Буровая установка глубокого бурения УРАЛМАШ 5000/320 ДГУ-1 - Геология, гидрология и геодезия отчет по практике

Главная

Геология, гидрология и геодезия
Буровая установка глубокого бурения УРАЛМАШ 5000/320 ДГУ-1

Техническая характеристика буровой установки УРАЛМАШ 5000/320 ДГУ-1. Конструкция буровой вышки, скважины, колонны. Рассмотрение основ автоматизированной системы спускоподъемных операций. Описание забойного двигателя, системы верхнего привода, долота.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского
Кафедра геологии и геохимии горючих ископаемых
Буровая установка глубокого бурения УРАЛМАШ 5000/320 ДГУ-1
1. Техническая характеристика буровой установки
6. Оборудование для спускоподъемных операций
6.1 Инструменты для спускоподъемных операций
6.2 Автоматизированная система спускоподъемных операций
7. Оборудование и инструменты для осуществления вращательного бурения
7.1 Ротор, вертлюг, буровой шланг, система циркуляции и очистки бурового раствора
7.2 Тип и конструкция забойного двигателя, тип и конструкция системы верхнего привода
Буровая установка - это комплекс буровых машин, механизмов и оборудования, смонтированный на точке бурения и обеспечивающий с помощью бурового инструмента самостоятельное выполнение технологических операций.
В настоящее время российских производителей бурового оборудования всего два: "Уралмаш" и "Волгоградский завод буровой техники" (ВЗБТ).
ОАО "Уралмаш" предлагает для разведочного бурения и бурения вторых стволов передвижную установку 2500/160ДП-БМ. Установка оснащена наклонной вышкой. В производстве - БУ2900/175ЭР-П и БУ2500/160ДЭ-П, с электрическим и дизель-электрическим, приводом, улучшенной монтажеспоспобности, с регулируемым приводом.
К настоящему времени создан целый ряд блочно-модульных кустовых установок для бурения эксплуатационных скважин в условиях Западной и Восточной Сибири, Тимано-Печорского региона: БУ3200ЯООЭК-БМ, БУ3900/225ЭК-БМ, БУ4000/250ЭК-БМ, БУ4500/270ЭК-БМ. Первые десять комплектов уже работают в Сургуте.
Внутри установок созданы комфортные условия. Несколько телекамер позволяют бурильщику контролировать основные технологические процессы. Вместо рукоятки бурильщика управление осуществляется тумблерами, клавишами, джойстиками с пульта.
Для повышения качества очистки бурового раствора разработаны экологически чистые 4-ступенчатые циркуляционные системы. Для выхода на международный рынок проводится сертификация оборудования на соответствие стандарту ISO9001. Самой массовой должна стать буровая установка БУ3900/225ЭК-БМ, разработанная уральскими учеными по заявкам нефтяных компаний.
В мае 2000 г. в Волгограде прошла презентация буровой техники, выпускаемой ОАО "ВЗБТ", где нефтяники высоко оценили блочно-модульную бурустановку БУЗ900/225 (условная глубина бурения 3900 и грузоподъемность 225 для кустового бурения эксплуатационных скважин) и противовыбросовое оборудование, которое ближе к российским условиям бурения, чем импортное.
1. Техническая характеристика буровой установки
ОАО "Уралмаш" выпускает комплектные буровые установки (БУ) и наборы бурового оборудования (НБО) для бурения нефтяных и газовых скважин глубиной 2500-8000 м с дизельным и дизель-гидравлическим приводами, электрическим приводом переменного тока и регулируемым электроприводом постоянного тока с питанием от промышленных сетей, а также от автономных дизель-электрических станций.
Буровая установка УРАЛМАШ 5000/320 ДГУ-1 (рисунок 1) предназначена для бурения скважин на нефть и газ, с условной глубиной бурения 5000 метров в районах с умеренным климатом (при температурах от -50°С до +40°С), при разработке месторождений с содержанием сероводорода менее 6%.
Установка имеет современный дизель-гидравлический привод, обеспечивающий плавное регулирование параметров основных рабочих органов. Оборудование состоит из следующих основных частей: вышечного блока, лебедочного блока, приводного блока, приемного механизированного моста со стеллажами, насосного блока, блока оборудования циркуляционной системы (ЦС).
Конструктивные особенности и преимущества:
· Привод основных механизмов производится от дизель-гидравлических агрегатов (СА10-1) через суммирующую трансмиссию;
· Время на проведение спускоподъемных операций сокращается на 40% за счет применения комплекса механизмов АСП;
· Транспортирование ведется крупными блоками на тяжеловозах, мелкими блоками - на трейлерах и агрегатами - на транспорте общего назначения.
Число струн талевой системы (оснастка)
Расчетная мощность на входном валу, кВт
Расчетная мощность привода ротора, кВт
Диаметр отверстия в столе ротора, мм
Допускаемая статическая нагрузка, тс
Максимальное давление (на выходе), МПа
2. Тип и конструкция буровой вышки
Буровая вышка предназначена для подъема и спуска бурильной колонны и обсадных труб в скважину, удержания бурильной колонны на весу во время бурения, а также для размещения в ней талевой системы, бурильных труб и части оборудования, необходимого для процесса бурения.
Подъем и опускание вышки осуществляется буровой лебедкой с помощью специальных устройств. Внутри одной ноги вышки имеются лестницы тоннельного типа до подкронблочной площадки, внутри второй - лестницы маршевого типа с переходными площадками (до платформы верхнего рабочего). Вышки различаются по грузоподъемности, высоте и конструкции. Буровая вышка для буровой установки УРАЛМАШ 5000/320 ДГУ-1 (рисунок 2) двухопорная мачтового типа (А-образная). Она менее устойчива, но ее проще перевозить с места на место и затем монтировать.
· Грузоподъемность - это предельно допустимая вертикальная статическая нагрузка, которая не должна быть превышена в процессе всего цикла проводки скважины. Грузоподъемность БУ 5000/320 ДГУ-1 320 тс;
· 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 сборки колонны. Поэтому с ростом глубины бурения высота и 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 высотой 53 м. Высота вышки БУ 5000/320 ДГУ-1 44,8 м;
· Емкость хранилищ для свечей бурильных труб показывает, какая суммарная длина бурильных труб диаметром 114-168 мм может быть размещена в них. Практически вместимость хранилищ 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 2x2 м или 2,6x2,6 м, нижнего 8x8 м или 10x10 м. Высота основания БУ 5000/320 ДГУ - 8 м.
Общая масса буровых вышек составляет несколько десятков тонн.
7. Монтажные козлы для ремонта кронблока
Одновременно с монтажом буровой установки и установкой вышки ведут строительство привышечных сооружений. К ним относятся следующие сооружения:
· Редукторный (агрегатный) сарай, предназначенный для укрытия двигателей и передаточных механизмов лебедки. Его пристраивают к вышке со стороны задней панели в направлении, противоположном мосткам;
· Насосный сарай для размещения и укрытия буровых насосов и силового оборудования. Его строят либо в виде пристройки сбоку фонаря вышки редукторного сарая, либо в стороне от вышки;
· Приемный мост, предназначенный для укладки бурильных, обсадных и других труб и перемещения по нему оборудования, инструмента, материалов, запасных частей;
· Система устройств для очистки промывочного раствора от выбуренной породы, а так же склады для химических реагентов и сыпучих материалов;
· Ряд вспомогательных сооружений при бурении: на электроприводе - трансформаторные площадки, на двигателях внутреннего сгорания - площадки, на которых находятся емкости для горючесмазочных материалов и т.п.;
· Объекты соцкультбыта: столовая, вагоны-общежития и т.п.
Верхняя часть скважины называется устьем, дно - забоем, боковая поверхность - стенкой, а пространство, ограниченное стенкой - стволом скважины. Длина скважины - это расстояние от устья до забоя по оси ствола, а глубина - проекция длины на вертикальную ось. Длина и глубина численно равны только для вертикальных скважин. Однако они не совпадают у наклонных и искривленных скважин.
Элементы конструкции скважин приведены на рисунке 3. Начальный участок (I) скважин называют направлением. Поскольку устье скважины лежит в зоне легкоразмываемых пород его необходимо укреплять. В связи с этим направление выполняют следующим образом. Сначала бурят шурф - колодец до глубины залегания устойчивых горных пород (4-8 м). Затем в него устанавливают трубу необходимой длины и диаметра, а пространство между стенками шурфа и трубой заполняют буровым камнем и заливают цементным раствором (2).
1. Обсадные трубы, 2. Цементный камень, 3. Пласт, 4. Перфорация в обсадной трубе и цементном камне, I. Направление, II. Кондуктор, III. Промежуточная колонна, IV. Эксплуатационная колонна.
Нижерасположенные участки скважины - цилиндрические. Сразу за направлением бурится участок на глубину от 50 до 400 м диаметром до 900 мм. Этот участок скважины закрепляют обсадной трубой (1) (состоящей из свинченных стальных труб), которую называют кондуктором (II).
Затрубное пространство кондуктора цементируют. С помощью кондуктора изолируют неустойчивые, мягкие и трещиноватые породы, осложняющие процесс бурения.
После установки кондуктора не всегда удается пробурить скважину до проектной глубины из-за прохождения новых осложняющих горизонтов или из-за необходимости перекрытия продуктивных пластов, которые не планируется эксплуатировать данной скважиной. В таких случаях устанавливают и цементируют еще одну колонну (III), называемую промежуточной.
Последний участок (IV) скважины закрепляют эксплуатационной колонной. Она предназначена для подъема нефти и газа от забоя к устью скважины или для нагнетания воды (газа) в продуктивный пласт с целью поддержания давления в нем. Пространство между стенкой эксплуатационной колонны и стенкой скважины заполняют цементным раствором во избежание перетоков нефти и газа в вышележащие горизонты, а воды в продуктивные пласты.
В нижней части эксплуатационной колонны, находящейся в продуктивном пласте, простреливают (перфорируют) ряд отверстий (4) в стенке обсадных труб и цементной оболочке с целью создания в обсадной колонне отверстий, служащих для сообщения между скважиной и пластом-коллектором. Перфорация используется как для извлечения пластового флюида, так и для закачки в пласт или затрубное пространство воды, газа, цемента и др. агентов.
Бурильная колонна предназначена для выполнения следующих основных функций:
· Передачи вращения от ротора породоразрушающему инструменту;
· Передачи неподвижному столу ротора реактивного крутящего момента, возникающего при бурении скважины забойными двигателями;
· Создания на долото осевой нагрузки;
· Подвода промывочной жидкости для очистки забоя скважины от выбуренной породы, а также для привода забойных гидравлических двигателей;
· Подъема кернового материала и спуска аппаратуры для исследований в стволе скважины;
· Проработки и расширения ствола скважины, испытания пластов, ликвидаций аварий в скважине.
Бурильная колонна (рисунок 4) включает в себя следующие элементы: бурильные трубы; утяжеленные бурильные трубы (УБТ); ведущую (рабочую) бурильную трубу; переводники; отклонитель; центраторы, протекторы и другую оснастку.
Рисунок 4. Конструкция бурильной колонны
1. Верхний переводник ведущей трубы
4. Предохранительный переводник ведущей трубы
Ведущая труба (2) соединена верхним концом с вертлюгом при помощи переводника ствола вертлюга и верхнего переводника ведущей трубы (1), а нижним концом - с колонной бурильных труб, спущенных в скважину, при помощи нижнего (3) и предохранительного (4) переводников ведущей трубы. Ведущая труба вращается ротором и через бурильную колонну передает вращение долоту при роторном бурении, а при турбинном - не позволяет при замкнутом стволе ротора вращаться бурильной колонне в противоположном направлении под действием реактивного момента погружного двигателя.
Бурильные трубы соединены друг с другом при помощи замков, которые состоят из муфты (5) и ниппеля (6).
Нижняя часть бурильной колонны составлена из УБТ (10). Посредством переводника нижний конец УБТ соединяется либо непосредственно с долотом, либо с погружным двигателем.
6. Оборудование для спускоподъемных операций
Процесс бурения сопровождается спуском и подъемом бурильной колонны в скважину, а также поддержанием ее на весу. Масса инструмента, с которой приходится при этом оперировать, достигает многих сотен килоньютонов.
Для того чтобы уменьшить нагрузку на канат и снизить установочную мощность двигателей применяют подъемное оборудование (рисунок 5), состоящее из вышки, буровой лебедки и талевой системы.
Талевая система, в свою очередь, состоит из неподвижной части - кронблока, устанавливаемого в верхней части буровой вышки, и подвижной части - талевого блока, соединенного с кронблоком талевым канатом, один конец которого крепится к барабану лебедки (ходовой конец), а другой закреплен неподвижно (мертвый конец), талевого каната, крюка и штропов.
Буровую лебедку применяют для спуска и подъема бурильной колонны, спуска обсадных колонн, удерживания на весу неподвижной бурильной колонны или медленной ее подачи в процессе бурения.
Лебедка является одним из основных агрегатов буровой установки.
Буровая лебедка ЛБУ 37-1100Д (рисунок 6) характеризуется высокой приводной мощностью, оптимальным соотношением диаметра бочки барабана и талевого каната, оборудована надежной тормозной системой и регулятором подачи долота на забой, а также механизмами для правильной укладки каната на барабане (таблица 2).
Спускоподъемное оборудование буровой установки
Параметры буровой лебедки ЛБУ 37-1100Д
Буровая лебедка ЛБУ 37-1100Д (общий вид)
Регуляторы подачи долота (РПД) позволяют автоматически поддерживать заданную бурильщиком скорость подачи инструмента (таблица 3) и в случае необходимости могут быть использованы в качестве аварийного привода для подъема бурильной колонны, а также при подъеме и опускании буровой вышки.
Кронблок представляет собой раму, на которой смонтированы оси и опоры со шкивами (рисунок 7). Сверху секции шкивов накрыты кожухами. Ось секции шкивов в разъемных опорах рамы фиксируется от поворота дюбелем. Шкивы на подшипниках зафиксированы пружинными кольцами. К раме кронблока подвешены вспомогательные блоки для троса, идущего от вспомогательной лебедки или от других специальных устройств. К раме кронблока также крепится верхний конец направляющей для системы верхнего привода. Кронблоки выпускаются грузоподъемностью от 200 до 600 тонн.
Талевый блок представляет собой сварной корпус, в котором помещаются шкивы и подшипниковые узлы, как и в кронблоках. Талевая система является полиспастом (системой блоков), который в буровой установке предназначен в основном, для уменьшения натяжения талевого каната, а также для снижения скорости движения бурильного инструмента, обсадных и бурильных труб.
Параметры регуляторов подачи долота
В талевых системах буровых установок применяют стальные круглые шестипрядные канаты тросовой конструкции, которые получаются в результате двойной свивки: проволок в пряди и прядей в канаты. Диаметр талевого каната БУ 5000/320 ДГУ-1 35 мм, оснастка талевой системы 5х6. При бурении скважин широко используется крестовая оснастка талевой системы, при которой ось кронблока должна быть параллельна оси барабана лебедки, а ось талевого блока - перпендикулярно оси кронблока (рисунок 8). Это позволяет значительно снизить стремление каната к закручиванию талевой системы и обеспечить правильную навивку каната на барабан лебедки.
Буровые крюки изготавливают в виде отдельных крюков или крюков, соединенных талевым блоком (крюкоблоки). Они служат для подвешивания при помощи штропов с элеватором бурильной и обсадной колонн в процессе спускоподъемных работ, в процессе бурения для подвешивания вертлюга с бурильной колонной, а также для подъема, спуска и подтаскивания грузов при буровых и монтажно-демонтажных работах (рисунок 12).
6.1 Инструменты для спускоподъемных операций
Для производства СПО буровая бригада должна быть оснащена инструментом для захвата и подвешивания колонны труб, и инструментом для свинчивания и развинчивания бурильных и обсадных труб. В качестве такого инструмента применяют элеваторы, клинья и спайдеры (элеваторы с плашечными захватами), и машинные круглые ключи.
Элеватор служит для захвата и удержания на весу колонны бурильных (обсадных) труб при СПО и других работах в буровой. Элеватор при помощи штропов подвешивается к подъемному крюку.
Клинья для бурильных труб используют для подвешивания бурильного инструмента в столе ротора. Они вкладываются в конусное отверстие ротора. Применение клиньев ускоряет работы по СПО. Для спуска тяжелых обсадных колонн применяют клинья с неразъемным корпусом. Их устанавливают на специальных подкладках над устьем скважины. Клин состоит из массивного корпуса, воспринимающего массу обсадных труб. Внутри корпуса находятся плашки, предназначенные для захвата обсадных труб и удержания их в подвешенном состоянии. Подъем и опускание плашек осуществляется поворотом рукоятки в ту или другую сторону вокруг клина,
что достигается наличием наклонных исправляющих вырезов в корпусе, по которым при помощи рычага перекатываются ролики плашек.
Для свинчивания и развинчивания бурильных и обсадных труб используют различные ключи. Одни из них предназначаются для свинчивания, а другие - для крепления и открепления резьбовых соединений колонны.
Автоматический буровой ключ (рисунок 13) предназначен для свинчивания-развинчивания буровых труб СПО. Ключ рассчитан на совместную работу с пневмоклиньями в роторе при работе на элеваторах. АКБ состоит из трёх узлов: блока ключа, колонны с кареткой и пульта управления.
Машинный ключ (рисунок 14) предназначен для раскрепления и закрепления буровых труб в период СПО. Закрепление обсадных труб, спускаемых в скважину, осуществляется при помощи машинных ключей, подвешенных на специальных канатах в горизонтальном положении внутри буровой на высоте 1,4-1,6 м от пола. Одни концы канатов огибают спец. блоки, прикреплённые к поясу вышки, на других концах находятся противовесы, уравновешивающие ключи. При такой системе ключи легко могут перемещаться в вертикальной плоскости на необходимую высоту.
6.2 Автоматизированная система спускоподъемных операций
Комплекс механизмов АСП (таблица 4) предназначен для механизации и частичной автоматизации СПО. Он обеспечивает:
· Совмещение во время подъема и спуска колонны труб и незагруженного элеватора с операциями установки свечей на подсвечник, выноса ее с подсвечника, а также с развинчиванием или свинчиванием свечи с колонной бурильных труб;
Механизацию установки свечей на подсвечник и вынос их к центру, а также захват или освобождение колонны бурильных труб автоматическим элеватором.
7. Оборудование и инструменты для осуществления вращательного бурения
Рисунок 9. Схема буровой установки для глубокого вращательного бурения
При вращательном бурении горная порода на забое разрушается вращающимся долотом, на которое передаются осевая нагрузка и крутящий момент. Разрушенная порода удаляется с забоя потоком жидкости, непрерывно подаваемой по колонне бурильных труб. Крутящий момент на долото передается или с поверхности от вращателя (ротора) через колонну бурильных труб (роторное бурение) или от забойного двигателя (турбобура, электробура, винтового бура), установленного непосредственно над долотом. Осевая нагрузка создается в основном частью веса находящихся над долотом утяжеленных (толстостенных) бурильных труб, забойного двигателя.
7.1 Ротор, вертлюг, буровой шланг, система циркуляции и очистки бурового раствора
Ротор (рисунок 10 - это редуктор, передающий вращение вертикально подвешенной колонне бурильных труб от горизонтального вала трансмиссии (таблица 8). Ротор применяют для передачи вращения колонне бурильных труб в процессе бурения, поддержания ее на весу при СПО и вспомогательных работах.
Станина ротора воспринимает и передает на основание все нагрузки, возникающие в процессе бурения и при СПО. Внутренняя полость станины представляет собой масляную ванну. Стол ротора вращается на подшипниках качения. При отвинчивании долота или для предупреждения вращения бурильной колонны от действия реактивного момента ротор застопоривают защелкой или стопорным механизмом.
Вертлюг (рисунок 11) применяют для соединения талевой системы с бурильной колонной. Он обеспечивает вращение бурильной колонны, подвешенной на крюке и подачу через нее промывочной жидкости (таблица 5).
Вертлюг состоит из двух узлов - системы вращающихся и невращающихся деталей. Невращающуюся часть вертлюга подвешивают к подъемному крюку, а к вращающейся части подвешивают бурильную колонну.
Для соединения с бурильным инструментом на нижний конец ствола вертлюга навинчивается переводник с левой резьбой. Подача промывочной жидкости от неподвижной нагнетательной линии к вертлюгу и далее к вращающимся бурильным трубам осуществляется при помощи гибкого резинового шланга (рукова).
Буровой шланг (рукав) состоит из внутреннего резинового слоя, нескольких слоев прокладок из прорезиненной ткани с соответственным числом промежуточных слоев резины, металлических плетенок и наружного слоя резины (рисунок 12).
В настоящее время применяют буровые шланги, рассчитанные на давление 35, 25, 20, 16 и 10 МПа. Буровые шланги выпускаются длиной от 10 до 18 м с условными внутренними диаметрами 63, 80 и 100 мм. Для очень высоких давлений используют металлические шланги, состоящие из отдельных секций, шарнирно соединенных друг с другом.
При циркуляции в скважине буровой раствор (промывочная жидкость):
· создает противодавление поровому давлению;
· очищает забой от выбуренной породы;
· формирует фильтрационную корку на стенках скважины, укрепляя неустойчивые отложения. Уменьшает воздействие фильтрата бурового раствора на породы разобщением разбуриваемых пластов и открытого ствола;
· транспортирует выбуренную породу из скважины и удерживает ее во взвешенном состоянии после прекращения циркуляции;
· передает гидравлическую энергию на забойный двигатель и долото;
· предупреждает осыпи, обвалы и др.;
· обеспечивает качественное вскрытие продуктивных пластов;
· обеспечивает смазывающее и антикоррозионное действие на буровой инструмент;
· обеспечение охраны окружающей среды;
· предотвращает возможность возникновения осложнений при бурении (дифференциальный прихват, поглощения, нефтегазопроявления и т.п.);
· обеспечение информации о геологическом разрезе.
Циркуляционная система буровых установок содержит устройства и сооружения, которые обеспечивают промывание буровых скважин путем многоразовой принудительной циркуляции бурового раствора по замкнутому кругу. Многоразовая замкнутая циркуляция дает значительную экономическую выгоду благодаря сокращению затрат и предотвращает загрязнение окружающей среды стоками бурового раствора.
При бурении осуществляется промывка скважины при помощи бурового насоса. Буровой насос предназначен для подачи под давлением промывочной жидкости в скважину. Буровая установка 5000/320 ДГУ-1 оснащена трехцилиндровым насосом УНБТ-950 А. К основным особенностям и отличиям трехцилиндрового насоса от двухцилиндрового относятся повышенная линейная скорость поршней (число ходов в единицу времени) и связанная с этим необходимость установки во всасывающей трубе подпорного насоса, наличие трех цилиндропоршневых пар одностороннего действия, значительно меньшая степень неравномерности подачи жидкости и улучшенные динамические характеристики работы приводной и гидравлических деталей.
От буровых насосов промывочная жидкость подается в буровой шланг и далее в вертлюг. Пройдя по бурильным трубам вниз, она с большой скоростью проходит через отверстия в долоте к забою скважины, захватывает частички породы, а затем поднимается между стенками скважины и бурильными трубами.
Рисунок 13. Схема циркуляции бурового раствора
Для очистки бурового раствора используется комплекс различных механических устройств: вибросита, посредством которых удаляются крупные частицы (размером более 75 мкм); гидроциклонные шламоотделители: песко- (40 мкм) и илоотделители (25 мкм); сепараторы, центрифуги (5 мкм). Кроме того в наиболее благоприятных условиях перед очисткой буровой раствор обрабатывают реагентами-флокулянтами, которые позволяют повысить эффективность работы очистных устройств.
В составе циркуляционной системы аппараты должны устанавливаться по следующей технологической цепочке: скважина - газовый сепаратор - блок грубой очистки (вибросита) - дегазатор - блок тонкой очистки (песко- и илоотделители, сепаратор) - блок регулирования содержания и состава твердой фазы (центрифуга, гидроциклонный глиноотделитель).
2. Приемник с распределителем потока
7. Поддон для сбора очищенного раствора
Главными факторами, определяющими глубину очистки и пропускную способность вибросита (рисунок 14), являются размер ячеек сетки и просеивающая поверхность.
Вибрирующие рамы располагаются как в горизонтальной, так и в наклонной плоскости, а их движение может быть возвратно-поступательным по прямой, эллипсообразным, круговым и комбинированным.
В бурении гидроциклоны используют для отделения грубодисперсного шлама от бурового раствора. В качестве шламоотделителей гидроциклоны могут конкурировать даже с виброситами. Гидроциклонные шламоотделители, как правило, неприменимы для очистки утяжеленного бурового раствора вследствие больших потерь утяжелителя со шламом.
Гидроциклон представляет собой цилиндр, соединенный с усеченным перевернутым конусом (рисунок 15). Нижняя часть конуса заканчивается насадкой для слива песков, а цилиндрическая часть оборудуется входной насадкой, через которую нагнетается буровой раствор, и сливным патрубком, через который отводится очищенный раствор.
Буровой раствор насосом подается через входную насадку в цилиндрическую часть гидроциклона по касательной к внутренней поверхности. Обладая большой скоростью на входе, частицы шлама под действием инерционных сил отбрасывается к стенке гидроциклона и движутся к песковой насадке. Тонкодисперсные частицы шлама вместе с компонентами бурового раствора сосредотачиваются в спиралевидном потоке, движущимся снизу вверх. Попадая в сливной патрубок, очищенный раствор выводится из циклона, а шлам (пески) перемещается внешним, движущимся вниз спиралевидным потоком к песковой насадке и выгружается через нее вместе с некоторой частью бурового раствора.
Гидроциклонные шламоотделители делят на песко- и илоотделители условно. Пескоотделители - это объединенная единым подающим и сливным манифольдом батарея гидроциклонов диаметром 150 мм и более. Илоотделители - это аналогичные устройства, составленные из гидроциклонов диаметром 100 мм и менее. Число гидроциклонов в батареях песко- и илоотделителя разное.
Эти аппараты должны обрабатывать весь циркулирующий раствор при любой подачи буровых насосов. Пропускная способность пескоотделителя должна составлять 125%, а илоотделителя 150% от максимальной подачи насоса. Это позволяет гарантировать обработку всего потока бурового раствора на гидроциклонных шламоотделителях.
В связи с высокой эффективной вязкостью растворов на углеводородной основе эффективность работы гидроциклонных аппаратов снижается. Для этих растворов в качестве пескоотделителей используют илоотделители. Обычные илоотделители не применяют для очистки утяжеленных растворов, так как, удаляя частицы шлама размером 25 мкм, они также удаляют практически весь барит с частицами рамером более 16 мкм и часть барита с частицами меньшего размера. При очистке илоотделителем тяжелых растворов 95% шлама будут составлять крупные частицы и одновременно будет теряться до 50% барита.
Для очистки утяжеленных растворов применяются сепараторы (рисунок 16), которые состоят из гидроциклонного илоотделителя (1), установленного над вибрирующей мелкоячеистой просеивающей сеткой (2). Утяжеленный буровой раствор, очищенный с помощью вибросита, подается центробежным насосом в батарею гидроциклонов, где он разделяется на утяжеленный и неутяжеленный. Неутяжеленный поток возвращается в циркуляционную систему, а утяжеленный через песковые насадки попадает на тонкоячеистое вибросито, где частицы шлама, которые крупнее частиц утяжелителя, сбрасываются в отвал, а остальная часть утяжеленного раствора просеивается через вибросито и, возвратившись в циркуляционную систему, соединяется с неутяжеленной частью раствора.
7.2 Тип и конструкция забойного двигателя, тип и конструкция системы верхнего привода
Забойный (погружной) двигатель используют при вращательном бурении: долото внедряется в породу в результате одновременного действия осевого усилия (нагрузки), направленного перпендикулярно к плоскости забоя, и окружного усилия от вращающего момента. Двигатель расположен у забоя скважины, над долотом (турбобур, винтобур, электробур).
· Турбобур представляет собой забойный гидравлический двигатель, снабженный осевой опорой, в котором гидравлическая энергия потока бурового раствора преобразуется в механическую работу вала, к которому прикрепляют породоразрушающий инструмент. Основная часть турбобура - турбина (рисунок 17). В турбинах работа совершается в результате изменения количества движения жидкости. Турбина состоит из большого числа (более сотни) одинаковых ступеней. Каждая ступень турбины состоит из двух частей: вращающейся, соединенной с валом турбобура - ротором, и неподвижной, закрепленной в корпусе турбобура - стартором. В турбинах работа совершается в результате изменения количества движения жидкости.
Различные условия, в которых работают турбобуры, привели к необходимости создания нескольких конструктивных разновидностей турбобуров: односекционные бесшпиндельные, односекционные шпиндельные, двухсекционные шпиндельные, трехсекционные шпиндельные (таблица 6).
Технические характеристики основных турбобуров
Рисунок 25. Односекционный турбобур
Рисунок 17. Реактивно-турбинный агрегат РТБ-11-590
1. Турбобуры типа Т12 применяют для бурения
Буровая установка глубокого бурения УРАЛМАШ 5000/320 ДГУ-1 отчет по практике. Геология, гидрология и геодезия.
Реферат: Золотая Орда, государственный строй и формы господства над Русью. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Возрождение 4
Виды Наказаний Реферат
Курсовая работа по теме Организация деятельности предприятия на примере ОАО 'Завод Узбекхиммаш'
Реферат На Тему Вимірювання Температури
Порядок Дипломной Работы
Реферат: Александр македонский портрет на фоне времени
Курсовая работа по теме Внешнеэкономическое взаимодействие России со странами СНГ
Курсовая работа: Идеи правового государства и его основные признаки. Скачать бесплатно и без регистрации
Как Обосновать Актуальность Темы Курсовой Работы
Сочинение На Тему Тарасов
Реферат по теме Анализ природы и свойств гравитационных волн методом электромеханической аналогии
Реферат по теме Бытие и человек в творчестве Андрея Тарковского
Эссе Таджикистан Мой Край Родной
Каждый Человек Отражение Своего Внутреннего Мира Эссе
Контрольные Работы Горизонты Аверин 7 Класс
Реферат: Патриотическое воспитание в современной школе. Скачать бесплатно и без регистрации
Правовой Статус Судей Реферат
Критерии Оценивания Сочинения Допуска
Контрольная Работа 1 Неравенства 9 Класс Дорофеев
Учет производственных запасов - Бухгалтерский учет и аудит дипломная работа
Бухгалтерский, налоговый и управленческий учет предприятия "Альфа" - Бухгалтерский учет и аудит отчет по практике
Аудит денежных средств - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа