Общие сведения о буровых установках для бурения нефтяных и газовых скважин.

Все операции при бурении, промывке и спуске обсадных труб осуществляются с помощью буровых установок. Буровые установки используют также для аварийных работ и ликвидации осложнений, исследований скважин, а в ряде случаев для испытаний (опробований) скважин перед сдачей их в эксплуатацию. Обычно буровые установки монтируют на металлических основаниях, являющихся как бы каркасом всей установки, в которую входят: буровая вышка, устанавливаемая над устьем скважины и предназначенная для выполнения спуско-подъёмных операций (СПО) и удержания бурильной колонны при бурении, или обсадных труб при креплении скважины. В средней части вышки смонтирован балкон с магазином для размещения верхних концов свечей, а внутри её ног – лестницы для подъёма персонала на балкон и площадку кронблока.

Основание предназначено для установки и закрепления на нём вышки, вспомогательной лебёдки, ротора, пульта управления установкой, бурового ключа АКБ-3М, механизма крепления неподвижного конца талевого каната, а также подсвечников для размещения бурильных труб (свечей) при спуско-подъёмных операциях. На основание укладывается деревянный или металлический (из рифлёного железа) пол. На отдельном основании располагают силовой привод, буровую лебёдку и компрессорную установку. Буровые насосы и их привод находятся на специальном основании. Приёмные мостки и стеллажи предназначены для укладки бурильных и обсадных труб, а по наклонным мосткам затаскивают в буровую трубы, оборудование и инструмент. В комплект буровых установок входят также станция управления, компрессоры, передвижные электростанции, грузовой кран для механизированной погрузки и разгрузки и другое оборудование и механизмы. Состав комплекта установки, её габариты, масса, способ транспортировки и монтажа зависят от назначения и проектной глубины скважины, способа разрушения породы на забое, типа приводов и ряда других условий, в том числе климатических и дорожных. Конструкция оборудования и сооружений буровой установки должна предусматривать возможность применения как дизельного, так и электрического привода, а также использование установок в различных геологических и природно-климатических условиях.

При проводке скважины с помощью буровой установки выполняют следующие операции.

В процессе углубления скважины:

Ø Закачивание в колонну бурильных труб необходимого количества бурового раствора для подвода к долоту необходимой гидравлической мощности, обеспечение очистки забоя и выноса выбуренной породы на поверхность;

Ø Обеспечение реализации на буровом инструменте (долоте) требуемых параметров, нагрузки и частоты вращения, и регулирование их в зависимости от геологических условий и технологии бурения;

Ø Восстановление циркуляции раствора в скважине после остановок бурения для наращивания колонны бурильных труб или в случаях осложнений в стволе скважины (образование сальников, обвалы стенок скважины, аварии и др.);

Ø Очистка бурового раствора от выбуренной породы и газа, восстановление его параметров, поддержание качества бурового раствора в процессе бурения и приготовления новых растворов;

Ø Обеспечение хранения резервного объёма готового бурового раствора;

Ø Наращивание бурильной колонны;

Ø Обеспечение герметизации устья скважины при бурении под давлением или в случаях проявлений (внезапное повышение давления в скважине вследствие вскрытия пластов с высоким давлением).

В процессе СПО:

Ø Спуск бурильных и обсадных труб, свинчивание их и крепление с контролируемым крутящим моментом;

Ø Подъём бурильных труб, их раскрепление, развинчивание и установка в магазин (подсвечник);

Ø Регулирование скорости спуска и подъёма колонн и остановка их в любом положении по высоте вышки.

Ø В случаях осложнений и аварий:

Ø Полное отключение всех источников искрообразования при газопроявлениях в скважине;

Ø Обеспечение натяжения бурильной колонны при её прихвате с усилием, достигающим разрывной прочности труб, для освобождения колонны;

Ø Создание крутящего момента на бурильной колонне для освобождения её при аварии.

Все буровые установки делятся на 11 классов в основном по двум параметрам – это допустимая нагрузка на крюке и глубина бурения.

Допустимая нагрузка на крюке – характеризует способность подъёмного механизма установки, состоящего из буровой лебёдки с приводом, талевой системы и вышки с основанием, воспринимать все виды вертикальных нагрузок от веса бурильной колонны, находящейся в скважине, обсадных труб, спускаемых в скважину, а также нагрузки, возникающие при ликвидации аварий и осложнений в скважине.

Параметр «глубина бурения» - условный. Глубина бурения скважины в каждом конкретном случае может быть уменьшена или увеличина по сравнению с условной глубиной в зависимости от типа и веса бурильных труб и компоновки бурильной колонны.

Таблица №2.2