Технология бурения скважин.
Электрооборудование буровых установок.
Процесс бурения скважин включает в себя следующие операции:
1. Спуск бурильных труб с долотом (разрушающим инструментом) в скважину.
2. Разрушение породы на забое (процесс бурения).
3. Наращивание колонны бурильных труб по мере углубления скважины.
4. Подъем труб для замены изношенного долота.
5. Вспомогательные или аварийные работы, в которые входят промывка скважин, очистка и приготовление раствора.
Существуют следующие способы вращательного бурения:
1. Роторное.
2. Турбинное.
3. Электробурение.
При роторном бурении вращение долота осуществляется с помощью колонны бурильных труб. Нагрузка на долото создается частью веса бурильных труб.
При турбинном способе бурения долото вращается с помощью турбины турбобура. При этом турбина вращается движением жидкости под давлением.
При использовании электробуров, вращение долота осуществляется ЭД, опускаемым в скважину. В основном применяются АД с КЗ ротором, могут применяться ДПТ, перспективным является использование вентильного электродвигателя.
В комплект буровой установки (рис.1) входят:
1. Буровая лебедка для подъема и опускания бурильных труб, а также осуществления вспомогательных операций: свинчивания и развинчивания труб, их переноски и установки, подачи долота при бурении.
2. Буровые насосы, которые служат для создания в скважине циркуляции промывочной жидкости, которая очищает забой и выносит выбуренную породу на поверхность, а при турбинном бурении передает энергию турбобуру. Чаще применяются поршневые насосы, у которых подача меняется за счет смены цилиндровых втулок.
3. Ротор передает вращение долоту при роторном бурении, поддерживает на весу колонну бурильных труб и воспринимает реактивный крутящий момент колонны, создаваемый забойным двигателем.
Самая верхняя труба в колонне бурильных труб не круглая, а квадратная (может быть также шестигранной). Она называется ведущей бурильной трубой. Ведущая труба проходит через отверстие круглого стола ротора и при бурении скважины по мере углубления забоя опускается вниз. Ротор помещается в центре буровой вышки. Бурильные трубы и ведущая труба внутри полые. Ведущая труба верхним концом соединяется с вертлюгом. Нижняя часть вертлюга, соединенная с ведущей трубой, может вращаться вместе с колонной бурильных труб, а его верхняя часть всегда неподвижна.
К отверстию (горловине) неподвижной части вертлюга присоединяется гибкий шланг, через который в процессе бурения закачивается в скважину промывочная жидкость при помощи буровых насосов. Пройдя квадратную ведущую трубу и всю колонну бурильных труб, жидкость попадает в долото и через отверстия в нем попадает на забой скважины, (при бурении турбинным способом промывочная жидкость вначале поступает в турбобур, приводя его вал во вращение, а затем в долото).
Силовой привод буровой установки может быть дизельным, электрическим, дизель-электрическим и дизель-гидравлическим. Дизельный привод применяют в районах, не обеспеченных электроэнергией необходимой мощности. Электрический привод с использованием электродвигателей переменного и постоянного тока применим только в электрифицированных районах. Дизель-электрический привод состоит из двигателя внутреннего сгорания (дизеля), который вращает электрический генератор, питающий электродвигатель.