Министерство образования и науки Республики Бурятия Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Байкальский колледж недропользования» Отчет по учебной практике на тему: «Устройство, технические характеристики буровой установки» Выполнил: Городецкий А.В Изотов К.В Студент 2 курса Группы 2ОГР21а2 Руководитель: Нагорный Т.В. Улан-Удэ 2023 СОДЕРЖАНИЕ Введение………………………………………………..…………….………3 Глава 1.Теоретическая часть………………………………………………..5 1.1 Конструкция буровой установки………………………….……………5 1.2 Конструкционные элементы буровой установки..……………………6 Глава 2. Практическая часть.………........………..………………….……13 2.1. Технические характеристики БУ…………......………………………13 2.2. Основные технические характеристики БУ…………………………14 Заключение…………………………………………..……………...……...17 Библиографический список…………………………………..……….......................……………18 Введение Все буровые установки состоят из комплекса сооружений, предназначенных для совместной работы. Буровая установка представляет собой разновидность оборудования, которое применяется для создания, углубления и прочистки скважин для добычи полезных ресурсов (нефть, газ). Применение устройства возможно в комплексе с дополнительным и вспомогательным оборудованием. Любая установка оснащается главным приводом; это может быть дизельный привод с трансмиссией механического типа либо электропривод с цифровой схемой регулировки. Некоторые модели комплектуются приводом на ротор независимой конструкции. Кинетическую основу устройства представляет механизм для бурения, а динамическую – механизм подъемника. Источник нагрузок и воздействий динамического типа проявляется в виде удара, который появляется при подхвате трубной колонны и переходе каната на новый слой. Все буровые установки состоят из комплекса сооружений, предназначенных для совместной работы: Оборудование для спуска и поднятия: лебедки, краны, крюки. Оборудование для перегона и циркуляции жидкости: насосы, емкости, вертлюжные элементы. Сооружения для процесса бурения: вышки, мосты, стеллажные конструкции. Устройства, предохраняющие от выбросов жидкости и газа. Оборудование, предназначенное для создания бурового раствора: специальные насосы, воронки, мешалки с гидроприводом. Устройства силового типа (двигатели различной конструкции).Основные органы бурильного сооружения: Исполнительные части, которые также обозначаются главными или ключевыми. К ним относят лебедочное оборудование, роторы, подъемные вышки, вертлюжное оборудование, насосы бурового типа, а также системы для циркуляции жидкости. Органы для обеспечения сооружения энергией: электрические, бензиновые или дизельные моторы, приводы различного типа, гидравлическая система, пневматические устройства. Дополнительные части (вспомогательного типа). К ним относятся механизмы для транспортировки, металлические изделия, запасные лебедки, осветительные приборы, средства по отоплению, водоснабжению и т.д. Информационные органы, которые отвечают за регулировку, корректировку и отслеживание параметров процесса бурения. Органы управления. К числу таких параметров относятся: скорость, время, сила и частота действий, определяющие интенсивность или напряженность процесса. Таким образом, под режимом бурения скважин следует понимать некоторое бурового снаряда, от рациональности подбора числовых значений которых зависит эффективность выполнения этого процесса. К числу параметров режима бурения относятся: скорость вращения со, частота вращения п; частота Ц> и сила ударов Р; величина усилия подачи G0, расход очистного агента Q и скорость его циркуляции уц.Параметры режима бурения подбирают в зависимости от определенных факторов, основными из которых являются: характер и свойства пород (твердость, сочетание факторов или параметров, определяющих условия работы абразивность, трещиноватость, устойчивость и др.); глубина скважины; состояние ствола скважины; конструкция породоразрушающего бурового инструмента и его качество; техническая характеристика бурового оборудования; назначение скважины или цель бурения и др. С учетом всех этих данных режим бурения может быть оптимальным, рациональным или специальным. Цель: Произвести и показать конструкцию буровой установки и составить технологический процесс, и описать её элементы. Задачи: 1. Изучение буровых установок и их конструкции. 2. Описать оборудование буровой установки. 3. Описать технические характеристики буровой установки ГЛАВА 1. КОНСТРУКЦИЯ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ 1.1 Конструкция буровой установки Буровые установки турбинного и роторного типа предназначены для бурения эксплуатационных и разведочных скважин в породах различной крепости. Основное оборудование буровой установки Бу-80БрД смонтировано на сборно-разборном металлическом основании. На центральном блоке основания смонтированы два силовых агрегата. Каждый силовой агрегат состоит из дизеля 1Д12 и турботрансформатора ТТК-1. Передача к цепному редуктору осуществляется через шинно-пневматические муфты ШПМ-500. От цепного редуктора мощность отбирается на трансмиссию буровых насосов, буровую лебедку и ротор. Трехвальная однобарабанная буровая лебедка оборудована гидравлическим однороторным тормозом, диаметр ротора которого равен 1000 мм. На боковых фермах металлического основания установлена вышка, которая имеет балкон для бурильных труб и две люльки для рабочих. В верхней части вышки установлен крон-блок, на котором подвешен талевый блок с крюком. 1.2 Конструкционные элементы буровой установки 1. Кронблок - статичный компонент талевой системы, установленный на наголовнике буровой вышки. Применяется в нефтегазовой области при решении задач по поддержанию на весу инструмента или обсадных труб, а также при различных технологических и спускоподъемных операциях, связанных с форсированной проходкой скважин. Кронблок - статичный компонент талевой системы, установленный на наголовнике буровой вышки. 2. Буровая вышка (Derrick) - ключевой узел оборудования буровой установки. Выполняет следующие функции: Поддержание бурильной колонны на талевой системе при бурении с разгрузкой Спускоподъемные операций с обсадными и бурильными трубами Установка талевой системы и средств механизации спуско-подъемных операций, включая платформы верхового рабочего устройства, механизмы АСП и КМСП. Размещение бурильных труб Размещение извлеченных из скважины утяжеленных бурильных труб. 3. Полати - В бурении полатями называют площадку для рабочего в верхней части мачты буровой установки. Конструктивное устройство полатей различно. Обычно полати устраивают и закрепляют в углу двух пересекающихся стен. 4. Талевый блок - подвижный компонент талевой системы. Один из важнейших элементов буровой установки, неотъемлемая часть нефтегазового оборудования. Используется при буровых работах для поддержания на весу бурильных труб и инструмента во время спускоподъемных операций. 5. Вертлюг (рис. 1.5) устанавли­вают над ведущей трубой. Его ос­новная функция — исключить пере­дачу вращательного движения от ведущей трубы или бурильной ко­лонны к талевому канату. Это осу­ществляется вращением нижней части вертлюга на мощных ролико­вых подшипниках. Поскольку верт­люг должен выдержать вес всей бурильной колонны, он должен быть очень прочным и иметь те же номинальные характеристики, что и талевый блок. 6. Грязевые шланги используются с целью подачи жидких растворов (цементо-, глино-, нефтесодержащих) под давлением, а также для удаления жидкой грязи и гашения вибраций на буровых установках. Именно поэтому встречаются и другие названия данного оборудования: «грязевые шланги», «антивибрационные рукава». 7. Вышка имеет маршевые лестницы для подъема на верхнюю площадку. Маршевые лестницы должны иметь угол подъема не более 60°, ширину не менее 0,7 м, шаг ступеней не более 0,3 м, угол наклона ступеней вовнутрь 2-5°, бортовую обшивку высотой 0,15 м и двусторонние перила высотой 1 м со средней рейкой. Расстояние между стойками допускается не более 2 м, кроме того, перила с обоих концов должны соединяться с тетивой лестницы или со стойкой переходной площадки. 8. Стеллажи - мостки приемные предназначены для складирования труб при ремонте нефтяных и газовых скважин. Мостки выполнена в виде – жесткой рамы, установленная на санях полозьях, в задней части мостков установлена задняя ось, которая в рабочем положении задвигается вовнутрь (под мостки),и мостки садятся на сани. 9. Вибросито – высокотехнологичное оборудование для очистки буровых растворов от твердых веществ. Агрегат используется в качестве 1-й ступени очистки в составе циркуляционных систем и может использоваться совместно с сито-гидроциклонной установкой. Вибрационные сита способны удалять до 20% шлама размером в 75-100 мкм. 10. Стояк (ascending pipe) представляет собой вертикальную трубу высокого давления, к нижнему концу которой присоединён нагнетательный манифольд буровых насосов, а к верхнему концу буровой шланг высокого давления. Установлен стояк вблизи шурфа для ведущей трубы. Стояк и нагнетательный манифольд - нестандартное оборудование и считается технологической оснасткой. 11. Приемные емкости служат для приема бурового раствора из циркуляционной системы и подачи его во всасывающие линии буровых насосов. Запасные емкости применяют для хранения запасного раствора, а также воды и химических реагентов. В большинстве случаев используют прямоугольные приемные емкости вместимостью 24 и 14 м3. Для каждого насоса обычно устанавливаются по две (14 м3) или по одной (24 м3) емкости. Монтируют приемные емкости как можно ближе к насосу с учетом установки на приемных линиях между емкостью и насосом задвижек или шиберов и монтажных компенсаторов (муфт). На выровненной площадке под дно емкостей ставят песчаные подушки. В горизонтальной плоскости емкости устанавливают по уровню. 12. Цепной редуктор состоит из корпуса, который в своей верхней и нижне - частях заканчивается специальными фланцами, оборудованными сапуном и маслосливной крышкой. В корпусе цепного редуктора устанавливаются четыре роликоподшипника для монтажа двух валов с цепными звездочками. Основные исполнительные механизмы имеют привод от трех дизель-гидравлических агрегатов СА-1АДГ-1000, состоящих из дизеля 6ЧН - 26 / 26 ( 1А - 6Д49) мощностью 825 кВт при 1000 об / мин ( длительная полезная мощность дизеля 775 кВт), комплексного турботрансформатора ТТК-932, соединенного с двигателем упругой муфтой, и смонтированных на металлической раме. Три дизельгидравлических агрегата сблокированы цепным редуктором. При СПО мощность их передается на буровую лебедку ЛБУ-1700Д 13. Буровые насосы НБ-1 используются для промывки скважины глубиной до 25 метров при колонковом бурении, создает давление до 1,6 МПа с подачей воды (раствора) до 25 литров в минуту. Буровой насос НБ1 является горизонтальным, одноплунжерным, односкоростным. Насос имеет небольшие размеры и относительно легкий вес установки, который составляет всего 20 кг. без комплектующих деталей, и 59 кг. 14. Водяные насосы - специальное устройство, служащее для перемещения перекачиваемой среды (твердых, жидких и газообразных веществ). В отличие от водоподъемных механизмов, которые тоже предназначены для перемещения воды, насосный агрегат увеличивает давление или кинетическую энергию перекачиваемой жидкости. 15. Ресиверы воздуха (воздухосборники) Воздухосборник, является емкостью, которая предназначается для хранения сжатого воздуха. Главной задачей воздухосборника является стабилизация давления сжатого воздуха, а также при этом – обеспечение сглаживания его пульсации в процессе подачи к стационарному компрессору. 16. Воздушный фильтр — элемент воздухоочистителя (бумажный, матерчатый, войлочный, поролоновый, сетчатый или иной), который служит для очистки от пыли (фильтрования) воздуха, подаваемого в помещения системами вентиляции и кондиционирования или используемого технологических процессах. 17. Топливная установка для ГСМ ИНКОР предназначена для питания топливом и маслом дизельных, дизель гидравлических и дизель электрических агрегатов, применяемых в силовых приводах буровых установок для бурения нефтяных и газовых скважин, а также для временного хранения топлива и масла. Изделие эксплуатируется в макроклиматических районах с умеренным холодным климатом. 18. Емкость буровая предназначена для выполнения работ при текущем и капитальном ремонте нефтяных и газовых скважин. Применяется для промывки песчаных и гидратных пробок; стравливания нефтегазосодержащих жидкостей; разбуривания цементных мостов; фрезерования аварийного оборудования; освоения скважин свабированием и компрессированием; долива и глушения скважин растворами на основе солей Na, Ca, K плотностью от 1 до 1,36 кг/см³ и другими технологическими жидкостями на водной основе (техническая вода, естественные буровые растворы, глинистые и неглинистые растворы, обратные эмульсионные растворы). 19. Дизель - генераторы для буровых установок отличаются высокой мощностью и мобильностью. Учитывая специфику горнодобывающей промышленности, такие установки должны отличатся повышенной надежностью и практичностью как альтернативные источники электроснабжения. Такие требования к ДГУ для буровых установок объясняются необходимостью обеспечения электричеством на длительное время. Производители автономных источников питания выпускают для буровых установок самую широкую линейку дизельных генераторов высочайшего качества, которые отличаются исключительной степенью надежности. 20. КПП Подъемный вал лебедки, получая вращение от КПП, преобра­зовывает вращательное движение силового привода в поступа­тельное движение талевого каната, подвижный конец которого закреплен на барабане подъемного вала. Нагруженный крюк под­нимается с затратой мощности, зависящей от веса поднимаемых труб, а спускается под действием собственного веса труб или та­левого блока, крюка и элеватора, когда элеватор опускается вниз за очередной свечой. 21 Лебедка буровая - основной исполнительный механизм для спуска и подъема бурильной колонны, медленного опускания при подаче долота на забой, спуска обсадных работ, удержания колонны на весу и др. Относится к разряду нефтегазового оборудования. Цепные передачи передают крутящие моменты и регулируют частоту вращения валов. Промежуточный вал буровой лебедки оборудован специальными катушками для работ по стаскиванию грузов. Также с помощью них проводятся работы по развинчиванию и навинчиванию труб при спускоподъемных операциях. 21. Успокоитель каната (УК) предназначен для устранения вибрации каната, способствующей его правильной навивки на барабан главной лебедки буровой установки. В комплект поставки входят следующие детали и узлы: стабилизатор в сборе, подвесной блок, зажим канатный в сборе, противовес в сборе, ролик направляющий в сборе, трос вспомогательный Ø12,5мм 22. Привод компрессора для буровой установки – высоконадёжное оборудование, большой мощности, применяющее в качестве привода дизельный двигатель, способный длительное время поддерживать оптимальное рабочее давление при высокой производительности. Данное оборудование используется в качестве источника сжатого воздуха для многоцелевых буровых установок. Оборудование данного типа нередко используют во время ремонта мостов, строительства туннелей и иных подземных сооружений, но в большей степени потенциал высокомощных компрессоров раскрывается во время бурения. 23. Р-560- ШВ8 Роторы буревые предназначены для вращения бурильного инструмента и поддержания колонны бурильных или обсадных труб при их свинчивании и развинчивании в процессе спускоподьемхых операции. Ротор представляет собой мошную литую станину, вкоторой смонтирована коническая зубчатая передача. Ведущий вал передачи смонтирован на двухроликовых подшипниках, а стол упирается на упорный шарикоподшипник-основную опору. Основная опора воспринимает нагрузки от веса колонны обсадных или бурилных труб. Воспомогательная опора стола размещается в нижней части ротора между столом и крышкой. 24. Основания блоков предназначены для размещения на них вышки с устройствами подъема, основного технологического и вспомогательного оборудования, инструмента, коммуникаций, укрытий и ограждений, используемых при работе буровой установки Глава 2. Практическая часть 2.1. Технические характеристики БУ Первой и самой очевидной технической характеристикой буровой установки является ее масса. На основе этого параметра агрегат относится к классу легких, средних или тяжелых буровых установок. Масса буровой установки определяет то, какое сопротивление она будет оказывать за счет силы тяжести. Не менее очевидной технической характеристикой являются габаритные размеры устройства. Не менее важным параметром является ход подачи — расстояние, преодолеваемое инструментом в ходе работ за один цикл. Не менее важным параметром будет и механизм подачи – то есть описание того, как производится это действие. Весьма важными показателями из этой же группы выступает скорость подачи, усилие подачи и извлечения. Эти параметры описывают эффективность данной буровой установки. К числу таких параметров относятся: скорость, время, сила и частота действий, определяющие интенсивность или напряженность процесса. Таким образом, под режимом бурения скважин следует понимать некоторое сочетание факторов или параметров, определяющих условия работы бурового снаряда, от рациональности подбора числовых значений которых зависит эффективность выполнения этого процесса. К числу параметров режима бурения относятся: скорость вращения со, частота вращения п; частота Ц> и сила ударов Р ; величина усилия подачи (нагрузка на забой) G0, расход очистного агента Q и скорость его циркуляции уц. Параметры режима бурения подбирают в зависимости от определенных факторов, основными из которых являются: характер и свойства пород (твердость, абразивность, трещиноватость, устойчивость и др.); глубина скважины; состояние ствола скважины; конструкция породоразрушающего бурового инструмента и его качество; техническая характеристика бурового оборудования; назначение скважины или цель бурения и др. С учетом всех этих данных режим бурения может быть оптимальным, рациональным или специальным. 2.2. Основные технические характеристики БУ Основные технические характеристики буровых установок (БУ), определяющие их назначение. Общая установочная мощность привода лебедки, Максимальная грузоподъемность Рекомендуемая глубина бурения (при массе 1 м бурильной колонны 30 кг), мДо 4000 Максимальная оснастка талевой системы 5х6 Максимальное натяжение ходовой ветви талевого каната, кН Диаметр талевого каната, мм 32 Вид привода Дизельный Тип привода Групповой Число двигателей в приводе: лебедки 3 буровых насосов 3+2 273 Лебедка (шифр) У2-5-5 Мощность на барабане лебедки, кВт 809 Буровой насос (шифр) У8-6МА2 Число насосов 2 Приводная мощность бурового насоса, кВт Гидравлическая мощность насоса, кВт 585 500 Максимальная подача при давлении 10 МПа, л/с 51 Максимальное давление при подаче 19,7 л/с, МПа 25,0 Ротор (шифр) Р-560 Диаметр проходного отверстия стола ротора, мм 560 Статическая грузоподъемность ротора, г 320 Мощность привода ротора, кВт 368 Вертлюг (шифр) В-250 Статическая грузоподъемность вертлюга, т Вышка (шифр) 250 ВБ53М Кронблок (шифр) УКБ-6-270 Грузоподъемность кронблока при максимальном давлении, т Талевый блок (шифр) УТБ-5-225 Грузоподъемность талевого блока, т 225 Дизель-генераторные станции: число 2 шифр ТМЗ-ДЭ-104СЗ Мощность станции, кВт 100х2=200 шифр КСЭМ-5 Максимальное рабочее давление воздуха, МПа0,8 Средства механизации: расстановка свечей - выполнение вспомогательных операций: удержание колонны ПКР-560 270 свинчивание и развинчивание свечей АКБ-ЗМ2 Грузоподъемное средство для обслуживания оборудовани Консольноповоротный кран, ручной, грузоподъемность 3 т Такая характеристика бурового оборудования как глубина бурения во многом определяет назначение мобильных буровых установок. Практически все они предназначены для выполнения бурения неглубоких и средних скважин (по классификации – до 600м). Так, глубина скважин, создаваемая производимыми «Заводом Буровых Технологий» буровыми установками, составляет: серии БУ УКБ-12/25 – до 15м;МБУ ZBT-160 – до 80м;СБУ-200. ZBT – до 100м;МБУ ZBT-200 – до 120м;СБУ-370.ZBT – до 150м;серии УРБ – до 350м;Буровая установка GEO 126P способна бурить на глубину до 1300м (т.н. глубокие скважины). Диаметр производимых БУ скважин зависит от устанавливаемого бурового оборудования, и может составлять от 51мм до 1000мм. Последние используются для забивки свай в строительстве. Благодаря гибким техническим характеристикам буровых установок (самоходных и малогабаритных) они широко востребованы изыскателями, специалистами гидрогеологических и геофизических партий, а также в строительной сфере. К числу таких параметров относятся: скорость, время, сила и частота действий, определяющие интенсивность или напряженность процесса. Таким образом, под режимом бурения скважин следует понимать некоторое сочетание факторов или параметров, определяющих условия работы бурового снаряда, от рациональности подбора числовых значений которых зависит эффективность выполнения этого процесса. Заключение В технологической части проводили полные расчёты необходимые для проектирования конструкции буровой установки, такие как: выбор и обоснование двух колонной конструкции скважины, расчёт профиля скважины, режимы бурения скважины по интервалам, выбор породоразрушающего инструмента, выбор структуры, количества и расход бурового раствора, выбраны гидравлические забойные двигатели, рассчитана программа цементирования, также произведён выбор буровой установки. В ходе этой работе было произведено изучение буровых установок и сооружений: талевая система, роторы. Буровые насосы и оборудование циркуляционной системы. Оборудование для герметизации скважины. Технология бурения нефтяных и газовых скважин. устья БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК https://neftegaz.ru/tech-library/burovye-ustanovki-i-ikh-uzly/141193-burovyeustanovki-po-uralmash/ (Буровые установки УРАЛМАШ) https://doring.ru/atlas/burovye-ustanovki-atlas/ (Фильтры для Буровые установки ATLAS) https://www.zavodbt.ru/articles/tekhnicheskie-kharakteristiki-burovyhustanovok.html (Технические характеристики буровых установок) http://neftcom.ru/equipment/toplivno-maslyanyie-ustanovki1/toplivnayaustanovka-dlya-gsm-inkor-25.html (ТОПЛИВНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ГСМ «ИНКОР-25»)
