2.2 Выбор типа буровой установки и ее комплектность для бурения эксплуатационных и разведочных скважин.
Для бурения разведочных, эксплуатационных, вертикальных или наклонных скважин различной глубины на суше, с поверхности воды и в других условиях не может существовать одна категория или один класс и вид буровой установки, хотя во всех случаях установка выполняет почти одинаковые функции. В то же время не представляется возможным для каждой конструкции скважин создавать специальную установку. Поэтому буровые установки должны обладать определенной универсальностью или допускать быструю модификацию и приспособляемость к конкретным условиям бурения непосредственно на промыслах. В связи с этим первой задачей проектирования буровой установки является выбор ее категории, класса, а затем вида. Буровые установки делятся на две категории:
для бурения глубоких эксплуатационных и разведочных скважин;
для бурения неглубоких структурных и поисковых скважин.
Основные характеристики установок приведены в табл. 1. Таблица 1 Основная характеристика буровых установок
Параметры |
Установки для бурения |
|
эксплуатационного и глубокого разведочного |
структурного и поискового |
|
Глубина бурения, м |
1000 - 15000 |
25 - 3000 |
Мощность привода, кВт |
440 - 4000 |
15 - 400 |
Максимальная допустимая нагрузка на крюк, МН |
1,2 - 8,0 |
0,01 - 0,80 |
Диаметр скважины, м |
0,14 - 0,9 |
0,076 - 0,17 |
Диаметр бурильных труб, мм |
89 - 140 |
43 - 89 |
Установки первой категории отличаются от установок второй категории большей возможной глубиной бурения скважин, большим диаметром скважины, более тяжелыми бурильными трубами. Естественно, что мощность и максимально допустимая нагрузка на эти установки значительно выше, больше и их масса.
Рисунок 2 - Классификация буровых установок для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения: Рк - максимально допустимая нагрузка на крюк; штриховая линия соответствует пределу минимальных глубин рационального использования установок; 1, 2,…,11 – класс установки
Буровые установки первой категории (см. рис. 2. обычно перевозят с одной точки бурения на другую по частям (блоками) в зависимости от дорожных условий и транспортных средств. Установки второй категории выполняются мобильными, обычно все оборудование монтируется на одном шасси или нескольких самоходных или буксируемых гусеничных платформах.
Каждая категория буровой установки имеет несколько классов, которые обеспечивают наибольшую эффективность бурения скважин определенной глубины и конструкции.
Процесс бурения сопровождается спуском и подъемом бурильной колонны в скважину, а также поддержанием ее на весу. Масса инструмента, с которой приходится при этом оперировать, достигает многих сотен килоньютонов. Для того чтобы уменьшить нагрузку на канат и снизить установочную мощность двигателей применяют подъемное оборудование, состоящее из вышки, буровой лебедки и талевой (полиспастовой) системы. Талевая система, в свою очередь, состоит из неподвижной части – кронблока (неподвижные блоки полиспаста), устанавливаемого наверху фонаря вышки, и подвижной части – талевого блока (подвижного блока полиспаста), талевого каната, крюка и штропов. Подъемное оборудование является неотъемлемой частью всякой буровой установки независимо от способа бурения.