6.2. Выбор параметров буровых вышек

Основные параметры вышек: высота вышки и ее элементов, емкость магазина, несущая способность (допускаемая нагрузка на крюке), масса вышки.

Высота вышки, согласно ГОСТ 12.2.041-79. должна обеспечивать безопас­ность работ при подъеме талевого блока на максимальной скорости с учетом запаса вы­соты для установки ограничителя подъема талевого блока.

Различают полезную и конструктивную высоты вышки. Полезная высота измеряется расстоянием от пола буровой до нижней пло­скости подкронблочной рамы. Конструктив­ная высота соответствует расстоянию от опоры вышки до нижней плоскости подкрон­блочной рамы. Полезная высота совпадает с конструктивной, когда опоры вышки распо­лагаются на уровне пола буровой.

Исходя из требований, обеспечиваю­щих безопасность спуско-подъемных опера­ций, полезная высота вышки

Н=h₁+h₂+h₃+h₄. (6.1)

где h₁ - расстояние от пола буровой до нижне­го конца подвешенной свечи, включающее, высоту ротора, элеватора, муфты бурильно­го замка, трубы, удерживаемой ротором, и просвет между муфтой трубы и ниппелем подвешенной свечи (h₁ =1,2 - 1,5 м);

h₂ - длина свечи; h₃ - длина штропов (h₃ = 1,8...5,0 м в зави­симости от допускаемой нагрузки на крюке):

h₄ - запас высоты между кронблоком и крайним верхним положением талевого бло­ка, необходимый для своевременного торможения лебедки и предотвращения затаскивания талевого блока на кронблок (h=4 - 7м).

Практическое занятие №7 Выбор буровой установки

При выборе типа буровой установки необходимо руководствоваться (см. табл. 7.1) и конкретными геологическими, климатическими, энергетическими, дорожно-транспортными и другими условиями бурения. При этом следует помнить, что допускаемая глубина бурения скважины в каждом конкретном случае может быть уменьшена или увеличена по сравнению с условной (см. табл. 7.1) в зависимости от типа применяемых бурильных труб и компоновки бурильной колонны. Но в любом случае максимальная масса бурильной колонны не должна превышать условную глубину бурения (+10%), умноженную на 30 кг. Например, для кассы БУ-4000 эта величина составит:

(4000 + 400) 30 = 132 000 кг = 132 т.

При компоновке бурильной колонны трубами меньшей массы допустимая глубина бурения может превысить. Например, при массе 1 м бурильных труб 27 кг установкой класса БУ-4000 можно бурить до глубины

(132000/27) = 4889 м.

При массе 1м бурильных труб 36кг установкой класса БУ-4000 можно бурить до глубины (132000/36) = 3667м.

Необходимо помнить, что использование установок более высокого класса, чем это требуется, нерационально, так как приводит к увеличению стоимости буровых работ.

Задача 1. Выбрать тип буровой установки для следующих условий: глубина разведочной скважины 4600 м; после выбора и расчета конструкции скважины и бурильной колонны установлен вес (МН):

кондуктора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,25

промежуточные колонны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,0

эксплуатационной колонны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,2

бурильной колонны для бурения под промежуточную колонну . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,3

то же, под эксплуатационную колонну . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,5

Район буровых работ электроэнергией не обеспечен.

Решение. Для бурения скважины глубиной 4600 м могут быть использованы установки классов БУ-4000 или БУ-5000. Определяем предельные веса бурильных колонн для установок этих классов:

(4000 + 400) 300 = 1 320 000Н = 1,32 МН;

(5000 + 500) 300 = 1 650 000Н = 1,65 МН.

В связи с тем, что максимальный вес бурильной колонны составляет 1,5 МН, выбираем класс буровой установки БУ-5000 (1,65>1,5>1,32).

По табл. 1 для установки класса БУ-5000 допускаемая нагрузка в процессе проводки и крепления скважины составляет 2,5 МН.

Определяем максимальную нагрузку от веса бурильной колонны с учетом расхаживания: 1,5·1,25 = 1,875 МН.

Определяем нагрузку от веса самой тяжелой обсадной колонны с учетом расхаживания: 2,0 ·1,15 = 2,30 МН.

В связи с тем, что 2,30 < 2,5, класс установки БУ-5000 выбран правильно.

По табл. 7.1 данному классу соответствуют буровые установки Уралмаш 3Д-76, Уралмаш 4Э-76, Уралмаш 3Д-ГТП.

Учитывая конкретные условия бурения и обеспеченность данного УБР установками соответствующего типа, принимаем буровую установку Уралмаш 3Д-76.

Расшифровка обозначения буровых установок Объединенных машиностроительных заводов, буровое оборудование которых наиболее широко представлено в парке буровых предприятий России и стран СНГ.

БУ 3200 / 200 ДЭР БМ – Ц