Бурение. 2 общее пособие бурение. Учебнометодическое пособие Бурение 1 Осадочные породы образовались за счет накопления в вод

• Название: Учебнометодическое пособие Бурение 1 Осадочные породы образовались за счет накопления в вод
• Анкор: Бурение
• Дата: 24.04.2022
• Размер: 3.19 Mb.
• Имя файла: 2 общее пособие бурение.doc
• Тип: Учебно-методическое пособие; #493872
• страница: 2 из 21

Буровые установки с дизельным приводом

Более 50 % всех установок в нашей стране работает с дизель­ным приводом. Их используют для бурения разведочных и экс­плуатационных скважин различных глубин в районах, где отсут­ствует электроэнергия. Технический уровень силовых приводов буровых установок постоянно возрастает, увеличивается их на­дежность и мощность. Если в 40-х годах максимальная мощность дизелей, применяемых в бурении, не превышала 150 кВт, то в на­стоящее время мощность дизелей достигает 740 кВт. Увеличилось и число дизелей в приводе. Для освещения и питания электро­энергией малых двигателей, приводящих в работу механизм при­готовления и очистки буровых растворов, центробежные насосы, компрессор пневмосистемы, каждая буровая установка укомплек­тована электростанцией мощностью 100—250 кВт (в зависимости от класса установки).

Как правило, такие станции устанавливаются в силовом отде­лении и обслуживаются дизелистами.

Установка БУ2500 (БУ80БрД) предназначена для бурения эксплуатационных и разведочных скважин глубиной до 2500 м как роторным, так и турбинным способом в различных условиях при температуре от -40 до 50 °С. Для обеспечения быстрого мон­тажа и удобства транспортировки основное и вспомогательное оборудование ее располагают па металлических основаниях. Они образуют следующие блоки: вышечный, силовой, трансмиссион­ный, два насосных и энергетический. Вышечный блок с вышкой, лебедкой, ротором, вспомогательной лебедкой, ключом АКБ-ЗМ представляет собой единый крупный блок. Силовой, трансмиссион­ный и два насосных блока, соединенные между собой специаль­ными хомутовыми креплениями, образуют второй крупный блок — насосно-приводной.

Установка БУ3000БД в блочном исполнении предназначена для бурения скважин глубиной до 3000 м. Оборудование ее мон­тируется на четырех металлических основаниях — блоках: вышечно-лебедочпом высотой 3,7 м; силовом высотой 2 м; двух на­сосных, соединенных вместе, высотой 0,66 м.

На вышечно-лебедочном блоке при помощи шарнирного со­единения установлены А-образная вышка, лебедка, ротор, ключ и вспомогательная лебедка. На вышке расположен шестишкивный кронблок. Установка оснащена механизмом АСП-3. Имеется по­воротный кран. На основании высотой 2 м установлены три дви­гателя, механизм подачи долота и два компрессора. Первый бу­ровой насос и два дизель-генератора расположены на третьем основании, а второй насос и двухдизельный силовой блок — на четвертом основании.

Конструкция силовых агрегатов и компоновки трехдизельного блока привода обеспечивают:

привод лебедки от любого из трех двигателей трехдизельного привода или одновременно от трех или двух дизелей;

привод лебедки при обратном ходе от любого из трех двига­телей;

привод первого бурового насоса от двух любых двига­телей;

одновременный привод ротора и первого насоса;

одновременный привод ротора и двух насосов;

привод компрессора.

Привод второго насоса осуществляется от двух спаренных двигателей.


Буровые установки с электрическим приводом

На промыслах Советского Союза широко распространены бу­ровые установки с электроприводом переменного тока. Масса их на 15—20 % меньше массы установок с дизельным приводом, стоимость также меньше. Обслуживание установок с электропри­водом проще, поэтому численность персонала на них на четыре — восемь человек меньше. Скорости бурения в аналогичных усло­виях вследствие лучшего использования мощности выше (более высокий к. п. д., допустимость перегрузок, меньшее число передач и меньшее число быстроизнашиваемых деталей и узлов). В связи с тем, что в районах, удаленных от источников электроснабже­ния, применять данные установки невозможно, число их в общем парке не превышает 50%. За рубежом, в том числе в США, удельный вес электроустановок в общем количестве незначитель­ный и исчисляется несколькими процентами.

Установки с электроприводом отличаются от дизельных уста­новок того же класса только самим приводом. Остальное обору­дование как главное (лебедки, насосы, ротор, вертлюг, талевая система, вышка), так и вспомогательное совершенно одинаковое. Установки с дизельным приводом используют в основном для бу­рения разведочных скважин, где приходится устанавливать за­пасную емкость для бурового раствора, а иногда и дополнитель­ный насос, поэтому масса их при сопоставлении с аналогичными установками с электроприводом больше.

Установка БУ2500ЭУ (БУ80БрЭ-1) предназначена для буре­ния скважин глубиной 2500 м. Она состоит из вышечного, насос­ного, компрессорного блоков и циркуляционной системы. На ос­новании вышечного блока установлены вышка, буровая лебедка, ротор, коробка передач, электропривод лебедки и ротора, вспо­могательная лебедка, ключ АКБ-ЗМ2. Масса .блока 120 т. Насос­ный блок включает два насоса НБТ-600, электродвигатели для привода насосов, станции управления электродвигателя и вы­соковольтное распределительное устройство всей буровой уста­новки. Масса блока 71 т.

В компрессорный блок входят две компрессорные станции, пульт управления, воздухоосушитель и два воздухосборника. Компрессорная установка предназначена для получения сжатого воздуха, осушки и очистки его и передачи в систему пневмоуправления буровой установки. Масса блока 8,5 т. Таким образом, ос­новное и вспомогательное оборудование установки расположено на металлических основаниях и перевозится в собранном виде на специальных гусеничных тяжеловозах, что в значительной сте­пени сокращает сроки монтажа установки.

Лебедка и ротор приводятся в движение от одного электро­двигателя- мощностью 450 кВт с частотой вращения 750 об/мин через электромагнитную муфту ЭМС-750, цепную передачу и коробку передач. Лебедка и ротор имеют четыре прямые скоро­сти от основного привода и по четыре прямые и обратные скоро­сти от вспомогательного привода. Скорости лебедки изменяются путем переключения муфт ШПМ-700 и кулачковой муфты ко­робки перемены передач. Барабан лебедки включается с по­мощью муфты ШПМ-1070, расположенной у пульта бурильщика.

Установка БУ3000ЭУ применяется для бурения скважин глу­биной от 3000 м. Оборудование, входящее в комплект, имеет та­кие же параметры, как параметры установки БУ3000БД, за ис­ключением привода и основания. Основание состоит из вышечно-лебедочного, силового, двух насосных блоков, энергоблоков и мостков. Суммарная номинальная мощность главных двигателей установки БУ3000ЭУ равна 1960 кВт, а установки БУ3000БД — 1650 кВт.

Установка БУ8000 предназначена для бурения скважин на глубины до 8000 м, кроме того, для бурения на эти же глубины выпускают установки с дизель-электрическим приводом. Большой эффект получают оттого, что в этих установках для при­вода подъемного агрегата применяют электродвигатели постоян­ного тока, позволяющие осуществлять бесступенчатый подъем бурильной колонны. При этом время спуско-подъемных операций сокращается на 10—15%. При бурении на глубины более 6000 м на СПО затрачивается до 50 % всего календарного времени, по­этому эффективность такого привода очевидна.

Мощные силовые приводы постоянного тока можно создавать различно: либо преобразовывать переменный ток, подаваемый от районных электростанций, в постоянный ток на буровой при по­мощи преобразователей, либо вырабатывать его непосредственно на буровой, используя в качестве привода генераторов постоян­ного тока двигатели внутреннего сгорания.

Буровая установка оснащена тремя преобразовательными агрегатами П172-12К- Каждый из которых состоит из синхрон­ного электродвигателя МСЭ-322-12/6 с возбудителем П-81 мощ­ностью 1600 кВт и генератора постоянного тока П172-12К мощ­ностью 1400 кВт с частотой вращения вала 1000 об/мин. Таким образом, общая установленная мощность генераторов постоян­ного тока составляет 4200 кВт. Вырабатываемая генератором энергия подается по кабелям для привода двигателей лебедки и насосов. Мощность двигателя лебедки составляет 1150 кВт, на­сосов—950 кВт каждый. Эта установка имеет вышку и талевую систему, рассчитанную на предельную нагрузку 5 МН. Буровые насосы развивают давление до 32 МПа.

Установки для кустового бурения

Высокие темпы роста объема бурения нефтяных и газовых скважин в специфических условиях Западной Сибири определили экономически целесообразный метод разбуривания месторожде­ний—кустовой, при которой установка располагается на насып­ных островах и бурятся наклонные скважины. Этот способ также применяется при бурении скважин на море и в ряде случаев на суше. Так как кустовое бурение сводится к проводке скважин с передвигаемого вышечно-лебедочного блока при стационарном размещении насосов и системы циркуляции и очистки растворов, то конструктивные требования в основном относятся к механизму передвижения основного блока в поперечном относительно при­емных мостков направлении. Метод передвижения таких блоков для различных условий определяется индивидуально.

Установка БУ2500ЭУК (БУ80БрЭУК) имеет специфические: опоры вьтшечпого блока, приемные мостки и стеллажи, механизм передвижения и выравнивания вышечного блока и циркуляцион­ную систему. Вышечный блок может передвигаться на тележках по двум крановым рельсам с помощью двух гидроцилиндров. Масса передвигаемого блока с комплектом бурильных труб и противовыбросовым оборудованием 267 т, в то время как общая масса установки составляет 580 т. В рабочее положение вышечный блок устанавливается при помощи гидродомкратов.

Установка БУ3000ЭУК состоит из следующих основных бло­ков: вышечно-лебедочного, насосного, компрессорного, электро-блока и энергоблока. В процессе разбуривания куста с точки на точку передвигается только вышечно-лебедочный блок вместе с установленными на подсвечники свечами и мостками. Осталь­ное оборудование остается на месте до конца бурения последней скважины. После окончания бурения оборудование демонтируется и перевозится на следующий куст.

Механизм перемещения предназначен для передвижения в пределах куста вышечно-лебедочного блока с оборудованием и бурильными трубами, а также для выравнивания блока в гори­зонтальной плоскости в процессе бурения. _t Механизм состоит из металлоконструкций, четырех тележек со сдвоенными баланси­рами, двух гидроцилиндров передвижения с поршнем диаметром 210 мм и длиной 1,6 м, восьми гидроцилиндров выравнивания с поршнем диаметром 280 мм и длиной хода 0,8 м. Блок передвигается по рельсам. Диаметр ходовых колес тележек 500 мм, конструкция балансира обеспечивает равномерное распределение нагрузок на все четыре колеса. В процессе бурения ходовые ко­леса тележки разгружаются.

Установки универсальной монтажеспособности

Транспортировать и монтировать буровое оборудование при­ходится в различных климатических и дорожных условиях, в связи с чем возникла необходимость создания таких установок, которые можно было бы перевозить с точки па точку крупными и мелкими блоками универсальным транспортом. Это позволило⁴ избавиться от разработки различных конструкций оснований для отдельных районов. Такой принцип исполнения касается главным образом установок классов БУ2000, БУ2500, БУЗООО и БУ4000, при использовании которых бурение скважин занимает сравни­тельно немного времени (1—6 мес). Сокращение времени мон­тажа имеет существенное значение.

Выбор класса установки

При разбуривании нового нефтяного или газового месторож­дения большое значение имеет правильность выбора типа буро­вых установок, которые для данного района окажутся наиболее оптимальными и экономичными. В зависимости от величины пло­щади, глубины залегания, расстояний до энергоисточников, пер­спективности близлежащих структур решается вопрос о целесо­образности электрификации данного района.

Основная задача — определение возможности и целесообразно­сти сооружения линии электропередачи для применения в период бурения скважин электроустановок, другая задача — выбор класса буровых установок, которые позволяют бурить быстрее и дешевле. Исходными данными при выборе наиболее рациональ­ного класса буровой установки являются проектная глубина и конструкция скважин. Для определения способа транспортировки и монтажа необходимо учитывать рельеф местности, грунтовые условия, ожидаемую скорость бурения.


1.4. СИЛОВЫЕ АГРЕГАТЫ БУРОВЫХ УСТАНОВОК.

Силовой привод буровой установки представляет собой сово­купность двигателей и регулирующих их работу устройств, преоб­разующих электрическую энергию в механическую, управляющих преобразованной механической энергией и передающих ее испол­нительному оборудованию.

Силовые приводы делятся на автономные, не зависящие от системы энергоснабжения, а неавтономные, зависящие от си­стемы энергоснабжения, с питанием от промышленных электро­сетей. К автономным относятся двигатели внутреннего сгорания (ДВС) с механической, гидравлической или электропередачей; к неавтономным можно отнести асинхронные и синхронные элек­тродвигатели трехфазного переменного тока с механической пере­дачей; синхронные двигатели трехфазного переменного тока с гид­равлической или электродинамической передачей.

В зависимости от кинематики установки привод может иметь два основных исполнения: индивидуальный и групповой. Индиви­дуальный широко распространен в электроустановках. При его использовании достигается высокая маневренность в компоновке и размещении бурового оборудования. Групповой привод приме­няют при двигателях внутреннего сгорания для уменьшения их числа.

Силовые приводы также делятся на главные (приводы лебедки, буровых насосов и ротора) и вспомогательные (приводы осталь­ных устройств и механизмов буровой установки).

К потребителям энергии буровой установки относят:

в процессе бурения — буровые насосы, ротор {при роторном бурении), устройства для приготовления и очистки бурового рас­твора, компрессор, водяной насос и др.:

при спуско-подъемных операциях —лебедку, компрессор, меха­низированный ключ.

Современная технология бурения нефтяных и газовых скважин и условия, в которых эксплуатируются буровые установки, предъ­являют ряд существенных требований, которым должны отвечать силовые приводы. В процессе бурения привод насосов осуществ­ляется от двигателей с постоянной нагрузкой в пределах 60— 100 % их суммарной мощности. При таком режиме время непре­рывной работы двигателей может достигать 10 ч и более. При роторном бурении на вращение труб затрачивается мощность от 200 до 500 кВт и более.

Во время спуско-подьемных операций двигатели имеют резко переменную нагрузку — от нуля (холостой ход) до максимальной.

Минимальные и максимальные нагрузки могут меняться через 2—3 мин и в таком режиме двигатель непрерывно работает 10— 12 ч. В процессе промывки скважины, наращивания колонны, смены долота двигатели загружены частично. При ликвидации аварии в скважинах двигатели работают в наиболее тяжелых ус­ловиях: резко переменные нагрузки, передача максимальной мощ­ности.

Конструкция двигателей должна учитывать легкость их за­пуска; предохранение двигающихся частей от попадания пыли, песка; фильтрацию воздуха, масла, топлива; нормальный тепло­вой режим при колебаниях температуры окружающей среды, а также обеспечивать осмотр и замену быстроизнашивающихся его деталей и узлов.

Более половины всех буровых установок имеют привод от двигателей внутреннего сгорания следующих типов:

1Д12Б (124-15/18) — мощность 310 кВт, частота вращения ко­ленчатого вала 1600 об/мин, Барнаульский завод транспортного машиностроения для БУ75 БрД;

210Д (6ЧН-21/21) —шестицилипдровая модель семейства че­тырехтактных, мощность 465 кВт, частота вращения вала 1200 об/мин, Балаковский машиностроительный завод, предназна­чен для БУ5000ДГУ;

1А-6Д49 (8ЧН-26/26) —V-образный четырехтактный восьми-цилиндровый, мощность 773 кВт, частота вращения вала 1000 об/мин, Коломенский тепловозостроительный завод, предна­значен для БУ6500ДГ;

В2-450АВ-СЗ (124-15/18) —мощность 330 кВт, частота вра­щения вала 1600 об/мин, Уральский турбомоторный завод, пред­назначен для буровых установок остальных типов.

Для буровых установок используют также дизель-генератор­ные агрегаты мощностью 100 кВт типа ТМЭ-ДЭ-104-СЗ с дизе­лем У1Д6-СЧ (64-15/18) или мощностью 200 кВт типа АСДА-200 (У36-50) с дизелем 1Д12В-300К (124-15/18). На дизельных элект­ростанциях, кроме того, применяют дизели 1Д6, К-169, АМЗ-236 и др. Помимо перечисленных выше двигателей, па промыслах ра­ботают дизели из Польской Народной Республики «Воля-5Ва» (взаимозаменяемые с В2) и 2ДСРГ (взаимозаменяемые с У1Д6), а также силовые агрегаты с дизелем Н12А мощностью 407 кВт, изготовляемым по лицензии западногерманской 'фирмы <<Хен-шель»; электростанции мощностью 200 кВт с дизелем Н12 мощ­ностью 100 кВт с дизелем Н6 (в обозначении дизелей: «Н» в латинской транскрипции от слова «HenscheL», цифры —число цилиндров, индекс «А» — наличие наддува). Эти двигатели обо­значаются также «Воля-Н».

2.4. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

Бурение нефтяных и газовых скважин осуществляется буро­вой бригадой, в обязанности которой входят подготовительные работы; работы, связанные с проходкой и креплением скважины и разобщением пластов, предупреждением и ликвидацией ослож­нений и аварий; подготовительно-заключительные работы, про­филактический ремонт бурового оборудования, работы по испы­танию продуктивных горизонтов в процессе бурения и после за­вершения перфорационных работ и заключительные работы после окончания сооружения скважины.

Всем процессом сооружения скважины руководит буровой ма­стер, назначаемый из числа техников или инженеров и имеющий большой опыт в бурении скважин.

Подготовительные работы, проводимые до начала бурения скважины, включают следующие операции: оснастку талевой си­стемы; установку ротора; соединение бурового шланга со стояком и вертлюгом; оснащение буровой элементами малой механиза­ции, механизмами и инструментами для выполнения спуско-подъ­емных и других работ в процессе проходки скважины; проверку и регулировку узлов комплекса механизмов ДСП; размещение бурового, слесарного и другого вспомогательного инструмента, противопожарного инвентаря и средств по технике безопасности; обкатку дизелей и проверку бурового оборудования; приготовле­ние промывочной жидкости; бурение шурфа и установку шурфовой трубы.

В некоторых районах подготовительные работы к бурению осуществляют специальные подготовительные бригады, возглав­ляемые мастером.

Перед сдачей буровой в эксплуатацию проверяют правиль­ность монтажа оборудования и опробуют его без нагрузки. Вначале проверяют отдельные агрегаты, а затем всю установку. Для этого запускают двигатели силовых агрегатов и компрессоров, включают муфты и опробуют на холостом ходу работу трансмис­сий, редукторов, лебедки, насосов и ротора. Во время обкатки двигателей внутреннего сгорания настраивают и проверяют син­хронность их работы, подачу и расход топлива, давление и тем­пературу в масляной системе, систему управления двигателями, герметичность всей обвязки и показания приборов.

Особое внимание обращают на работу предохранительных устройств, на срабатывание механизма противозатаскивателя та­левого блока под кронблок и правильность подключения его в об­щую схему пневмоуправления. Определяют величину инерцион­ного пробега талевого блока после срабатывания конечного вы­ключателя. Для этого трос противозатаскивателя устанавливают на расстоянии 20—25 м от рамы кронблока и на максимальной скорости подъема талевого блока определяют расстояние его инерционного пробега до полной остановки. Тормозной путь дол­жен быть в пределах 5—б м. Результаты испытания оформляют актом с указанием величины тормозного пути.

Смонтированную буровую сдают в эксплуатацию только после приема ее комиссией, назначенной руководством управления бу­ровых работ. В состав комиссии входят следующие должностные лица: начальник районной инженерно-технологической службы (РИТС), главный механик, главный энергетик, начальник вышко­монтажного цеха, лрораб и бригадир вышкомонтажной бригады, буровой мастер и инженер по технике безопасности. В комиссии также принимают участие представители районной горнотехни­ческой инспекции и пожарной охраны.

Прием буровой оформляется актом, подтверждающим пригод­ность и правильность монтажа оборудования для бурения сква­жины до проектной глубины. К акту прикладывают разрешение электронадзора на подключение буровой к сети (для установок с электроприводом) и акт на испытание (опрессовку) нагнета­тельной линии буровых насосов. Приемочная комиссия проверяет:

состояние подъездных путей и территории вокруг буровой; состояние приемных мостков, стеллажей, пола буровой, бу­ровых укрытий, уклона желобной системы и прохода вдоль жело­бов, фундаментов вышки и другого оборудования;

исправность лестниц, площадок, ограждений, контрольно-из­мерительных приборов и пусковой аппаратуры;

наличие и исправность предохранительных щитов и соблюде­ние правил ограждений всех вращающихся и движущихся частей механизмов;

исправность противозатаскивателя, заземления и освещения буровой;

наличие стоков для воды;

наличие аптечки и набора в ней медикаментов первой помощи;

наличие пожарного инвентаря.

Все неполадки, выявленные в период проверки и приема бу­ровой, до пуска ее в эксплуатацию должны быть устранены. Ос­новным документом, используемым при строительстве скважин, является технический проект. Технические проекты на группы скважин и отдельно на скважины составляют в соответствии с заданием на проектирование, выдаваемым заказчиком.

Задание на проектирование должно содержать:

геологическую часть геолого-технического наряда;

объем подготовительных работ к строительству скважин;

перечень наличного и выделенного по плану основного, а также необходимого дополнительного оборудования;

основные данные об источниках электро- и водоснабжения и действующих карьерах местных материалов.

Объединение скважин, на которые разрабатывается проектно-сметная документация, в группы допускается при наличии общ­ности следующих факторов:

цели бурения (эксплуатационное, разведочное);

проектных глубин (в одну группу допускается включение сква­жин, имеющих отклонение проектных глубин на 250 м против глубины усредненной скважины);

конструкции скважин, т. е. скважины должны иметь одинако­вые диаметры и число обсадных колонн (не считая направления, колебания глубин спуска колонн не должно превышать 250 м);

условий проводки скважин (крепость проходимых пород, воз­можность выбросов, обвалов, поглощений, водогазопроявлений, применение неутяжеленного или утяжеленного раствора либо воды);

способа бурения (забойными двигателями, ротором);

вида бурения (однорядный, многорядный, кустовой);

расположения площадки буровой (суша, отдельные морские основания, морские эстакады).

Вместе с тем в групповой технический проект допускается включение скважин, при строительстве которых применяют раз­личные: комплекты бурового оборудования, конструктивные узлы привышечных сооружений, приводы (электрические, ДВС, сме­шанные). В этих случаях для каждого варианта, предусмотрен­ного проектом, составляют отдельные спецификации бурового оборудования и конструктивных узлов привышечных сооружений.

Технический проект (групповой или на индивидуальную сква­жину) состоит из следующих разделов:

орография района;

геологическая часть;

промыслово-геофизические и исследовательские работы;

подготовительные работы к строительству скважины;

строительно-монтажные работы;

технологические условия бурения и крепления скважины;. испытание скважины на продуктивность {или освоение нагне­тательной скважины);

обоснование продолжительности строительства скважины;

перечень скважин, строящихся по данному техническому про­екту, и их основные технико-экономические показатели;

малая механизация процессов бурения, техника безопасно­сти, промышленная санитария и противопожарные меро­приятия;

дополнительные сведения, необходимые для составления проектно-сметной документации.

К техническому проекту прилагают: геолого-технический на­ряд, чертеж профиля наклонной скважины (для наклонных скважин), схема (описание) транспортных связей с указанием подъездных путей.
3.4. ограждения движущихся элементов

Высота сетчатого ограждения движущихся элементов оборудования должна быть не менее 1,8 м. Механизмы высотой менее 1,8 м ограждают полностью. Размер ячеек сеток должен быть не более 30x30 мм. Сетчатое ограждение должно иметь металлическую оправу (каркас).

Узлы, детали, приспособления и элементы оборудования, которые могут служить источником опасности для работающих, а также поверхности оградительных и защитных устройств должны быть окрашены в сигнальные цвета.


1.5. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ БУРОВЫХ УСТАНОВОК

Под понятием «бурение скважин» понимается комплекс по­следовательных и взаимосвязанных процессов: спуск долота в скважину на бурильных трубах, разрушение долотом горной породы, закачивание через бурильные трубы в скважину буро­вого раствора с целью выноса на поверхность разбуренной по­роды и вращения двигателя, подъем долота после его отработки для замены новым. Затем все перечисленные выше операции пов­торяются в той же последовательности. Окончанием процессов бу­рения считается достижение проектной глубины скважины и вы­полнение задач, поставленных проектом.

При бурении скважины для укрепления ее стенок спускают обсадные трубы (колонны), а после завершения бурения — экс­плуатационную колонну. Все операции, связанные с процессом бурения, осуществляются с помощью буровых установок. Масса установки, габаритные размеры, комплектность, способы транс­портировки и монтажа зависят от назначения и проектной глу­бины скважины, способа разрушения породы, типов приводов и многих других факторов, в том числе дорожных и климатических.

Общий вид буровой установки, смонтированной на металличе­ском основании. Буровая вышка с балко­ном, устанавливаемая над устьем скважины, предназначена для выполнения спуско-подъемных операций (СПО) и удержа­ния бурильной колонны при бурении и обсадных труб при креп­лении скважины. В вертикальном положении вышка удержива­ется с помощью оттяжек и подкосов. Основание под вышку служит для установки и закрепления на нем вышки, основной и вспомогательной лебедок, ротора, бурового ключа АКБ-ЗМ, механизма крепления неподвижного конца талевого каната и подсвечников для установки бурильных труб (свечей). На это основание укладывается деревянный или металлический пол .

В состав буровой установки входят основание силового при­вода и в отдельных случаях основной лебедки; основание бу­ровых насосов и их привода; приемные мостки и стеллажи для укладки бурильных и обсадных труб; наклонные прием­ные мостки используются для затаскивания по их поверхности в буровую оборудования и инструмента.

Буровая лебедка является одним из агрегатов в комплекте буровой установки. Она предназначена для спуско-подъемных операций, удержания бурильных труб, спущенных в скважину в процессе бурения, и других операций.
2.5.ВЫБОР СПОСОБОВ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ И ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

Способ бурения той или иной литологической пачки или ин­тервала пород выбирают на основании анализа статистического материала по уже пробуренным скважинам, либо по результатам исследований режимов бурения специальных скважин или от­дельных интервалов в них. При статистическом методе оценки эффективности того или иного способа бурения требуется много данных вследствие недостаточно высокого качества информации, ограниченного диапазона изменения параметров режима бурения, которые имеют случайный характер.

При проводке специальных скважин режимы бурения иссле­дуют по определенной методике. Высокое качество и целенаправ­ленность исследований предопределяют возможность многократ­ного снижения объема информации, необходимой для установле­ния (методами математической статистики) оптимальных пара­метров режима и наиболее эффективного способа бурения.

Материалы для анализа должны содержать: сводный геологи­ческий разрез, стандартный электрический, акустический и ней­тронный гамма-каротаж, кавернограммы скважин; данные о кон­струкции скважины, пластовых давлениях, температурах, искрив­лении скважины, ведомости отработки долот и параметров ре­жима бурения, баланс времени бурения, керновый материал, об­разцы шлама и др.

При анализе материалов по конкретной площади могут быть три наиболее характерных случая:

ранее не бурили ни одной скважины;

пробурена одна или несколько скважин;

пробурено значительное число скважин.

В первом случае выбрать способ бурения и породоразрушающий инструмент особенно трудно и можно лишь с применением информации и опыта бурения по другим районам с аналогичным геологическим строением (в целом или отдельных интервалов).

Во втором случае исключается возможность применения ме­тодов статистической обработки вследствие слишком малого объ­ема информации. В последнем случае объем информации для применения статистических методов оценки может быть доста­точным.

На основании изучения геологического материала и результа­тов геофизических исследований, а также данных о работе долот и параметров режима бурения по пробуренным на данной пло­щади скважинам производится ориентировочный подбор типов долот по вооружению для литологически однородных интервалов. Процесс бурения рассматривается во взаимосвязи объекта разру­шения (порода), источника разрушения (долото) и его привода (забойный двигатель или ротор), окружающей среды (свойства бурового раствора, горных пород и пластовых флюидов), системы циркуляции и очистки бурового раствора, параметров режима бу­рения.

Выбор наиболее рационального способа бурения невозможен без правильного определения типа долота для бурения данной литологической пачки пород. Располагая диаграммами электри­ческого каротажа, можно довольно успешно выбирать тип долота. Кроме того, если имеются данные о работе долот, включая их износ, по ранее пробуренным скважинам, то можно выбрать не только наиболее эффективный для данных геологических условий тип долота, но и близкие к оптимальным параметры режима бу­рения, а следовательно, и способ бурения.

Таким образом, выбор способа бурения на основе взаимосвя­занного рассмотрения главных составляющих процесса (порода — долото — буровой раствор — режим бурения) — единственно пра­вильный путь для оптимизации бурения.

1.6. ТИПЫ БУРОВЫХ ВЫШЕК.

При бурении скважины на нефть или газ для выполнения раз­личных операций над ее устьем и около нее монтируют ряд со­оружений и металлических конструкций. Высота вышки опреде­ляет длину свечи при спуско-подъемиых операциях. В ней раз­мещены талевая система и комплект свечей, а также имеется необходимое пространство для манипуляций с трубами, свечами и инструментом при их свинчивании и развинчивании. Основание вышки и ротора представляет собой площадку, где размещены ротор, спуско-подъемное оборудование, инструмент, а также под­свечники для установки свечей. Пол буровой располагается на необходимой высоте от устья скважины, чтобы было пространство для установки противовыбросового оборудования и создания безопасных условий бурения.

Основание силового привода служит для размещения двига­телей п трансмиссий привода лебедки, ротора и насосов. Основа­ния буровых насосов и оборудования циркуляционной системы необходимы для установки насосов и их трансмиссий, оборудо­вания для очистки и приготовления бурового раствора, а также резервуаров для раствора и реагентов.

Приемные горизонтальные и наклонные мостки нужны для подготовки и затаскивания в буровую бурильных, утяжеленных и обсадных труб, стеллажи —для крепления запасных труб. Кон­струкции оснований могут быть различными в зависимости от ус­ловий бурения (на суше, в болотах, на равнинной или горной местностях или в водных пространствах). Конструкции вышек менее разнообразны и в основном зависят от допустимой на­грузки на крюк, требований монтажеспособности, предъявляемых к установке.