Буровое оборудование

1Состав буровой установки

Буровая установка включает следующие элементы: основной двигатель (главный привод), буровая вышка, подвышечное основание (фундамент), оборудование для спуско-подъемных операций (СПО).

1.2. Основной двигатель привода буровой установки

В современных буровых установках в качестве основных энергоприводов используют двигатели внутреннего сгорания. Дизельное топливо — основное и легкодоступное сырье. На некоторых буровых установках применяют двигатели, работающие на природном газе.

Число и габариты главных двигателей зависят от назначения и характеристик буровой установки. В буровых установках для неглубокого бурения (менее 1524 м) используют два двигателя мощностью 373—746 кВт. Для глубокого бурения применяют мощные буровые установки, которые снабжены тремя-четырьмя двигателями, способными развивать мощность 2237 кВт.

Энергия к различным механизмам буровой установки передается механическим или электрическим путем. При механической передаче энергия от каждого двигателя передается в общий узел, называемый трансмиссией.

Трансмиссия передает энергию лебедке и ротору через втулочно-роликовую цепь и цепные колеса. При механической передаче энергии к буровым насосам применяют большие приводные ремни. При электрической передаче энергии дизельные двигатели устанавливают на некотором расстоянии от буровой установки и используют для приведения в действие мощных энергогенераторов.

Генераторы вырабатывают электрический ток, который передается по проводам к электродвигателям, соединенным непосредственно с лебедкой, ротором и буровым насосом.

1.3. Буровая вышка

Буровая вышка представляет собой металлическое сооружение над устьем скважины, предназначенное для установки талевого механизма, устройства для механизации спускоподъемных операций и размещения бурильных свечей. От технического совершенства буровой вышки существенно зависят монтажеспособность и транспортабельность буровой установки, а также эффективность и безопасность бурения. Отказы буровой установки могут вызвать тяжелые последствия, поэтому надежность и прочность – первостепенные требования, предъявляемые к буровым вышкам. Эти качества должны сочетаться с технологичностью и легкостью вышек, способствующих повышению экономичности и ускорению вышкомонтажных работ.

Согласно требованиям безопасности конструкция и крепление вышки к основанию или фундаменту должны обеспечить надежность и безопасность ее эксплуатации при отсутствии оттяжек. В конструкции вышки должны быть предусмотрены кронблочная, верхняя рабочая и переходные площадки с маршевыми лестницами и стремянками от пола буровой до кронблока.

Верхняя площадка должна быть оборудована передвижной люлькой для рабочего, занятого установкой бурильных свечей при спускоподъемных операциях. Козлы для замены кронблока и монтажный ролик на верхнем основании вышки рассчитываются на подъем полуторакратной массы кронблока. Геометрические формы буровых вышек и отдельных ее элементов должны обладать минимальными аэродинамическими сопротилвениями с целью снижения ветровых нагрузок.

Буровая вышка достаточно высокая и прочная конструкция, обеспечивающая спуск и подъем оборудования в скважину. Кроме того, вышка имеет рабочее место полати для верхового рабочего во время спускоподъемных операций.

Буровые вышки подразделяются на башенные и мачтовые. На (рис 1) представлены конструктивные схемы вышек.

Подвешенное основание служит опорой для буровой вышки, лебедки и бурильной колонны.

Рисунок 1 - Конструктивные схемы буровых вышек.

1.4. Оборудование для спускоподъемных операции

Спускоподъемное оборудование состоит из лебедки, талевой системы и талевого каната. Лебедка — основной механизм буровой установки, позволяющий поднимать тяжелые грузы и опускать их с помощью проволочного каната, намотанного на барабан. Буровая лебедка неотъемлемая часть буровой установки и является основным компонентом системы спускоподъема. Лебедка работает вместе с валом катушек, тартальным барабаном, коробкой передач, и с приводным агрегатом ротора. В случае оснащения лебедки одним или двумя барабанами, она должна быть оснащена одним гидромеханическим или электромагнитным тормозом, связанным с основным барабаном и оснащенным муфтой свободного хода. Вспомогательный тормоз является составной частью лебедки, как и механический тормоз.

К одному валу лебедки, возможно, подключить инерционный тормоз для защиты зубчатой муфты при переключении скоростей.

Лебёдка представляет собой отдельный агрегат с жёстким металлическим корпусом, смонтированным на раме-салазках для обеспечения быстрого монтажа, демонтажа и транспортировки. Кроме того, с ее помощью бурильщик, используя катушки, свинчивает или развинчивает бурильные трубы и другие соединения.

Талевая система включает два блока: кронблок и талевый блок. Кронблок — это неподвижный блок, находящийся в верхней части вышки. Кронблок является неподвижной частью талевой системы, монтируется на верхней раме мачты или на подкронблочных балках вышки. Представляет собой раму, сваренную из профильного проката, на которой в опорах размещена ось со шкивом, установленные на подшипниках качения.

После нескольких спускоподъемных операций талевый канат перетягивают, т. е. его снимают, отсекают и подают в работу новую часть. Таким образом, одна и та же часть каната не остается в интервалах высоких напряжений. На (рис 2), а, в