Основные узлы и блоки буровой установки

Сюда входят: лебедка, вышка, талевая система, ротор, редуктор, буровой насос, привод, органы управления установкой, КИА, средства автоматизации (см. рис. на практических занятиях).

 

Лебедка

Предназначена для выполнения СПО, плавной подачи удерживаемого на весу инструмента по мере углубления скважины, регулирования нагрузки на долото, спуска обсадных колонн в скважину и другого инструмента (при аварийных работах).

Буровая лебедка имеет следующие характеристики:

- наибольшее усилие натяжения в рабочей (набегающей) ветви каната;

- мощность на барабане;

- число скоростей навивки каната на барабан и их величины;

- диаметр и ширина барабана;

- канатоемкость, характеризующая длину каната, который можно разместить на барабане не более, чем в 4 слоя.

Лебедка имеет два тормоза: ленточный и гидродинамический.

Ленточный – для торможения барабана до полной остановки при спуске инструмента, для удержания на весу бурильной или обсадной колонны и плавной их подачи.

Гидравлический тормоз – вспомогательный, он автоматически поддерживает скорость спуска инструмента на заданном уровне, тем самым, предохраняет главный тормоз от длительной нагрузки и износа. Управление ленточным тормозом ручное и пневматическое.

 

Буровая вышка

Предназначена для:

- спуска в скважину и извлечения из нее БТ и СПО;

- размещения свечей, извлеченных из скважины;

- спуска обсадных колонн;

- поддержания бурильной колонны в подвешенном состоянии в процессе бурения;

- различных вспомогательных работ.

Буровая вышка – это высотная металлическая конструкция. Высота вышки определяет длину свечи БТ, которую можно достать из скважины (обычно это 2/3 высоты вышки). С ростом глубины скважины высота и грузоподъемность вышек увеличивается.

Например,

 

Н, м	300-500		3000-4000	5000-6500
h вышки, м	16-18	27-28

 

В зависимости от количества и расположения опор (ног) вышки могут быть: башенные и мачтовые.

У башенных – основная нагрузка передается на 3 или 4 точки, не расположенные на одной прямой.

У мачтовых – основная нагрузка передается на 1 или 2 опорные точки (А - и П-образные мачты).

Мачтовые вышки имеют ряд преимуществ: повышенная безопасность, облегчены монтажно-демонтажные работы, транспортировать удобнее, меньшая металлоемкость. Недостаток – более дорогая.

 

Талевая система

Талевая (полиспастная) система служит для уменьшения натяжения рабочей ветви каната по сравнению с поднимаемым грузом.

Талевая система размещается в буровой и включает: кронблок, талевый подвижной блок, крюк, стропы и талевой канат (рис. 9).

Кронблок имеет один или несколько роликов, смонтированных на единой раме, установленной на верхнем поясе (площадке) буровой вышки.

Талевый блок – имеет один или несколько роликов, размещенных в одном корпусе. Он подвешивается на талевом канате в буровой вышке и поднимается или опускается вместе с грузом.

Число роликов всегда на 1 меньше, чем у кронблока.

Крюк – помещен под талевым блоком и служит для подвешивания груза (инструмента, обсадных труб и от вертлюга при бурении).

Крюкоблок – крюк изготовлен вместе с талевым блоком.

Обычно применяют трехрогие крюки. На центральный подвешивают вертлюг, на два боковых – стропы (для подвески к крюку элеватора, который служит для захвата бурильной трубы (под муфту) при СПО, или обсадной колонны при спуске ее в скважину).

При бурении нефтяных скважин применяют шестипрядные стальные канатыкрестовой свивки (правой).

Поскольку канат изнашивается, то со стороны неподвижного конца оставляют резерв каната, и по мере износа рабочей ветви канат перепускается.

 

Ротор

Предназначен для вращения бурового инструмента в процессе бурения, а также для удержания бурильной или обсадной колонны на весу при разгруженной талевой системе (рис10).

При турбинном бурении он предотвращает проворачивание бурильной колонны за счет реактивного крутящего момента.

Ротор устанавливается на основании буровой.

Основные характеристикиротора:

- число скоростей передач;

- частота вращения;

- грузоподъемность (нагрузка на ротор);

- диаметр проходного отверстия стола ротора;

- мощность, передаваемая ротору.

Рис. 10- Ротор   Вспомогательная опора Корпус Стол Упорный подшипник Зажим («клин») Вкладыш Кожух Вал Колесо цепное

Схема конструкции ротора представлена на рис.10. Для передачи вращения на ведущую трубу в столе ротора помещают большие и малые вкладыши (клинья) с замочным устройством.

Ротор имеет от 3 до 6 скоростейпередач и одну реверсивную скорость.

 

Буровой насос

Служит для подачи промывочной жидкости в скважину. Это третий наряду с лебедкой и ротором главный исполнительный орган буровой установки.

 

 

Он состоит из двух частей – гидравлической и механической, смонтированных на общей станине.

По конструкции буровые насосы делятся на два типа:

- поршневые двойного действия (тихоходные – 40-50 ходов/мин),

- плунжерные одинарного действия (быстроходные – 120-140 ходов/мин). Плунжер-стакан.

Существует тенденция к замене поршневых насосов на плунжерные.

 

Вертлюг

Вертлюг – это промежуточное звено между бурильной колонной и талевой системой. Он соединяется с помощью резьбового соединения (резьба левая) с верхним концом ведущей трубы и подвешивается с помощью вертлюжной скобы к крюку талевого блока (рис. 11).

Служит для подачи промывочной жидкости в бурильную колонну, которая может вращаться, а подводящий шланг – не вращается.

Чтобы обеспечить вращение бурильной колонны имеются подшипники и несколько сальников для герметизации.