К обоснованию длины верхнего вертикального участка профиля

Длина вертикального участка (h₁ = l₁) в первую очередь выбирается с таким условием, чтобы исключать работа с ОУ в рыхлых, обваливающихся или осыпающихся породах.

Как показала практика бурения наклонно направленных скважин в Западной Сибири, зарезку искривленного ствола скважины и проводку первого искривленного участка скважины можно успешно осуществлять в относительно мягких породах. Экономически выгодно бывает закончить набор α при бурении скважины под кондуктор, чтобы после смены диаметра на меньший по возможности исключить применение ОУ.

При обосновании величины h₁ необходимо учитывать количество скважин в кусте, разность между азимутами двух соседних скважин (угол ∆φ₁) и порядок забуривания скважин в кусте.

Необходимо, чтобы начало первого искривленного участка для соседних скважин в кусте отличалось на величину ∆ h₁ (табл. 5.1).

Длина h₁ зависит также от угла (φ), измеряемого по часовой стрелке от направления движения буровой установки до проектного направления на точку забуривания искривленного участка (табл. 5.1). В таблице h₁ - это длина h₁ для предыдущей скважины, а h_i+1 - для последующей.

Таблица 5.1

Некоторые данные к обоснованию h₁

Величина ∆φ1, град	∆ h1, м	Угол φ, град	Соотношение hi и hi+1
Менее 100	30	0-600, 3000-3600	hi > hi+1
100-200	20	600-1200. 2400-3000	допускается hi > hi+1
Более 200	10	600-3000	hi < hi+1

Практическое занятие №6

6.1. Классификация буровых установок.

Буровая установка - это техническая система, включающая комплекс наземного технологического оборудования, которая взаимодействуя с буровым инструментом и другими техническими системами, осуще­ствляет технологический процесс строи­тельства скважины.

Состав узлов буровой установки, их кон­струкция определяются назначением сква­жины, условиями и способом бурения. По назначению установки, применяемые для раз­ведки и разработки месторождений нефти и газа, подразделяются на следующие группы:

1. Установки для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения.

2. Установки для структурного и поис­кового бурения.

3. Агрегаты для освоения, испытания и ремонта скважин.

Общий вид установки для эксплуатаци­онного и глубокого разведочного бурения приведен на рис.6.1. В состав буровой уста­новки входит большое количество машин, механизмов, комплексов машин и сооруже­ний, которые объединяются по функцио­нальному признаку в органы. В конструкции практически любой машины, в том числе и бурового комплекса, могут быть выделены следующие группы органов: основные ис­полнительные органы, вспомогательные, энергетические (привод), органы управле­ния и информации (связи).

Основные исполнительные органы предназначены для выполнения основных операций технологического процесса строи­тельства скважины (разрушение забоя, очи­стка забоя, крепление ствола, проведение спуско-подъемных операций).

К вспомогательным отнесены орга­ны, предназначенные для выполнения вспо­могательных операций (монтаж, перевозка, механизация работ) и функций (размещение оборудования, освещение, обогрев).

Энергетические органы обеспечивают привод основных и вспомогательных органов. К ним относятся двигатели и трансмиссии.

Органы информации позволяют вести контроль за параметрами работы механиз­мов основных, вспомогательных и энергети­ческих органов, а также за ходом технологи­ческого процесса бурения.

Органы управления позволяют осу­ществлять ручное и автоматизированное управление основными и вспомогательными органами, выбор рациональных режимов выполнения технологических операций про­цесса бурения.

Органы, как правило, представляют со­бой достаточно сложные технические систе­мы, состоящие из комплексов механизмов. Объединение отдельных механизмов в орга­ны буровой установки производится по принципу их участия в выполнении кон­кретной технологической операции. В связи с этим одни и те же механизмы установки могут быть составной частью нескольких ор­ганов.

Рис. 6.1. Общий вид установки глубокого бурения: 1- кронблок; 2- вышка; 3- комплекс механизации спуско-подъемных операций АСП; 4- талевый блок; 5- автоматический элеватор; 6- вертлюг; 7- подсвечники для труб; 8- укрытие буровой площадки; 9- буровая площадка; 10- приемный мост со стелажами и наклонным желобом; 11- буровая лебедка; 12- буровой насос; 13- циркуляционная система; 14- укрытие насосного блока; 15- основание; 16- пульт управления; 17- ротор; 18- вспомогательная лебедка.

В частности, буровая лебедка входит в состав как основных, так и вспомогатель­ных органов, так как при бурении осуществ­ляет регулирование подачи бурового инстру­мента, выполняет спуск и подъем инстру­мента, а при монтаже используется для подъема вышки.

На рис. 6.2 приведена органоструктура буровой установки, на которой показано взаимодействие органов буровой установки, их взаимосвязь с технологическим процес­сом строительства скважины и некоторыми внешними техническими системами.

В теории технических систем важным этапом построения органоструктуры являет­ся определение объекта, с которым взаимо­действует (совершает технологические опера­ции) техническая система. Таким объектом в данном случае является массив горных пород, с которым взаимодействуют через бу­ровой инструмент органы буровой установки с целью выполнения основных технологичес­ких операций: разрушение забоя, очистка за­боя и скважины от шлама, выполнение СПО, крепление ствола и т.д.

В соответствии с предлагаемой органоструктурой. основными исполнительными орга­нами буровой установки являются органы, ко­торые выполняют основные технологические операции строительства скважины:

- силовые органы;

- система очистки забоя и скважины;

- спуско-подъемный комплекс.

К вспомогательным органам отнесены:

- буровые сооружения, предназначенные для размещения практически всех узлов и механизмов:

- органы монтажа и демонтажа, позволя­ющие осуществлять механизацию операций монтажа буровой установки;

- транспортная база, предусматриваю­щая возможность транспортирования как установки в целом, так и ее отдельных бло­ков-модулей;

- система жизнеобеспечения, предназ­наченная для создания безопасных, ком­фортных условий труда.

Органы информации представлены ин­формационно-измерительной системой кон­троля процесса бурения и работы механиз­мов буровой установки, включающей датчи­ки и средства отображения информации.

В табл. 6.1. приведено описание конст­рукции буровой установки, где представлены функции органов, а также механизмы и соору­жения. входящие в состав буровой установки.

Рис. 6.2. Органоструктура буровой установки: СО – силовой орган; СПК – спуско-подъемный комплекс; СОЗ – система очистки забоя; БС – буровые сооружения; ОМД – органы монтажа и демонтажа; ОМВО – органы для механизации вспомогательных операций; ТБ – транспортная база; СЖ – система жизнеобеспечения; Д – двигатели; Тр – трансмиссия; КРМ – контроль работы механизмов; КПБ – контроль процесса бурения.

Таблица 6.1

Таблица соответствия органов органоструктуры и узлов (механизмов)