Агрегаты и механизмы, применяемые при бурении скважин.
Оборудование для бурения скважин буровые установки, насосные агрегаты, оборудование устья скважин.
Техника безопасности при работе спецагрегатов для бурения.
Техническая характеристика буровой установки для бурения кустов в районах Западной Сибири;
Основные технические характеристики современных передвижных установок для бурения скважин;
Классификация буровых установок, основные технические характеристики;
Агрегаты и механизмы, применяемые при бурении скважин;
Оборудование для бурения скважин, буровые установки насосные агрегаты, оборудование с устья скважин;
Практических занятий 2часа.
Лекции 3часа.
План лекций:
Важнейшим фактором снижения трудоемкости строительства является
дальнейшая механизация бурения и строительных процессов на основе использования комплекса современных машин и механизмов.
Учитывая огромные объемы выполнения бурения и строительно-монтажных работ, каждая доля процента повышения уровня механизации обеспечивает значительные сокращения затрат труда. Система новых машин, поступающих на стройки в последнее время, наиболее полно соответствует технологическим требованиям и условиям производства работ. Увеличение мощности и рабочих скоростей строительных машин значительных их
экономических показателей; они оснащаются средствами для программного и дистанционного управления.
Обустройство нефтяных и газовых месторождений начинается с бурения
новых нефтегазовых скважин.
Для бурения скважин в настоящее время применяется в основном два типа буровых установок: стационарные - типа БУ-75; БУ-125; БрЭ-70 ПС и передвижные (мобильные) на автомобильном шасси - МБУ-125; Т21 20;
БР-125 на жестком шасси МЗКТ 79191; самоходные и УРБ-ЗАЗ:
- УРБ-ЗА3.02
- УРБ-ЗА3.05
- УРБ-ЗА3.051
- УРБ-ЗАЗ. 13
Ремонтно-буровые агрегаты:
- типа АРБ-100;
Агрегаты для освоения и ремонта скважин:
- типа А-50М
- типа АР-60
- типа А60/80
- типа КОРО-1-80
Агрегаты для освоения скважин:
Компрессорные установки на шасси КРАЗ типа УКП-80,
КАМАЗ типа:
КС-16/100
ДКС-7/200А; АК-7/200; ДКС 3,5/200Тп
УНБ-125*40БК
установки типа
СДА - самоходные азотные компрессорные станции УКС-400В-131 - унифицированная компрессорная станция КПУ-16/250.
В связи с тем, что при изучении предмета «Транспорт и спецагрегаты» подробно разбирается весь комплекс машин и механизмов по обслуживанию буровых установок, обслуживанию устья скважин и забойные двигатели, здесь мы останавливаться не будем.
Ниже мы остановимся на классификации буровых установок.
1.2Классификация буровых установок, основные технические характеристики, условная глубина бурения.
При бурении скважин возникает необходимость в подъеме и спуске
бурильных
для замены изношенного породоразрушающего инструмента,
в поддерживании на весу бурильной колонны при проходке и спуске обсадной колонны для крепления стенок скважины. Для этих целей применяют буровые вышки, которые в зависимости от назначения скважин, их глубины и конструкции имеют различные параметры технических характеристик.
При подъеме бурильных труб из скважины грузоподъемные приспособления должны обеспечить создание необходимых усилий подъема, а буровая вышка вместить весь комплект труб, находившихся в работе. С целью сокращения затрат времени на подъем и спуск их развинчивание желательно производить свечами, имеющими большую длину. Следовательно, при спускоподъемных операциях основными параметрами буровой вышки являются: грузоподъемность, вместимость бурильных свечей и высота.
При спуске обсадных труб для крепления стенок скважины высота буровой вышки не имеет решающего значения. Однако масса обсадной колонны, как правило, превосходит массу бурильной колонны, и
грузоподъемность вышки при этом является основным параметром. Определение параметров характеристики буровой вышки вышки, выбор типа и конструкции производят с учетом конкретных условий бурения и экономической целесообразности.
Для бурения скважин применяют буровые вышки башенного и мачтового типов. Они представляют собой трех- и четырехгранные
решетчатые пространственные металлические конструкции, выполненные в
виде пирамиды или призмы из уголков и труб. Применяют крестовые, двойные крестовые, треугольные или полу раскосные виды решеток. В зависимости от глубины скважин используют различные типы буровых
вышек.
Для бурения наклонных скважин глубиной до 500 м находят применение
трехногие буровые вышки местного изготовления из обсадных труб или бревен. Их изготовление и монтаж производят, как правило, на месте заложения скважины. Однако в настоящее время использование таких буровых вышек находит ограниченное применение.
Стандартные буровые вышки заводского изготовления для бурения скважин
при поисках и разведке твердых полезных ископаемых и на нефть и газ
имеют значительные отличия. Первые имеют меньшие высоты и грузоподъемность.
Техническая характеристика четырехногих буровых вышек башенного типа
дана в табл. 1.
Таблица 1
| Параметры | Н-12 | Н-18 | Н-22 | ВР-24/30 | В Р-18/25 | ВР-26/25 |
| Высота, м | ||||||
| Длина свечи, м | 13,5 | 16,5 | 18,5 | 13.5 | ||
| Рабочая грузоподъемность, т | 12,5 | |||||
| Размеры верхнего основания, м | 1,5X1,5 | 2X2 | 2X2 | 1,6X1,6 | 1,6X1,6 | 1,2X1.2 |
| Размеры нижнего основания, м | 4,5X4,5 | 6X6 | 6X6 | 6X6 | 5,4X5,4 | 6X6 |
| Масса металлических частей, т | 5,35 | 8.4 | 9,3 | 10,8 |
Для сокращения времени на монтажные и демонтажные работы и транспортировку буровых вышек вместо вышек башенного типа часто используют мачтовые вышки. Техническая характеристика буровых выше мачтового типа приведена в табл. 2.
Для бурения нефтяных и газовых скважин применяют буровые вышки
башенного типа, характеристики которых приведены в таблице 2
Таблица 2
| Параметры | МР-5А | МРУГУ-2 | МРУГУ-Э | МНБ-1 | БМ-3 |
| Высота от пола буровой до оси кронблока, м | 13.7 | 12,5 | |||
| Грузоподъемность на кране, т | |||||
| Грузоподъемность на стреле укосины, т | --- | 1,4 | -- | ||
| Высота в транспортном положении, м | 4,2 | 4,3 | 4,6 | 5,5 | |
| Длина свечи, м | 9,5 | 13,5 | 13,5 | ||
| Угол установки мачты, градус | 90—70 | 90—65 | 90—75 | 90-60 | 90—60 |
| Масса мачты в сборе, т | 1,45 | 1,147 | 1,2 | 2,35 | |
| Масса бурового здания, т | 2,55 | 5,4 | 6,5 | 2,34 | |
| Размеры бурового здания, м | 5,5X4,0 | 6,5X3,8 | 7,5X4,1 | 6,2X4,5 | 5,5X5,0 |
| Талевая оснастка | 1X2 | 1X1 2X1 | 1X1 2X2 | 1X2 | |
| Глубина бурения, м |
2.Основные технические характеристики современных передвижных установок для бурения скважин.
В настоящие время при обустройстве нефтяных месторождений применяется два основных вида буровых установок – стандартные высокой грузоподъёмности при бурении глубоких (свыше 3500м) скважин; самоходные на колёсном ходу бурением до 3500м в районах Западной Сибири.
Остановимся обзорно на основных видах передвижных буровых установок и их технической характеристики.
2.1 Передвижные буровые установки типа УРБ-3АЗ:
основные технические характеристики
- УРБ-3АЗ.02
- УРБ-3АЗ.13
- УРБ-3АЗ.05
- УРБ-3АЗ-051
Самоходные буровые установки УРБ-3АЗ.02, УРБ-3АЗ.13, УРБ-3АЗ.05,
УРБ-3АЗ-051.
Самоходные и передвижные буровые установки типа УРБ-3АЗ предназначены для бурения роторным способом структурно-поисковых скважин на нефть, газ, скважин сельскохозяйственного и промышленного водоснабжения, водопонижения с прямой промывкой забоя в породах мягкой и средней твёрдости. Буровые установки представляют собой одну из модификаций комплекса унифицированных самоходных буровых
агрегатов типа БА15.
Буровые установки УРБ-3АЗ имеют высокую производительность, простоту в управлении, надёжность, удобство в обслуживании и ремонте.
Буровые установки УРБ-ЗА3.02 УРБ-ЗА3.051
УРБ-ЗА3.13
УРБ-ЗА3.05
Допускаемая нагрузка, кН (тс) 196(20)
Условная глубина бурения, м:
- трубами диаметром 60,3мм, 63,5мм 700-600 700-600
- трубами диаметром 73мм, 89мм 400-300 500-300
Рекомендуемый диаметр бурения трубами, мм: 60,3; 63,5
- начальный, мм 243
- конечный, мм 93
Рекомендуемый диаметр бурения трубами, мм: 73; 89
- начальный, мм 394
- конечный, мм 190
Привод механизмов Автономный дизельный Автономный дизельный
двигатель ЯМЗ-236 без КПП двигатель ЯМЗ-238 с КПП,
(УРБ-ЗА3.02, УРБ-ЗА3.05). потребляемая
ЯМЗ-236 с КПП (УРБ-ЗА3). мощность 141 кВт
Потребляемая мощность 88,3 кВт
Лебедка буровая:
- тяговое усилие на буровом барабане, кН (тс) 51 (52) 51 (52)
Скорость подъема талевого блока, м/с:
- с дизельным двигателем ЯМЗ-236 0,2…1,48; 0,15…1,63 (УРБ-ЗАЗ.13)
- с дизельным двигателем ЯМЗ-238 0,17…1,88
Лебедка вспомогательная:
- тяговое усилие на вспомогат. барабане, кН (тс) 9,8 (1)
- скорость подъема талевого блока, м/с 0,5…1,2
Мачта:
- тип Складывающаяся с открытой передней гранью
- расстояние от стола ротора до кронблока, м 15,5
- длина бурильной свечи, м 12
Ротор:
- диаметр проходного отверстия стола, мм Р410 РК410
- максимальный крутящий момент 410 410
на столе ротора, Нм (кгс-м) 7840(800)
- частота вращения, с-1(об/мин) 1,18(71)…4,48(269) 0,52(31)…5,77(346)
0,42(25)…4,48(169) (УРБ-ЗАЗ.13)
Насос поршневой буровой: НБ50 два НБ50
- идеальная подача, м3/ч (дм3/с) 40(11) 80(22)
- наибольшее давление на выходе, МПа (кгс/см2) 6,2(63) 6,2(63)
Вертлюг: БА15-33Гсб
-допускаемая нагрузка, кН (тс) 169(20)
- диаметр проходного отверстия, мм 60
Генератор:
- мощность, кВт 30
- напряжение, В 400/230
Емкость полатей верхового рабочего:
- Бурильные трубы 0 60,3мм, свеча 12м, шт. 84
- бурильные трубы 0 73мм, свеча 12м, шт. 42
- бурильные трубы 0 89мм, свеча 12м, шт. 25
Подсвечник:
-допускаемая нагрузка, кН (тс) 169(20)
Габаритные размеры буровой установки
(транспортные), мм: 9880х2800х3750 (УРБ ЗА3.02);
10040х2800х3750 (УРБ-ЗА3.13);
9880х2500х3750 (УРБ-ЗА3.05, УРБ-ЗА3.051);
Масса полного комплекта оборудования, кг 19500, 22820, 17100 19700