанной битуминозными веществами. Свивка канатов имеет несколько видов: правая крестовая, левая крестовая, правая односторонняя, левая односторонняя и комбинированная односторонняя.

При выборе каната следует исходить из его разрывного усилия, указанного в заводском паспорте, и коэффициента безопасности, принимаемого в среднем 3,5.

Ударно-канатное бурение осуществляется установками УКС-22М2, УКС-30М2 и установками комбинированного бурения, в которых сочетается роторное бурение с обратной промывкой и ударно-канатное установками УКС-22М-ОП и УКС-30М-ОП.

В США широко применяются комбинированные буровые установки, позволяющие сочетать ударно-канатное и вращательное бурение, в том числе и бурение с обратной промывкой.

Водоносный горизонт плывунного типа, залегающий на глубине до 100 м, вскрывают:

1) с опережением забоя вспомогательной колонной обсадных труб и последующим "оголением" фильтра - при глубине скважины менее 100 м; 2) под защитой тиксотропной рубашки - при глубине скважины более 100 м; 3) фильтровой колонной с конусным башмаком - при глубине менее 100 м; 4) открытым забоем без крепления рубашки - при глубине скважины менее 150 м [18].

Недостатки ударно-канатного способа бурения заключаются в большом расходе обсадных труб, более низких (по сравнению с вращательным) скоростях бурения и ограниченной глубине скважин (до 150-200 м).

< Предыдущая Следующая >
 

neftyaga.ru

Компания РосПромБур - буровое оборудование и буровой инструмент по низкой цене

Миссия компании – Самое высокое качество при самой низкой цене. Эти важные показатели для нашего клиента мы смогли достичь за счет собственного производства, исключая из цепочки посредников.

Уважаемый посетитель. Вы находитесь на сайте компании Российское Промышленное Бурение (ООО «РПБ»), которая является производителем и специализируется на реализации буровых установок, бурового оборудования и бурового инструмента. Офисы компании находятся в г.Санкт-Петербург, в г. Москва и в г. Новосибирск. Мы работаем со многими компаниями, представляющими различные регионы нашей страны: от Краснодарского края до севера, запада и востока страны.  За счет нашего расположения мы удобны для любого региона России. Логистический отдел компании проработал все направления страны. И если Вы находитесь в Магадане, Якутске, либо в других отдаленных регионах мы без труда доставим груз к Вам!

Видеоблог компании «РПБ» 

 

NEW! Видео презентация компаний «Российское Промышленное Бурение» и «КроссГео»

Участие компаний «РПБ» и «КроссГео» в XI конференции «Перспективы инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации»

НОВИНКА! БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ MASSENZA

Внимание! Теперь мы и в Москве

Мы знаем что нужно нашему клиенту в г. Москва

ХОРОШЕЕ КАЧЕСТВО СКОРОСТЬ НАЛИЧИЕ  ЦЕНА

Чтобы задать вопрос или сделать заявку,нажмите на кнопку ниже:

Задать вопрос

rosprombur.ru

Бурение - Татбурнефть

Татбурнефть – компания, специализирующаяся на бурении скважин различной категории сложности. На сегодняшний день пробурено более 80 млн. метров горных пород, сдано в эксплуатацию более 50 тысяч скважин. Компания осуществляет деятельность на территории Республики Татарстан, Пермском крае, Самарской, Ульяновской и Оренбургской областей.

  • численность персонала – Более 3 тысяч человек
  • буровых установок – 77 ед.
  • буровых бригад – 47 ед.
  • бригад вышкостроения – 10 ед.

Бурение скважин всех категорий

Эксплуатационные, разведочные наклонно-направленные, многозабойные и горизонтальные скважины, включая скважины на битумные отложения

ЗБС

Ремонт скважин методом глубокого внедрения бокового ответвления (ствола) в продуктивный пласт, в том числе с горизонтальным окончанием ствола скважины

Инновации и технологии

  1. Управление процессом бурения
  2. Бурение горизонтальных и многозабойных скважин
  3. Технология интенсификации Фишбоунз
  4. Разработки в области оборудования (патенты).
  5. Применение проектных подходов при строительстве скважин

Достижения

2013 год. По итогам Республиканского конкурса «Лучшие товары и услуги РТ» услуга «Строительство горизонтальных скважин на битумные отложения» вошла в список лауреатов в номинации «Услуги».

По итогам общероссийского конкурса «Лучшие товары и услуги РТ» услуга «Строительство горизонтальных скважин на битумные отложения» получили звание дипломанты.

2014 год. Диплом победителя в номинации «Лидер по созданию высокопроизводительных рабочих мест» конкурса лидеров производительности на кубок им. А.К. Гастева

2015 год. По итогам республиканского конкурса «Лучшие товары и услуги Республики Татарстан» две услуги ООО «УК «Татбурнефть» получили звание дипломанта и лауреата:— «Создание центра управления бурением для повышения эффективности управления строительством скважин»;— «Оказание услуг по строительству скважин с горизонтальным окончанием на девонские отложения».2015 год. ООО «УК «Татбурнефть» стало дипломантом премии правительства Республики Татарстан за качество.

2016 год. ООО «УК «Татбурнефть» стало лауреатом премии правительства Республики Татарстан за качество в номинации «Деловое совершенство» и была награждена дипломом Совета, в номинации «Производственные системы».

В 2016 году лучшие по ЗБС среди буровых компаний работающие на ПАО «Оренбургнефть»

2017 год. По итогам конкурса «100 лучших товаров России» дипломанты по услуге «Оказание услуг по бурению скважин по уплотненной сетке разработки

Отечественные буровые установки

— БУ 75БрЭ грузоподъемность 75тн., стационарная— БУ 1600/100 ЭП грузоподъемность 100тн, стационарная— БУ 2000/125 ЭП грузоподъемность 125тн, стационарная— БУ Идель-125 грузоподъемность 125тн, мобильная— БУ 2000/125 ЭБМ грузоподъемность 125тн, мобильная— БУ 2900/175 ЭП грузоподъемность 175тн, стационарная

Импортные буровые установки

— ZJ 30 грузоподъемность 170тн, мобильная— БУ 3000/170 ИЭ грузоподъемность 170тн, мобильная— БУ 3000/170 ИЭ грузоподъемность 170тн, стационарная— Kremco – 100 грузоподъемность 100тн, мобильная— Kremco – 2000M грузоподъемность 100тн, мобильная— Сabot LTO – 900 грузоподъемность 160тн, мобильная— CardWell КВ – 200 грузоподъемность 80тн, мобильная— IRI 80 – грузоподъемность 80тн, мобильная

Установки АПР – 60/80, А – 60/80

для освоения и Капитального ремонта скважин.

Буровые установки оснащены

блоками трех/четырех ступенчатой системой очистки, блоками дизельных электростанций (при необходимости), верхними силовыми приводами компаний Canrig, Tesco, SLC, насосами с частотно – регулируемым приводом.

Инструмент

работы выполняются бурильным инструментом соответствующим международным стандартам API

Базы производственного обслуживания

общей площадью 506 тыс.м2, расположенные в городах Альметьевск, Азнакаево, Лениногорск, Нурлат, Елабуга, Бавлы

www.tatburneft.ru