Буровая установка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждения

высшего профессионального образования

«Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»

Кафедра: "Техника для строительства и сервиса нефтегазовых комплексов и инфраструктур"

Курсовая работа

по дисциплине "Спецтехника для нефтегазового комплекса"

Тема: "Буровая установка"

Выполнил: студент группы СНГб-11Т1

Третьяков Александр Сергеевич

Проверил: к.т.н., доц.

Федотенко Ю.А.

Омск-2014

Содержание

1. Обзор конструкций

2. Назначение, конструкция узлов и агрегатов

3. Описание технологического процесса

Список используемой литературы

1. Обзор конструкций

1)Буровая установка или буровая -- комплекс бурового оборудования и сооружений, предназначенных для бурения скважин. Состав узлов буровой установки, их конструкция определяется назначением скважины, условиями и способом бурения.

Наземная буровая установка для разведки и разработки месторождений нефти и газа в общем виде включает следующее оборудование:

-буровая вышка;

-оборудование для механизации спуско-подъёмных операций;

-неземное оборудование, непосредственно используемое при бурении;

-силовой привод

-циркуляционная система бурового раствора;

-привышечные сооружения.

Рассмотрим основные характеристики, достоинства и недостатки буровой установки БК200Э-БМ-ЦК

Рисунок 1- БК200Э-БМ-ЦК

Буровая установка с регулируемым электрическим приводом, эшелонным расположением блоков в блочно-модульном исполнении, с цементировочным комплексом, с возможностью применения верхнего привода для кустового бурения скважин на нефть и газ, может применяться при температурах от -45°Сдо +40°С на месторождениях с содержанием сероводорода менее 6%.

Длина эшелона буровой установки БК200Э-БМ-ЦК 45 метров, мощность лебедки 860 кВт, условная глубина бурения 3200 м. Расположение энергоблока над модулями буровых насосов позволяет сократить длину эшелона, уменьшить длину кустовой площадки и снизить затраты на ее отсыпку.

Противовыбросовое оборудование (ПВО) подается в сборе после опрессовки на устье скважины, что позволяет удерживать ПВО при передвижке буровой установки и снизить временные затраты на его монтаж/демонтаж.

Модернизированный электропривод лебедки ЛБУ 1200К ЭЧР позволяет запускать его многократно без последствий для механизмов и просадок в линии, регулировать скорость вращения лебедки и ротора во всем диапазоне, тем самым, оптимизируя процесс строительства сложных скважин. Освещение буровой выполнено на газоразрядных (энергосберегающих) и светодиодных лампах, срок службы которых превосходит срок службы ламп накаливания в разы, тем самым увеличивает интервал между плановым обслуживанием.

Таблица 1- Техническая характеристика БК200Э-БМ-ЦК

Рассмотрим основные характеристики, достоинства и недостатки буровой установки БУ-5000/320 ДГУ-1Т

Рисунок 2- БУ-5000/320 ДГУ-1Т

Установка буровая ''БУ 5000 ДГУ-1Т'' с дизель-гидравлическим приводом предназначена для эксплуатационного и разведочного бурения скважин на нефть и газ глубиной до 5000 метров в условиях тропического климата. Мачта А- образная четырёхопорная, привод основных механизмов регулируемый. Применение регулятора подачи долота, использование автоматизированного комплекса АСП сокращает на 60% продолжительность спускоподъёмных операций. Самоподъёмное основание вышечно-лебёдочного блока позволяет монтировать оборудование буровой на высоте не более 3 м, а затем поднимать талевой системой на высоту 8…10

Таблица 2- Техническая характеристика БУ-5000/320 ДГУ-1Т

Рассмотрим основные характеристики, достоинства и недостатки буровой установки TD-450 DE

Рисунок 3- TD-450 DE

Данная буровая установка имеет нагрузку на крюке 450 тс и предназначена для бурения скважин на нефть и газ с условной глубиной 7200м.

Буровая установка имеет следующие преимущества:

-высокая скорость монтажа;

-удобство при транспортировке из-за снижения массы и габаритов модулей;

-монтаж без применения тяжелой крановой техники;

-монтаж на ограниченных кустовых площадках;

-возможность перевозки отдельных модулей авиатранспортом.

Привод главных узлов может быть в двух исполнениях:

-дизельный с механической трансмиссией;

-электрический независимо регулируемый с автоматической системой защиты от перегрузок.

Таблица 3- Техническая характеристика TD-450 DE

При оценки совершенства буровой установки и её качества, простота кинематической схемы и конструкции должна особо приниматься во внимание. Всякое усложнение схемы, как оно заманчиво не выглядит на первый взгляд, приводит к усложнению конструкции, удорожанию эксплуатации и в конечном счёте к отказу от данной схемы. Поэтому учитывая достоинства и недостатки рассмотренных выше конструкций, выбираем в виде прототипа буровую установку БУ-5000/320 ДГУ-1Т , потому что она более совершенная, способная вести бурение с глубиной до 5000м и обладающая высокой надёжностью.

2. Назначение, конструкция узлов и агрегатов

На выбранной буровой установки применяются следующие узлы и агрегаты:

Буровая вышка - это сооружение над скважиной для спуска и подъёма бурового инструмента, забойных двигателей, бурильных и обсадных труб, размещения бурильных свечей после подъёма их из скважины и защиты буровой бригады от ветра и атмосферных осадков.

На данной буровой установке применяется мачтовая А-образная вышка. К основным параметром вышки можно отнести: грузоподъёмность, высота, ёмкость “магазинов” (хранилищ для свечей бурильных труб), размеры верхнего и нижнего основания, длина свечи, масса.

Рисунок 4-Мачтовая вышка А-образного типа.

Оборудование для механизации спускоподъемных операций включает талевую систему и лебедку.

Талевая система состоит из неподвижного кронблока, установленного в верхней части буровой вышки, талевого блока соединенного с кронблоком талевым канатом, один конец которого крепится к барабану лебедки, а другой закреплен неподвижно, и бурового крюка. 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.

На данной Буровой установки применяется буровая лебёдка ЛВ-15 предназначенная для следующих операций:

* спуска и подъема бурильных и обсадных труб;

* удержания на весу бурильного инструмента;

* подтаскивания различных грузов;

* подъема оборудования и вышек в процессе монтажа установок и т. п.

Для механизации операций по свинчиванию и развинчиванию замковых соединений бурильной колонны применяются автоматические буровые ключи АКБ-3М и пневматический клиновой захват ПКР-560 для механизированного захвата и освобождения бурильных труб.

Ключ АКБ-3М устанавливается между лебедкой и ротором на специальном фундаменте. Его основными частями являются блок ключа 1, каретка с пневматическими цилиндрами 2, стойка 3 и пульт управления 4.

Блок ключа- основной механизм, непосредственно свинчивающий и развинчивающий бурильные трубы. Он смонтирован на каретке, которая перемещается при помощи двух пневматических цилиндров по направляющим: либо к бурильной трубе, установленной в роторе, либо от нее.

Рисунок 5- Ключ буровой АКБ-3М

Пневматический клиновой захват ПКР-560 служит для механизированного захвата и освобождения бурильных и обсадных труб. Он монтируется в роторе и имеет четыре клина, управляемых с пульта посредством пневмоцилиндра.

Наземное оборудование, непосредственно используемое при бурении, включает вертлюг, буровые насосы, напорный рукав и ротор.

Наземное оборудование, непосредственно используемое при бурении, включает вертлюг, буровые насосы, напорный рукав и ротор.

Вертлюг-это механизм, соединяющий не вращающиеся талевую систему и буровой крюк с вращающимися бурильными трубами, а также обеспечивающий ввод в них промывочной жидкости под давлением.

Буровой раствор-это технологичное наименование сложной многокомпонентной дисперсной системы и аэрированных жидкостей применяемых при промывке скважин в процессе бурения.

Рисунок 6- Вертлюг УВ-320

Буровые насосы служат для нагнетания бурового раствора в скважину. При глубоком бурении их роль, как правило, выполняют поршневые двухцилиндровые насосы двойного действия. Напорный рукав (буровой шланг) предназначен для подачи промывочной жидкости под давлением от неподвижного стояка к перемещающемуся вертлюгу.

На данной буровой установке используется насос УНТБ-1180 с мощностью 950 кВт.

Ротор передает вращательное движение бурильному инструменту, поддерживает на весу колонну бурильных или обсадных труб и воспринимает реактивный крутящий момент колонны, создаваемый забойным двигателем. Ротор состоит из станины 1, во внутренней полости которой установлен на подшипнике стол 2 с укрепленным зубчатым венцом, вала 6 с цепным колесом с одной стороны и конической шестерней с другой, кожуха 5 с наружной рифельной поверхностью, вкладышей 4 и зажимов 3 для ведущей трубы и вала 6. Во время работы вращательное движение от лебедки с помощью цепной передачи сообщается валу и преобразуется в поступательное вертикальное движение ведущей трубы, зажатой в роторном столе зажимами.

Рисунок 7- Ротор Р7000

Силовой привод обеспечивает функционирование всей буровой установки, он снабжает энергией лебедку, буровые насосы и ротор.

Привод буровой установки может быть дизельным, электрическим, дизель-электрическим и дизель-гидравлическим. В данном случае применяется дизель-гидропривод. Дизель-гидравлический привод состоит из двигателя внутреннего сгорания и турбопередачи.

Рисунок 8- Функциональная схема установки:1, 2, 3 - трансмиссии;

4 - ведущая ветвь каната;5 - манифольд высокого давления со стояком шлангом;6 -вкладыши ротора.

Циркуляционная система буровой установки служит для сбора и очистки отработанного бурового раствора, приготовления новых его порций и закачки очищенного раствора в скважину. Она включает систему отвода использованного раствора (желоба 2) от устья скважины 1, механические средства отделения частичек породы (вибросито 3, гидроциклоны 4), емкости для химической обработки, накопления и отстоя очищенного раствора 6, 8, шламовый насос 7, блок приготовления свежего раствора 5 и буровые насосы 9 для закачки бурового раствора по нагнетательному трубопроводу 10 в скважину.

Рисунок 9- Циркуляционная система бурового раствора

3. Описание технологического процесса

буровой скважина агрегат узел

Технологический процесс начинается с того, что ротор передаёт вращение колонне бурильных труб имеющим на конце буровой инструмент (шарошечное долото). При бурении скалываемая порода выносится промывочной жидкостью, которая подаётся с поверхности буровыми насосами. Промывочная жидкость по нагнетательной линии, стоику, и буровому шлангу поступает в вертлюг, затем по рабочей и бурильной колонне она доходит до забоя скважины, проходит через отверстие долота захватывает выбуренную породу и за трубами вместе со шламом подымается на поверхность. На поверхности промывочная жидкость очищается от выбуренного шлама в желобной системе или на вибрационных ситах и затем снова поступает в приёмный мерник. При бурении долото углубляется в породу, колонну бурильных труб опускают на длину рабочей трубы, когда рабочая труба почти вся опуститься в скважину, колонну наращивают. Для этого колонну бурильных труб поднимают над забоем подвешивают её на столе ротора, отвинчивают рабочую трубу и опускают в шурф, который заранее бурят. Затем колонну бурильных труб наращивают очередной трубой, трубы соединяют между собой на резьбе при помощи бурового ключа. После наращивания поднимают из шурфа рабочую трубу соединяют её с колонной, доводят долото до забоя и продолжают бурить.

Список используемых источников

1. Основы нефтегазового дела. Учебник для ВУЗов. Издание второе, дополнененное и исправленное:-Уфа.:ООО ”Дизаин Полиграф Сервис” 2002-544с.:илл Авт.Коршак А. А., Шамазов А.М.

2. Справочник буровой инструмент. -- М.: ОАО "Издательство "Недра", 2003. - 494 с.: ил. Сост. Абубакиров В. Ф., Буримов Ю. Г., Гноевых АН., Межлумов АО., Близнюков В. Ю.

3. Буровое оборудование :Справочник :В 2-х т.-М.:Недра,2000.-Б 91 Т.1.-000с.: ил Сост: В.Ф.Абубакиров, В.Л. Архангельский и др.

Размещено на Allbest.ru