Как буровая установка работает: Схема буровой установки, как работает буровая установка

Буровая установка: конструкция, особенности, сфера применения

Буровая установка представляет собой разновидность оборудования, которое применяется для создания, углубления и прочистки скважин для добычи полезных ресурсов (нефть, газ). Применение устройства возможно в комплексе с дополнительным и вспомогательным оборудованием. Любая установка оснащается главным приводом; это может быть дизельный привод с трансмиссией механического типа либо электропривод с цифровой схемой регулировки. Некоторые модели комплектуются приводом на ротор независимой конструкции. Кинетическую основу устройства представляет механизм для бурения, а динамическую – механизм подъемника. Источник нагрузок и воздействий динамического типа проявляется в виде удара, который появляется при подхвате трубной колонны и переходе каната на новый слой.

Все буровые установки состоят из комплекса сооружений, предназначенных для совместной работы:

• Оборудование для спуска и поднятия: лебедки, краны, крюки.
• Оборудование для перегона и циркуляции жидкости: насосы, емкости, вертлюжные элементы.
• Сооружения для процесса бурения: вышки, мосты, стеллажные конструкции.
• Устройства, предохраняющие от выбросов жидкости и газа.
• Оборудование, предназначенное для создания бурового раствора: специальные насосы, воронки, мешалки с гидроприводом.
• Устройства силового типа (двигатели различной конструкции).

Область применения буровых сооружений

В сфере газо- и нефтедобычи буровая установка используется в следующих случаях:

1. При создании скважин, чья глубина не превышает 25 метров, а также бурении скважин с диаметром до 20 см, которые обычно устраиваются при исследованиях почвы и горных пород.
2. При бурении скважин с глубиной до 0,6 километра, которые используются в качестве инструмента разведки при изучении пластов на наличие твердых полезных ресурсов.
3. При создании скважин, чья глубина доходит до 6 километров. Такие скважины организуются для разработки нефтяных и газовых месторождений, а также в случае проведения глубинной сейсмической разведки.
4. При бурении особо глубоких скважин: их протяженность составляет до 15 километров, и они делаются для разработки свежих мест с содержанием нефтяных и газовых продуктов.
5. При создании скважин для водоснабжения.
6. В ходе работ по капремонту промышленных скважин.
7. В процессе испытания скважин на наличие в них полезных жидких и газообразных ресурсов.

Буровая установка может иметь разную конструкцию в зависимости от того, для чего она будет применяться. Установки классифицируются по данному критерию следующим образом:

• Буровые устройства для проведения исследований в области инженерной геологии при возведении строений.
• Буровые установки для организации систем водоснабжения, теплоэнергетических сооружений и для работ в гидрогеологии.
• Буровые установки для создания свайных фундаментов, анкеров и прочих несущих элементов.
• Буровые установки для геологической или сейсмологической разведки.
• Буровые устройства для создания ЛЭП.

Конструкция оборудования для бурения

Любая буровая установка содержит несколько типов органов, которые отличаются по принципу действия и целям. 

Основные органы бурильного сооружения:

1. Исполнительные части, которые также обозначаются главными или ключевыми. К ним относят лебедочное оборудование, роторы, подъемные вышки, вертлюжное оборудование, насосы бурового типа, а также системы для циркуляции жидкости.
2. Органы для обеспечения сооружения энергией: электрические, бензиновые или дизельные моторы, приводы различного типа, гидравлическая система, пневматические устройства.
3. Дополнительные части (вспомогательного типа). К ним относятся механизмы для транспортировки, металлические изделия, запасные лебедки, осветительные приборы, средства по отоплению, водоснабжению и т. д.
4. Информационные органы, которые отвечают за регулировку, корректировку и отслеживание параметров процесса бурения.
5. Органы управления.

Особенности главных органов бурильной установки

Буровая вышкаявляется главным узлом во всем оснащении установок, и к числу ее функций относятся следующие задачи:

• Поддержка колонны на талевом устройстве.
• Операции по спуску и подъему, при которых используются трубы различного вида (обсадные, а также изделия для бурения).
• Расположение в стволе самих труб для процесса бурения.

Классификация вышек возможна по нескольким критериям. По назначению сооружения подразделяются на устройства для капремонта различных скважин, а также другого оборудования, устройства для морских установок под бурение, буровых сооружений мобильного типа (передвижные установки) и устройства для стационарных буровых конструкций. По строению вышки могут быть мачтового типа или в виде башен.

Другим видом важного оборудования для бурения являются лафеты: это навесные устройства, которые устанавливаются на экскаваторную технику. Масса лафета может составлять от 10 и более тонн. Конструкция лафета состоит из ходовой части, которая работает от мотора гусеничного типа со встроенным тягловым механизмом, имеющим гидравлическую схему устройства. Навесной лафет может использоваться в работе по уплотнению грунтовых слоев, бурении, которое осуществляется посредством пневматического ударного оборудования, и при бурении под установку свай и анкеров.

Роторные механизмыявляются еще одним важным элементом буровых установок любого типа. Данные устройства используются для вращения инструмента, а также поддержки бурильной колонны в процессе создания скважины.

Для спуска и подъема оборудования на буровую установку ставится лебедка. Данный механизм может применяться для манипуляций с обсадными и буровыми трубами, передаче вращательного момента на конструкцию ротора,  а также передаче того или иного инструмента в зону забоя.

Использование бурильных установок имеет весьма широкий спектр применения. За счет того, что с ними может применяться различное дополнительное оборудование, бурильные сооружения распространены в разных сферах деятельности человека, в том числе в нефтедобыче.

Читайте также:

« Горючие сланцы и сланцевая нефть

Разновидности освоения нефтяных скважин »

Буровая гидравлическая установка — устройство, характеристики и принцип работы гидравлической буровой установки

В горно-перерабатывающей промышленности, при таких работах, как прокладывание шахт, туннельных проходов, а также при строительстве железнодорожных проходов и метрополитенов широкое применение нашло такое оборудование, как буровая установка гидравлического типа действия.

 

Эскплуатация буровой гидравлической установки

 

Посредством работы данной установки происходит забой и обработка различных поверхностей, таких как фундамент, кровельные поверхности и тому подобные объекты. Посредством работы данной буровой установки гидравлического типа, происходит бурение скважин, а также поиски залежей полезных ископаемых.

Данное оборудование обладает массой преимуществ, которыми обусловлен выбор именно этого оборудования. К таким весомым преимуществам можно отнести, во-первых, скорость, с которой работает данное оборудование. Рабочей скоростью буровой гидравлической установки является обработка порядка двух метров поверхности в одну минуту времени, что является очень высокими скоростными показателями. Данный показатель является средним показателем, поскольку скорость приведена в средних пределах, и разные модели буровых установок имеют различия в данном показателе.

Еще одним немаловажным показателем, которым отличается данное оборудование, является то, что данное оборудование оснащается в зависимости от модели таким дополнительным оборудованием, как стрелы выдвижного типа. За счет того, что система данной буровой установки является гидравлической, работа всей техники выполняется бесперебойно и достаточно легко.

 

 

 

К тому эксплуатировать данную установку можно без опаски, вся система оснащается специальными датчиками, которые показывают критические точки, после которых работу следует останавливать. Еще одним немаловажным параметром, который имеет положительное влияние на выбор именно этого оборудования, является то, что система способна к самостоятельной промывке рабочих органов. Что в свою очередь препятствует образованию засоров и попаданию загрязнений в рабочие органы, а следовательно предотвращая их быстрый износ.

 

Устройство гидравлической буровой установки

Привод данной установки осуществляется посредством двигателя, который работает за счет дизельного топлива. Такой вид привода обеспечивает работу данной установки ровным и безвибрационным образом. К тому посредством работы данного вида привода буровая установка способна обрабатывать большие участки работ, что продуктивно сказывается на ее производительных характеристиках.

Центр тяжести буровой гидравлической установки расположен достаточно низко, поэтому данная установка как нельзя лучше подходит для проведения работ в туннелях и местах, где достаточно сжатые условия. Работа данной буровой установки проходит стабильно и без аварий.

 

 

К тому же в дополнительное оснащение буровой гидравлической установки входит такое оборудование как молотки для бурения, специальная анкеровочная машина и стрелы. Посредством работы данного оборудования машина выполняет большой спектр действий, и множество работ с достаточно большой скоростью. В зависимости от модели буровой установки, она может отличаться различными характеристиками, например, некоторые установки могут быть на колесном шасси, некоторые выполняются в гусеничном варианте.

 

Так же данная установка может оборудоваться дополнительными площадками для выполнения работ, то есть верхней и нижней, которая расположена непосредственно перед входом в скважину. Такие характеристики, как глубина бурения могут варьироваться в зависимости от модели и марки данной техники, как правило, средним показателем является порядка полутора тысяч метров. Мощность буровой гидравлической установки так же может иметь различия, однако средним показателем является мощность равная порядка двумстам лошадиным силам.

БУРОВЫЕ И БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ

БУРОВЫЕ И БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ — Береговые операции После того, как место для скважины выбрано и все юридические документы получены, бурение может начаться только после того, как место будет подготовлено, выровнено грунт, построены дороги (например, в болотистой местности), где это необходимо, а также установлена ​​буровая вышка и другое оборудование, которое включает установленную буровую установку. Иногда необходимо пробурить скважину на воду, прежде чем можно будет пробурить нефтяную скважину, чтобы получить достаточное количество воды для смешивания буровой раствор (смазка). Большинство буровых установок относятся к роторной установке типа . Сегодняшняя роторная буровая установка состоит из нескольких двигателей (газовых, дизельных), обеспечивающих питание, подъемного оборудования, которое поднимает и опускает бурильную колонну (бурильных труб), и вращающегося оборудования, которое поворачивает бурильную колонну и буровое долото на дне скважины. дыра. Эти двигатели также приводят в действие циркуляционное оборудование, которое закачивает жидкости ( буровой раствор ) в скважину для смазки бурильной колонны и бурового долота (вращающегося в скважине), удаляет выбуренная порода (отдельные куски горной породы) и регулирует давление в скважине для предотвращения выбросов (давление в ловушках пласта может взорвать открытый ствол и воспламениться, вызвав взрыв). Обычное сверло имеет три подвижных конуса с зубьями из карбид-вольфрамовой стали и иногда из промышленных алмазов. Вращающиеся конусы ( Помните: вся бурильная штанга вращается в отверстии, а буровое долото прикреплено к концу буровой штанги ) являются режущими головками. Сила, действующая вниз на буровое долото, является результатом веса подвесной бурильной колонны (стальная труба, соединения труб, называемые манжетами) и бурового оборудования на вышке, вес каждого из которых может достигать тысяч фунтов. Пока долото врезается в породу на дне скважины, насосы, расположенные на поверхности, нагнетают буровой раствор в скважину (смазывают, удаляют шлам) через внутреннюю часть бурильной трубы. Это пространство между бурильной трубой и стенками скважины называется кольцевое пространство . Затем жидкость вытекает из центра бурового долота и выталкивается обратно по внешней стороне бурильной трубы на поверхность земли, где она очищается от мусора и закачивается обратно в скважину. Это бесконечный цикл, который поддерживается до тех пор, пока сверло вращается на дне отверстия. Буровая бригада находится под руководством бурильщика (управляет буровым и грузоподъемным оборудованием). Человек, который работает на платформе высоко в вышке, называется 9.0009 Деррикман ; эта очень опасная работа заключается в обращении с верхней частью бурильной колонны, когда она поднимается и опускается из/в скважину. Головорезы — рабочие на буровой площадке; их работа заключается в добавлении новых соединений труб по мере бурения скважины. Весь этот персонал и вся работа буровой установки находится под наблюдением толкателя инструмента . Типичная буровая установка будет работать 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Он никогда не закрывается на праздники. Когда бурение только начиналось, наиболее желательным было бурение прямой вертикальной скважины. Однако в наши дни новая технология бурения разработала методики для наклонно-направленного бурения (отклонение от вертикали под некоторым углом) и горизонтального бурения (начиная с вертикальной скважины, а затем отклоняясь по глубине к горизонтальной скважине). Преимущество вертикальной скважины состоит в том, что она проходит более чем через одну ловушку-коллектор, но недостатком является то, что она может извлекать углеводороды только из небольшой области вблизи скважины. Горизонтальные скважины, с другой стороны, гораздо более ограничены в плане проникновения в несколько ловушек-коллекторов, но могут удалять углеводороды с больших площадей в пределах данной ловушки. Почти все скважины, пробуренные с морской платформы, относятся к наклонно-направленному типу. Заканчивание забоя скважины таким образом, чтобы оно было готово к извлечению углеводородов из недр, выполняется одинаково, независимо от того, является ли это обычным вертикальным стволом или горизонтальным стволом. Это связано с тем, что перенос платформы на новый сайт обходится слишком дорого. В процессе бурения образуются отходы, включающие буровой раствор, обломки пород и соленую воду , рассол (высококонцентрированная соленая вода, обычно с содержанием натрия около 80 000 частей на миллион), которые вытекают из ловушки пласта и поднимаются по скважине на поверхность. Эти материалы должны быть утилизированы надлежащим образом. Резервный пруд часто выкапывают для временного хранения рассола и бурового раствора, но экологические нормы требуют, чтобы такие пруды были облицованы материалами, которые предотвратят попадание загрязняющих веществ в недра. Часто рассолы закачиваются обратно в пробуриваемую скважину. В любом случае, ни буровой раствор, ни рассол соленой воды не должны оставаться на месте бурения. Все отходы должны быть вывезены за пределы площадки и отправлены на надлежащим образом лицензированную свалку для утилизации. БУРОВЫЕ И БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ — Морские операции Большая часть описанных выше методов бурения применима независимо от того, находится буровая установка на суше или в воде. Но морские операции требуют некоторой модификации как оборудования, так и методов бурения. Например, конструкция буровой платформы должна быть подвижной, в некоторых случаях иметь возможность плавать и быть полностью автономной. Все материалы и персонал должны быть доставлены на место. Первая морская разведка была проведена в Мексиканском заливе в 1930-х годах; это была буровая вышка, построенная на барже, которую отбуксировали в море за буксиром, где она была погружена на морское дно. Первая морская платформа была построена в 1947 году на глубине 23 фута. Оффшорные буровые установки прошли долгий путь развития за 70 лет, но все они либо плавучие, либо грузоподъемные. Поплавки относятся к полупогружным и буровым судам. Они используются в глубокой воде, где нецелесообразно ставить якорь на морское дно. Полупогружные суда могут быть самоходными, но все они имеют стальную надстройку, часть которой находится выше, а часть ниже уровня воды. semi имеет палубу, установленную на больших колоннах, соединенных с понтонами, которые могут поднимать конструкцию при ее перемещении или опускать при бурении скважины. Балласт добавляется, когда требуется устойчивость, путем добавления воды в понтоны. На глубине менее 300 футов разведка проводится с использованием самоподъемных или самоподъемных буровых установок . Вышка и вспомогательное оборудование установлены на большой барже, которую буксируют в море. Когда точное место достигнуто, баржа удерживается на месте, а стальные опоры опущены ( домкратом опустил ) на морское дно. Затем баржевая часть буровой установки поднимается на стальные опоры так, что вся платформа, включая баржевую часть, теперь находится над поверхностью океана. Первая морская платформа была построена в 1947 году на глубине 23 фута. Но технологии развивались быстрыми темпами. Считалось, что платформы, закрепленные на морском дне на глубине более 300 футов, нецелесообразны. Но в современном мире теперь можно строить морские платформы выше, чем большинство небоскребов мира, и при этом быть закрепленными на морском дне на глубине более 1300 футов. Эта иллюстрация графически изображает инженерные достижения, которые стали возможными с 1947 по 1988 год. ССЫЛКИ HARBAUSG, JW, JH DOVETON, and JC DAVIS, 1977, Вероятностные методы при разведке нефти : London, Wiley, 269 стр. БЕРГЕР, В. Д. И К. Е. АНДЕРСОН, 1992, Современная нефть — базовый учебник по отрасли : Penn Well Publ. Co., 3-е изд., 517 стр. EXXON CORPORATION, 1982, Руководство по разведке и добыче нефти : The Upstream Magazine, 19 декабря82, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 29 стр. ____________, 1993, Understanding Petroleum Exploration and Production : National Energy Foundation, 5160 Wiley Post Way, Suite 200, Солт-Лейк-Сити, Юта, 11 стр. ____________, 1983, Базовая информация о нефти : Организация стран-экспортеров нефти, Obere Donaustrasse 93, A-1020, Вена, Австрия, 41 стр. ____________, 1988, Oil : Shell Corporation, Хьюстон, Техас, 47 стр.

Нефть: бурение на суше — ECS Geothermal, Inc.

Перейти к содержимому

На наземное бурение приходится 70% мировой добычи нефти. Это более 60 миллионов баррелей в день.

Важно знать, что когда люди говорят о нефти, они на самом деле говорят о нефти. Многие проблемы, связанные с использованием нефти, связаны с ее приобретением и распространением. В этой теме много тем, поэтому мы будем заниматься по одному. На этой неделе:

Бурение на суше: «Бурение на суше»

Возвышаясь над гектарами земли, высокий и мощный. Пугающий. Устрашающий. Нефтяные вышки установлены на нефтяных месторождениях США и всего мира. На этой неделе мы рассмотрим базовую буровую установку и процесс бурения. Мы также расскажем о самых насущных экологических проблемах, которые это поднимает.

Основы: что такое буровая установка и как она работает?

Буровая установка — это машина, которая проделывает отверстия в земле. По сути, это высокие башни, в которых используется система шкивов для удержания «бурильных труб» — длинных буров, которые бурят глубоко под землей. Как глубоко? Зависит от того, насколько глубоко вам нужно спускаться. Нефтяные вышки бывают разных форм и размеров с использованием самых разных технологий. Это варьируется, но средняя нефтяная скважина только в Техасе имеет глубину 3500 футов. Довольно большая и глубокая яма.

Процесс выглядит примерно так: сначала вы находите нефтяную скважину. Затем вы отгораживаете землю и строите буровую установку. Затем вы бурите до упора до нефтяной скважины. После того, как скважина пробурена, вы затем закачиваете жидкости под высоким давлением, чтобы удалить нефть из земли. Если это звучит потенциально проблематично для вас, это потому, что так оно и есть.

Воздействие на окружающую среду: почему я должен быть обеспокоен?

Вы должны быть обеспокоены тем, что это влияет на стабильность нашей окружающей среды, в частности на:

• Наше водоснабжение.
• Выброс метана (сильный парниковый газ).
• Сейсмическая активность.

Это основные экологические проблемы, возникающие при бурении на суше. Бурение до уровня грунтовых вод (там, где вода находится в земле) и закачка жидкостей под высоким давлением в горные породы нелегко сдержать. Во многих случаях жидкости или масло попадают в систему водоснабжения. Это приводит к тому, что он становится ядовитым для всего живого. Я бы не хотел пить масло, а вы?

Когда отверстие пробурено, все, что было заперто в земле, высвобождается. Сюда входят такие газы, как метан. Метан является парниковым газом, в 30 раз более сильным, чем углекислый газ. Глобальное потепление — это отдельная тема. Подводя итог: это не здорово.

Сейсмическая активность – еще одна серьезная проблема. Процесс добычи очень разрушительно влияет на естественные сейсмические процессы Земли. С момента появления таких вещей, как «фрекинг» (тема, которую мы рассмотрим в другом блоге), было отмечено увеличение сейсмической активности в затронутых этим областях. В центральной части США число землетрясений магнитудой 3 или выше возросло с менее чем 50 до 1000 менее чем за 10 лет.

Мы здесь только поверхностно, мы обязательно расскажем больше на следующей неделе. Если вы хотите узнать больше, этот ресурс по экологическим проблемам очень информативен. Вы можете посмотреть, из чего сделана нефтяная вышка, и какие бывают виды буровых установок здесь.

Что мы делаем, чтобы помочь

Мы здесь в ECS Geothermal устанавливает блоки HVAC, которые используют 100% возобновляемую энергию. Помогите нам сократить количество отходов, сохранить водоснабжение. Давайте сделаем мир лучше для наших детей.

Мало того, вы можете сэкономить деньги в процессе. Наши системы HVAC являются наиболее экономичным и удобным вариантом.