Буровые установки для скважин. Устройство буровой установки нефть


Буровая

Нефтегазовая отрасль является основополагающим сектором промышленности страны. В ней работают настоящие мастера своего дела, что обеспечивает стабильную работу топливного энергетического комплекса. Впрочем, не последнюю роль в этом играет современное буровое оборудование, которое на предприятия ТЭК поставляет в том числе и наша компания. Не секрет, что добраться до месторождений углеводородов довольно сложная задача, поэтому работать без специализированной техники не получится. Как правило, мы отгружаем заказчику различное оборудование буровой установки, отличающееся по мощности и длине бура.

Процесс работы подобного рода установок напоминает функционирование классического штопора. Бур внедряется вглубь земной поверхности, углубляясь до тех пор, пока не достигнет заданной точки. Данный принцип действия помогает упростить весь процесс, поскольку в устройство буровой установки нефть газ включён электрический привод, являющийся основным элементом агрегата. Кстати, данный узел проходит многоступенчатый контроль, поэтому за его качественную работу мы можем ручаться. Именно поэтому наша компания воспринимается многими специалистами в качестве надёжного поставщика узкоспециализированной техники.

Большинство обывателей предполагают, что устройство буровой установки выглядит как обычный штопор, но в действительности оно совершенно другое. Бур – длинный зазубренный штырь, постепенно входящий в твёрдые породы в процессе работы. Из-за этой конструктивной особенности, он способен заходить в толщу земли и сводить к минимуму возможность застревания.

Бытует миф, что при достижении буром запасов нефти, она фонтанирует из толщи земли, но это не совсем так. Буровая установка заранее оснащается механизмом, который называется нефтеотвод. Он представляет собой множество труб, по которым «чёрное золото» выводится на поверхность.

Наша компания поставляет предприятиям различное нефтяное оборудование для бурения. В частности, мы в одинаковой степени можем предложить своим клиентам агрегаты как для мачтовых, так и башенных буровых установок. Башенные установки считаются более надёжными, поскольку нагрузка в них равномерно распределяется на четыре несущие опоры. Буровое нефтяное оборудование обязано соответствовать определённым нормам и правилам. В нашей компании тщательно проверяется прочность основания бурового оборудования, несущей конструкции. Это связано с тем, что именно здесь распределяется основная нагрузка буровой установки. Ее качество – гарантия солидного срока службы и отсутствие проблем в процессе работы. С нами вы всегда сможете чувствовать себя уверенно.

oil-dk.ru

Устройство буровой установки

Современную буровую установку составляет следующее оборудование.

Вышка является грузоподъемным сооружением, для чего снабжается специальной полиспастной (талевой) системой. В нее входят: кронблок, талевый блок, крюк и металлический канат. Кронблок и талевый блок - система не перемещающихся и перемещающихся шкивов, через которые переброшен канат. Один конец каната закреплен неподвижно (мертвый конец), второй - укрепляется на барабане лебедки.

Работа талевой системы основана на известном правиле механики'. при подъеме груза с помощью блока выигрыш в силе равен проигрышу в расстоянии. Нас в данном случае интересует выигрыш в силе, поскольку непосредственный подъем груза значительной массы требует больших затрат мощности. К талевому блоку крепится крюк, на который подвешивается груз, спускаемый в скважину или поднимаемый из нее. В большинстве случаев - это колоннабурильных труб, к самому низу которой крепится долото.

Лебедка - механизм, предназначенный для намотки свободного (ходового) конца талевого каната, и осуществления за счет этого спускоподъемных операций. Главным узлом лебедки является барабан, вращательное движение которому сообщает специальный привод. Скорость вращения барабана регулируется пневматическим или ручным тормозом.

Ротор - механизм, осуществляющий вращение труб при бурении скважин, а также их свинчивание и развинчивание. Состоит из корпуса, в котором на подшипниках установлен вращающийся стол. Стол имеет отверстие квадратной формы, в которое вставляется первая труба бурильной колонны и имеющая квадратное сечение. Такая конструкция трубы и стола обеспечивает их надежный контакт. Вращение стола осуществляется через коническую пару шестерен, одна из которых связана с карданным валом привода, вторая - со столом,

Насос - гидравлическая машина, осуществляющая подачу жидкости (ее называют промывочной) в скважину в процессе бурения. При этом достигаются следующие цели: напор струи жидкости воздействует на породу в области долота, что способствует ее разрушению; выбуренная порода захватывается струей жидкости и выносится на поверхность. В качестве промывочной жидкости используется вода с различными присадками и глинистый раствор.

Насос состоит из двух узлов - гидравлического и механического. Гидравлический узел включает в себя два (или три) цилиндра, в которых совершают возвратно-поступательное движение поршни. Клапаны, установленные в цилиндрах, обеспечивают поочередный впуск и выброс жидкости, а воздушный колпак сглаживает пульсирующий характер подачи жидкости.

Перемещение поршней обеспечивает механический узел, представляющий собой редуктор с кривошипно-шатунным механизмом. Последний преобразовывает вращательное движение в возвратно-поступательное движение поршней. Механический узел включает в себя шкив, кривошип (коленвал), шатун, крейцкопф. Крейцкопф обеспечивает передачу усилий от шатуна к штоку поршня строго по оси поршня.

Насос в целях безопасности, обязательно должен быть укомплектован ' предохранительным клапаном, который монтируется на нагнетательном трубопроводе и предотвращает создание в насосе и в трубопроводе давления выше критического.

Вертлюг - узел, обеспечивающий подачу промывочной жидкости к буровому долоту через колонну бурильных труб в процессе ее вращения. Для этой цели вертлюг выполнен из двух частей - неподвижной и подвижной. Неподвижная часть соединена с помощью бурового шланга со стояком, по которому подается промывочная жидкость, а подвижная - через квадрат с вращающейся бурильной колонной.

Система очистки промывочной жидкости предназначена для очистки выходящей из скважины промывочной жидкости, несущей частицы выбуренной породы и других примесей и подготовки жидкости для повторного использования. Система укомплектовывается специальными ситами для очистки жидкости от выбуренной породы, дегазаторами для отделения газа, емкостью для сбора очищенной жидкости.

Механический ключ обеспечивает свинчивание и развинчивание труб, составляющих бурильную колонну.

Похожие статьи:

poznayka.org

особенности конструкции, классификации, фото и видео

Буровые установки, предназначенные для глубокого бурения, представляют собой целые комплексы колоссальных по мощности спецмашин, повышенной прочности металлоконструкций, грузоподъемных механизмов и прочей дополнительной аппаратуры. Все они связываются в единое целое и управляются с одного пульта с обширной системой средств диагностики и контроля.

Буровые установки глубокого бурения

Установки на глубокое бурение применяются для различных научных, поисковых, добывочных и строительных работ, где требуется устройство масштабных по размерам ям и скважин:

  • При разведывательном и установочном сверлении нефтяных и газовых скважин на суше используется буровое оборудование с возможностью углубления в толщу земли на глубину до 1000-10000 метров. Такие установки могут быть как самоходными, так и несамоходными, использующими разные виды бурения:
  1. Вертикального направления столба получаемых отверстий,
  2. С наклонным расположением скважины,
  3. Кустовое бурение групп разведочных отверстий,
  4. Буровые работы многозабойного типа.
  • Буровые установки для бурения скважин под водой, в морских глубинах, где работы осложняются отдалением устья скважины от основания буровой установки посредством толщи воды. Здесь используется несколько разных типов агрегатов с возможностью подводного бурения:
    1. Стационарные установки с наличием морской платформы,
    2. Стационарные установки с наличием гравитационной платформы,
    3. Самоподъемные бурильни,
    4. Полупогружные аппараты,
    5. Специализированные буровые суда.
  • Для глубокого бурения взрывных скважин на разработках полезных ископаемых используются мощные перфораторы либо установки колонкового типа, а в труднодоступных местах кроме колонков применяются телескопные перфораторы. Эти агрегаты чаще всего устанавливают на самоходных шасси.
  • Особенности конструкции

    Комплектация буровой установки, предназначенной для глубокого бурения, включает следующие элементы:

    • Буровую вышку, оснащенную закреплением всего рабочего инструмента в талевой системе, механизмами подачи и подъема, буровыми трубами.
    • Силовой блок с двигателем и приводом к подвижным органам установки.
    • Оборудование подачи рабочего инструмента.
    • Вращатели буровой системы.
    • Лебедочную систему для обеспечения подъема и спуска бурильного оборудования.
    • Насосы для прокачки и аппараты для подготовительных и очищающих работ с промывочной жидкостью.
    • Сам рабочий буровой инструмент, для глубоких скважин чаще всего роторного типа.
    • Металлические основания (базовые площадки) для установки всего оборудования и его блоков, а также удобной транспортировки.
    • Блок управления с настроечными и контрольно-измерительными приборами.
    Схема установки глубокого бурения

    Устройство узлов

    Наиболее мощные буровые для глубокого погружения оснащаются транспортными дизельными двигателями. Обычно это быстроходные дизели типа В2 с индексами 300А, 400А, 450, либо М-601.

    В процессе монтажа на объекте обязательно выполняется настройка основных рабочих узлов:

    1. Установка ротора на глубокое бурение происходит на основании стационарной буровой либо на концах рамы задней консоли транспортного шасси для агрегатов самоходного типа.
    2. Привод к ротору может использоваться как общий, так и отдельный, не связанный с движением лебедки, что делается для возможности раздельного управления и исключения аварийных ситуаций.
    3. Подача насосов регулируется заранее в допустимых пределах для эффективной промывки конкретной скважины.
    4. Подобные установки имеют возможность регуляции насоса через коробку передач посредством изменения числа ходов.

    Классификации

    Бурение на большую глубину может проводиться в различных целях, для каждой из которых предусматривается специальный аппарат с возможностями погружения на соответствующую глубину, разным типом бурения, особенностями конструкции и комплектации:

    1. Д, ДГ, Э — при оснащении разными источниками энергии (дизельным, дизельно-гидравлическим, электро).
    2. В отношении общей конструкции – агрегатные, крупноблочные и мелкоблочные.
    3. Для устройства скважин по разнотипной технологии.

    Установки ДГУ и ЭУ

    Дизельно-гидравлические (ДГУ) и электрические (ЭУ) установки предназначаются для постройки глубоких скважин при добыче нефти и газа. Для них возможны:

    • Бурение скважин глубиной до 2500 и даже 8000 метров.
    • Механизация, автоматизация и полный контроль всех особо трудоемких процессов технологий бурения.
    • Возможность получать питание от собственной станции либо от промышленной сети с наличием собственных трансформаторов.
    • Универсальность конструкции для возможности транспортировки как в полной сборке, так и отдельными блоками.

    ВАЖНО! Преимуществами установок ДГУ и ЭУ являются возможность бурения кустовым методом и повышенная степень механизации всех рабочих процессов.

    Установки К

    Буровые типа К – это аппараты, используемые для бурения кустовых скважин, то есть для создания отверстий, устья которых расположены близко друг от друга (в пределах одной стройплощадки). Используются на территориях акваторий, поселений, а также в определенных климатических и погодных условиях.

    Фото буровой установки для бурения кустовых скважин

    Устройства для кустового бурения имеют следующие особенности:

    • Применяются для бурения до глубины 5000 метров,
    • Имеют специальные устройства для передвижения в пределах стройплощадок (напр., по направляющим в виде рельс),
    • Оснащаются превенторами для герметизации устья нефтяных и газовых скважин во избежание выброса содержимого,
    • Могут укомплектовываться несколькими типами вышек,
    • Содержат комбинированную систему для обогрева помещений местонахождения.
    • Могут выполняться в виде модулей для удобства доставки на объект.

    ВНИМАНИЕ! Монтаж кустовых установок занимает значительный промежуток времени (до 15-ти суток), поэтому они используются только при больших объемах работ на одном объекте и с учетом особенностей рельефа местности (минимальных строительных затратах на строительство).

    Установки БМ

    Буровые установки имеют такую важную характеристику, как метод транспортировки и монтажа на объекте. В этом отношении все они делятся на три типа:

    1. Агрегатные являются цельными системами и при необходимости перевозки либо транспортируются тяжелогрузами, либо разбираются на отдельные детали и заново монтируются на новом объекте.
    2. Крупноблочные состоят из 2-х – 3-х крупных блоков, установленных и транспортируемых на отдельных платформах.
    3. Мелкоблочные изготавливаются из 15-ти – 20-ти блоков для удобства транспортировки на универсальном транспорте.
    Блочно-модульная буровая установка глубокого бурения

    Крупно-и мелкоблочные установки, состоящие из модулей на отдельных платформах, еще называются блочно-модульными (БМ). У каждого вида буровых БМ есть свои преимущества: мелко-модульные проще перевозятся и используются даже в труднодоступных районах, а крупно-модульные экономят трудовые и временные ресурсы на монтажные работы.

    ИНТЕРЕСНО! Существуют установки, имеющие универсальный способ монтажа, то есть оснащенные возможностями как агрегатной, так и модульной сборки.

    На видео принцип работы буровой установки глубокого бурения:

    allspectech.com

    Виды буровых установок для бурения скважин на воду и их особенности

    Колодец целесообразно устанавливать тогда, когда глубина залегания вод небольшая. В остальных случаях потребуется бурение скважины, а для этого нужна буровая установка. На небольшой глубине подается вода, которую принято считать технической. Ее можно использовать либо для полива, либо для наполнения бассейна. Для получения питьевой воды нужно копать поглубже.

    Функции буровой установки

    Буровая установка – это комплекс технических устройств и механизмов, которые используются для бурения и укрепления скважин. Такие установки изначально использовались для добычи полезных ископаемых. Позже разработчики убедились в том, что добывать воду при помощи бурения – это быстро, выгодно и удобно. Но при этом, не стоит забывать о экологии и утилизации мусора.

    Для чего нужны буровые установки:

    • бурение скважин небольшого диаметра для инженерных работ;
    • бурение скважин для поиска полезных ископаемых;
    • бурение разведочных скважин;
    • бурение скважин на воду.

    Виды скважин:

    • Артезианская скважина – более 100 м, бурится для нескольких загородных домов или коттеджей. Срок эксплуатации – 50 лет.
    • Трубчатый или абиссинский колодец – до 12 м, верхний водоносный слой, в который не могут попасть грязь, листья и другой мусор.
    • Скважина на песок, служит 15 лет, затем она может заилиться, тогда нужно либо прочищать ее, либо бурить новый слой. Глубина от 15 до 30 метров.

    Виды буровых установок

    Приспособления с ручным приводом

    Они обладают следующими качествами:

    • низкая производительность;
    • малогабаритность;
    • используются на незначительных углублениях, например, скважинах на песок;
    • не подходит для применения на твердых и тяжелых почвах.

    Ударно-канатные устройства

    Свойства этого оборудования:

    • простота сборки и эксплуатации;
    • высокий рабочий диапазон;
    • на выходе получаем качественную скважину с длительным сроком службы;
    • низкая скорость;
    • глубина от 100 м и выше;
    • можно использовать на каменистых почвах;
    • в некоторых случаях необходимо дополнительное оборудование, что увеличивает стоимость скважины.
    Данный вид бурения считается одним из первых, активно применялся до 40-х годов прошлого века.
    Принцип работы

    Используется ударный буровой патрон, который состоит из куска трубы. Под собственным весом он резко опускается вниз, разрушая почву, слой за слоем. С каждым ударом снаряд погружается все глубже. Движение запускается лебедкой. Через 2-3 спуска-подъема разрушенная почва поднимается на поверхность при помощи желонки. Для укрепления скважины в нее помещают обсадные трубы и цементируют. Чтобы избежать попадания в воду примесей, устанавливают скважинные фильтры.

    Конструкция бура:

    • опорная тренога с блоком, по которому проходит канат;
    • механизм привода, осуществляющий движение снаряда;
    • тяжелый по массе ударный патрон с насадками, до 80 кг. Это, по сути, труба до 2 метров длиной с заостренным краем снизу либо с
    • вырубленными зубьями. Чем острее снаряд, тем он производительнее. Удержание раздробленной почвы осуществляется клапанным
    • механизмом. Труба всасывает в себя почву и выгружает ее на поверхность.
    Данный метод сменил более технологичный способ вращательного бурения с промывкой, но он до сих пор используется, так как может быть изготовлен самим домовладельцем.

    Шнековые устройства

    Этот вид оборудования:

    • эффективнее, чем ударно-канатные конструкции;
    • высокая производительность;
    • используется на сухих и мягких почвах;
    • процесс усложняется необходимостью постоянной очистки рабочего элемента.
    Принцип работы

    Бур в виде винта закручивается в почву. При входе в значительную глубину его наращивают при помощи буровой штанги. Раздробленная почва оседает между желобами винта, через несколько подходов его очищают и затем продолжают бурение.

    Конструкция бура:

    • шнек, или винт Архимеда, который поднимает разрыхленную почву;
    • буровая штанга, которая используется для наращивания шнека, для чего на ней наносится резьба;
    • ручной или механизированный привод, осуществляющий движение бура.

    Ручной привод традиционно используется для бурения неглубоких скважин, но для ухода на глубину потребуется механизированный станок.

    Вращательно-роторный способ, бурение с промывкой

    Этот метод:

    • самый современный и производительный метод;
    • используется на любых видах почв;
    • высокая скорость бурения, 10 метров и более в час;
    • относится к разряду дорогостоящего оборудования;
    • для бурения артезианской скважины требуется лицензия.
    Принцип работы

    Бурение скважины сопровождается ее промывкой специальным раствором. Так осуществляется подъем раздробленной почвы.

    Технологии промывки

    1. Прямой метод: раствор подается через штангу, а грунт удаляется через саму скважину.
    2. Обратный метод: раствор подается сразу в скважину, а грунт удаляется при помощи бурового оборудования.

    Конструкция бура:

    • штанга с вращающимся буром, который разрушает грунт;
    • механизм привода, запускающий вращение бура и направляющий его движение;
    • помпа с рукавами, подающая раствор в скважину;
    • вертлюг – узел, передающий команду вращения к инструменту от приводного механизма.

    Все элементы удерживает высокопрочная рама, способная выдержать значительные нагрузки, создаваемые вибрацией. Метод сочетает в себе ударную и вращательную конструкцию, идеален для прохождения каменистых почв.

    Итак, способов бурения существует несколько, выбор, как правило, определяется на основе конечной стоимости и производительности скважины, получаемой на выходе.

    Неисправные установки требуют замены. Утилизация промышленного оборудования — важный этап модернизации всего добывающего комплекса.

    Самый технологичный способ, как мы могли убедиться ранее, – это вращательно-роторный метод с промывкой.

    greenologia.ru