Буровые установки

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 3
1. История создания отечественных буровых установок для бурения нефтяных и газовых скважин 4
1.1 Общие сведения 4
1.2 Немного истории 5
2. Буровые установки 8
2.1 Классификация буровых установок 8
2.2 Классы буровых установок 8
2.3 Буровая вышка 10
2.4 Буровые лафеты 11
2.5 Буровые лебедки 12
2.6 Буровые насосы 13
2.7 Роторы 14
2.8 Силовые приводы буровых установок 15
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 16
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 17

1.1 Общие сведения
Буровая установка для бурения нефтяных скважин представляет собой комплекс буровых механизмов, машин и оборудования, который монтируется непосредственно на точке бурения и обеспечивает весь процесс обустройства скважин.
Основными элементами современной буровой установки являются:
• вышечный блок;
• блок насосного оборудования;
• силовые приводы;
• блок для приготовления бурового раствора;
• блок очистки бурового раствора (часто совмещен с предыдущим блоком);
• оборудование для бурения;
• оборудование, механизирующее наиболее трудоемкие виды работ;
• оборудование, обеспечивающее приготовление, регенерацию и очистку буровых растворов;
• оборудования, обеспечивающее обогрев элементов буровой установки.
Буровая установка предназначена для бурения скважин различного назначения, отличающихся глубиной, диаметральными размерами и конструкциями. Эти отличия определяются целями бурения.
...

1.2 Немного истории
История создания буровых установок для бурения на нефть и газ и оборудования для их комплектации в России начинается с освоения нефтяных месторождений в районе городов Баку и Грозный. Первые буровые установки для бурения нефтяных скважин ударным способом изготавливались из дерева (кроме талевой системы и тартального барабана для подъема выбуренной породы), а при демонтаже разбирались полностью. В качестве привода тартального барабана использовались паровые машины или двигатели внутреннего сгорания мощностью 55–110 кВт в основном зарубежного производства. Глубины бурения не превышали 1000 м.1
После спада в нефтяной промышленности, вызванной революционными событиями 1917 года, уже в Советской России, для восстановления и последующего увеличения объемов нефтедобычи потребовалось кардинальное обновление парка оборудования для комплектации буровых установок глубокого разведочного и эксплуатационного бурения.
...

2.1 Классификация буровых установок
По назначению современные буровые установки нефтегазового комплекса подразделяются на три категории:
• Установки для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения.
• Установки для структурно поискового и геофизического бурения.
• Установки для освоения, испытания и капитального ремонта скважин.
Установки для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения по способу комплектования подразделяются на комплектные, которые поставляются заводом изготовителем с вышкой, основаниями и буровым оборудованием, и буровые установки в виде набора бурового оборудования (НБО), которые доукомплектовываются на буровом предприятии вышкой и основаниями, поставляемыми другими заводами изготовителями.
Эти буровые установки делятся также по виду привода. Они могут иметь дизельный, дизель гидравлический, дизель электрический, электрический переменного и электрический постоянного тока и гидравлический приводы.
...

2.2 Классы буровых установок
Все комплектные буровые установки для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения подразделяют на 12 классов, в соответствии с ГОСТ 16293–89. Деление на классы производится по допускаемой нагрузке на крюке (Таблица 1.1).2
Таблица 1.1 – Классы буровых установок

Допускаемой нагрузке на крюке соответствует условная глубина бурения, принятая при оптимальной массе погонного метра бурильной колонны.
ГОСТ 16293–89 регламентирует также интервал максимальной мощности, развиваемой на входном валу подъемного агрегата, которая обеспечивает его работу при предельной нагрузке на крюке.
С ростом условной глубины бурения будут расти гидравлические потери в скважине при промывке, поэтому ГОСТ 16293–89 предписывает необходимую для этого минимальную мощность привода бурового насоса, а также увеличивается момент сил трения бурильной колонны о стенки скважины, что требует наращивания мощности привода ротора.
...

2.3 Буровая вышка
Вышка является ключевым узлом оборудования буровой установки и предназначена для выполнения следующих функций:
• проведения спуско-подъёмных операций с бурильными и обсадными трубами.
• поддержания бурильной колонны на талевой системе при бурении с разгрузкой.
• размещения комплекта бурильных труб и утяжелённых бурильных труб (УБТ) и толстостенные бурильных труб (ТБТ).
• размещения талевой системы и средств механизации спуско-подъёмных операций, в частности механизмов АСП, КМСП или платформы верхового рабочего, устройства экстренной эвакуации верхового рабочего, системы верхнего привода и вспомогательного оборудования.
Буровые вышки классифицируются: по назначению — для агрегатов капитального ремонта скважин, для передвижных (мобильных) буровых установок, для кустовых и стационарных, для морских буровых установок; по конструкции — мачтовые и башенные. Мачтовые вышки бывают: А-образные, П-образные, 4-х опорные и с открытой передней гранью.
...

2.5 Буровые лебедки
Буровые лебедки (Рисунок 1.3) относятся к главным агрегатам спуско-подъемного комплекса, определяющим эффективность бурения крепления скважин.
...

2.6 Буровые насосы
Буровые насосы - циркуляционное оборудование, монтируемое на буровые установки, посредством которого обеспечивается подача и откачка бурового раствора из разрабатываемой скважины. Без использования таких насосов бурение будет невыполнимым из-за массивного загрязнения скважины и постоянных обвалов ее стенок.
Буровой насос обеспечивает подачу и циркуляцию раствора в скважине, который в свою очередь поднимает шлам (разбуриваемую породу) на ее поверхность, тем самым очищая дно забоя. В зависимости от конструктивного исполнения все агрегаты делятся на 2-ух и 3-ех поршневые. В современной буровой промышленности повсеместно эксплуатируются насосы на 3 поршня, так как они имеют значительное преимущество в производительности и равномерности напора подачи.
Типовая конструкция бурового насоса состоит из двух зафиксированных на общей раме частей - механической и гидравлической.
...

2.8 Силовые приводы буровых установок
Приводом буровой установки называется совокупность двигателей и регулирующих их работу трансмиссий и устройств, преобразующих тепловую или электрическую энергию в механическую, управляющих механической энергией и передающих ее исполнительному оборудованию — насосам, ротору, лебедке и др. Мощность привода (на входе в трансмиссию) характеризует основные его потребительские и технические свойства и является классификационным (главным) параметром.
В зависимости от используемого первичного источника энергии приводы делятся на автономные, не зависящие от системы энергоснабжения, и неавтономные, зависящие от системы энергоснабжения, с питанием от промышленных электрических сетей. К автономным приводам относятся двигатели внутреннего сгорания (ДВС) с механической, гидравлической или электропередачей.
...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе проделанной работы выполнены все задачи для достижения поставленной цели: рассмотрены история создания отечественных буровых установок для бурения нефтяных и газовых скважин, назначение и применение буровых установок, классификация и классы буровых установок, буровые вышки, буровые лафеты, лебедки, насосы, а также силовые приводы буровых установок и другие моменты.
Из вышеизложенного материала необходимо сделать несколько выводов: во-первых, использование бурильных установок имеет весьма широкий спектр применения. За счет того, что с ними может применяться различное дополнительное оборудование, бурильные сооружения распространены в разных сферах деятельности человека, в том числе в нефтедобыче; во-вторых, буровую установку для бурения конкретной скважины или группы скважин выбирают по допускаемой нагрузке на крюке, которую не должен превышать вес (в воздухе) наиболее тяжелой обсадной колонны.
...