Бурові установки глибокого буріння

свердловину бурят за допомогою бурової установки, представля-нього собою складний комплекс машин, механізмів, апарату-ри, металоконструкцій, засобів контролю та управління, распо-лежання на поверхні.

В комплект бурової установки входять: вишка для підвішуючи-ня талевого системи і розміщення бурильних труб, обладнання-гом для спуску і підйому інструменту, обладнання для подачі і обертання інструменту, насоси для прокачування промивної рідини, силовий привід, механізми для приготування і очі-тки промивної рідини, механізми для автоматизації та механізації спускопод'емних операцій (СПО), контрольно-вимірювальні прилади та допоміжні пристрої. У комплект установки входять також металеві підстави, на яких монтується і перевозиться обладнання.

Різні умови і цілі буріння при наявності великої різноманітності глибин і конструкцій свердловин не можуть бути задоволені одним типорозміром бурової установки, тому вітчизняна промисловість (ВАТ «Уралмаш» і ВАТ «Волгоградський вої техніки ») випускає ряд бурових установок (БУ).

ВАТ «Уралмаш» випускає комплектні бурові установки та набори бурового обладнання (НБО) для буріння нафтових і газових свердловин глибиною 2500 ... 8000 м з дизельними (Д) і дизель-гідравлічним (ДГ) приводами, електричним приводом змінного струму (Е) і регульованим (тиристорн) електроприводом постійного струму (ЕР) з живленням від промислових мереж, а також від автономних дизель-електричних станцій (ДЕ).

Волгоградський завод бурової техніки (ВЗБТ) виробляє комплектні бурові установки для буріння нафтових і газових свердловин глибиною 1000 ... 3500 м з дизельним (Д) і дизель-гідравлічним (ДГ) приводами, електричним при-водом змінного струму (Е) і регульованим (тиристорн) електроприводом постійного струму (ЕП) з живленням від промислових мереж, а також від автономних дизель-електричних-ких станцій (ДЕП).

Бурову установку для буріння конкретної свердловини або груп-пи свердловин вибирають за допускається навантаження на гаку, кото-рую не повинна перевищувати маса (в повітрі) найбільш важкої обсадної колони.

Використання установок більш високого класу, ніж це тре-буется по конструкції свердловини, нераціонально, тому що, не даючи істотного підвищення швидкості буріння, це призводить до збільшення вартості робіт. Під час вибору типорозміру і моделі встановлення даного класу слід враховувати конкретні геоло-ня, кліматичні, енергетичні, дорожньо-транспорт-ні та інші умови буріння. Відповідно до цього вибирається тип приводу (дизельний, електричний і т.д.), а також схема монтажу і транспортування бурової установки. Кожна бурова установка характеризується схемами транспортування, монтаж-жа і монтажно-транспортної базою. Установки для буріння сква-жин на нафту і газ підрозділяються на самохідні і несамоход-ні. У країнах СНД буріння на нафту і газ здійснюється в основ-ному несамохідні буровими установками.

Для несамохідних бурових установок характерні наступні три методи монтажу та транспортування: агрегатний (індивіду-ний), мілкоблочною і великоблочний.

Агрегатний метод полягає в індивідуальній транс-портіровке і монтажі кожного агрегату установки і застосовують-ся, як правило, при її первинному монтажі. Для повторного і подальшого монтажу агрегатних способом встановлення розбив-рают на агрегати і вузли і перевозять на універсальному транспорті на нову точку буріння, де знову монтують обладнання та споруди. Цей метод пов'язаний з великим комплексом трудомістких робіт (будівельних, дерев'яних будівельних конструкцій, слюсарних, підсобно-допоміжних тощо), які виконуються при розбиранні і монтажу бурових установок на новому місці, що викликає збільшення термінів монтажу. Тому агрегатний метод на даний час застосовується рідко, в основному при бурінні опорних свердловин, монтажі бурових установок великої вантажопідйомності і під час перевезення установок на великі відстані.

мілкоблочною метод полягає в тому, що агрегати і вузли установки перевозять і монтують на металевих ос-нованіях. Таку підставу зі змонтованим на ньому яких-небудь вузлом установки складає дрібний блок (секцію-модуль). Число таких блоків визначається конструкцією установки, ус-ловіямі розробки родовища і географічними умовами. Зазвичай бурова установка розчленовується на 15 ... 20 крейда-ких блоків, габаритні розміри і маса яких дозволяють пе-ревозіть їх на універсальному транспорті, а у важкодоступних районах - на вертольотах.

Цей метод монтажу бурових установок широко застосовують у розвідувального буріння, а в деяких районах і в експлуатаційними ном бурінні, коли через складні природно-географічних ус-ловій неможливо перевозити установки великими блоками.

великоблочний метод полягає в перевезенні агрега-тов і вузлів установки великими блоками на спеціальному транс-порте (важковози, підкатний візках на гусеничному або пневмоколісному ходу), встановлення блоків на фундаменти і з'єднань-ванні комунікацій між ними. При цьому бурову установку розчленовують на два-три блоки масою по 60 ... 120 т. Великий блок складається з металевого підстави, що перевозиться на спеці-альних транспортних засобах, і змонтованих на ньому агре-гатовий і вузлів бурової установки, кінематично пов'язаних меж-ду собою. У разі перевезення таких блоків практично не порушують-ся кінематичні зв'язку вузлів установки і комунікацій, що не демонтуються укриття, що дозволяє виключити трудомісткі роботи, що виконуються при інших методах монтажу, такі як будівельні, Поліетнічні, слюсарні і ряд підсобно-вспомога-них. Застосування великих блоків дозволяє скоротити терміни монтажу бурових установок до мінімуму. Однак промислове облаштування нафтових площ, наявність лінії високовольтн-ної передачі, залізних і шосейних доріг, а також обмеження-ня, що накладаються охороною земельних угідь, знижують можливо-сті застосування цього способу, особливо в центральних районах країни. У той же час звичайний і мілкоблочною методи монтажу бурових установок займають багато часу і різко знижують про-ізводітельность бурових установок.

Промисловістю випускаються бурові установки, виготов-лені так, що вони можуть перевозитися в залежно від місцевих умов різними способами. Ці установки називаються установками універсальної монтажеспособності.

Бурові вишки та обладнання для спуску і підйому бурильної колони

Процес буріння супроводжується спуском і підйомом бурильної колони в свердловину, а також підтриманням її на вазі. Маса інструменту, з якою доводиться при цьому оперувати досягає багатьох сотень кілоньютон. Для того щоб зменшити навантаження на канат і знизити встановлену потужність двигунів застосовують підйомне обладнання (рис. 2.2), що складається з вежі, бурової лебідки і талевого (поліспастовой) системи. Талевого система, в свою чергу, складається з нерухомої частини - Кронблоки (нерухомі блоки поліспасту), що встановлюється нагорі ліхтаря вишки, і рухомої частини - талевого блоку (рухомо-го блоку поліспасту), талевого каната, гака і штропов. Підйом-ве обладнання є невід'ємною частиною кожної бурової установки незалежно від способу буріння.

Бурова вежа призначена для підйому і спуску бурильної колони і обсадних труб в свердловину, утримання бурильної ко-лонни на вазі під час буріння, а також для розміщення в ній талевого системи, бурильних труб і частини обладнання, необ-дімого для здійснення процесу буріння. Бурові вишки раз-Ліча по вантажопідйомності, висоті і конструкції Бурові вишки для бурових установок заводу «Уралмаш» виготовляються наступних типів Найбільш серйозною небезпекою при роботі на бурових вежах є часткове або повне їх руйнування. Основна причина, що призводить до падіння або руйнування веж - недостатній нагляд за їх станом в процесі тривалої експлуатації. З цих причин були введені зміни в правила безпеки передбачають обов'язкові періодичні перевірки вишок, у тому числі з повним розбиранням і ревізією їх деталей, а також випробування з вантаженням веж в зібраному вигляді.

Крім того, вишка повинна піддаватися ретельному огляду перевірці кожного разу до початку бурових робіт, перед спуском обсадних колон, звільненням прихоплений бурильної або обсадної колони, при аваріях і після сильних вітрів (15 м/с для відкритій місцевості, 21 м/с для лісової і тайговій місцевості, а також коли вишка споруджена в котловані). Вишки щоглового типу монтуються в горизонтальному положенні, а потім подно-маються у вертикальне положення за допомогою спеціальних уст-ройств. Транспортування вишки здійснюється в зібраному вигляді разом з платформою верхового робітника в горизонтальному поло-жении на спеціальному транспортному пристрої. При цьому Талі-вая система не демонтується разом з вишкою. При неможливо-сті через умови місцевості транспортування вишки цілком вона розбирається на секції і транспортується частинами універ-сальним транспортом.

В практиці буріння крім веж щоглового типу продовжують використовуватися вишки баштового типу, які збираються ме-тодом зверху - вниз. Перед початком монтажу на вишечних осно-вання монтують підйомник. Після закінчення збирання вишки підйомник демонтують.

Одночасно з монтажем бурової установки і установкою вишки ведуть будівництво прівишечних споруд. До них належать такі споруди.

1. Редуктор (агрегатний) сарай, призначений для укриття двигунів і передавальних механізмів лебідки. Його прилаштовують до вишці з боку її задній панелі в напрямку, протилежному кладки. Розміри редукторного сараю визначаються типом установки.

2. Насосний сарай для розміщення та укриття бурових насосів і силового обладнання. Його будують або у вигляді прибудови збоку ліхтаря вишки редукторного сараю, або окремо в стороні від вишки. Стіни і дах редукторного та насосного сараїв в залежності від конкретних умов обшивають дошками, гофрованим залізом, камишітовимі щитами, резінотканямі або поліетиленовою плівкою. Використання деяких бурових установок потрібно поєднання редукторного і насосного сараїв.

Приймальний міст, призначений для укладання бурильних обсадних і інших труб і переміщення по ньому обладнання інструменту, матеріалів і запасних частин. Прийомні мости бувають горизонтальні та похилі. Висота установки приймальних мостів регулюється висотою установки рами бурової вежі. Ширина прийомних мостів до 1,5 ... 2 м, довжина до 18 м.

Система пристроїв для очищення промивального розчину вибуреного породи, а також склади для хімічних реагентів і сипучих матеріалів.

Ряд допоміжних споруд при бурінні: на електроприводі - трансформаторні майданчики, на двигунах внутрен-нього згоряння (ДВЗ) - майданчики, на яких знаходяться ємності для паливно-мастильних матеріалів тощо

Об'єкти соцкультпобуту: їдальня, вагони-гуртожитки і т.п.

Бурові лебідки та талевого система.

Інструменти для згвинчення і развінчіванія БТ.

Бурову лебідку застосовують для спуску і підйому бурильної колони, спуску обсадних колон, утримування на вазі нерухомий-ної бурильної колони або повільної її подачі в процесі бурі-ня. У ряді випадків бурова лебідка використовується для передачі мощ-ності від двигуна до ротору, згвинчення і развінчіванія труб, подтасківанія вантажів та інших допоміжних робіт. Лебідка є одним з основних агрегатів бурової установки.

Спуск і підйом бурильних колон виробляють багато разів. Всі операції повторюються сис-тематично в строго визначений-ної послідовності, а на-Грузьке на лебідку при цьому но-сят циклічний характер. Під час підйому гака потужність підщепі-диться до лебідці від двигунів, а при спуску, навпаки, гальмо-ні пристрої повинні преоб-разовивать всю звільнилася енергію в теплоту. Для кращого використання потужності у вре-мя підйому гака зі змінною за величиною навантаженням привід-ні трансмісії лебідки або її привід повинні бути багатошвидкісними. Лебідка повинна оперативно переключатися з великих швидкостей підйому на малі і назад, забезпечуючи планові включення з мінімальною витратою часу на ці операції. У випадках прихопити і затягувань колони сила тяги при підйомі повинна бути швидко збільшена. Перемикання швидкостей для под-ема колон різної маси здійснюється періодично.

Бурова лебідка складається з зварної рами, на якій установ-лени підйомний і трансмісійні (один або два) вали на під-шіпніках кочення, стрічковий і гідравлічний або електричного кий гальма і пульт управління. Крім того, на деяких лебідь-ках монтуються коробки зміни передачі, що дозволяють скоротити число валів лебідки. За кількістю валів бурові лебідки поділяються на одно-, дво-та трехвальние. Кінематична зв'язок між валами лебідок здійснюється за допомогою ланцюгових передач.

Підйомний вал є основним валом бурової лебідки, а в деяких і єдиним. На ньому, окрім зірочок ланцюгової передачі барабан для навивки талевого каната, стрічковий гальмо і муфта, що з'єднує вал з гідравлічним або електричним гальмом.

трансмісійний і проміжний (котушковий) вали бурової лебідки здійснюють кінематичну зв'язок між підйомним валом і приводом лебідки. Трансмісійний вал в ряді випадків використовується для передачі обертання ротору і приєднання до лебідці автомата подачі долота. На проміжному валу, окрім зірочок ланцюгової передачі для передачі обертання підйом-ному валу, монтують спеціальні котушки для проведення ра-бот по подтасківанію вантажів і згвинчення і развінчіванію труб при спускопод'емних операціях. Для виконання цих робіт застосовуються допоміжні лебідки та пневматичні раскрепітелі. У результаті цього спрощуються конструкції бурової ле-бедкі і підвищується безпека робіт з подтасківанію вантажів і допоміжних робіт при спускопод'емних операціях.

Пневмораскрепітелі призначені для розкріплення замку-вих з'єднань бурильних труб. Пневмораскрепітель складається з циліндра, в якому переміщується поршень з штоком. Циліндр з обох кінців закрито кришками, в одній з яких встановлено ущільнення штока. На штоку з протилежного боку від поршня кріпиться металевий трос, інший кінець якого надягає на машинний ключ. Під дією стиснутого повітря поршень переміщується і через трос обертає машинний ключ. Максимальна сила, що розвивається пневматичним циліндром при тиску стисненого повітря 0,6 МПа, дорівнює 50 ... 70 кН. Хід поршня (штока) пневмоциліндра 740 ... 800 мм.

Підйом і спуск бурильних труб з метою заміни спрацьований долота складається з одних і тих же багаторазово повторюваних операцій. Причому до машин належать операції підйому свічки з свердловин і порожнього елеватора. Всі інші операції є машинно - ручними або ручними вимагають витрат великих фізичних зусиль.

До них відносяться:

* при підйомі:

посадка колони на елеватор;

развінчіваніе різьбового з'єднання;

установка свічки на свічник;

спуск порожнього елеватора;

перенесення штропов на завантажений елеватор;

* при спуску:

висновок свічки з-за пальця і з підсвічники;

згвинчення свічки з колоною;

спуск свічки в свердловину;

посадка колони на елеватор;

перенесення штропов на вільний елеватор.

Для виробництва спускопод'емних операцій бурова брига-да повинна бути оснащена, по-перше, інструментом для захоплення і підвішування колони труб. В якості такого інструменту при-змінюються елеватори, клини і слайдери (елеватори з плашечних захопленнями). По-друге, інструментом для згвинчення і развінчіванія бурильних і обсадних труб (машинні, круг-круглі ключі і т.п.).

Пристрої для захоплення і підвішування колон розрізняються за розмірами і вантажопідйомністю. Зазвичай це обладнання ви-пускається для бурильних труб розміром 60, 73, 89, 114, 127, 141, 169 мм з номінальною вантажопідйомністю 75, 125, 140, 170, 200, 250, 320 т. Для обсадних труб діаметром від 194 до 426 мм примі-няют клини чотирьох розмірів: 210, 273, 375 і 476 мм, розрахований-ні на вантажопідйомність від 125 до 300 т.

Елеватор служить для захоплення і утримання на вазі колони бу-рільних (обсадних) труб при спускопод'емних операціях та дру-гих роботах у бурової. Застосовують елеватори різних типів, що відрізняються розмірами в залежності від діаметру бурильних або обсадних труб, вантажопідйомністю, ко?? структівним використанням і матеріалом для їх виготовлення. Елеватор за допомогою штропов підвішується до піднімальному гаку.

Клини для бурильних труб використовують для підвішування бу-рільного інструменту в столі ротора. Вони вкладаються в конус-ве отвір ротора. Застосування клинів прискорює роботи з спускопод'емним операціях. Останнім часом широко примі-няются автоматичні клинові захвати з пневматичним при-водом типу ПКР (у цьому разі клини в ротор вставляються не вручну, а за допомогою спеціального привода, управління кото-рим внесено на пульт бурильника).

Для спуску важких обсадних колон застосовують клини з не роз'ємним корпусом. Їх встановлюють на спеціальних підкладках над гирлом свердловини. Клин складається з масивного корпусу сприймає масу обсадних труб. Усередині корпусу знаходиться плашки призначені для захоплення обсадних труб і утримання їх у підвішеному стані. Підйом і опускання плашок здійснюється поворотом рукоятки в ту чи іншу сторону навколо клина, що досягається наявністю похилих виправляють вирізів в корпусі, по яких за допомогою важеля перекочуються ролики плашок.

Для згвинчення і развінчіванія бурильних і обсадних труб ставиться спеціальний інструмент. В якості такого інструменту використовують різні ключі. Одні з них призначаються для згвинчення, а інші - для кріплення і відкріплення різьбових з'єднань колони. Зазвичай легкі кругові ключі для попереднього згвинчення розраховані на замки одного діаметру, а важкі машинні ключі для кріплення і відкріплений-ня різьбових з'єднань - на два, а іноді і більше розмірів бурильних труб і замків.

Операції кріплення та відкріплення різьбових з'єднань бу-рільних і обсадних колон здійснюються двома машинними ключами; при цьому один ключ (затримує) -- нерухомий-ний, а другий (загвинчуються) - рухомий. Ключі підщепі-Шива в горизонтальному положенні. Для цього у полу на спеціальних «пальцях» зміцнюють металеві ролики і через них перекидають сталевий тартальний канат або одну пасмо талевого каната. Один кінець цього каната прикріплюється до під-Веске ключа, а інший - до противагу, врівноважуючим ключ і що полегшує переміщення щення ключа вгору або вниз.

На основі створення низки ме-ханізмов для автоматизації та механізації окремих опера-цій спускопод'емних робіт було створено автомат спуску-підйому. Комплекс механізмів АСП перед-призначений для механізації і ча-стичного автоматизації спуско-підйомних операцій. Він забезпечує:

суміщення під час підйому і спуску колони труб і незавантажений елеватора з операціями установки свічок на свічник, винесення її з підсвічники, а також з развінчіваніем або згвинчення свічки колоною бурильних труб;

механізацію установки свічок на свічник і винесення їх кцентру, а також захоплення або звільнення колони бурильних труб автоматичним елеватором.

I

Механізми АСП розташовуються на буровій таким обра-зом (рис. 2.9). На кронблочной майданчику встановлені амортизат-тор 2 і верхній блок 1 або кронштейн поворотний 3 механізму підйому, що направляють каната 4 центратори, магазин 5, ниж-ний блок 7 механізму підйому, центратори 6, механізм расст-новки свічок 16, механізм захоплення свічок 75, канат механізму підйому 17. На майданчику бурової розташовані підсвічник 1, блок циліндрів 11 механізму підйому, автоматичний бурової ключ 10, ротор 9 з пневматичними клинами. До талевого бло-ку підвішений автоматичний елеватор 8. Пост АСП 13 розміщені на майданчику свічники. Бурильні свічки 14 встановлюються на свічник.

В роботі комплексу механізмів типу АСП-ЗМ1, АСП-ЗМ4. АСП-ЗМ5 і АСП-ЗМ6 використовуються ключ АКБ-ЗМ2 і пневмати-ний клиновой захоплення БО-700 (крім АСП-ЗМ6, для якого застосовується захоплення ПКРБО-700).

При спускопод'емних операціях необхідно дотримуватися цілий ряд основних положень.

Спускопод'емние операції (швидкості спуску і підйому, мо-мент початку підйому, опрацювання та ін) повинні проводиться відповідно до режимно-технологічною картою (технічно проектом на будівництво свердловини) або вказівкою бурового майстра, начальника бурової, інженерно-диспетчерською службою керівництва Районної інженерно-технічної служби (РІТС) або розвідки.

Для проведення робіт по спуску, підйому і нарощування бурильної колони бурова установка повинна бути оснащена комплектом механізмів і пристосувань малої механізації. У процесі буріння і після закінчення довбання провідну трубу і першу свічку слід піднімати з свердловини на першій швидкості. Забороняється раскреплять різьбові з'єднання свічок бурильних труб та інших елементів Форматування

бурильної колони за допомогою ротора. Також забороняється зупиняти обертання колони бурильних труб включенням зворотного ходу ротора.

При спуску бурильних і обважнених бурильних труб в свердловину різьбові з'єднання слід докреплять машинними і автоматичними ключами, контролюючи зазор між з'єднувальними елементами і дотримуючись за показаннями моментомера величину допустимого крутного моменту, встановлену чинною інструкцією.

При узвозі бурильної колони забороняється включати клино-вої захоплення до повної зупинки колони.

Посадка бурильної колони на ротор під час СПО повинна вироблятися плавно без поштовхів і ударів. При появі поса-док під час спуску бурильної колони в цих місцях слід проводити промивання або опрацювання стовбура свердловини Припустимо-мі величини посадок і затягувань бурильної колони залежать від технічних і геологічних умов і повинні визначатися в кожному окремому випадку буровим майстром або технологічне-кой службою.

Забороняється працювати без пристосування для правильного на-мативанія талевого каната на барабан лебідки.

При підйомі з свердловини труб та інших елементів компонування колони зовнішні поверхні їх повинні очищатися від залишків бурового розчину за допомогою спеціальних пристроїв

Колона бурильних, обсадних труб і УБТ, захоплююча пневматичним кліньевим захопленням, повинна бути складена з урахуванням допустимих навантажень на неї, наведених в Інструкції-ції з експлуатації ПКР. Забороняється під час роботи клі-нового захоплення перебувати на роторі членам бурової бригади, піднімати або спускати колону труб при неповністю піднято-тих клинах, обертати стіл ротора при піднятих клинах, рабо-тать з деформованими бурильними або обсадними трубами залишати гирлі свердловини відкритим. Необхідно встановлював пристрій, попередження падіння сторонніх предмет! в свердловину.

При розтині газоносних і схильних до поглинання бурове розчину пластів спуск і підйом бурильної колони слід про переводити при знижених швидкостях з метою зниження можли-вості виникнення гідроразрива проникних горизонтів і виклику припливу з пласта.

При підйомі бурильної колони зі свердловини слід прой3 водити долив в свердловину бурового розчину з тими ж показника ми властивостей, що і у розчину, що знаходиться в ній. Буровий травні (начальник бурової) повинен здійснювати перевірку спуск підйомних механізмів відповідно до графіка профілактичного огляду і результати перевірки заносити до спеціального журналу. Періодично повинна проводитися дефектоскопія спускопод'емного обладнання.

Морські бурові установки

В відміну від буріння на суші функціональна схема буріння морський свердловини ускладнюється наявністю товщі води між гирлом свердловини і бурової установкою.

Виділяють наступні способи буріння свердловин на акваторіях:

з морських стаціонарних платформ;

гравітаційних морських стаціонарних платформ;

самопіднімальні бурових установок;

напівзаглибних бурових установок;

бурових судів.

Морська стаціонарна платформа - це бурове підстава, що спирається на дно акваторії і що піднімається над рівнем моря. Так як після закінчення експлуатації свердловини МСП залишається на місці спорудження, то схемою буріння морський свердловини в отли-чіе від схеми будівництва наземної свердловини передбачено на-відмінність водоотделяющей колони, ізолюючої свердловину від товщі води і сполучає підводне гирлі з бурової майданчиком мор-ської стаціонарної платформи. Устьевой обладнання (Превентори, головки обсадних колон, пристрій для відводу промивної рідини зі свердловини в системи очищення) монтується також на МСП.

Для буксирування платформи до місця будівництва свердловини потрібно чотири або п'ять буксирів. Зазвичай в буксирування МСП беруть участь і інші допоміжні суду (портові тягачі, суду супроводу тощо). У гарну погоду середня швидкість букс-повань становить

1,5 - 2,0 уз/ч.

Гравітаційна морська стаціонарна платформа - буро-ше підстава, виготовлене з залізобетону та сталі. Вона будується в глибоководних затоках і потім за допомогою буксирів Помилка-ється на точку буріння експлуатаційних та розвідувальних свердловин. ГМСП призначена не тільки для буріння свердловин, а й для видобутку та зберігання нафти до відправлення її танкерами до місця пере-ництва. Платформа має великий вагою, тому для втечу-жанія її на точці буріння не потрібно додаткових пристроїв.

Після розробки родовища проводиться консервація всіх свердловин, від'єднання установки від гирла свердловин, відрив її від морського дна і транспортування на нову точку в межах даної площі або в інший регіон буріння та видобутку нафти і газу. У цьому полягає перевага ГМСП перед МСП, кото-рая після розробки родовища залишається в море назавжди.

самопідйомна плавуча бурова установка має дос-таточним запасом плавучості, що має велике значення для її транспортування на точку буріння разом з бурових обладнання-му, інструментом і необхідним запасом витратних матеріалів. На місці буріння за допомогою спеціальних підйомних механізмів і опор встановлюють СПБУ на морське дно. Корпус установки піднімають над рівнем моря на недосяжну для морських хвиль висоту. За способом монтажу превенторних пристроїв і способу з'єднання бурової майданчика з підводним гирлом свердловини СПБУ аналогічна МСП. Для забезпечення надійності експлуатації сква-жіни обсадні колони підвішують під столом ротора. За за-вершеніі буріння і після освоєння розвідувальної свердловини уста-встановлюються ліквідаційні мости і всі обсадні колони обрізають нижче рівня дна моря.

напівзаглибних плавуча бурова установка складається з кор-Пусан, який включає в себе власне бурову майданчик з устаткуванням і понтони, з'єднані з майданчиком стабілізується-ючий колонами. У робочому стані на точці буріння пон-тони заповнюються розрахунковою кількістю морської води і наван-жають на розрахункову глибину під воду, при цьому дія хвиль на платформу зменшується. Так як НЗБУ схильна до качки, то жорстке з'єднання її з підводним гирлом свердловини з допомогою водоотделяющей колони (райзера) неможливо. Тому для запобігання руйнування зв'язки гирлі - НЗБУ у складі водоотделяющей колони передбачені телескопічне з'єднання з герметизуючим вузлом і герметичні шарнірні з'єднання ВОК. з плавзасобом і підводним гирлових противикидного обладнанням Герметичність рухомих елементів водоотделя-нього колони повинна забезпечувати ізоляцію свердловини від мор-ської води і безпеку робіт при допустимих умовах експлуа-тації.

На точку буріння НЗБУ доставляють за допомогою буксирних су-дів і утримують на ній якірної системою протягом усього періоду буріння і випробування свердловини. За закінчення її будівництва НЗБУ знімають з точки буріння і переганяють на нове місце

При будівництві глибоких морських нафтових і газових сква-жін використовується бурове судно, на якому змонтовано все бу-ровое та допоміжне обладнання і знаходиться необхідний запас витратного матеріалу Па точку буріння БС йде своїм хо-дом, його швидкість досягає 13 уз/год (24 км/год). Над точкою буріння судно утримується за допомогою динамічної системи позиціювання, яка включає в себе п'ять підрулююча гвинтів і два ходових гвинта, які постійно перебувають у роботі

Противибросове підводне обладнання встановлюється на морське дно після постановки БС на точку буріння, воно пов'язане з гирлом свердловини з допомогою водоотделяющей колони з дівертором, двох шарнірних з'єднань і телескопічного з'єднання для компенсації вертикальних і горизонтальних переміщень бурового судна в процесі будівництва свердловини.

Основним фактором, що впливає на вибір типу плавучих бу-рових коштів, є глибина моря на місці буріння. До 1970 р самопіднімальні бурові установки використовувалися для буріння свердловин при глибинах 15 - 75 м, в даний час - до 120 м і більше Плавучі установки полупогружной типу з якірної сис-темою утримання над гирлом буря свердловини застосовуються для виробництва геологорозвідувальних робіт при глибинах аквато-рий до 200 - 300 м і більше.

Бурові суду, завдяки більш високій маневреності і ско-рости переміщення, більшої автономності в порівнянні з НЗБУ, використовуються при бурінні пошукових та розвідувальних свердловин у віддалених районах при глибинах акваторій до 1500 м і більше. Наявні на судах великі запаси витратних матеріалів, рас-лічені на 100 днів роботи установки, що забезпечують успішне буріння свердловин, а велика швидкість пересування судна - Би-сь-рую їх перебазування з пробуреної свердловини на нову точку На відміну від НЗБУ для БС є великі обмеження в роботі в залежно від хвилювання моря Так, при бурінні вертикаль-ва качка бурових судів допускається до 3,6 м, а для НЗБУ - до 5 м. Так як НЗБУ має більшу остійність (за рахунок занурення нижніх понтонів на розрахункову глибину) по порівняй-нію з буровими судами, то вертикальна качка НЗБУ становить 20 - 30% від висоти хвилі. Таким чином, буріння свердловин з НЗБУ здійснюють за значно більшому хвилювання моря, ніж при бурінні з БС. До недоліків полупогружной плавучої бурової установки можна віднести малу швидкість переміщення з пробу-ренной свердловини на нову точку.

В світовій практиці буріння велике значення приділяється питанням класифікації ПБС. За способом установки над сверд-ної в процесі буріння їх поділяють:

на спираються при бурінні на морське дно (плавучі

бурові установки самопідйомної і погружного типів);

виробляють буріння в плавучому стані (напівзаглибні бурові установки та бурові суду)

самопіднімальні плавучі бурові установки мають великий корпус, запас плавучості якого забезпечує буксирування уста-новки до місця роботи разом з технологічним обладнанням, інструментом і необхідним запасом витратних матеріалів. При буксирування СПБУ опори підняті, а на точці буріння вони опускаючи-ються на дно і залавліваются в грунт. За цим опор корпус установки піднімається на розрахункову висоту над рівнем моря.

Обладнання та інструмент для буріння свердловин

При бурінні обертальним способом, як і свердлінні отве стія в будь-якому матеріалі, необхідно, щоб руйнуючій і струментом (долота, коронці, свердел і т. п.) передавалося, по-Пеп вих, обертальний рух, по-друге, навантаження, забезпечувала ющая достатній натиск на руйнується матеріал, а також бцщ створені умови для видалення зруйнованих часток речовини (по-пологи). Виходячи з цього застосовують обладнання для буріння сква-жін, що складається з ротора, вертлюга з буровим шлангом, бурових насосів і силового приводу. У разі якщо долота приводяться в обертання не з поверхні землі, а безпосередньо на вибої крім перерахованого устаткування використовують гідравлічні забійні двигуни або електробури.

Ротори застосовують для передачі обертання колоні бурильних труб в процесі буріння, підтримки її на вазі при спускопод'емних операціях і допоміжних роботах.

Ротор - Це редуктор що передає обертання вертикально підвішеній колоні від горизонтального вала трансмісії (табл. 2.10).

Станина ротора сприймає і передає на основу всі навантаження виникають у процесі буріння і при спускопод'емних операціях. Внутрішня порожнина станини являє собою масляну ванну. На зовнішньому кінці вала ротора, на шпонки, може ланцюгове колесо або напівмуфт карданного валу. Стіл ротора 1 підшипниках кочення. При відгвинчування долота або для попередження обертання бурильної колони від дії неактивного моменту ротор застопорівают засувкою або стопор-ним механізмом.

При передачі обертання ротору від двигуначерез лебідку ско-зростання обертання ротора змінюють за допомогою передавальних механізмів лебідки або ж шляхом зміни ланцюгових коліс. Щоб не свя-викликають роботу лебідки з роботою ротора, у ряді випадків при ротор-ном бурінні застосовують індивідуальний, тобто не пов'язаний з ле-бедкой, привід до ротору.

вертлюг застосовують для з'єднання талевого системи з Бурилов-ної колоною. Він забезпечує, по-перше, обертання бурильної колони, підвішеній на гаку, і, по-друге, подачу через неї промивної рідини (табл. 2.11).

Всі вертлюгі мають принципово загальну конструкцію. Верт-люг складається з двох вузлів - Системи обертаються і невраща-ющіхся деталей. Невращающуюся частина вертлюга підвішують до піднімальному гаку, а до обертається частини вертлюга підвішений-вають бурильної колони.

Для з'єднання з бурильних інструментом на нижній кінець стовбура вертлюга нагвинчує Перевідники з лівою різьбою. Пода-ча промивної рідини від нерухомої нагнітальному лі-нії до вертлюг і далі до обертається бурильних трубах осущ-ствляется за допомогою гнучкого гумового шланга (рукава).

Буровий шланг складається з внутрішнього гумового шару, не-скількох шарів прокладок з прогумованою тканини з відповідністю-ним числом проміжних шарів гуми, металевих плете-нок і зовнішнього шару гуми (рис. 2.10).

В Нині застосовують бурові шланги, розраховані на тиск 32, 25, 20, 16 і 10 МПа. Бурові шланги випускаються довжиною від 10 до 18 м з умовними внутрішніми діаметрами 63, 80 і 100 мм. Для дуже високих тисків використовують металеві шланги, що складаються з окремих секцій, шарнірно з'єднаних один з одним.

В Останнім часом за кордоном, особливо при бурінні на морі, використовуються силові вертлюгі (верхній Повертач). Верхній Повертач бурильної колони вже давно використовується при бурінні дрібних свердловин малого діаметру з пересувних бурових установок, де він встановлений на рухомий траверсі, яка переміщається по вертикалі за допомогою гідроциліндрів. При бурінні свердловин на нафту і газ силовий вертлюг виконує функції гака, вертлюга, ротора, механічних ключів. При його користуванні не потрібна бурильна ведуча труба і шурф під неї, а також набагато полегшується праця помічника бурильника, оскільки елеватор механічно подається в необхідну позицію. Замість нарощування одинаками можна нарощувати бурильні колону трехтрубнимі свічками.

Основний недолік існуючих конструкцій силових вертлюгів - висока вартість. Вони поки не знайшли застосування в нашій країні, та й за кордоном вони використовуються не часто, головним чином при бурінні свердловин з морських підстав і горизонтальних свердловин. Разом з тим не можна не відзначити, що це перспективний механізм, який з часом займе дост-ве місце в бурової техніки.

При бурінні здійснюється промивка свердловини за допомогою бурових насосів. Бурові насоси призначені для подачі під тиском промивної рідини в свердловину. Для буріння ис-користуються тільки горизонтальні приводні двох-і трехцілін-дрова поршневі нас