Эксплуатация буровой установки БУ-2500 ДГУ

(22)

где z = 8 - число болтов,

1,3 - коэффициент,

dб = 40 мм - диаметр болта.

Запас прочности:

n=[Gr]/Gp=540/1891,2=0,29<[n]=2,5.

Вывод: Условие прочности соблюдено.

3. Организационный раздел

3.1 Организация монтажа БУ-2500ДГУ

Этапы монтажа буровой установки.

Весь процесс монтажа можно условно разделить на ряд этапов, включающих подготовительные работы, строительство подъездных путей и подготовку площадки (строительство кустовых оснований или/и фундаментов) и сборку узлов буровой установки.

Комплекс монтажных работ определяется: назначением и конструкцией скважины; условиями проводки; способом бурения; применяемым технологическим оборудованием.

Наиболее часто, при использовании традиционного оборудования, работы, проводимые до начала бурения скважины, включают такие операции, как:

- подготовка площадки для бурения, кустового основания или фундамента для буровой установки, подъездных путей, коммуникаций для подвода энергии, водоснабжения;

- транспортировка и монтаж оборудования и технологического инструмента;

- проверка и наладка основных узлов буровой установки; оснастка талевой системы; установка ротора; соединение бурового шланга состояком и вертлюгом; оснащение буровой элементами малой механизации, механизмами и инструментами для выполнения спускоподъемных и других работ в процессе проходки скважины; проверка и регулировка узлов комплекса механизмов АСП; размещение бурового, слесарного и другого вспомогательного инструмента, противопожарного инвентаря и средств по технике безопасности;

- обкатка дизелей и проверка бурового оборудования; приготовление бурового раствора; бурение шурфа и установка шурфовой трубы.

В некоторых районах подготовительные работы к бурению осуществляют специальные подготовительные бригады. Подготовительные работы перед монтажом. Этот этап обычно включает разработку проекта монтажа. Проектирование - ответственный этап при подготовке монтажа буровой установки. Проект должен:

- определить технические условия и требования к монтажу с целью обеспечения при эксплуатации надежной и долговечной работы, как всей буровой установки, так и отдельных ее узлов и механизмов;

- указать применение безопасных методов и приемов работы на всех этапах монтажа;

- использовать современные технологии и новейшие достижения технического прогресса для повышения эффективности и снижения себестоимости монтажных работ.

От качества проекта зависят технико экономические показатели монтажа. Проект предусматривает комплекс графических и текстовых материалов. По признаку использования различают проекты - индивидуальные (для разведочных скважин), повторно применяемые и типовые. Важным элементом предпроектного этапа строительства буровых установок считаются инженерные, экономические и технические изыскания, в результате которых определяется экономическая целесообразность видов монтажа.

В состав технических изысканий входят топографические, геодезические, инженерно геологические, гидрогеологические, климатические, почвенные и другие работы. На основе изысканий создается паспорт кустовой площадки и трассы транспортировки. Перед разработкой проектов монтажных работ вышкомонтажному цеху буровой компании или специализированной монтажной организации передается паспорт кустовой площадки и трассы транспортировки, который содержит условия, технические данные по кустовой площадке и трассе.

В технические данные входят план площадки и схемы трассы, техническое заключение по инженерной геологии с указанием величин допустимых нагрузок на грунт, уровня подземных вод, сведения о размещении линии электропередач и т. д. Исходными материалами для составления проекта монтажных работ служат: утвержденный технический проект на сооружение скважины (скважин); инструкции по монтажу и рабочие чертежи завода изготовителя буровой установки; данные о поставке и изготовлении недостающего оборудования, наличие парка машин и механизмов; действующие нормативные документы; инструкции и указания, в том числе по охране труда. Проект производства работ состоит из трех основных технологических документов: графика календарных планов, генеральной схемы расположения бурового и вспомогательного оборудования (рис. 11) и пояснительной записки.

Генеральная схема включает в себя план буровой установки, расположение жилых, культурно бытовых помещений, привышечных сооружений, электроводоснабжения, обогрева помещений, хранения и транспортирования шлама и оборудования для экологически чистого или безотходного бурения.

При разработке генеральной схемы должны быть учтены следующие принципы:

- рациональное использование строительной площадки;

- обеспечение эффективной организации и целесообразной технологии монтажа, бурения и эксплуатации скважин;

- обоснованное размещение оборудования для ускоренного монтажа.

Форма и размеры кустовой площадки обуславливается следующими факторами:

- количеством скважин и способом их группировки: расстоянием между скважинами и расстоянием между группами, что определяет общую протяженность площадки при перемещении буровой установки в пределах куста;

- противопожарными нормами и требованиями правил техники безопасности;

- безопасными расстояниями между отдельными видами оборудования при производстве работ на кустовой площадке, при технологической операции цементирования;

- правилами устройства электроустановок и электрических сетей, которые регламентируют разрывы между отдельными агрегатами и объектами,

входящими в комплект буровой установки.

Территория площадки под оборудование в процессе строительства и эксплуатации загружена неравномерно. По воспринимаемым нагрузкам площадка может быть разбита на три зоны: А, Б, В.

В зоне А, где находится и перемещается буровая установка, грунт должен выдерживать удельное давление не менее 0,12-0,15 МПа. При меньшей несущей способности необходимо принять меры по его укреплению. Зона Б соответствует расположению стационарного оборудования стеллажей с трубами, котельной, блока нефтяной емкости, дизель генераторного блока и т. д. Несущая способность грунта в этой зоне должна быть не менее 0,08 МПа. Зона В предназначена для монтажа и демонтажа буровой установки, обслуживания оборудования, его транспортирования, т. е. для работы транспортных средств и грузоподъемных машин.

3.2 Технологический процесс монтажа БУ-2500 ДГУ

Строительство фундаментов. Фундамент - опора для буровой установки и привышечных сооружений, через которую передаются на грунт усилия, возникающие в процессе эксплуатации оборудования. Для создания безопасных условий при эксплуатации буровой установки необходимо соблюдать следующие требования:

1. Удельная нагрузка на грунт не должна превышать допустимой для данного вида грунта. Так, для природных и почвенных условий группы месторождений района Западной Сибири для буровых установок разведочного и эксплуатационного бурения под опорами оснований должно обеспечиваться удельное давление не менее 0,1-0,12 МПа, а для буровых установок грузоподъемностью 2000кН - не менее 0,12 МПа.

2. Габариты площадки под кустовую буровую должны позволять разместить буровую установку с возможностью ее монтажа. Привышечные сооружения (котельная, вагончик мастера, столовая, топливный блок и т. д.) должны устанавливаться с соблюдением «Правил безопасности в нефтегазодобывающей промышленности и противопожарных разрывов между агрегатами» с учетом размещения противовыбросового оборудования, а также следует учитывать число скважин на данной площадке. Конструкция фундамента должна выбираться в зависимости от глубины бурения и конструкций скважин, типа буровой установки, способности грунта к восприятию удельного давления от возникающих в процессе работы нагрузок, а также экономической целесообразности применяемых материалов.

3. Необходимо применять экономически обоснованные конструкции фундаментов, которые позволят сократить сроки строительства.

Поэтому решающее значение для оснований под буровую установку имеет состав и свойства грунта, на котором предполагается монтировать буровую установку.

Фундаменты везде по осадкам и деформациям должны обеспечивать нормальную работу бурового оборудования в период строительства скважин и ее эксплуатации. Площадка должна обеспечивать возможность перемещения и работы на ней транспортных средств и монтажных кранов.

Кустовая площадка должна выполняться горизонтально. Допускается уклон кустовой площадки в зоне А по ходу движения буровой установки в пределах 10 мм - на 2 м. Технологические площадки выполняются с уклоном в сторону амбара, обеспечивающим водосток. Планировку площадки на горизонтальность в зоне А для установки оборудования и разметку оси вышки рекомендуется проводить с помощью нивелира. По окончании отсыпки куста необходимо сделать обваловку.

Для одиночной буровой установки планировку площадки на горизонтальность для установки оборудования и разметку от вышки рекомендуется производить с помощью нивелира. Отклонение от горизонтальности площадки - не более 10 мм в пределах габаритов выкладки.

Несущая способность грунта площадки под блоки буровой установки - не менее 0,1 МПа (1 кгс/см2). При меньшей несущей способности грунта необходимо увеличить площадь опоры.

Величины наибольших вертикальных нагрузок на опоры и планировка площадки для разных типов и модификаций буровых установок могут существенно отличаться. Их истинное значение следует брать из соответствующих инструкций по эксплуатации на монтируемую буровую установку.

Объем работ по строительству кустовой площадки зависит от ее размеров. С развитием наклонно направленного бурения с одной площадки возможно бурение до 30 и более скважин. Поэтому выбор ее габаритов - один из основных факторов ускоренного строительства буровой установки. Размеры площадки отражаются, в конечном итоге, на себестоимости тонны нефти. При проектировании площадки необходимо учитывать возможности рациональной эксплуатации скважин (ремонт скважин с использованием имеющихся подъемников, установка стационарного оборудования). Следует учитывать расположение буровой установки во время бурения всех скважин на данной площадке, а также размещение привышечных сооружений, установку специальных агрегатов, которые временно, на период выполнения отдельных работ, прибывают к скважине.

Важным фактором для установки габаритов площадки считается технология монтажа буровой установки (установка блоков согласно схеме расположения, монтаж блоков с помощью крановой техники, размещение техники для монтажа и оборудования перед монтажом).

Длина и ширина площадки выбираются с учетом многих факторов.

Площадка под куст делится на основную, вспомогательную и под соцкультбыт. На основной площадке располагаются скважины и буровые станки, на вспомогательной - оборудование, которое находится стационарно при бурении всех скважин куста. Обе площадки имеют прямоугольную форму. Длина основной площадки зависит от числа скважин, расстояния между ними и способа группировки скважин. Число скважин колеблется от 2 до 12, расстояние между ними - от 5 до 50 м, а группируют скважины - от 4 до 8. Расстояние между группами при бурении на нефть обычно 50 м. Это главные параметры, влияющие на длину основной площадки. Существует еще несколько факторов. Так, первая скважина находится от края на расстоянии около 20 м и более.

Это расстояние зависит от ширины вышечного блока и применяемой крановой техники при монтаже. Последняя скважина должна отстоять от края площадки на таком расстоянии, чтобы было возможно проводить демонтаж оборудования над пробуренной скважиной и устанавливать крановую технику (обычно 25 м и более). Общая длина основной площадки зависит от выбора расстояния от края площадки до первой скважины, числа скважин, способа группировки скважин и выбора расстояния между группами и между скважинами в группах, размеров площадки для демонтажа буровой установки. Ширина основной площадки зависит от конструкции, а также вида движения вышечного блока, расположения системы очистки раствора, конструкции приемного моста и применяемой техники при бурении и эксплуатации. Для буровых установок класса 4 и 5 эта ширина равна 70 м.

Габариты вспомогательной площадки выбирают в зависимости от расположения блоков, возможности их монтажа и демонтажа, а также при установке блоков учитываются существующие правила по технике безопасности и противопожарные разрывы. На основной площадке устанавливают вышечный блок, приемный мост, блок очистки, коммуникации, подходящие к вышечному блоку, а также насосный, компрессорный и емкостной блоки (при эшелонной компоновке буровой). На вспомогательной площадке устанавливаются: котельный блок, различные технологические емкости, подстанции, передвижные вагончики и другое вспомогательное оборудование.

Вышечно-лебедочный блок (рис.11) установки представляет собой разборное металлическое основание на колесно-рельсовом ходу с расположенным на нем оборудованием. Основание блока выполнено в виде жесткой платформы, собранной из двух боковых по одной центральной рамы.

К платформе закрепляются плоские фермы и подпираются до волнительно регулируемыми по длине стяжками. На верхние пояса ферм устанавливаются две рамы, которые в совокупности с промежуточными площадками образуют на высоте 6,3 м от уровня земли буровую площадку. На площадке монтируются ротор 2, трансмиссия ротора 3, вспомогательная лебедка 4, буровой ключ 5, пульт бурильщика 6 и т.д.

Рисунок 11 Вышечно-лебедочный блок

Ниже, на отметках 3,7 и 3,5 м устанавливаются соответственно лебедочная и приводная секции блока, смонтированные на отдельных рамах. На раме лебедочной секции располагаются буровая лебедка 7 со вспомогательным тормозом и электрооборудование, oтносящееся к этой секции, а на раме приводной секции - электропривод 8 лебедки и ротора, коробка передач 9 и станция управления 10. Как лебедочная, так и приводная секции блока могут перевозиться отдельно на передвижных платформах. Для транспортировки блока на тяжеловозах к основанию крепятся балка 11 с балансирным устройством и съемные кронштейны VI