Состав бурового комплекса

Общие сведения о машинах и оборудовании для бурения скважин

ЛЕКЦИЯ № 1

1.1. Конструкции глубоких скважин

Машины и оборудование для бурения скважин предназначены для строительства глубоких структурных (для изучения геологических разрезов), поисковых (для предварительного поиска полезных ископаемых), разведочных (для определения запасов и контуров месторождений), эксплуатационных (для добычи нефти, газа, конденсата, воды), нагнетательных (для закачки воды, газа в пласты) скважин, которые отличаются глубиной, назначением, но имеют примерно одинаковую конструкцию. Конструкции скважин состоят из ряда последовательно спускаемых в предварительно пробуренный ствол скважины колонн обсадных колонн, цементного кольца между породами и колоннами. Колонны спускаются в следующей последовательности: направление, кондуктор, технические (промежуточные) - одна или несколько, эксплуатационная колонна. На верхней части кондуктора или промежуточных колонн устанавливаются колонные головки, на которых подвешиваются посредством клиньевых захватов последующие колонны. Колонные головки служат для обвязки колонн между собой и герметизации межтрубных пространств. На колонной головке эксплуатационной колонны устанавливается фонтанная арматура.

1.2. Технологический процесс строительства скважин

Процесс строительства скважин представляет собой ряд последовательных технологических операций:

- подготовка к бурению (подготовка площадки, фундаментов, монтаж буровой установки и вспомогательного оборудования);

- бурение под направление, его спуск и цементирование;

- бурение под кондуктор, его спуск и цементирование;

- установка на нём колонной головки и монтаж противовыбросового оборудования;

- бурение под промежуточные колонны, их спуск и цементирование;

- установка на них колонных головок и противовыбросового оборудования;

- бурение под эксплуатационную колонну, её спуск и цементирование;

- установка на ней колонной головки и фонтанной арматуры.

Для выполнения этих технологических операций требуется целый комплекс машин и оборудования в состав которого входят:

- буровая установка, представляющая в свою очередь комплекс машин и оборудования;

- бурильная колонна (бурильные, ведущие, утяжелённые трубы, замки, переводники и т.д.);

- породоразрушающий инструмент (долота, расширители и т.д.);

- обсадные колонны (направление, кондуктор, промежуточные колонны, эксплуатационная колонна);

- забойные двигатели (турбобуры, электробуры, винтовые забойные двигатели);

- оборудование устья скважины (колонные головки, переходные катушки, крестовины и т.д.);

- противовыбросовое оборудование;

- оборудование для цементирования скважин (цементировочные головки, цементосмесительные агрегаты, цементировочные агрегаты и т.д.).

1.4. Условия эксплуатации машин и оборудования для бурения скважин

К ним относятся:

1) отдалённость от ремонтных баз, источников энергии;

2) разнообразие климатических условий (средняя полоса, Крайний Север, пустыни, субтропики и т.д.);

3) частое перемещение на новые точки бурения (монтаж, демонтаж, транспортирование);

4) загрязнённость рабочих мест (буровыми растворами, отходами бурения и т.д.);

5) высокая абразивность и коррозионная активность буровых растворов;

6) бесперебойность процесса бурения (нельзя допускать простоев из-за возможности обрушения стенок скважин и связанных с ними осложнений);

7) стеснённость рабочих мест;

8) вероятность нефтегазовых выбросов и пожаров.

1.3 Требования предъявляемые к машинам и оборудованию для бурения скважин:

1) технические – соответствие мировым стандартам и требованиям современной технологии бурения, высокий к.п.д., достаточная прочность, надёжность и долговечность;

2) технологические – оптимальные материальные и трудовые затраты на изготовление (простота конструкции, рациональный выбор материалов, унификация и стандартизация узлов и деталей и т.д.);

3) эксплуатационные – доступность и удобство технического обслуживания и ремонтов, высокая ремонтопригодность машин и оборудования;

4) экономические – минимальные производственные и эксплуатационные расходы (снижение материалоёмкости, времени спускоподъёмных, вспомогательных и ремонтных работ и т.д.);

5) социальные – безопасность работы, лёгкость управления и обслуживания, выполнение эргономических требований;

6) специальные – ограничение площади, занимаемой буровой установкой, ограничение массы узлов и блоков условиями транспортабельности, монтажеспособность, взрывобезопасность электрооборудования и т.д.

В задачу курса входит последовательное изучение всего комплекса машин и оборудования для бурения скважин, конкретных условий эксплуатации и требований предъявляемых к ним.