Поиск

Буровая установка – крупногабаритное механическое оборудование, используемое при бурении нефтяных и газовых скважин. Её основная функция – приведение в действие бурового инструмента для разрушения горных пород и бурения скважин, обеспечивая тем самым дальнейшую разработку месторождений нефти и газа. Её основные функции включают подъём и спуск бурового инструмента, вращательное бурение и промывку скважин. Она состоит в основном из силовых агрегатов, передаточных механизмов, рабочих механизмов и вспомогательного оборудования. По условиям эксплуатации её можно разделить на наземные и морские буровые установки, которые являются ключевой инфраструктурой для обеспечения поставок нефти и газа по всему миру.Системы основных компонентовA буровая установка состоит из восьми основных систем: подъемная система управляет подъемом и опусканием бурового инструмента с помощью лебедки и блоки шкивов; вращательная система приводит в движение буровое долото для разрушения горных пород; система циркуляции использует буровой раствор высокого давления для удаления шлама; система питания и трансмиссии обеспечивает распределение мощности; система управления координирует работу оборудования; вышка и основание обеспечивают опору; а вспомогательное оборудование включает в себя устройства безопасности, такие как противовыбросовый превенторs (BOP). Основные компоненты включают деррик, кронблок, поворотный стол, а также различные типы сверл. Верхний привод Буровые установки оснащены верхним приводом (силовым вертлюгом), который повышает эффективность бурения и подходит для работы на глубоких скважинах. Во время работы буровые насосы обеспечивают циркуляцию бурового раствора для охлаждения долота, а тормозные механизмы регулируют параметры бурения.Ⅰ. Подъемная системаПодъёмная система предназначена для подъёма и спуска бурового инструмента, спуска обсадной колонны, управления нагрузкой на долото (WOB) и подачи бурового инструмента. Она включает в себя буровую лебёдку, вспомогательные тормоза, кронблок, путевой блок, крюк, троси различные инструменты, такие как лифтовая ссылкас, лифты, щипцы и пластины.При подъёме барабан лебёдки наматывает канат; кронблок и талевый блок образуют вспомогательную блочную систему. Крюк поднимается, поднимая буровой инструмент с помощью таких инструментов, как элеваторные тяги и элеваторы. При опускании буровой инструмент или обсадная колонна опускаются под действием собственного веса, а скорость опускания крюка регулируется тормозным механизмом лебёдки и вспомогательными тормозами. В процессе обычного бурения скорость подачи бурового инструмента регулируется тормозным механизмом, а часть веса бурового инструмента переносится на буровое долото в виде нагрузки на долото для разрушения горных пород.Ⅱ. Роторная системаРоторная система — это типичная система буровой установки с роторным столом, предназначенная для приведения бурового инструмента во вращение для разрушения горных пород. Она включает в себя роторный стол, вертлюг и буровой инструментs. Состав бурового инструмента варьируется в зависимости от типа буримой скважины; обычно он включает в себя ведущую трубу, бурильная труба, утяжеленная бурильная трубаи буровые долота, а также стабилизаторы, амортизаторы и переходники.Среди них буровое долото – инструмент, непосредственно разрушающий горную породу. Утяжеленные бурильные трубы имеют большой вес и толщину стенки, что позволяет передавать нагрузку на долото. Бурильные трубы соединяют наземное и скважинное оборудование и передают крутящий момент. Ведущая труба обычно имеет квадратное поперечное сечение; роторный стол приводит во вращение всю бурильную колонну и долото через ведущую трубу. Вертлюг – типичный компонент роторной буровой установки: он не только принимает на себя вес бурового инструмента, но и обеспечивает его вращательное движение, одновременно обеспечивая канал для подачи бурового раствора под высоким давлением.Ⅲ. Система кровообращенияРоторная буровая установка оснащена циркуляционной системой, которая позволяет быстро выводить на поверхность шлам, образовавшийся в результате работы забойного долота, для обеспечения непрерывного бурения, одновременно охлаждая долото, защищая ствол скважины и предотвращая такие несчастные случаи при бурении, как обрушение ствола скважины и потеря циркуляции.Система циркуляции включает в себя буровой насосповерхностные коллекторы, резервуары для бурового раствора и оборудование для его очистки. Поверхностные коллекторы включают в себя коллекторы высокого давления, стояки и шланговые линии; оборудование для очистки бурового раствора включает в себя виброситос, пескоотделители, илоотделители и центрифуги для бурового раствора.Буровой насос забирает буровой раствор из резервуара. После нагнетания буровым насосом буровой раствор проходит через высоконапорный коллектор, стояк и шланговую линию, поступает в вертлюг и через пустотелые буровые инструменты опускается на забой скважины. Буровой раствор выбрасывается через сопла бурового долота, а затем выносит шлам обратно на поверхность через кольцевое пространство между стволом скважины и буровыми инструментами. Возвращаемый со забоя буровой раствор проходит через различные уровни очистки для удаления твердых частиц и затем используется повторно.Ⅳ. Энергетическое оборудованиеПодъёмная система, система циркуляции и роторная система — три основных рабочих узла буровой установки, обеспечивающих электропитание. Их согласованная работа обеспечивает бурение. Для обеспечения электропитания этих рабочих узлов буровая установка должна быть оснащена силовым оборудованием. Силовое оборудование буровой установки включает дизельные двигатели, двигатели переменного и постоянного тока.Ⅴ. Система трансмиссииСистема трансмиссии преобразует силу и движение, создаваемые силовым оборудованием, а затем передает и распределяет их между каждым рабочим агрегатом для удовлетворения различных потребностей в мощности каждого агрегата. Система трансмиссии обычно включает в себя редуктор, механизм переключения скоростей, механизм прямого/обратного хода и механизм соединения между несколькими силовыми агрегатами.Ⅵ. Система управленияДля обеспечения согласованной работы трёх основных рабочих органов буровой установки и соответствия требованиям технологии бурения буровая установка оснащена системой управления. Способы управления включают механическое, пневматическое, электрическое и гидравлическое управление.На буровых установках широко используется централизованное пневматическое управление. Бурильщик может выполнять практически все операции по управлению буровой установкой с пульта бурильщика, установленного на буровой установке, включая включение/выключение главного сцепления, подключение нескольких силовых агрегатов, запуск/остановку буровой лебедки, ротора и буровых насосов, а также управление высокой/низкой скоростью буровой лебедки.Ⅶ. Вышка и основаниеБуровая вышка и основание служат для установки и крепления различного бурового оборудования и инструментов, а также обеспечивают рабочую площадку для бурения. Буровая вышка используется для установки кронблока, подвешивания талевого блока, крюка, вертлюга и бурового инструмента, выдерживает буровые нагрузки и служит для установки стендов. Основание служит для установки силового агрегата, лебедки и ротора, поддерживает буровую вышку, подвешивает буровой инструмент через ротор и обеспечивает пространство по высоте между ротором и землей для установки необходимых противовыбросовых превенторов и обеспечения циркуляции бурового раствора.Ⅷ. Вспомогательное оборудованиеДля обеспечения безопасности и нормального хода бурения буровая установка также включает в себя другое вспомогательное оборудование, такое как ПБ дымовая труба для предотвращения выбросов, генераторная установка для освещения и вспомогательного питания при бурении, воздухокомпрессорное устройство для подачи сжатого воздуха, а также оборудование для водоснабжения и подачи масла.

The подъемная система в нефтяном бурении является важнейшим компонентом оборудования для бурения нефтяных скважин, в основном используется для спуска бурильных колонн и обсадных труб, а также для подвешивания бурильных колонн во время буровых работ. Ниже приведены некоторые из основных видов оборудования в этой системе:Ⅰ. ДеррикКонструктивные особенности: Деррик представляет собой крупногабаритную стальную конструкцию, обычно включающую такие типы, как башенный деррик, А-образный деррик и мачтовый деррик. Башенный деррик имеет общую башенную конструкцию с высокой устойчивостью и грузоподъемностью, способную выдерживать большие нагрузки. Однако он большой по размеру, тяжелый по весу и относительно сложен в разборке, сборке и транспортировке. А-образный деррик состоит из двух наклонных кронштейнов и верхней поперечной балки, напоминающей по форме букву «А». Он имеет компактную конструкцию, удобен для разборки и сборки и широко применяется. Мачтовый деррик относительно низкий и имеет небольшую площадь основания, подходит для мест с ограниченным пространством.Функция: Деррик обеспечивает поддержку и фиксацию всей подъемной системы. Благодаря стальной конструкции каркаса, он выдерживает вес оборудования, такого как коронный блок, путевой блок, и бурильная колонна, а также различные силы натяжения и давления, возникающие в процессе подъема. Позволяет вертикально поднимать и опускать бурильную колонну, а также обеспечивает установочные позиции для подъемного оборудования и инструментов, таких как кронблок, талевый блок, поворотный вертлюг, (верхний привод) силовые ключи и элеватор. Он также обеспечивает операторам достаточно места для выполнения буровых работ.Ⅱ. Блок короныСтруктурный состав: Установленный в верхней части вышки, он представляет собой фиксированный блок шкивов, состоящий из нескольких шкивов.The коронный блок шиves обычно изготавливаются из высококачественной стали, обладающей высокой износостойкостью и прочностью, позволяющей выдерживать огромные растягивающие усилия, возникающие при частых подъемах и опусканиях.Функция: Он изменяет направление троса, передает тяговое усилие лебедки на талевый блок и осуществляет подъем и опускание груза. бурильная колоннаБлагодаря сочетанию нескольких шкивов можно эффективно распределить тяговое усилие, снизить нагрузку, прилагаемую к одному шкиву, и повысить надежность и безопасность системы.Ⅲ. Транспортный блокКонструктивные особенности: Соединенный с кронблоком тросом, это подвижный блок шкивов, обычно состоящий из нескольких шкивов, который взаимодействует с блоком шкивов кронблока через трос, образуя подъемную систему, экономящую труд. Количество и размер шкивов определяются в соответствии с грузоподъемностью талевого блока и требованиями буровой операции. Нижняя часть талевого блока соединена с бурильной колонной через крюк талевого блока. Под действием подъемной системы он заставляет бурильную колонну двигаться вверх и вниз. Конструктивная конструкция талевого блока должна обеспечивать его гибкость и устойчивость во время движения, а также выдерживать вес бурильной колонны и ударную силу во время подъема.Функция: Приводимый в действие лебедкой, он перемещает бурильную колонну вверх и вниз посредством натяжения троса. Поскольку талевый блок представляет собой подвижный блок шкива, в соответствии с принципом экономии труда блока шкива, он может усиливать тяговое усилие лебедки, позволяя поднимать более тяжелые бурильные колонны.Ⅳ. КрючокСтруктурный состав: Крюк присоединяется ниже талевого блока, подвешивая бурильную колонну через корпус крюка, и образует подъемную систему вместе с талевым блоком, кронблоком и лебедкой. Крюк имеет вращающийся корпус крюка и предохранительное запирающее устройство.Функция: Его принцип работы относительно прост. Он в основном использует собственные структурные особенности и соединительные устройства для передачи тягового усилия талевого блока на бурильную колонну, облегчая соединение и разъединение с соединением бурильной колонны и предотвращая случайное падение бурильной колонны во время процесса подъема. Вращающаяся функция корпуса крюка позволяет бурильной колонне вращаться по мере необходимости во время процесса подъема и опускания. Например, при соединении или разборке бурильных труб она позволяет точно выровнять резьбу бурильных труб. Предохранительное запирающее устройство крюка предотвращает случайное открытие корпуса крюка после подвешивания бурильной колонны, гарантируя, что бурильная колонна не упадет, и гарантируя безопасность операции. Грузоподъемность крюка варьируется в зависимости от глубины скважины и веса бурильной колонны, как правило, от нескольких десятков тонн до нескольких сотен тонн.Ⅴ. Буровая лебедкаThe буровая лебедкаs является не только основным оборудованием подъемной системы, но и основной частью всей буровой и ремонтной установки, а также одним из трех основных рабочих агрегатов буровой и ремонтной установки. Классическая трехосная буровая установка с электроприводом.Конструктивные особенности: Как силовое оборудование подъемной системы и источник питания, он обычно приводится в действие электродвигателем или дизельным двигателем. Лебедка содержит такие компоненты, как передаточное устройство, барабан и тормозная система.Функция: Он управляет скоростью подъема и положением талевого блока и буровой колонны путем наматывания и разматывания троса. Передаточное устройство может передавать мощность на барабан с различными скоростями вращения и крутящими моментами в соответствии с различными требованиями к эксплуатации. Когда буровую колонну необходимо поднять, барабан вращается вперед и наматывает трос, тем самым вытягивая талевый блок и соединенную буровую колонну вверх; при опускании буровой колонны барабан вращается в обратном направлении и отпускает трос, и буровая колонна медленно опускается под действием собственной силы тяжести. Тормозная система использует такие компоненты, как тормозные колодки или тормозные диски, чтобы быстро остановить вращение барабана, когда это необходимо, останавливая буровую колонну в указанном положении и достигая функции зависания, обеспечивая безопасность и точное управление операцией.Ⅵ. Проволочный тросКонструктивные особенности: Изготовленный из высокопрочной и коррозионно-стойкой стали, он имеет высокую прочность на разрыв и хорошую гибкость. Как правило, он скручен из нескольких прядей стальной проволоки, а внешний слой может также иметь защитный слой для улучшения его износостойкости и коррозионной стойкости. Для обеспечения срока службы и безопасности троса необходимо регулярно его осматривать, смазывать и заменять. При выборе троса следует определить подходящий трос в соответствии с такими факторами, как глубина скважины и нагрузка.Функция: Он соединяет кронблок, талевый блок и лебедку, передает тяговое усилие и подвешивает бурильную колонну. Во время процесса бурения трос должен выдерживать огромное тяговое усилие, поэтому его качество и производительность напрямую влияют на безопасность и надежность подъемной системы. Трос обходит несколько шкивов кронблока и талевого блока, образуя многорядную канатную систему. Согласно принципу экономии труда шкивного блока, таким образом, лебедке нужно только обеспечить тяговое усилие, меньшее силы тяжести бурильной колонны, чтобы добиться подъема бурильной колонны. Например, система кронблока и талевого блока, состоящая из нескольких шкивов, может усилить тяговое усилие лебедки в несколько раз, что позволяет поднимать бурильные колонны весом в десятки тонн или даже сотни тонн. В то же время блок шкивов может также изменять направление силы, позволяя эксплуатировать лебедку в более удобном положении, в то время как бурильную колонну можно поднимать и опускать вертикально.Кроме того, подъемная система для нефтяного бурения может также включать некоторое вспомогательное оборудование, такое как устройство предотвращения столкновений для предотвращения слишком высокого подъема талевого блока и столкновения с кронблоком, а также анкер мертвого каната для фиксации одного конца троса. Эти устройства работают вместе, чтобы гарантировать, что подъемная система для нефтяного бурения может работать безопасно и эффективно, и завершать операции, такие как спускоподъемные колонны и обсадные трубы во время процесса бурения нефти.