Наиболее распространенными буровыми установками для разведочного бурения являются СКБ-4100, позволяющая осуществлять бурение скважин диаметром до 46 мм на глубину до 700 м, и Atlas Copco C5, которая имеет диаметр до 50 мм и глубину бурения до 1000 м.
Что такое буровая установка и для чего нужна
Сегодняшний мир сталкивается с необходимостью бурения глубоких скважин, и выполнение этих задач требует специализированного оборудования. Даже высококвалифицированная команда рабочей силы не сможет эффективно и в установленный срок произвести такие работы вручную, особенно когда речь идет о глубоком бурении. Именно здесь на помощь приходят буровые установки. Эти установки способны на себя взять весь объем работ, связанных с бурением скважин, прокладкой траншей и созданием резервуаров различной сложности. Если вы хотите узнать больше о буровых установках и их назначении, то данная статья точно для вас.
Даже люди, которые хотя бы раз видели буровую установку, нередко не могут дать ей правильное описание. Буровая установка представляет собой специализированное оборудование, которое используется для создания горизонтальных скважин, например, для прокладки водопровода и других коммуникаций. Все оборудование, необходимое для работы, устанавливается непосредственно на месте выполнения запланированных работ.
Размеры и содержание буровой установки зависят от сложности и объема запланированных работ. К примеру, для небольших площадей под размещение всех компонентов бурового оборудования будет достаточно 10-15 м2. При этом штатная структура, а также временные рамки выполнения проекта также будут зависеть от особенностей участка, от стоимости проводимых земляных работ и от возможностей доступной техники.
Из чего состоит буровая установка
Важным аспектом является знание основных компонентов буровой установки, так как вам может понадобиться осуществить некоторые монтажные работы. Как было упомянуто ранее, состав установки и требуемый уровень технических навыков зависят от сложности проекта. Так, бурение нефтяной скважины для установки кранового моста потребует значительно более мощного и дорогостоящего оборудования, чем простое копание небольшого отверстия в земле для прокладки силового кабеля.
Для выполнения относительно небольших работ базовое оборудование буровой установки может включать следующие компоненты:
- буровая установка (это не обязательно в каждом случае),
- сверлильный станок, предназначенный для осуществления сверления,
- силовой привод, который обеспечивает необходимую мощность для бурения,
- система циркуляции бурового раствора, которая обеспечивает эффективное бурение.
Когда мы упоминали кран, следует отметить, что он используется не во всех случаях. Основной задачей крана является подъем и опускание бурового оборудования, а также монтаж участка и перемещение элементов и остатков самого основного материала. Это защищает их от неблагоприятных погодных условий, таких как ветер.
Термин «башня» в названии крана подразумевает его конструктивные особенности. Основные элементы такой конструкции включают ножки, которые поддерживают весь вес и равновесие, и платформу, на которой хранятся все необходимые компоненты для работ. Чтобы облегчить доступ рабочимk на высоту, ножки башни крана оснащены поперечными балками, подобными решетчатым конструкциям.
Козловые краны используются, как правило, в более крупных проектах, таких как бурение каналов для нефти и воды. Такие виды работ требуют значительных затрат времени, материалов и различного оборудования, которое должно быть уместно размещено на площадке. Пребывание всего необходимого оборудования на объекте может потребовать значительных затрат времени и ресурсов.
Таким образом, наличие козлового крана на площадке будет способствовать организации временного хранилища для всех необходимых материалов и оборудования. Для небольших проектов, таких как строительство системы водоснабжения в деревне, такие большие установки, конечно же, не требуются.
Чем должна быть обеспечена каждая буровая установка
Каждая буровая установка должна быть укомплектована соответствующим оборудованием, в зависимости от ее типа. В общем случае буровые установки можно разделить на две категории: малые и большие. К малым буровым установкам относятся стандартные конструкции, используемые для относительно небольших соединений с грунтом.
Имея представление о функционировании септиков, используемых в частных домах, можно легко охватить идею того, какой именно буровой установки потребуется для данного проекта. Обычно такие работы занимают всего несколько рабочих дней, не требуют большого количества специализированного оборудования и могут легко перемещаться с места на место, эффективно выполняя поставленные задачи.
На противоположном конце шкалы находятся большие буровые установки, которые необходимы для осуществления долгосрочных проектов, реализация которых может занять месяцы или даже годы. Они требуют значительно больше оборудования и мощностей, так как процесс работы на ощутимо больших расстояниях требует наличия специализированного инструмента, что, в свою очередь, ускоряет весь процесс.
Представьте себе количество более мелких установок, которые понадобятся для бурения водопроводных и канализационных сетей в больших жилых массивах или конурбациях. Конечно, такая стратегия будет нецелесообразной и может занять больше времени, чем использование одной крупной установки.
Буровой раствор под высоким давлением поступает в буровую установку посредством вращающейся системы. Он происходит от неподвижного крюка и соединен с буровым шлангом, который, в свою очередь, присоединяется к стояку. В этом контексте вращающийся шарнир можно считать связующим звеном между буровой стрелой, подъемным устройством и бурильной колонной.
Сферы применения и базовое назначение
Нефтяные буровые установки являются важными для создания скважин различных назначений.
Они используются для:
- Бурения эксплуатационных скважин, которые предназначены для извлечения нефти, газа и сопутствующих компонентов;
- Разведочных скважин, пробуриваемых в местах, где геологоразведка уже подтвердила наличие нефти. Эти скважины помогают установить окончательные данные о запасах ресурса и создать функциональную схему участка;
- Бурения разведочных скважин, цель которых — анализ и прогнозирование поведения нефтяных месторождений, а также оценка возможных движений земной коры на этой территории и объема извлекаемой нефти;
- Мониторинговых скважин для постоянного контроля давления в зоны ведения добычи;
- Бурения наблюдательных скважин для определения объема извлеченной нефти и оставшихся запасов, а также для оценки взаимодействия между нефтью, газом и водой.
Так на изображении представлена нефтяная вышка, расположенная на суше.
Устройство и оборудование
Нефтяная вышка состоит из целого ряда систем:
- Энергетический комплекс, на который установлен дизельный двигатель для переработки топлива с целью получения необходимой мощности. Он приводит в действие электрический генератор, что позволяет осуществлять подачу электроэнергии на другие узлы и механизмы.
- Механическая система включает в себя подъемник, который перемещает тяжелые элементы с помощью лебедки, барабана с тросом и шкива.
Помимо вышеуказанных систем, буровая установка оснащена следующим оборудованием:
- Насос, ответственный за нагнетание бурового раствора в буровую установку;
- Трубы, обеспечивающие соединение между различными элементами и блоками;
- Вибрационный грохот, который используется для фильтрации химических смесей;
- Козловой кран, который можно охарактеризовать как «сердце» буровой установки, регулирующий процесс бурения;
- Дефлектор, который обеспечивает герметичное закрытие клапанов труб;
- Вращающееся колесо, балансирующее буровую цепь;
- Направляющая труба, используемая для вращения буровой установки;
- Бурильная труба, предоставляющая набор труб для выполнения бурения;
- Буровое долото, предназначенное для разрушения горных пород и изготавливаемое из различных материалов.
Следует отметить, что на схеме нефтяной буровой установки приведены все основные компоненты, необходимые для функционирования.
Эксплуатация нефтяных систем
Нефтяные вышки устанавливают с помощью блоков или комплексных систем. В качестве основы монтажа служат легкие опоры. Перед началом установки необходимо подготовить место, где будет устанавливаться сама буровая установка и сопутствующее оборудование. Это включает в себя маркировку территории и очищение её от легковоспламеняющихся предметов и мусора. Лебедка и роторный блок, вместе с прикрепленными к ним вспомогательными и опорными узлами, образуют несущую основу всей системы. Затем собираются вертикальные валы, стол ротора и будущий центральный узел скважины. Завершением этих операций станет монтаж моста крана и сопутствующего оборудования, который осуществляется с применением специального кранового машинного оборудования.
На изображении показан план расположения буровой установки.
Существуют различные методы установки буровых установок, а также их классификация:
- Субсборки — компоненты собираются отдельно;
- Малоблочные установки — собираются отдельные компоненты блочных систем;
- Крупноблочные системы — предсобранные системы соединяются болтами прямо на месте.
Транспортировка нефтяной буровой установки на строительную площадку — это непростая операция. Оборудование перемещается с использованием тракторов и специализированных сочлененных транспортных средств. Если внешние габариты позволяют, часто применяются полуприцепы. Весь процесс транспортировки можно разбить на несколько ключевых этапов:
- Производится расчет, в соответствии с которым выбирается необходимое транспортное средство;
- Подготавливается маршрут транспортировки, при этом принимаются во внимание условия дорожного покрытия и возможные препятствия;
- Назначаются крепежные элементы, которые обеспечат надежную фиксацию компонентов системы во время транспортировки;
- Производится загрузка оборудования на транспортное средство.
В зависимости от типа транспорта нефтеперекачивающие установки могут классифицироваться на:
- самоходные, которые имеют собственный двигатель и способны передвигаться самостоятельно;
- мобильные, перемещающиеся с использованием специальных транспортных средств;
- неподвижные, которые можно перемещать по секциям или блокам, но не имеют собственного механизма передвижения.
Вы можете посмотреть на видео, как работает нефтяная вышка:
