Технологическая схема бурения скважин вращательным способом

Обновлено: 04.07.2024

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Технологическая карта (ТК) составлена на производство работ по бурению скважин и погружению стальных труб для креплений траншей и котлованов на строительных объектах Главмосстроя.

1.2. В состав работ, рассматриваемых технологической картой, входят:

геодезическая разбивка осей труб и мест бурения;

монтаж установки над местом бурения;

установка первого шнека;

последовательное наращивание шнеков;

подъем шнеков с отсоединением;

погружение обсадных стальных труб;

перемещение станка по ходу работ.

1.3. Технологическая карта предназначена для составления проектов производства работ (ППР) и с целью ознакомления рабочих и ИТР с правилами производства работ и организацией труда рабочих.

1.4. При привязке технологической карты к конкретному объекту и условиям строительства уточняются схемы производства работ, объемы работ, калькуляция затрат труда, приспособления и средства механизации.

2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА

2.1. До начала работ по бурению скважин и погружению стальных труб должны быть:

получены все необходимые документы на право производства работ;

выполнена планировка площадки;

выполнена геодезическая разбивка осей труб и мест бурения;

обозначены и отшурфлены находящиеся в зоне работы действующие подземные коммуникации;

ограждена территория строительной площадки;

завезены на стройплощадку механизмы, оборудование и материалы;

подготовлена площадка под буровую установку.

Бурение скважин и погружение стальной трубы

2.2.. Установить буровую установку УГБ-50 м (лист 1) над местом расположения скважины и запустить двигатель бурового агрегата.

2.3. Поднять мачту буровой установки, установив ее вертикально, поддомкратить и закрепить защитными хомутами.

2.4. Поднять и установить первый шнек и шпиндель, проверить надежность соединения коронки со шнеком, откопать приямок в месте расположения скважин и опустить вращатель.

2.5. В начале бурения скважины:

погружение первого шнека производить на малых оборотах вращения с целью предотвращения искривления скважины (отклонение от ее вертикали);

после погружения первого шнека в грунт остановить вращение шнековой колонны.

2.6. Для продолжения бурения скважины поднять вращатель на высоту шнека (1,7 - 1,8 м), установить очередной шнек на хвостовик шнековой колонны, соединить шнек между собой запорным «пальцем», обязательно застропив его фиксатором, а затем для соединения головки шпинделя вращателя с хвостовиком шнека вручную опустить вращатель и повернуть шпинделевую головку.

2.7. Включить вращатель и продолжить бурение на 2 - 3 скорости, отбрасывая при этом грунт, подаваемый шнековой колонкой из устья скважины.

2.8. После достижения глубины скважины, соответствующей проекту, бурение остановить.

2.9. Произвести подъем шнековой колонны, выполняя следующие операции:

прекратить подачу вниз шнековой колонны и в течение 2 - 5 мин осуществлять ее свободное вращение (раскручивание);

остановить вращатель и поднять его на высоту 1,5 - 1,7 м;

соединить серьгу с хвостовиком шнековой колонны при помощи пальца с защелкой или болта, исключающих самопроизвольное соскакивание серьги с хвостовика шнековой колонны во время подъема и опускания ее на землю. Максимальное количество извлекаемых шнеков при подъеме шнековой колонны не должно быть больше четырех штук;

установить под поднятой частью шнеков колонны подкладную вилку, снять расположенный выше вилки пружинный фиксатор и выбить соединительный палец;

приподнять шнековую колонну на 10 - 20 см с одновременным производством ударов молотком по месту соединения шнеков в случае их заклинивания;

отсоединенную часть шнековой колонны отвести в сторону, а затем повторить все операции, упомянутые выше в п. 2.9, до полного извлечения колонны из скважины.

2.10. Поднять обсадную трубу, длина которой не должна превышать 12 м и установить ее вертикально над устьем скважины.

2.11. Произвести свободный спуск трубы в скважину, а затем произвести ее добавку до требуемой глубины ударной «бабой».

2.12. Наращивать обсадную трубу (при необходимости) следует путем подъема следующего звена и соединения его муфтой на резьбе или сваркой.

2.13. При невозможности добить колонну обсадных труб на требуемую глубину ударной бабой необходимо произвести углубление скважины ударно-канатным способом (подработка забоя скважины желонкой), а затем забивку колонны ударной бабой повторить.

2.14. Ударно-канатный способ бурения может потребоваться при проходке скважины и на меньшей глубине, чем 8,5 м, если в процессе вращательного бурения будет иметь место прихват шнеков в слабых, оплывающих или в слабоувлажненных глинах и суглинках.

2.15. Элементы консольных и распорных креплений из стальных труб Æ 219 ´ 12 мм, как в грунтах естественной влажности, так и в водонасыщенных, подбираются по табл. 1, 2, 3.

Схемы организации работ по бурению скважин и погружению стальных труб приведены на листах 2, 3.

2.16. Бурение скважин и погружение стальных труб выполняется звеном рабочих, состав которого приведен в графике производства работ (приложение 1),

Калькуляция трудовых затрат приведена в приложении 2.

2.18. При производстве работ следует строго соблюдать требования СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве» и системы стандартов безопасности труда (ССБТ), а также руководство по эксплуатации установки УГБ-50 м.

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
на 1190 пог. м скважины (170 шт. труб)

Производительность в смену - 15 т.руб.

Затраты груда - 133,54 чел.-дн.

Стоимость затрат груда - 679,28 руб.

Потребность в машинах - 23,74 маш.-см.

4. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

Потребность в стальных трубах Æ 219 мм, l = 7 м на 1190 пог. м скважины - 170 шт.

ВРАЩАТЕЛЬНОЕ БУРЕНИЕ СКВАЖИН

При вращательном бурении разрушение породы происходит в результате одновременного воздействия на долото нагрузки и крутящего момента. Под действием нагрузки долото внедряется в породу, а под влиянием крутящего момента скалывает ее.

Существует две разновидности вращательного бурения – роторный и с забойными двигателями.

При роторном бурении (рис. 9) мощность от двигателей 9 передается через лебедку 8 к ротору 16 - специальному вращательному механизму, установленному над устьем скважины в центре вышки. Ротор вращает бурильную колонну и привинченное к ней долото 1. Бурильная колонна состоит из ведущей трубы 15 и привинченных к ней с помощью специального переводника 6 бурильных труб 5.

Следовательно, при роторном бурении углубление долота в породу происходит при движении вдоль оси скважины вращающейся бурильной колонны, а при бурении с забойным двигателем – невращающейся бурильной колонны. Характерной особенностью вращательного бурения является промывка

При бурении с забойным двигателем долото 1 привинчено к валу, а бурильная колонна – к корпусу двигателя 2. При работе двигателя вращается его вал с долотом, а бурильная колонна воспринимает реактивный момент вращения корпуса двигателя, который гасится невращающимся ротором (в ротор устанавливают специальную заглушку).

Буровой насос 20, приводящийся в работу от двигателя 21, нагнетает буровой раствор по манифольду (трубопроводу высокого давления ) 19 в стояк - трубу 17, вертикально установленную в правом углу вышки, далее в гибкий буровой шланг (рукав) 14, вертлюг 10 и в бурильную колонну. Дойдя до долота, промывочная жидкость проходит через имеющиеся в нем отверстия и по кольцевому пространству между стенкой скважины и бурильной колонной поднимается на поверхность. Здесь в системе емкостей 18 и очистительных механизмах (на рисунке не показаны) буровой раствор очищается от выбуренной породы, затем поступает в приемные емкости 22 буровых насосов и вновь закачивается в скважину.

В настоящее время применяют три вида забойных двигателей – турбобур, винтовой двигатель и электробур (последний применяют крайне редко).

При бурении с турбобуром или винтовым двигателем гидравлическая энергия потока бурового раствора, двигающегося вниз по бурильной колонне, преобразуется в механическую на валу забойного двигателя, с которым соединено долото.

При бурении с электробуром электрическая энергия подается по кабелю, секции которого смонтированы внутри бурильной колонны и преобразуется электродвигателем в механическую энергию на валу , которая непосредственно передается долоту.

По мере углубления скважины бурильная колонна, подвешенная к полиспастной системе, состоящей из кронблока (на рисунке не показан), талевого блока 12, крюка 13 и талевого каната11, подается в скважину. Когда ведущая труба 15 войдет в ротор 16 на всю длину, включают лебедку, поднимают бурильную колонну на длину ведущей трубы и подвешивают бурильную колонну с помощью клиньев на столе ротора. Затем отвинчивают ведущую трубу 15 вместе с вертлюгом 10 и спускают ее в шурф (обсадную трубу, заранее установленную в специально пробуренную наклонную скважину) длиной, равной длине ведущей трубы. Скважина под шурф бурится заранее в правом углу вышки примерно на середине расстояния от центра до ее ноги. После этого бурильную колонну удлиняют (наращивают), путем привинчивания к ней двухтрубной или трехтрубной свечи (двух или трех свинченных между собой бурильных труб), снимают ее с клиньев, спускают в скважину на длину свечи, подвешивают с помощью клиньев на стол ротора, поднимают из шурфа ведущую трубу с вертлюгом, привинчивают ее к бурильной колонне, освобождают бурильную колонну от клиньев, доводят долото до забоя и продолжают бурение.

Для замены изношенного долота поднимают из скважины всю бурильную колонну, а затем вновь спускают ее. Спуско-подъемные работы ведут также с помощью полиспастной системы. При вращении барабана лебедки талевый канат наматывается на барабан или сматывается с него, что и обеспечивает подъем или спуск талевого блока и крюка. К последнему с помощью штропов и элеватора подвешивают поднимаемую или спускаемую бурильную колонну.

При подъеме БК развинчивают на свечи и устанавливают их внутри вышки нижними концами на подсвечники, а верхние заводят за специальные пальцы на балконе верхового рабочего. Спускают БК в скважину в обратной последовательности.

Таким образом процесс работы долота на забое скважины прерывается наращиванием бурильной колонны и спуско-подъемными операциями (СПО)для смены изношенного долота.

Как правило, верхние участки разреза скважины представляют собой легкоразмываемые отложения. Поэтому пред бурением скважины сооружают ствол (шурф) до устойчивых пород (3-30 м) и в него спускают трубу 7 или несколько свинченных труб (с вырезанным окном в верхней части) длиной на 1-2 м больше глубины шурфа. Затрубное пространство цементируют или бетонируют. В результате устье скважины надежно укрепляется.

К окну в трубе приваривают короткий металлический желоб, по которому в процессе бурения буровой раствор направляется в систему емкостей 18 и далее, пройдя через очистительные механизмы (на рисунке не показаны), поступает в приемную емкость 22 буровых насосов.

Трубу (колонну труб) 7, установленную в шурфе, называют направлением. Установка направления и ряд других работ, выполняемых до начала бурения, относятся к подготовительным. После их выполнения составляют акт о вводе в эксплуатацию буровой установки и приступают к бурению скважины.

Пробурив неустойчивые, мягкие, трещиноватые и кавернозные породы, осложняющие процесс бурения (обычно 400-800 м), перекрывают эти горизонты кондуктором 4 и цементируют затрубное пространство 3 до устья. При дальнейшем углублении могут встретиться горизонты, также подлежащие изоляции, такие горизонты перекрываются промежуточными (техническими) обсадными колоннами.

Пробурив скважину до проектной глубины, спускают и цементируют эксплуатационную колонну (ЭК).

После этого все обсадные колонны на устье скважины обвязывают друг с другом, применяя специальное оборудование. Затем против продуктивного пласта в ЭК и цементном камне пробивают несколько десятков (сотен) отверстий, по которым в процессе испытания, освоения и последующей эксплуатации нефть (газ) будут поступать в скважину.

Сущность освоения скважины сводится к тому, чтобы давление столба бурового раствора, находящегося в скважине, стало меньше пластового. В результате создавшегося перепада давления нефть (газ) из пласта начнет поступать в скважину. После комплекса исследовательских работ скважину сдают в эксплуатацию.

На каждую скважину заводится паспорт, где точно отмечаются ее конструкция, местоположение устья, забоя и пространственное положение ствола по данным инклинометрических измерений ее отклонений от вертикали (зенитные углы) и азимута (азимутальные углы). Последние данные особенно важны при кустовом бурении наклонно-направленных скважин во избежание попадания ствола бурящейся скважины в ствол ранее пробуренной или уже эксплуатирующейся скважины. Фактическое отклонение забоя от проектного не должно превышать заданных допусков.

Буровые работы должны выполняться с соблюдением законов об охране труда и окружающей природной среды. Строительство площадки под буровую, трасс для передвижения буровой установки, подъездных путей, линий электропередач, связи, трубопроводов для водоснабжения, сбора нефти и газа, земляных амбаров, очистных устройств, отвал шлама должны осуществляться лишь на специально отведенной соответствующими организациями территории. После завершения строительства скважины или куста скважин все амбары и траншеи должны быть засыпаны, вся площадка под буровую – максимально восстановлена (рекультивирована) для хозяйственного использования.

ОБЩАЯ СХЕМА БУРЕНИЯ

Для бурения нефтяных и газовых скважин в России применяют только вращательный метод. При этом методе скважина как бы высверливается вращающимся долотом. Разбуренные частицы породы выносятся на поверхность циркулирующей струей промывочной жидкости либо с нагнетаемым в скважину воздухом или газом. В зависимости от местонахождения двигателя вращательное бурение разделяют на роторное и турбинное. При роторном бурении двигатель находится на поверхности и приводит во вращение долото на забое при помощи колонны бурильных труб. При турбинном бурении двигатель (турбобур или электробур) перенесен к забою скважины и установлен над долотом.

Процесс бурения включает в себя следующие операции: 1) спускоподъемные работы — спуск бурильных труб с долотом в скважину до забоя и подъем их с отработанным долотом; 2) работа долота на забое — разрушение породы долотом.

Эти операции периодически прерываются для спуска в скважину обсадных труб, которые используются для предохранения стенок скважины от обвалов и разобщения нефтяных (газовых) и водяных горизонтов [9, 30].

Одновременно в процессе бурения выполняется ряд вспомогательных работ: отбор керна, приготовление промывочной жидкости, каротаж, замер кривизны ствола скважины, освоение ее с целью вызова притока нефти или газа.

Полный цикл строительства скважины включает следующие основные элементы:

1) монтаж буровой вышки, бурового (силового) оборудования и строительства привышечных сооружений;

2) подготовительные работы к бурению скважин;

3) процесс бурения;

4) вскрытие и разобщение пластов (спуск обсадных труб и их цементирование);

Виды бурения по глубине (м)

Бурение - это процесс сооружения скважины путем разрушения горных пород.

Бурение скважин– сложный технологический процесс строительства ствола буровых скважин, состоящий из следующих основных операций:

· углубление скважин посредством разрушения горных пород буровым инструментом;

· удаление выбуренной породы из скважины;

· крепление ствола скважины в процессе ее углубления обсадными колоннами;

· проведение комплекса геолого-геофизических работ по исследованию горных пород и выявлению продуктивных горизонтов;

· спуск на проектную глубину и цементирование последней (эксплуатационной) колонны.

· мелкое (до 1500)

· на средние глубины (до 4500),

· глубокое (до 6000),

· сверхглубокое (глубже 6000)

Примечание. Глубина Кольской скважины – 12650 м.

Скважины углубляют, разрушая породу по всей площади забоя (сплошным забоем, рис. 2 а) или по его периферийной части (кольцевым забоем рис. 2 б). В последнем случае в центре скважины остается колонка породы – керн, которую периодически поднимают на поверхность для непосредственного изучения.

Классификация способов бурения на нефть и газ приведена в таблице 21

Таблица 21. Способы бурения на нефть и газ

По способу воздействия на горные породы	Механическое	Ударное
Вращательное	Роторное; СВП
С забойным двигателем	Винтовой двигатель
Электробур
Турбобур
Немеханическое	Гидравлическое
Термическое
Взрывное
Электрофизическое
По характеру разрушения горных пород на забое	Сплошное
Колонковое
По типу долота	режуще-скалывающего действия	Лопастные
дробяще-скалывающего действия	Шарошечные
режуще-истирающего действия	Алмазные
Твердосплавные

При механическом бурении буровой инструмент непосредственно воздействует на горную породу, разрушая ее, а при немеханическом разрушение происходит без непосредственного контакта с породой источника воздействия на нее. Немеханические способы бурения пока не нашли широкого промышленного применения и находятся в стадии разработки.

Механические способыбурения подразделяются на ударное и вращательное.

Приударном бурении разрушение горных пород производится долотом 1, подвешенным на канате (рис. 2). Буровой инструмент включает также ударную штангу 2 и канатный замок 3. Он подвешивается на канате 4, который перекинут через блок 5, установленный на какой-либо мачте (условно не показана). Возвратно-поступательное движение бурового инструмента обеспечивает буровой станок 6. По мере углубления скважины канат удлиняют. Цилиндричность скважины обеспечивается поворотом долота во время работы.

Рис. 2. Схема ударного бурения:

1 — долото; 2 - ударная штанга; 3—канатный замок; 4—канат;

5 — блок; 6—буровой станок

Для очистки забоя от разрушенной породы буровой инструмент периодически извлекают из скважины, а в нее опускают желонку,похожую на длинное ведро с клапаном в дне. При погружении желонки в смесь из жидкости (пластовой или наливаемой сверху) и разбуренных частиц породы клапан открывается и желонка заполняется этой смесью. При подъеме желонки клапан закрывается и смесь извлекается наверх.

По завершении очистки забоя в скважину вновь опускается буровой инструмент и бурение продолжается. Во избежание обрушения стенок скважины в нее спускают обсадную трубу, длину которой наращивают по мере углубления забоя.

В настоящее время при бурении нефтяных и газовых скважин ударное бурение в нашей стране не применяют.

Нефтяные и газовые скважины сооружаются методом вращательного бурения.При данном способе породы дробятся не ударами, а разрушаются вращающимся долотом, на которое действует осевая нагрузка. Крутящий момент передается на долото или с поверхности от вращателя (ротора) через колонну бурильных труб (роторное бурение) или от забойного двигателя (турбобура, электробура, винтового двигателя), установленного непосредственно над долотом.

Турбобур— это гидравлическая турбина, приводимая во вращение спомощью нагнетаемой в скважину промывочной жидкости. Электробур представляет собой электродвигатель, защищенный от проникновения жидкости, питание к которому подается по кабелю с поверхности.

Винтовой двигатель— это разновидность забойной гидравлической машины, в которой для преобразования энергии потока промывочной жидкости в механическую энергию вращательного движения использован винтовой механизм.

По характеру разрушения горных пород на забоеразличают сплошное и колонковое бурение.

При сплошномбурении разрушение пород производится по всей площади забоя. Колонковоебурение предусматривает разрушение пород только по кольцу (по периферийной его части) с целью извлечения керна -цилиндрического образца горных пород на всей или на части длины скважины. С помощью отбора кернов изучают свойства, состав и строение горных пород, а также состав и свойства насыщающего породу флюида.

Несколько близко расположенных скважин образуют куст (скважины наклонные + 1 вертикальная). Разбуривание участка таким способом называется кустовым бурением.

При необходимости применяют наклонное бурение: наклонно-направленное, кустовое, много-забойное, двуствольное (рис. 3).

Рис. 3. Виды скважин

При спуске в скважину нескольких эксплуатационных колонн для одновременной добычи нефти и газа с разных горизонтов скважина называется многорядной.

Для увеличения области дренирования пласта от основного ствола скважины бурят несколько дополнительных наклонных стволов (многозабойная скважина). Продуктивность такой скважины зависит от длины дополнительных стволов, радиуса дренирования и количества дополнительных стволов. Продуктивность характеризуется отношением L_отв/R_к. Скважины бывают большого, нормального, уменьшенного и малого диаметров.

Нефть, Газ и Энергетика

Затем отвинчивают ведущую трубу 15 вместе с вертлюгом 10 и спускают ее в шурф (обсадную трубу, заранее установленную в специально пробуренную наклонную скважину) длиной, равной длине ведущей трубы. Скважина под шурф бурится заранее в правом углу вышки примерно на середине расстояния от центра до ее ноги. После этого бурильную колонну удлиняют (наращивают), путем привинчивания к ней двухтрубной или трехтрубной свечи (двух или трех свинченных между собой бурильных труб), снимают ее с клиньев, спускают в скважину на длину свечи, подвешивают с помощью клиньев на стол ротора, поднимают из шурфа ведущую трубу с вертлюгом, привинчивают ее к бурильной колонне, освобождают бурильную колонну от клиньев, доводят долото до забоя и продолжают бурение.

Для замены изношенного долота поднимают из скважины всю бурильную колонну, а затем вновь спускают ее. Спуско-подъемные работы ведут также с помощью полиспастной системы.

барабана лебедки талевый канат наматывается на барабан или сматывается с него, что и обеспечивает подъем или спуск талевого блока и крюка. К последнему с помощью штропов и элеватора подвешивают поднимаемую или спускаемую бурильную колонну.

Затрубное пространство цементируют или бетонируют. В результате устье скважины надежно укрепляется.

Пробурив скважину до проектной глубины, спускают и цементируют эксплуатационную колонну (ЭК).

Нефть, Газ и Энергетика

Бурение - это процесс создания ствола скважины путем разрушения горных пород и удаления продуктов разрушения (выбуренной породы).

Способы бурения скважин

По особенностям разрушения горных пород (РГП) на забое скважины все способы бурения можно подразделить на три группы:

Из перечисленных групп наибольшее распространение имеют способы механического бурения.

По сравнению с ударным вращательное бурение имеет существенное преимущество. Оно состоит в том, что породоразрушающий инструмент находится в постоянном контакте с забоем, вращаясь вокруг своей оси, а выбуренная порода непрерывно удаляется с забоя. Это преимущество обеспечило способам вращательного бурения более высокую производительность и широкое применение.

Движение породоразрушающего инструмента

Местонахождение привода породоразрушающего инструмента

Рис. 1.2. Классификация способов глубокого бурения

При роторном бурении разрушение горной породы на забое скважины происходит в результате силового воздействия породоразрушающего инструмента, который с поверхности (с помощью бурильной колонны) приводится во вращение вокруг своей оси, проходящей через центр забоя. Обломки горных пород (выбуренная порода), отделившиеся от забоя, тотчас удаляются потоком жидкости или струей газообразных агентов. Начало использованию вращательного бурения на нефть было положено в конце 80-х годов Х I Х столетия в Новом Орлеане (штат Луизиана, США). Но внедрение роторного способа бурения обычно относят к 1901 г., когда он был применен в штате Техас на площади Корсикана. В России вращательное бурение впервые применили в Грозном в 1902 г. для бурения скважины на нефть глубиной 345 м.

Объемный забойный гидравлический двигатель начали осваивать с 60-х годов. В нем для преобразования гидравлической энергии потока жидкости применен героторный винтовой механизм.

Электробур был создан советскими инженерами А.П. Островским и Н.В. Александровым в 1938 г., а в 1940 г. с помощью электробура в районе Баку была пробурена первая скважина. Способ бурения с электробуром весьма перспективен, так как благодаря наличию канала связи с забоем позволяет получать оперативную информацию о работе инструмента в скважине.

Колонковое бурение (разновидность вращательного) отличается тем, что разрушение горной породы происходит по кольцевому забою, в результате чего остается неразрушенный столбик горной породы, который в виде образца (керна) извлекают на поверхность. Применение колонкового бурения началось с середины Х I Х столетия. А в 1862 г. швейцарский часовщик Георг Лешо впервые использовал этот способ в Альпах при проводке тоннеля Мон-Сени. Несколько позже проф. Петербургского горного института С. Г. Войслав разработал конструкцию бурового станка для колонкового бурения.

Классификация рассмотренных способов приведена на рис. 1. 2.

Углубление скважины

Проходка ствола скважины предусматривает два основных технологических процесса: разрушение горной породы на забое скважины и удаление ее обломков с забоя и из скважины. Масса частиц горной породы, отделенных от забоя, называется выбуренной породой..

Крепление скважины

Вращательное бурение

Вращательное бурение — способ сооружения скважин путем разрушения горной породы за счет вращения прижатого к забою породоразрушающего инструмента (долото, коронка).

роторное бурение (вращение передается инструменту через бурильную колонну ротором, установленным в буровой вышке),
турбинное бурение (вращение инструмента двигателем-турбобуром непосредственно на забое),
роторно-турбинное бурение (вращение инструмента турбобуром, установленным в забойном агрегате, вращаемом через колонну ротором),
реактивно-турбинное бурение (вращение инструмента турбобуром, агрегат вращается от реактивных моментов),
электробурение (вращение инструмента электромотором непосредственно на забое),
бурение объемным двигателем (вращение инструмента винтовым гидравлическим двигателем на забое).

Вращательное бурение заменило ударное бурение во 2 й половине 19 в., с начала 20 в. вращательное бурение — основной способ сооружения скважин.

Установки разведочного бурения

Установки разведочного бурения - установки, предназначенные для бурения структурно-поисковых и геофизических скважин на нефть, природный газ, воду и др.

Комплект Установки для разведочного бурения включает:

электродвигатель;
пускорегулирующая, осветительная и сигнальная аппаратура;
двигатель внутреннего сгорания в качестве привода установки;
устройство для отвода промывной жидкости от устья скважины;
устройство для отвода пыли и шума от устья скважины;
устройство для механизированной укладки керна (установки для бурения гидротранспорта керна);
устройство для ведения операция по перемещению, погрузке и разгрузке технологического инструмента;
ограничители или сигнализаторы переподъема, предупреждающие затаскивание фарштуля или талевого блока в кронблок;
устройства сигнализации о приближении к проводам действующих ЛЭП;
двусторонняя сигнализация;
гидроприводы;
пневмоприводы;
электроприводы;
электрокоммуникации;
пульт управления установкой

Технологии и оборудование для бурения морских скважин похожи на те, которые используются для наземного бурения.

в расположении буровой установки и оборудования,
в некоторых конкретных технологиях бурения, которые должны быть адаптированы к требованиям, диктуемым гораздо более сложными и часто экстремальными условиями окружающей среды;
морское бурение дороже

Основные типы установок для наземного геологоразведочного бурения на нефти и газа:

1)УРБ-2А2

бурения геофизических и структурно-поисковых скважин на нефть и газ вращательным способом с очисткой забоя скважины промывкой, продувкой или транспортировкой разрушенной породы на поверхность шнеками.

Установка главным образом имеет:

перемещающийся вращатель с гидроприводом (используется в процессе бурения, наращивания бурильного инструмента без отрыва его от забоя и выполняет совместно с гидроподъемником работу по спуску-подъему инструмента и его подачу при бурении).

Мощность и кинематика вращателя обеспечивают также свинчивание-развинчивание бурильных труб, в результате этого отпадает необходимость в специальных механизмах.

Управление установкой полностью гидрофицировано, в том числе подъем-опускание мачты, и сконцентрировано на пульте бурильщика.

Конструкцией установки предусматривается возможность бурения скважин с очисткой забоя промывкой или продувкой, для чего монтируется буровой насос или компрессор, а также бурение шнековым способом.

Основными конструктивными элементами установки являются:

установка бурового насоса.

Известны следующие разновидности установок разведочного бурения УРБ-2А2

УРБ-2А2У

Бурение геофизических, структурно-поисковых, гидрогеологических и инженерных скважин вращательным способом с промывкой и продувкой, шнеками, пневмоударником. Имеет механизмы статического и динамического зондирования. Установка работает с углом наклона мачты от вертикали от 0 до 15.

Буровая установка УРБ-4Т

1)Бурение геофизических и структурно-поисковых скважин на нефть и газ вращательным способом с промывкой, продувкой забоя или шнеками.

Транспортной базой установки служит тралевочный трактор, на котором установлена мачта 1 и смонтированы установочная рама 3, цилиндр подъема мачты 4, раздаточная коробка 2, промежуточный вал, пульт управления 5, обвязка гидросистемы, каретка, установка опорных домкратов, патрон для шнеков, элеватор, вращатель 6, талевая система 7, герметизатор, шламозащитное устройство и сальник.

Буровая установка УРБ-2,5А

1)Установка разведочного бурения смонтирована на автомобиле КамАЗ-4310 и включает мачту 3 с кронблоком 1 и вертлюгом 2, буровой насос 4, гидравлический домкрат подъема мачты 5, электрооборудование 6, пневмосистему 7, главную трансмиссию, механизм подачи, устройство для шнекового бурения, коробку передач, лебедку, устройство для развинчивания труб, ротор и систему управления.

Краткие технические данные установок приведены в таблице

Буровая установка УРБ-30

Предназначена для структурно-поискового бурения на нефть и газ роторным способом в породах мягкой и средней твердости с прямой промывкой

Состоит из следующих составных частей:

- мачты телескопической, двухсекционной с открытой передней гранью;

- лебёдки с коробкой перемены передач с приводом от тягового двигателя автомобиля;

- трансмиссии для передачи вращательного движения от коробки отбора мощности автомобиля к раздаточному редуктору для бурового насоса и генератора, к коробке перемены передач лебёдки, гидронасосам;

- ограничителя высоты подъёма талевого блока;

- гидродомкратов для нивелировки агрегата с прибором для контроля;

- гидропневосистем и электрооборудования для обеспечения производства работ и вспомогательных операций;

- устройства для отвода выхлопных газов оснащённого искрогасителем;

- электронного индикатора веса ИВЭ-50;

- устройства для фиксации талевого блока и защиты мачты от повреждений при передвижении;

- устройства аварийного отключения двигателя;

- манифольда с прибором контроля давления и соединением БРС;

- трансформатора с выпрямителем постоянного тока на 24 В;

- поста бурильщика для проведения технологических операций при бурении;

- основания (фундаментные балки) передние и задние для установки гидродомкратов;

- рабочей площадки с укрытием;

- звукового сигнала на посту бурильщика;

- пневмосистемы, оснащённой осушителем воздуха;

- насоса буровой НБ 50;

- генератора ГС 250 (30 кВт);

- балкона верхового рабочего;

- лебедки вспомогательной гидравлической.

Буровая установка УШ-2Т4/2Т4В

бурения поисково-оценочных и сейсморазведочных скважин;

бурения скважин различного назначения при выполнении строительных работ

Установка монтируется на шасси гусеничного трактора Т10Б2121, что позволяет применять установку на грунтах с малой несущей способностью (болота, снежный покров, оттаявший мерзлый грунт).

Привод установки осуществляется от двигателя трактора. Механический привод подвижного вращателя дает возможность совместить стабильно высокие значения крутящего момента с возможностью создания высоких осевых нагрузок на породоразрушающий инструмент уже на первых метрах бурения. Конструкция вращателя установки обеспечивает возможность его отвода в сторону от оси скважины, для выполнения спуска и подъема бурильных труб.

Для удобства управления и повышения безопасности работ установка комплектуется съемной площадкой оператора бурения.

)Буровая установка УГБ001

бурения геологоразведочных, поисково-оценочных и сейсморазведочных скважин;

бурения скважин различного назначения при выполнении строительных работ;

Самоходная буровая установка УГБ001 с гидравлическим приводом подвижного вращателя устанавливается на различные транспортные средства: автомобили и шасси повышенной проходимости ГАЗ-33081 «Садко», ГАЗ-33104 «Валдай» и др.

- возможность комплектации буровыми насосами и компрессором

- наличие блока трубодержателей (позволяет удерживать колонну бурильных и обсадных труб при их наращивании или извлечении)

- возможность бурения наклонных и вертикальных скважин под углом 50 - 90 градусов;

- наличествует укрытие буровой установки для комфортной работы бурильщика

Читайте также:

Технологическая схема бурения скважин вращательным способом

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ на 1190 пог. м скважины (170 шт. труб)

4. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

ВРАЩАТЕЛЬНОЕ БУРЕНИЕ СКВАЖИН

ОБЩАЯ СХЕМА БУРЕНИЯ

Виды бурения по глубине (м)

Нефть, Газ и Энергетика

Нефть, Газ и Энергетика

Вращательное бурение

Установки разведочного бурения

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
на 1190 пог. м скважины (170 шт. труб)