Оборудование для бурения нефтяных и газовых месторождений

Классификация буровых установок для глубокого бурения. Основные блоки и агрегаты их взаимодействия. Факторы для обоснования конструкции скважины. Способы бурения, их характеристика. Цикл строительства скважины, монтаж и демонтаж бурового оборудования.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

1. Введение. Общие сведения о размещении бурового оборудования

1.1 Введение

1.2 Классификация буровых установок для глубокого бурения

1.3 Основные блоки и агрегаты их взаимодействия. Их назначение и функции

2. Конструкция скважины

2.1 Понятие о конструкции скважины

2.2 Основные факторы для обоснования конструкции скважины

2.3 Типовые конструкции скважины

3. Буровое оборудование

4. Бурильный инструмент (БИ) и породоразрушающий инструмент (ПРИ)

4.1 Породоразрушающий инструмент (ПРИ)

4.2 Бурильный инструмент (БИ)

5. Способы бурения

5.1 Роторное бурение

5.2 Винтовые забойные гидравлические двигатели

5.3 Турбобуры

6. Цикл строительства скважины. Монтаж и демонтаж бурового оборудования

6.1 Подготовительные работы по перемещению буровой

6.2 Размещение и монтаж бурового и энергетического оборудования

Список литературы

1. Введение. Общие сведения о размещении бурового оборудования

1.1 Введение

Рис.1. Общая схема буровой установки:

1 -- буровое долото; 2 -- УБТ; 3 -- бурильные трубы; 4 -- кондуктор; 5 -- устьевая шахта; 6 -- противовыбросовое устройства ; 7 -- пол буровой установки; 8 -- буровой ротор; 9 -- ведущая бурильная труба; 10 -- буровой стояк; 11 -- вертлюг; 12 -- крюк; 13 -- талевый блок; 14 -- балкон верхового рабочего; 15 -- кронблок; 16 -- талевый канат; 17 -- шланг ведущей бурильной трубы; 18 -- индикатор нагрузки на долото; 19 -- буровая лебёдка; 20 -- буровой насос; 21 -- вибрационное сито для бурового раствора; 22 -- выкидная линия бурового раствора.

Бурение -- процесс разрушения горных пород с помощью специальной техники - бурового оборудования. Различают три вида бурения: Вертикальное бурение, Наклонно-направленное бурение, Горизонтальное бурение. Бурение скважин -- это процесс сооружения направленной цилиндрической горной выработки в земле, диаметр "D" которой ничтожно мал по сравнению с её длиной по стволу "H", без доступа человека на забой. Начало скважины на поверхности земли называют устьем, дно -- забоем, а стенки скважины образуют ее ствол.

Скважиной называют горную выработку круглого сечения, сооружаемую без доступа в нее людей, у которой длина во много раз больше диаметра.

1.2 Классификация буровых установок для глубокого бурения

Нефтяные и газовые скважины бурят при помощи буровых установок, представляющих собой комплекс агрегатов, механизмов и сооружений, расположенных на поверхности. Скважины бурят в самых различных климатических условиях и на разной глубине, поэтому необходимо иметь буровые установки разных классов, удовлетворяющих возникающим требованиям.

Различные подходы к классификации буровых установокБуровые установки применяются на воде и на суше и зачастую могут выполнять несколько видов работ. Буровую установку для бурения конкретной скважины выбирают по допустимой нагрузке на крюке, которую не должен превышать вес наиболее тяжелой обсадной колонны (в воздухе). При выборе типоразмера и модели установки данного класса учитываются конкретные геологические, климатические, энергетические и дорожно-транспортные условия бурения. В соответствии с этим выбирается тип привода (дизельный или электрический), а также схема монтажа и транспортировки буровой установки. Каждая компания по производству буровых установок выпускает свои модификации машин, которые не всегда подпадают под четкую классификацию. Поэтому можно сказать, что существует множество различных подходов к классификации буровых установок. Буровые установки можно подразделять по:1)способу передвижения: самоходные , несамоходные. 2) дислокации: наземные , плавучие 3) виду работ: для разведочного бурения, для эксплуатационного бурения. Размеры буровых установок различны - от небольших станков, монтаж и управление которыми в подземных выработках могут осуществлять два человека, до огромных, смонтированных на стальных вышках и обслуживаемых бригадой квалифицированных буровиков. Имеются установки, смонтированные на автомобильных шасси или полозьях. Также можно подразделять буровые установки по видам разбуриваемой породы.

Там, где исследуемые участки перекрыты мощной осадочной толщей или твердыми породами, необходимо бурение скважин при помощи следующих буровых установок:

1) шнековых (для бурения мягких грунтов)

2) ударно-канатных (для разведочного бурения) - применяются редко

3) вращательных (используются в непродуктивных отложениях)

4) станков «Эмпайр» (для бурения рыхлых отложений до глубины 9-12 м при разведке бокситовых месторождений)

Буровые установки можно классифицировать по способу бурения. Но основным параметром классификации буровых установок является грузоподъемность, которая определяет конструкции и характеристики бурового и энергетического оборудования, входящего в установку. Грузоподъемность зависит от конструкции скважины, от нагрузок, возникающих при спуске и подъеме бурильной и обсадной колонн.

Буровые установки характеризуются двумя параметрами:

1 номинальной грузоподъемностью, которая определяется длительностью эксплуатации оборудования,

2 максимальной грузоподъемностью, определяемой кратковременными перегрузками оборудования.

Различные условия и цели бурения при наличии большого разнообразия глубин и конструкций скважин не могут быть удовлетворены одним типоразмером буровой установки, поэтому ГОСТ 16293-82 предусматривает следующий ряд буровых установок:

Таблица -1

Класс буровой установки	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Допускаемая нагрузка на крюке, кН	800	1000	1250	1600	2000	2500	3200	4000	5000	6300	8000
Условный диапазон глубин бурения, м	600- 1250	1000- 1600	1250- 2000	1600- 2500	2000- 3200	2500- 4000	3200- 5000	4000- 6500	5000- 8000	6500- 10000	8000- 12500

1.3 Основные блоки и агрегаты их взаимодействия. Их назначение и функции

Буровая установка включает следующие элементы: основной двигатель (главный привод), буровая вышка, подвышечное основание (фундамент), оборудование для спуско-подъемных операций (СПО), буровые насосы, противовыбросовое оборудование (превенторы),блок очистки бурового раствора.

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.

Буровая вышка и подвышенное основание. 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 спуско-подъемных операций. Подвышечное основание служит опорой для буровой вышки, лебедки и бурильной колонны.

Оборудование для спуско-подъемных операции. Спуско-подъемное 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. Кроме того, с ее помощью бурильщик, используя катушки, свинчивает или развинчивает бурильные трубы и другие соединения.

Буровые насосы. Основной элемент бурового насоса представляет собой поршень, совершающий возвратно-поступательные перемещения в цилиндре и создающий давление для движения объема жидкости. Буровые насосы обычно используют для обеспечения циркуляции большого количества бурового раствора (19-- 44 л/с) по бурильным трубам через насадки на долоте и обратно на поверхность. Следовательно, насос должен создавать давление, достаточное для преодоления значительных сил со-противления, и перемещать буровой раствор.

Превенторы (противовыбросовые устройства). Газоводонефтепроявления - это нежелательное пост...