Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин – это целый комплекс технологических устройств 9т, инструментов и приспособлений, обеспечивающий сам процесс бурения и промывку скважины с извлечением из неё остатков разбуренных пород. Центральное звено любого бурового комплекса – это буровая установка (буровая вышка).
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:
- ротор;
- вертлюг;
- талевый механизм;
- буровая лебедка;
- насосы;
- силовой привод и так далее.
- буровая вышка;
- комплект оснований;
- укрытия сборно-разборного или каркасно-панельного типа;
- комплект стеллажей;
- приемные мостки.
- Оборудование, механизирующее наиболее трудоемкие виды работ:
- устройство для регулировки подачи долота;
- механизмы, позволяющие автоматизировать спусковые и подъемные операции;
- клиновой пневматический захват для труб;
- буровой автоматический ключ;
- вспомогательная лебедка;
- пневматический раскрепитель;
- краны для проведения ремонта;
- пульт для контроля за процессами бурения;
- управляющие посты.
- оборудование, обеспечивающее приготовление, регенерацию и очистку буровых растворов:
- устройство для приготовления раствора;
- комплект вибросит;
- отделители ила и песка;
- подпорные насосы;
- комплект емкостей для буровых растворов, воды и химреагентов.
- блочная нагнетательная линия;
- запорные устройства дроссельного типа;
- буровой рукав.
- оборудования, обеспечивающее обогрев элементов буровой установки:
- теплогенераторы;
- радиаторы отопления;
- коммуникации, обеспечивающие циркуляцию теплоносителя.
Основное назначение вышечного блока:
- подвешивание талевой системы и крепящихся к ней бурильных труб;
- размещение оборудования, обеспечивающего спуск и подъем насосно-компрессорных, обсадных и бурильных элементов трубных колонн;
- размещение устройств, обеспечивающих подачу и вращение бурового инструмента.
- В блоке силового привода размещаются дизельные или электрические силовые установки, компрессоры, редуктора и коробки передач.
- В насосном блоке расположены насосные установки вместе со своими силовыми агрегатами.
- В состав блока для приготовления и последующей регенерации буровых растворов входят:
- емкости для приема и хранения бурового раствора, как для находящегося в процессе рабочей циркуляции, так и для создания необходимого запаса этой жидкости;
- устройства, обеспечивающие приготовление раствора:
- глиномесительное оборудование;
- БПР (блок приготовления раствора) и так далее.
- очистительное оборудования для регенерации бурового раствора:
- комплект вибросит;
- отделители ила и песка;
- дегазационные устройства;
- отстойники.
Комплекс, обеспечивающий спуск и подъем оборудования на скважине, является механизмом полиспастного типа, и включает в себя следующие основные элементы:
- кронблок;
- подвижный талевый блок;
- буровая лебедка;
- механизм крепления конца каната (неподвижного);
- сам стальной канат, который обеспечивает гибкую связь между двумя предыдущими устройствами.
Кронблок монтируется в верхней части буровой вышки. Подвижный конец каната закрепляется на барабане буровой лебедки, а его неподвижный конец посредством механизма крепления закрепляется у основания вышки.
На талевый блок вешается крюк, за который при помощи строп подвешивают или вертлюг, или элеватор для спуска/подъема трубных колонн.
На современных спуско-подъемных комплексах крюк и талевый блок, как правило, объединяют в единый механизм, называемый крюкоблоком.
Конструкция нефтяных буровых установок
Технологический инструмент, применяемый при бурении скважин
Понятие «буровой инструмент» объединяет в себе все приспособления и механизмы, которые используются для бурения скважин и шпуров, а также при работах по ликвидации возникающих аварийных ситуаций. По своему назначению буровой инструмент делится на:
Конструктивные особенности и номенклатура бурового инструмента меняются в зависимости от:
- области применения (какие скважины бурят – геологоразведочные, взрывные, эксплуатационные, нагнетательные и так далее);
- способа бурения;
- диаметра скважины;
- характеристик разбуриваемых пород.
При помощи технологического инструмента непосредственно осуществляется бурение, которое заключается в разрушении горных пород и транспортировке на поверхность их разрушенных остатков. Такой инструмент еще называют породоразрушающим или забойным.
В его состав входят:
- долота и коронки;
- кернорватели;
- различные виды труб (колонковые, шламовые, бурильные трубы (обычные и утяжеленные);
- комплект переходников;
- набор сальников и так далее.
- Строение углеводородных месторождений нефти и газа представлено в основном горными породами осадочного вида.
- Основные физико-механические свойства таких пород, которые непосредственно влияют на буровой процесс:
- Основным породоразрушающим инструментом, обеспечивающим бурение скважин, является долото.