Thursday, December 14, 2017

Днепропетровская обл., г. Кривой Рог ул. Орджоникидзе 1Г
тел/факс (056) 462-09-80 тел/многоканальный (067) 638-37-36

konsol Статьи Роторное бурение


Консультант

Александр
Telephone number of Александр +30676383736

Maps

Даты

14.12 - Сегодня праздников и памятных дат нет.

Роторное бурение

Роторными буровыми установками называют агрегатированные комплексы бурового оборудования с вращателем роторного типа, с помощью которого передается вращение буровому снаряду без передачи ему осевой нагрузки.

Установки для роторного бурения бывают стационарными и передвижными. Стационарные буровые установки предназначены для бурения эксплуатационных и разведочных скважин глубиной до 10000 м и более и диаметрами до 700 мм.

Передвижные и самоходные буровые установки — это установки легкого типа, предназначенные для разведочного и разведочно-эксплуатационного бурения на глубину от 100 до 1500 м. Схема стационарной буровой установки роторного и турбинного бурения.

Стационарная буровая установка

Снаряд состоит из долота 1, турбобура 2, утяжеленных и нормальных бурильных труб 4, соединенных замками 3. Снаряд через ведущую трубу 10 квадратного или шестигранного сечения соединяется с вертлюгом 8. Ведущая труба проходит через отверстие круглого стола ротора 11 и при бурении скважины по мере углубления забоя опускается вниз.

Ротор помещается в центре буровой вышки. Бурильные и ведущая трубы — полые. Нижняя часть вертлюга, соединенная с ведущей трубой, может вращаться с колонной бурильных труб, а его верхняя часть всегда неподвижна. К отверстию неподвижной части вертлюга присоединяется гибкий буровой шланг 9, через который в процессе бурения закачивается в скважину промывочная жидкость.

Для спуско-подъемных операций служат вышка 12, лебедка 6 и талевая система, которая включает кронблок, установленный на верхней раме вышки, талевый блок, соединенный с кронблоком стальным канатом, и подъемный крюк, на котором с помощью вертлюга 8 подвешивается бурильный инструмент.

Оборудованием для бурения является ротор 11, лебедка 6 и двигатели 7.

Промывочная жидкость подается в скважину насосным агрегатом, который может состоять из одного, двух или трех буровых насосов 13 и двигателей к ним 14.

От насосов промывочная жидкость через нагнетательную линию, вертлюг 8 и колонну бурильных труб поступает на забой скважины, захватывает разрушенную породу и поднимает шлам по кольцевому зазору между бурильными трубами и стенками скважины или обсадных труб 5 на поверхность. Из устья скважины промывочная жидкость направляется в систему желобов и поступает в шламоочистительные устройства, из которых уже очищенная перекачивается в приемный резервуар для подачи снова в скважину.

При турбинном способе бурения промывочная жидкость вначале поступает в турбобур 2, приводя его вал во вращение, а затем в долото.

Основные параметры стационарных установок роторного бурения — их грузоподъемность, крутящий момент и мощность, которые определяют возможность использования установки, способной выдержать нагрузки, возникающие при спуск-подъёме бурильных труб и вращении бурового снаряда. Различают номинальную грузоподъемность, характеризующую способность установки воспринимать нагрузку от массы бурильной колонны, и максимально допускаемую грузоподъемность, определяющую возможность безопасной кратковременной нагрузки.

Стационарные буровые установки (БУ) по условной глубине бурения подразделяются на восемь классов. Буровые установки характеризуются также видом привода, взаимным расположением силового привода, насосов и лебедки, типом передач, типом вышки, ее высотой и схемой монтажа.

Самоходные роторные буровые установки предназначены для бурения структурно-поисковых, гидрогеологических, сейсмических и разведочных скважин на глубину до 500 м.

Механизмы буровых установок монтируют на платформах грузовых автомашин. Установки маневренны, быстро монтируются и демонтируются на месте работ. Грузоподъемность таких установок в пределах 25—320 кН, конечный диаметр скважин не превышает 214 мм.

Роторные буровые установки снабжены роторами, лебедками, насосами и другим вспомогательным оборудованием и инструментом для выполнения операций при бурении.

Ротор предназначен для передачи вращения буровому снаряду. Для стационарных и самоходных буровых установок используют стационарные роторы закрытого типа.

Снаряд для роторного бурения собирают из долота, утяжеленных бурильных труб, колонны бурильных труб с муфтовозамковыми соединениями, ведущей трубы квадратного сечения и вертлюга. Элементы бурового снаряда соединяются друг с другом при помощи переходников, муфт и замков. Породоразрушающий инструмент для роторного и турбинного бурения.

Долота для роторного и турбинного буренияВ качестве породоразрушающих инструментов применяют шарошечные, лопастные и алмазные долота. Шарошечные долота бывают зубчатые и штыревые твердосплавные. Шарошечное долото состоит из нескольких секций (одна — четыре и более), на цапфах которых на широко-роликовых опорах вращаются шарошки с фрезерованными зубьями или армированные твердосплавными штырями. При вращении долота шарошки передвигаются по забою и разрушают породу.

В зависимости от физико-механических свойств пород используют шарошечные долота различных типов: М, С, Т и К, предназначенные для бурения мягких, средней твердости, твердых пород и весьма твердых пород соответственно.

Алмазные долота применяются для бурения на больших глубинах. Достоинство алмазных долот — большая проходка за рейс, что при значительных глубинах скважин обеспечивает существенный экономический эффект. Алмазные долота выпускают диаметрами от 91,4 до 292,2 мм со спиральной, радиальной или ступенчатой формами рабочей поверхности.

Лопастные долота диаметрами от 76 до 445 мм используют для бурения вязких, глинистых пород. Трехлопастное долото состоит из корпуса с центральной промывочной насадкой. К корпусу долота 3 привариваются три лопасти 1. Порода разрушается резанием и размыванием высоконапорной струи, направляемой насадкой 2 по центру скважины.

Ведущие трубы служат для передачи вращения от ротора бурильным трубам и имеют квадратную или шестигранную наружную поверхность. Ведущие трубы выпускают диаметрами 65, 80, 112, 140 и 155 мм.

Бурильные трубы при глубоком бурении несут очень большую нагрузку и изготовляются из высококачественной стали. Используют бурильные трубы диаметрами 60,3; 73; 89; 101,6; 114,3; 127 и 139,7 мм длиной 6, 8 и 11,7 м. При бурении трубы соединяют в свечи муфтами, а свечи — замками.

Утяжеленные бурильные трубы (УБТ) применяют диаметрами 73, 89, 95, 108, 146, 178, 197 и 203 мм длиной 6,8 и 12 м. Масса 1 м трубы в зависимости от диаметра составляет 192 кг.

Технологический режим роторного бурения устанавливают в зависимости от характера пород геологического разреза и технических возможностей применяемого оборудования.

Режим роторного бурения характеризуется осевой нагрузкой на долото, частотой вращения долота, количеством и качеством подаваемой на забой промывочной жидкости. Осевую нагрузку выбирают с учетом типа и диаметра долота, а также физико-механических свойств пород. Осевая нагрузка на долото определяется из расчета удельной нагрузки на 1 см его диаметра. Рекомендуется принимать следующую удельную нагрузку на 1 см диаметра долота (в кН).

Частоту вращения долота принимают от 90 до 300 мин-1 в соответствии с буримостью породы и глубиной скважины. Если порода крепкая и абразивная, то частоту вращения долота уменьшают; снижают ее и с увеличением глубины скважины.

Промывка скважины при бурении в устойчивых породах производится водой, в неустойчивых — глинистым раствором. Расход промывочной жидкости, подаваемой на забой, рассчитывают исходя из скорости восходящего потока (0,6 — 0,8 м/с) и диаметра скважины. В мягких породах интенсивность шламообразования больше, поэтому скорость восходящего потока жидкости должна быть выше, чем при бурении твердых пород.

Яндекс цитирования