Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин – это целый комплекс технологических устройств, 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.

Оборудование для бурения нефтяных и газовых 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:
  1. ротор;
  2. вертлюг;
  3. талевый механизм;
  4. буровая лебедка;
  5. насосы;
  6. силовой привод и так далее.
  1. буровая вышка;
  2. комплект оснований;
  3. укрытия сборно-разборного или каркасно-панельного типа;
  4. комплект стеллажей;
  5. приемные мостки.
  • Оборудование, механизирующее наиболее трудоемкие виды работ:
  1. устройство для регулировки подачи долота;
  2. механизмы, позволяющие автоматизировать спусковые и подъемные операции;
  3. клиновой пневматический захват для труб;
  4. буровой автоматический ключ;
  5. вспомогательная лебедка;
  6. пневматический раскрепитель;
  7. краны для проведения ремонта;
  8. пульт для контроля за процессами бурения;
  9. управляющие посты.
  • оборудование, обеспечивающее приготовление, регенерацию и очистку буровых растворов:
  1. устройство для приготовления раствора;
  2. комплект вибросит;
  3. отделители ила и песка;
  4. подпорные насосы;
  5. комплект емкостей для буровых растворов, воды и химреагентов.
  1. блочная нагнетательная линия;
  2. запорные устройства дроссельного типа;
  3. буровой рукав.
  • оборудования, обеспечивающее обогрев элементов буровой установки:
  1. теплогенераторы;
  2. радиаторы отопления;
  3. 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.
  1. Строение углеводородных месторождений нефти и газа представлено в основном горными породами осадочного вида.
  2. Основные физико-механические свойства таких пород, которые непосредственно влияют на буровой процесс:
  3. Основным породоразрушающим инструментом, обеспечивающим бурение скважин, является долото.

Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

По принципу действия, с помощью которого происходит разрушение породы, долота подразделяются на следующие виды:

  • режуще-скалывающие – разрушение породы происходит при помощи лопастей, наклоненных в сторону вращения инструмента (используются при бурении мягких горных пород);
  • дробяще-скалывающие – порода разрушается либо зубьями, либо штырями, размещенными на шарошках; шарошки вращаются вокруг как вокруг оси долота, так и вокруг собственной оси; в процессе вращения долота, помимо дробящего воздействия штырей или зубьев, в процессе их проскальзывания по забою порода также скалывается (срезается) породу, что значительно повышает эффективность бурового процесса;
  • истирающе-режущие – разрушение породы производится при помощи алмазных зерен или твердосплавных штырей, которые расположены на торцах долота или на лопастных кромках этого инструмента; такие долота применяют при бурении среднетвердых пород неабразивного типа и твердых горных пород; лопастные долота, армированные штырями из твердых сплавов или алмазными зернами, используются для разбуривания пород, которые перемежаются по твердости и абразивности.

В зависимости от типа своей конструкции, а также от оснащенности твердосплавными элементами, долота лопастного типа используют при бурении:

  • мягких пород;
  • пород средней твердости;
  • мягких пород, в которых есть малоабразивные средние пропластки;
  • при необходимости разбурить цементные пробки или металлические детали нижней части обсадных трубных колонн;
  • при необходимости расширения скважинного ствола.

В настоящее время на практике применяются следующие виды лопастных долот:

  • двухлопастные с проточной промывкой (диаметр варьируется от 76-ти до 165,1 миллиметра);
  • трехлопастные с проточным или гидромониторным видом промывки (диаметры – от 120,6 до 469,9 миллиметров);
  • трехлопастные долот с истирающе-режущим принципом действия с проточной промывкой или промывкой с помощью гидромонитора (диаметр – от 190,5 до 269,9 миллиметров);
  • шестилопастные истирающе-режущие долота с двумя типами промывки (диаметр – от 76-ти до 269,9 миллиметров);
  • пикообразные с проточной промывкой (диаметр – от 98,4 до 444,5 миллиметров).

В настоящее время промышленность производит такие типы долот лопастного вида (к пикообразным – не относится):

  • долота для бурения мягких пород (литера М);
  • для мягких пород со среднетвердыми пропластками (МС);
  • для абразивных мягких абразивных пород со среднетвердыми пропластками (МСЗ);
  • для среднетвердых пород (С);

Пикообразные лопастные долота бывают двух видов:

  • применяемые для расширения скважинного ствола (литера Р);
  • для разбуривания металлических элементов и цементных пробок в нижней части обсадной колонны (Ц).

Как в нашей стране, так и во многих зарубежных нефтегазодобывающих странах бурение газовых и нефтяных, как правило, производится при помощи шарошечных долот с шарошками конической формы.

Долота шарошечного типа используются для производства сплошного бурения скважин самого разного назначения (добывающих, разведочных, нагнетательных и так далее).

Очистка забоя при использовании таких долот производится либо при помощи сжатого воздуха, либо промывочными растворами.

Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

Долото шарошечное буровое d=76-490 мм

Если сравнивать такой инструмент с описанным выше лопастным, то он имеет ряд несомненных преимуществ, а именно:

  • площадь непосредственного контакта с забоем у долот с шарошками гораздо меньше, чем у долот лопастного типа, однако общая длина их рабочих кромок гораздо больше, что дает возможность существенно повысить эффективность бурового процесса;
  • шарошки по забою перекатываются, а лопасти – скользят, поэтому износостойкость шарошечных долот гораздо выше, чем лопастного инструмента;
  • из-за того, что шарошки по забою перекатываются, потребляемый инструментом крутящий момент относительно мал, что сводит к минимуму возможность заклинивания шарошечных долот.

Изготовление долот шарошечного типа регламентировано ГОСТ-ом номер 20692-75.

Согласно этому нормативному документы, такой инструмент выпускают в трех исполнениях – одно-, двух- и трехшарошечные долота. Самыми распространенными являются трехшарошечные инструменты.

По критерию конструкции и расположения на инструменте продувных и промывочных каналов, такие долота делятся на:

  • долота с центральной промывкой (литера Ц)
  • с центральной продувкой (П);
  • с боковой промывкой гидромонитором (Г);
  • с боковой продувкой (ПГ).
  • Алмазный буровой инструмент представляет собой твердосплавную алмазонесущую рабочую матрицу в стальном корпусе, который оборудован внутренней присоединительной замковой резьбой конусного вида.
  • Такой буровой инструмент различается по форме рабочей матрицы, по качественным характеристикам используемых алмазов, а также по применяемых промывочным системам.
  • Твердосплавную алмазонесущую матрицу алмазного долота изготавливают методами порошковой металлургии из металлических порошков.

Такие металлосодержащие порошки хорошо удерживают алмазы и дают возможность изготавливать рабочие матрицы с разной твердостью и износостойкостью. Наилучшими показателями по таким качественным характеристикам, как прочность, износостойкость и теплопроводность, обладают алмазные матрицы на основе вольфрама.

При изготовлении бурильных головок алмазного бурового инструмента применяются так называемые технические алмазы массой от 0,05 до 0,34 карата. При производстве такого долота, к примеру, диаметром 188 миллиметров, расходуется от 400 до 650 карат (от двух до двух с половиной тысяч алмазных зёрен).

Бурильные головки алмазных долот изготавливаются в двух модификациях:

  • однослойные (типы КР. КТ, ДР, ДТ т ДК), на которых алмазные зерна размещены в поверхностном слое рабочих кромок металлических матриц по определённым схемам;
  • импрегнированные (тип ДИ)Ю на которых мелкие алмазные зерна распределены равномерно по всей матрице.
Читайте также:  Экспорт нефти и газа: новости, цена на нефть, страны опек

Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

Алмазный буровой инструмент

Алмазные долота бывают следующих типов:

  • с поверхностным расположением алмазов;
  • импрегированные (алмазы размещены на поверхности до 8 миллиметров);
  • инструменты особых конструкций;
  • с радиальным расположением каналов и с наружной поверхностью биконического вида (ДР);
  • с напорным каналом и с тораидальными выступами (ДК);
  • с синтетическим типом размещения алмазных зерен (С);
  • с импрегированными алмазными зернами (И);
  • лопастные (ДЛ);
  • с внутренним конусом (ДВ);
  • импрегированные с заостренными торцами лопастей (ДИ);
  • универсальные (ДУ).

Такой породоразрушающий инструмент применяется при бурении глубоких (более трех километров) скважин. Стойкость алмазного инструмента по сравнению с шарошечным выше в 20- 30 раз.

В качестве таких силовых установок в процессе бурения используются турбобуры, электробуры и винтовые двигатели, которые ставятся сразу над долотом.

Турбобур представляет собой многоступенчатую турбину с количеством ступеней до 350. В состав каждой ступени входит жестко соединенный с корпусом статор и закрепленный на валу устройства ротор. Стекая по лопаткам статора, поток жидкости воздействует на роторные лопатки, тратя часть энергии на получение вращательного момента.

Затем этот поток вновь натекает на статорные лопатки, и процесс повторяется. Несмотря на то, что каждая отдельная ступень турбобура способна развивать небольшой крутящий момент, из-за их большого количества суммарной мощности, подаваемой на вал устройства, вполне достаточно для бурения горных пород с высокой твердостью.

При таком способе бурения рабочей жидкостью выступают промывочные растворы, поступающие с поверхности к турбобуру через бурильную колонну. Долото жестко прикреплено к валу турбобура и вращается независимо от колонны буровых труб.

Бурение с использованием электробура подразумевает подачу электрической энергии на электродвигатель посредством укрепленного внутри буровой колонны кабеля. При таком методе производства работ вращается только вал двигателя с закрепленным на нем долотом, а корпус устройства и бурильная колонна – неподвижны.

Основные элементы конструкции двигателя винтового типа – это ротор и статор.

Внутренняя поверхность стального корпуса статора покрыта слоем специальной резины и имеет форму винтовой многозаходной поверхности. Ротор, изготовленный также из стали, в свою очередь, имеет форму многозаходного винта, количество винтовых линий которого меньше на одну, чем у поверхности статора.

Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

Ротор размещается в статоре с эксцентриком.

Эксцентрик, а также разница количества статорных и роторных винтовых линий позволяют контактирующим поверхностям образовывать ряд шлюзов (замкнутых полостей) – шлюзов между камерами высокого давления у верхнего конца, с пониженным значением давления у нижнего шлюза. Этими шлюзами перекрывается свободное движение через двигатель подаваемой жидкости, что позволяет создавать в шлюзах с помощью жидкостного давления передаваемый долоту вращательный момент.

Источник: http://vizada.ru/2018/08/26/oborudovanie-dlya-bureniya-neftyanyx-i-gazovyx-skvazhin/

Оборудование и технология бурения нефтяных и газовых скажин

Для выемки полезных ископаемых из недр Земли применяются различные методы разработки. Они зависят от условий залегания и технологических особенностей добычи. Бурение нефтяных скважин позволяет извлекать ценный ресурс с огромной глубины, причем практически без потерь.

Такой способ является единственным эффективным на сегодняшний день, поэтому используется во всем мире. Из нефти делаются очень многие вещи, главной из которых можно назвать топливо. Без него все двигатели соответствующего типа в один миг станут просто наборами железяк, так как быстро найти альтернативное горючее не получится.

Так что важность добычи нефти в современном мире нельзя недооценивать. Для многих стран это сырье является главным источником наполнения государственного бюджета, и напрямую влияют на экономическую безопасность.

Процедура бурения скважин для добычи нефти и газа

В наши дни бурение нефтяных и газовых скважин осуществляется при помощи высокоточных машин, которые позволяют со стопроцентной достоверностью разведывать перспективные месторождения, которые целесообразно будет разрабатывать в промышленном масштабе.

Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

Важную роль в этом процессе играет геологическое исследование местности, которое проводится как раз с целью выявления большого скопления полезного ископаемого в одном месте. Полный же технологический процесс выглядит так:

  • •    Бурение исследовательской скважины небольшого диаметра, которая нужна для взятия проб шлама с разных глубин. Исследование горных пород позволит определить вероятность залегания в данном месте нефти или другого сырья.
  • •    Если исследования увенчались успехом, тогда можно приступать к непосредственному процессу добычи. Для начала монтируют буровую платформу, которая будет служить опорой всему добывающему механизму.
  • •    Когда «фундамент» будет готов, на него сверху монтируют буровую вышку и проводят тестовые испытания, чтобы убедиться в правильности своих действий.
  • •    В конце объект сдают в эксплуатацию и постепенно начинают выводить на проектную мощность, чтобы за отчетный период можно было добывать запланированное количество нефтепродуктов.

Такая технология бурения нефтяных и газовых скважин является абсолютно стандартной и не проходит ни по какой-либо другой схеме.

Поэтому производителям значительно легче готовить рабочие машины, которые будут принимать участие в технологическом процессе.

Да и тренировать бригады, занимающиеся бурением, не составит труда, так как принцип осуществляемых действий всегда будет стандартным. Поэтому лучше бурения ничего еще не придумали для добычи жидких и газообразных полезных ископаемых.

Оборудование для бурения

Для проникновения в земные недра на большую глубину требуется наличие специальных машин.

Они должны обладать большой мощностью, так как нередко приходится сталкиваться с особенно трудными участками горных пород, которые не получится пройти без применения дополнительных усилий.

Так что все рабочие инструменты должны обладать большим запасом прочности и долговечностью, так как одна установка рассчитана на несколько сотен производственных циклов. Она является довольно дорогим предметом, так что частые ремонты сделают ее использование нерентабельным.

Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

В целом оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин имеет стандартный вид и различается лишь в нюансах.

Конструктивно оно состоит из трех блоков: бурового, который принимает непосредственное участие в создании скважины, силового, который приводит в действие предыдущий блок, и вспомогательного, который служит для обеспечения нормальной работы и следит за безопасностью. Только в тесном взаимодействии этих элементов возможна нормальная работа буровых установок.

Их обслуживание должно осуществляться с определенной периодичностью, которая зависит от условий эксплуатации и типа самой машины.

Не стоит пренебрегать заменой расходников, даже если внешне они выглядят вполне нормально. После того, как деталь отслужила свой срок, изготовитель уже ничего не может гарантировать по ее эксплуатации.

А обеспечение безопасности на объекте является первоочередной задачей.

Способы бурения технологических скважин для добычи

  • На текущий момент существует несколько способов бурения нефтяных скважин:
  • В зависимости от метода воздействия на горные породы:
  • механическое:
  • •    ударного типа;
  • •    вращательного типа:
  1. роторное;
  2. с забойным двигателем:
  • электрический бур;
  • турбинный бур.

не механическое:

  • •    использование гидравлики;
  • •    использование высоких температур;
  • •    использование взрывной волны;
  • •    электрофизическое воздействие.

Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

По характеру разрушения горных пород на забое:

  • •    сплошное;
  • •    колонковое.

По типу используемого долота:

  • •    режуще-скалывающего действия (лопастное долото);
  • •    дробяще-скалывающего действия (шарошечное долото);
  • •    режуще-истирающего действия:
  • •    алмазное долото;
  • •    твердосплавное долото.

Такое многообразие способов не должно вводить в заблуждение. В подавляющем большинстве случаев используется исключительно вращательная разработка месторождений, а все остальные типы являются лишь прикладными и применяются на практике крайне редко.

Чтобы лучше осознать суть процесса, стоит посмотреть бурение нефтяных скважин на видео. Это позволит увидеть всю операцию под микроскопом, чтобы больше не оставалось непонятных моментов. Отыскать подобный ролик в интернете не составит труда. Достаточно лишь зайти на любой специализированный ресурс.

Источник: https://promplace.ru/burovoe-oborudovanie-dlya-dobychi-nefti-i-gaza/burenie-neftyanyh-skvazhin-2089.htm

Буровое оборудование: буровые установки и инструмент для бурения

Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

Буровое оборудование предназначенное для проведения буровых работ. Основные виды данного оборудования: буровые агрегаты, инструменты, лебёдки, насосы, оборудование цементировочное, системы верхнего привода, буровые установки, циркуляционные системы.

Инструменты, одним из основных видов которых являются долота, предназначены для разработки разных породам на различных глубинах. Агрегаты могут быть использованы как для непосредственного бурения, так и для проведения ремонтных работ скважин.

 На лебёдки возложена основная нагрузка при осуществлении спусковых и подъёмных процессов бурильной колонны. Обеспечение циркуляции бурового раствора в скважине проводится с помощью специального бурового насоса высокого давления.

Системы верхнего привода – это технологии, содействующие увеличению скорости и повышению безопасности рабочего процесса. Установка для бурения, будучи комплексным оборудованием, определяется такой совокупностью характеристик, как назначение скважины, способ и условия проведения бурения.

Циркуляционные системы осуществляют нагнетание раствора бурового – в колонну, а также его очищение от выбуренной породы и поддержание первично заданных параметров.

Буровые установки — классификация

Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважинБуровые установки – это симбиоз оборудования и сооружений, целевое назначение которых – осуществление процесса бурения нефтяных, газовых скважин и скважин на воду.

Виды оборудования в составе буровой установки:

  • спускоподъёмное;
  • циркуляционное;
  • противовыбросовое;
  • силовое;
  • для приготовления растворов буровых.
Читайте также:  Классификация запасов нефти и газа, способов бурения скважин

Основная составная часть буровой установки – привод главных механизмов. Может также присутствовать независимый привод ротора.

Виды буровых платформ

Категории установок:

  • инженерно-геологические;
  • водяные;
  • строительные;
  • геологоразведочные;
  • нефтяные;
  • газовые;
  • газоконденсатные;
  • сейсморазведочные.

Классификация установок по глубине бурения:

  • до 25 метров (неглубокие);
  • до 600 метров (средней глубины);
  • до 6 000 метров (глубокие);
  • до 15 000 метров (сверхглубокие).

Выделяют также установки, используемые при бурении скважин на воду и капитальном ремонте нефтегазовых скважин.

Типы буровых установок

Буровой инструмент — характеристики и виды

Буровой инструмент – это промышленное оборудование, предназначенное для бурения скважин. Применяется для разработки горных пород, при добыче полезных ископаемых, нефти и газа, для прокладки подземных коммуникаций. Используется для механического разрушения различных по свойствам пород при освоении разных глубин.

Виды бурового инструмента:

  • технологический;
  • вспомогательный;
  • разрушающий породы;
  • аварийный.

На эффективность и надежность работоспособности инструментов для бурения влияет качество и правильность применения оборудования.

Источник: https://promdevelop.ru/burovoe-oborudovanie-ustanovki-i-instrument/

Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

Для выполнения операций технологии вращательного бурения требуются различные по функциональным назначениям машины, механизмы и оборудование. Набор необходимых для бурения скважин машин, механизмов и оборудования, имеющих взаимосвязанные эксплуатационные функции и технические параметры, называется буровым комплексом. Центральным звеном бурового комплекса является буровая установка.

Буровая установка — это комплекс буровых машин, механизмов и оборудования, смонтированный на точке бурения и обеспечивающий с помощью бурового инструмента самостоятельное выполнение технологических операций по строительству скважин. Современные буровые установки включают следующие составные части:

буровое оборудование (талевый механизм, насосы, буровая лебедка, вертлюг, ротор, силовой привод и т.д.);

буровые сооружения (вышка, основания, сборно-расборные каркасно-панельные укрытия приемные мостки и стеллажи); оборудование для механизации трудоемких работ (регулятор подачи долота, механизмы для автоматизации спуско-подъемных операций, пневматический клиновой захват для труб, автоматический буровой ключ, вспомогательная лебедка, пневмораскрепитель, краны для ремонтных работ, пульт контроля процессов бурения, посты управления); оборудование для приготовления, очистки и регенерации бурового раствора (блок приготовления, вибросита, песко- и илоотделители, подпорные насосы, емкости для химических реагентов, воды и бурового раствора); манифольд (нагнетательная линия в блочном исполнении, дроссельно-запорные устройства, буровой рукав); устройства для обогрева блоков буровой установки (тепло генераторы, отопительные радиаторы и коммуникации для развода теплоносителя).

Состав и компоновка буровой установки показаны на рисунке 2.9.

Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

Рисунок 2.9 — Буровая установка

Кустовые основания

Строительство буровой установки, монтаж ее на точке бурения скважины задача не простая. Западная Сибирь покрыта многочисленными болотами и реками.

Летом болота практически непроходимы для наземного транспорта, а в зимнее время промораживаются не более чем на 20 – 30 см из-за высоких теплоизолирующих свойств торфяного слоя. Весной высокие речные паводковые воды подтопляют нефтяные площади.

Быстрая изменчивость погоды, неравномерное выпадение осадков и труднодоступность 80 – 85 % территории — отличительные особенности Западной Сибири.

В нефтепромысловом районах Томской области, например, насчитывается 573 реки (превышающих в длину 20 км), крупных озер 35 (площадью 5 и более км2), а знаменитое Васюганское болото занимает 53 000 км2, что в 1.5 раза больше площади озера Байкал.

Эти условия на первых порах значительно осложнили организацию буровых работ в новом нефтяном регионе. При освоении месторождений основные объемы бурения выполнялись в зимнее время. Все необходимое оборудование завозилось заранее по зимним трассам, и после окончания строительства скважин консервировалось до наступления следующего зимнего сезона и ввода трасс в эксплуатацию.

Сезонность в строительстве нефтяных скважин вызвала необходимость разработки и создания на заболоченных и затопляемых участках специальных искусственных сооружений для круглогодичного ведения буровых работ с последующей многолетней эксплуатацией при нефтедобыче. Возрастающие объемы буровых работ и большие затраты ресурсов на строительство искусственных сооружений привели к целесообразности их сочетания с кустовым бурением.

Высокие темпы и масштабы освоения нефтяных месторождений Западной Сибири выявили ряд научно-технических проблем, решение которых позволило разработать технические средства для проводки наклонно-направленных скважин и контроля их пространственного положения, различные конструкции крупноблочных буровых оснований, специальные буровые установки для строительства кустовых скважин.

Кустовое строительство скважин имеет ряд существенных достоинств.

Прежде всего это значительное сокращение материальных и трудовых затрат на строительство и инженерное обустройство кустовых оснований, подъездных путей и трасс, особенно в условиях заболоченных территорий и бездорожья.

Кроме того, существенно уменьшаются затраты на промысловое обустройство скважин, сооружение нефтегазосборных сетей, энергоснабжение промысловых объектов, ремонт и эксплуатационно-техническое обслуживание скважин.

  • Для кустового бурения скважин в Западной Сибири предназначена установка БУ-3000 ЭУК-1М с эшелонным расположением оборудования.
  • Минимальное расстояние между соседними нефтяными скважинами — 5 м, между батареями скважин — 15 м.
  • Буровая вышка

Буровая вышка — это сооружение над скважиной для спуска и подъема бурового инструмента, забойных двигателей, бурильных и обсадных труб, размещения бурильных свечей (соединение двух-трех бурильных труб между собой длиной 25 – 36 м.) после подъема их из скважины и защиты буровой бригады от ветра и атмосферных осадков.

Различают два типа вышек: башенные и мачтовые. Их изготавливают из труб или прокатной стали.

Башенная вышка представляет собой правильную усеченную четырехгранную пирамиду решетчатой конструкции.

Вышки мачтового типа бывают одноопорные и двухопорные (А — образные). Последние наиболее распространены.

А — образные вышки более трудоемки в изготовлении и поэтому более дороги. Они менее устойчивы, но их проще перевозить с места на место и затем монтировать.

Основные параметры вышки — грузоподъемность, высота, емкость «магазинов» (хранилищ для свечей бурильных труб), размеры верхнего и нижнего оснований, длина свечи, масса.

Грузоподъемность вышки — это предельно допустимая вертикальная статическая нагрузка, которая не должна быть превышена в процессе всего цикла проводки скважины.

Высота вышки определяет длину свечи, которую можно извлечь из скважины и от величины которой зависит продолжительность спускоподъемных операций.

Чем больше длина свечи, тем на меньшее число частей необходимо разбирать колонну бурильных труб при смене бурового инструмента. Сокращается и время последующей сбор-грузоподъемность вышек увеличиваются. Так, для бурения скважин на глубину 300 …

500 м используется вышка высотой 16 … 18 м, глубину 2000 … 3000 м — высотой — 42 м и на глубину 4000 … 6500 м — 53 м.

Емкость «магазинов» показывает, какая суммарная длина бурильных труб диаметром 114 … 168 мм может быть размещена в них. Практически вместимость «магазинов» показывает на какую глубину может  быть осуществлено бурение с помощью конкретной вышки.

Размеры верхнего и нижнего оснований характеризуют условия работы буровой бригады с учетом размещения бурового оборудования, бурильного инструмента и средств механизации спускоподъемных операций. Размер верхнего основания вышек составляет 2×2 м или 2.6×2.6 м, нижнего 8×8 м или 10×10 м.

Общая масса буровых вышек составляет несколько десятков тонн.

Источник: https://students-library.com/library/read/49472-oborudovanie-dla-burenia-neftanyh-i-gazovyh-skvazin

Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин | УралКомплексСервис

Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

Как происходит добыча нефти из недр земли

Полный цикл добычи состоит из следующего алгоритма и един для всех методов. Данный способ широко используется по всем миру:

  • Изначально, согласно данным геологической разведке, производится бурение небольшой пробной скважины для взятия пробы шлама с разных по уровню глубин земной толщи. Результат исследовательской работы может подтвердить или опровергнуть наличие в земли нефти или иных ресурсов природного происхождения.
  • При успешном результате проведенного исследования наступает очередь непосредственного процесса добычи, который начинается установкой платформы буровой, которая обеспечит нефтяные оборудования для бурения надежной опорой.
  • Далее монтируется вышка буровая, оборудование нефтяное.
  • Следующий этап является важным для дальнейшей эксплуатации. Проводимые тестовые испытания позволяют определить правильность разработки и надежность, которое имеет установленное оборудование нефтяных скважин.
  • Финальный этап — сдача нефтедобывающего комплекса в эксплуатацию и плавный выход добычи ценнейшего природного ресурса на запланированный изначально уровень.

Нефтяные оборудования для бурения

Важнейшим фактором для успешной добычи нефтяных залежей выступает качество самого добывающего оборудования.

Технологичность, в соответствии к новейшим инновациям, соответствие ко всем имеющим ГОСТам и правилам безопасности, высокое качество материалов из которых произведены все детали и элементы установок, наличие точнейшей электроники- только отвечая всем этим требованиям процесс добычи нефтяных залежей с недр земли будет эффективным и совершенно безопасным для людей в частности и всей окружающей среды в целом.

Многие производители предлагают полный спектр оборудования необходимого для всего цикла бурения скважин, добычи нефтепродукта и хранения. Продажа нефтяного оборудования производителями включает:

  1. Оборудование для нефтяной отрасли, включающее множество различных составляющих.
  2. Запчасти для нефтяного оборудования.
  3. Подшипники для нефтяного оборудования, которые обеспечивают надежный и бесперебойный процесс добычи.
  4. Нефтяное резервуарное оборудование, позволяющее безопасно хранить извлеченный природный ресурс до самого момента транспортировки к месту переработки.

Выбор производителя нефтяного оборудования

Гарантией успешного процесса добычи нефти является грамотно выбранное оборудование.

Читайте также:  Разлив нефти в мексиканском заливе: авария нефтяной платформы

Надежный производитель выступает основой бесперебойности и безопасности производимых работ по добычи залежей нефтяного продукта из-под земли. Многие изготовители предлагают свое оборудование.

Какому же производителю отдать предпочтение? Несколько требований, которым должен отвечать надежный производитель

  • Прежде всего — опыт и репутация компании, которая изготовляет оборудование. Не стоит останавливать свой выбор на компаниях, которые не имеют большого опыта работы.
  • Совсем не обязательно выбирать дорогое оборудование от всемирно известных компаний. Отечественное оборудование стоит на порядок дешевле, при этом не уступает в надежности и эффективности.
  • Соответствия все ГОСТам , которые установлены законодательством Российской Федерации.
  • Гарантия качества — является показателем долгого срока полноценной эксплуатации.

Источник: http://uks-perm.ru/oborudovanie-dlya-bureniya-neftyanykh-i-gazovykh-skvazhin/

Технология бурения нефтяных и газовых скважин

  • Завгородний  Иван  Александрович
  • студент  2  курса,  механического  отделения  по  специальности  «Бурение  нефтяных  и  газовых  скважин»  Астраханского  государственного  политехнического  колледжа,  г.  Астрахань
  • E-mail: 
  • Кузнецова  Марина  Ивановна
  • преподаватель  специальных  дисциплин  Астраханского  государственного  политехнического  колледжа,  г.  Астрахань
  • E-mail: 

Введение.

  С  древних  времен  человечеством  ведется  добыча  нефти,  сначала  применялись  примитивные  способы:  при  помощи  колодцев,  сбор  нефти  с  поверхности  водоемов,  обработка  известняка  или  песчаника,  пропитанного  нефтью.

  В  1859  году  в  США  штат  Пенсильвания,  появляется  механическое  бурение  скважин  на  нефть,  примерно  в  это  же  время  началось  бурение  скважин  в  России.  В  1864  и  1866  годах  на  Кубани  были  пробурены  первые  скважины  с  дебитом  190  т/сут. 

Изначально  нефтяные  скважины  бурились  ручным  штанго-вращательным  способом,  вскоре  перешли  к  бурению  ручным  штанговым  ударным  способом.  Ударно-штанговый  способ  получил  широкое  распространение  на  нефтяных  промыслах  Азербайджана.

  Переход  от  ручного  способа  к  механическому  бурению  скважин  привел  к  необходимости  механизации  буровых  работ,  крупный  вклад  в  развитие  которых  внесли  русские  горные  инженеры  Г.Д.  Романовский  и  С.Г.  Войслав.

  В  1901  году  впервые  в  США  применено  роторное  бурение  с  промывкой  забоя  циркулирующим  потоком  жидкости  (при  помощи  бурового  раствора),  причем  подъем  выбуренной  породы  циркулирующим  потоком  воды  изобрел  французский  инженер  Фовелль  еще  в  1848  году.

  С  этого  момента  начался  период  развития  и  совершенствования  вращательного  способа  бурения.  В  1902  году  в  России  роторным  способом  в  Грозненском  районе  была  пробурена  первая  скважина  глубиной  345  м  [1].

На  сегодняшний  день  США  занимает  лидирующую  позицию  в  нефтяной  индустрии,  ежегодно  пробуривается  2  млн.  скважин,  четверть  из  них  оказывается  продуктивными,  Россия  занимает  пока  только  второе  место.

  В  России  и  за  рубежом  применяются:  ручное  бурение  (добыча  воды);  механическое;  управляемое  шпиндельное  бурение  (система  безопасного  бурения,  разработанная  в  Англии);  взрывные  технологии  бурения;  термическое;  физико-химическое,  электроискровые  и  другие  способы.

  Кроме  этого,  разрабатывается  множество  новых  технологий  бурения  скважин,  например,  в  США  Колорадо  горный  институт  разработал  лазерную  технологию  бурения,  основанную  на  прожигании  породы. 

Технология  бурения.  Механический  способ  бурения  наиболее  распространенный,  он  осуществляется  ударным,  вращательным  и  ударно-вращательным  способами  бурения.

  При  ударном  способе  бурения  разрушение  горных  пород  происходит  за  счет  ударов  породоразрушающего  инструмента  по  забою  скважины.

  Разрушение  горных  пород  за  счет  вращения  прижатого  к  забою  породоразрушающего  инструмента  (долото,  коронка),  называется  вращательным  способом  бурения. 

При  бурении  нефтяных  и  газовых  скважин  в  России  применяют  исключительно  вращательный  способ  бурения.

  При  использовании  вращательного  способа  бурения,  скважина  высверливается  вращающимся  долотом,  при  этом  разбуренные  частицы  породы  в  процессе  бурения  выносятся  на  поверхность  непрерывно  циркулирующей  струей  бурового  раствора  или  нагнетаемым  в  скважину  воздухом  или  газом.

  В  зависимости  от  местонахождения  двигателя  вращательное  бурение  разделяют  на  роторное  бурение  и  бурение  турбобуром.

  При  роторном  бурении  —  вращатель  (ротор)  находится  на  поверхности,  приводя  во  вращение  долото  на  забое  при  помощи  колонны  бурильных  труб,  частота  вращения  20—200  об/мин.  При  бурении  с  забойным  двигателем  (турбобур,  винтовой  бур  или  электробур)  —  крутящий  момент  передается  от  забойного  двигателя,  устанавливаемого  над  долотом.

Процесс  бурения  состоит  из  следующих  основных  операций:  спуск  бурильных  труб  с  долотом  в  скважину  до  забоя  и  подъем  бурильных  труб  с  отработанным  долотом  из  скважины  и  работы  долота  на  забое,  т.  е.  разрушение  породы  бурения.

  Эти  операции  периодически  прерываются  для  спуска  обсадных  труб  в  скважину,  чтобы  предохранить  стенки  от  обвалов  и  разобщить  нефтяные  (газовые)  и  водяные  горизонты.

  Одновременно  в  процессе  бурения  скважин  выполняется  ряд  вспомогательных  работ:  отбор  керна,  приготовление  промывочной  жидкости  (бурового  раствора),  каротаж,  замер  кривизны,  освоение  скважины  с  целью  вызова  притока  нефти  (газа)  в  скважину  и  т.  п. 

На  рисунке  1  представлена  технологическая  схема  буровой  установки.

Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

Рисунок  1.

  Схема  буровой  установки  для  вращательного  бурения:  1  —  талевый  канат;  2  —  талевый  блок;  3  —  вышка;  4  —  крюк;  5  —  буровой  шланг;  6  —  ведущая  труба;  7  —  желоба;  8  —  буровой  насос;  9  —  двигатель  насоса;  10  —  обвязка  насоса;  11  —  приемный  резервуар  (емкость);  12  —  бурильный  замок;  13  —  бурильная  труба;  14  —  гидравлический  забойный  двигатель;  15  —  долото;  16  —  ротор;  17  —  лебедка;  18  —  двигатель  лебедки  и  ротора;  19  —  вертлюг

Буровая  установка  представляет  собой  комплекс  машин  и  механизмов,  предназначенных  для  бурения  и  крепления  скважин.  Буровой  процесс  сопровождается  спуском  и  подъемом  бурильной  колонны,  а  также  поддержанием  ее  на  весу.

  Для  уменьшения  нагрузки  на  канат  и  снижения  мощности  двигателей  применяют  подъемное  оборудование,  состоящее  из  вышки,  буровой  лебедки  и  талевой  системы.

  Талевая  система  состоит  из  неподвижной  части  кронблока,  устанавливаемого  наверху  фонаря  вышки  и  подвижной  части  талевого  блока,  талевого  каната,  крюка  и  штропов.  Талевая  система  предназначена  для  преобразования  вращательного  движения  барабана  лебедки  в  поступательное  перемещение  крюка.

  Буровая  вышка  предназначена  для  подъема  и  спуска  бурильной  колонны  и  обсадных  труб  в  скважину,  а  также  для  удержания  на  весу  бурильной  колонны  во  время  бурения  и  равномерной  ее  подачи  и  размещения  в  ней  талевой  системы,  бурильных  труб  и  части  оборудования.

  Спускоподъемные  операции  осуществляется  с  помощью  бурильной  лебедки.  Буровая  лебедка  состоит  из  основания,  на  которой  закреплены  валы  лебедки  и  соединены  между  собой  зубчатыми  передачами,  все  валы  соединены  с  редуктором,  а  редуктор  в  свою  очередь  соединен  с  двигателем.

В  наземное  буровое  оборудование  входит  приемный  мост,  предназначенный  для  укладки  бурильных  труб  и  перемещения  по  нему  оборудования,  инструмента,  материалов  и  запасных  частей.  Система  устройств  для  очистки  промывочного  раствора  от  выбуренной  породы.  И  ряд  вспомогательных  сооружений.

Бурильная  колонная  соединяет  буровое  долото  (породоразрушающий  инструмент)  с  наземным  оборудованием,  т.  е.  буровой  установкой.  Верхняя  труба  в  колонне  бурильных  труб  квадратного  сечения,  она  может  быть  шестигранной  или  желобчатой.  Ведущая  труба  проходит  через  отверстие  стола  ротора.  Ротор  помещают  в  центре  буровой  вышки.

  Ведущая  труба  верхним  концом  соединяется  с  вертлюгом,  предназначенного  для  обеспечения  вращения  бурильной  колонны,  подвешенной  на  крюке  и  подачи  через  нее  промывочной  жидкости.  Нижняя  часть  вертлюга  соединяется  с  ведущей  трубой,  и  может  вращаться  вместе  с  колонной  бурильных  труб.  Верхняя  часть  вертлюга  всегда  неподвижна  [2].

 

Рассмотрим  технологию  проведения  бурового  процесса  (рисунок  1).  К  отверстию  неподвижной  части  вертлюга  19  присоединяется  гибкий  шланг  5,  через  который  закачивается  в  скважину  промывочная  жидкость  при  помощи  буровых  насосов  8.

  Промывочная  жидкость  проходит  по  всей  длине  бурильной  колонны  13  и  поступает  в  гидравлический  забойный  двигатель  14,  что  приводит  вал  двигателя  во  вращение,  а  затем  жидкость  поступает  в  долото  15.

  Выходя  из  отверстий  долота  жидкость,  промывает  забой,  подхватывает  частицы  разбуренной  породы  и  вместе  с  ними  через  кольцевое  пространство  между  стенками  скважины  и  бурильными  трубами  поднимается  наверх  и  направляется  в  прием  насосов.

  На  поверхности  буровой  раствор  очищается  от  разбуренной  породы,  с  помощью  специального  оборудования,  после  чего  вновь  подается  в  скважину  [2].

Технологический  процесс  бурения  во  много  зависит  от  бурового  раствора,  который  в  зависимости  от  геологических  особенностей  месторождения,  готовится  на  водной  основе,  на  нефтяной  основе,  с  использованием  газообразного  агента  или  воздуха.

Вывод.  Из  выше  изложенного  видно,  что  технологии  поведения  буровых  процессов  различны,  но  подходящая  для  данных  условий(глубины  скважины,  слагающей  ее  породы,  давлений  и  др.

),  должна  быть  выбрана  исходя  из  геологических  и  климатических  условий.

  Так  как,  от  качественно  проведенного  вскрытия  продуктивного  горизонта  на  месторождении,  зависит  в  дальнейшем  эксплуатационная  характеристика  скважины,  а  именно  ее  дебит  и  продуктивность. 

Список  литературы:

1.Вадецкий  Ю.В.  Бурение  нефтяных  и  газовых  скважин:  учебник  для  нач.  проф.  образования.  М.:  Издательский  центр  «Академия»,  2003.  —  352  с.  ISB№  5-7695-1119-2.

2.Вадецкий  Ю.В.  Справочник  бурильщика:  учеб.  пособие  для  нач.  проф.  образования.  М.:  Издательский  центр  «Академия»,  2008.  —  416  с.  ISB№  978-5-7695-2836-1.

Источник: https://sibac.info/studconf/tech/ix/31799

Ссылка на основную публикацию