2. Полигон цпк оао «Татнефть»
Во второй день учебно-ознакомительной практики, 16 мая, мы посетили учебный полигон подготовки кадров "Татнефти", знакомились с современнейшей техникой для разработки и добычи нефти.
Подготовка специалистов проводится на уникальной учебной базе. Для отработки практических навыков на полигоне ЦПК (центр подготовки кадров) применяется современное действующее оборудование: буровая установка, установка подземного ремонта, котельная, подъемники, автокран и кран-манипулятор, устьевая арматура и многое другое. Используются также современные лаборатории и мастерские, тренажеры и макеты, специально оборудованные аудитории и компьютерные классы.
Тренажеры особенно эффективны при отработке сложных критических ситуаций, навыки работы в которых невозможно сформировать в реальных условиях.
Полигон с 1987 года находится около с. Тихоновка. Он занимает 3 гектара площади, оснащен всем необходимым оборудованием, приборами, технологическими установками, имеет в штате опытных инструкторов практического обучения. В 2004 году был построен и введен в эксплуатацию полигон для подготовки электротехнического персонала.
Буровая установка - это комплекс наземного оборудования, необходимый для выполнения операций по проводке скважины. В состав буровой установки входят:
- буровая вышка;
- оборудование для механизации спуско-подъемных операций;
- наземное оборудование, непосредственно используемое при бурении;
- силовой привод;
-циркуляционная система бурового раствора; - привышечные сооружения.
Б уровая вышка — это сооружение над скважиной для спуска и подъема бурового инструмента, забойных двигателей, бурильных и обсадных труб, размещения бурильных свечей (соединение двух-трех бурильных труб между собой длиной 25...36 м) после подъема их из скважины и защиты буровой бригады от ветра и атмосферных осадков. (рис.6).
Рис.6.
На полигоне буровая вышка 1600/100 пробуривает вглубь на 1600 м и поднимает бурильные трубы весом в 100 тонн. Грузоподъемность вышки – это предельно допустимая вертикальная статистическая нагрузка, которая не должна быть превышена в процессе всего цикла проводки скважины. Высота вышки определяет длину свечи, которую можно извлечь из скважины и от величины которой зависит продолжительность спускоподъемных операций. Чем больше длина свечи, тем на меньшее число частей необходимо разбирать колонну бурильных труб при смене бурового инструмента. Сокращается и время последующей сборки колонны. Поэтому с ростом глубины бурения высота и грузоподъемность вышек увеличиваются. Так, для бурения скважин на глубину 300...500 м используется вышка высотой 16...18 м, глубину 2000...3000 м - высотой - 42 м и на глубину 4000...6500 м - 53 м.
Емкость «магазинов» показывает какая суммарная длина бурильных труб диаметром 114...168 мм может быть размещена в них. Практически вместимость «магазинов» показывает на какую глубину может быть осуществлено бурение с помощью конкретной вышки.
Размеры верхнего и нижнего оснований характеризуют условия работы буровой бригады с учетом размещения бурового оборудования, бурильного инструмента и средств механизации спускоподъемных операций. Размер верхнего основания вышек составляет 2x2 м или 2,6x2,6 м, нижнего 8x8 м или 10x10 м.
Общая масса буровых вышек составляет несколько десятков тонн.
Оборудование для механизации спускоподъемных операций включает талевую систему и лебедку. Талевая система состоит из неподвижного кронблока, установленного в верхней части буровой вышки, талевого блока, соединенного с кронблоком талевым канатом, один конец которого крепится к барабану лебедки, а другой закреплен неподвижно, и бурового крюка. Талевая система является полиспастом (системой блоков), который в буровой установке предназначен в основном, для уменьшения натяжения талевого каната, а также для снижения скорости движения бурильного инструмента, обсадных и бурильных труб.
Иногда применяют крюкоблоки - совмещенную конструкцию талевого блока и бурового крюка.
На крюке подвешивается бурильный инструмент: при бурении - с помощью вертлюга, а при спускоподъемных операциях - с помощью штропов и элеватора.
Буровая лебедка предназначена для выполнения следующих операций:
1) спуска и подъема бурильных и обсадных труб;
2) удержания на весу бурильного инструмента;
3) подтаскивания различных грузов, подъема оборудования и вышек в процессе монтажа установок и т.п.
Буровая установка комплектуется буровой лебедкой соответствующей грузоподъемности. Для механизации операций по свинчиванию и развинчиванию замковых соединений бурильной колонны внедрены автоматические буровые ключи АКБ-ЗМ и подвесные ключи ПБК-1, пневматический клиновой захват ПКР-560 для механизированного захвата и освобождения бурильных труб.
Ключ АКБ-ЗМ устанавливается между лебедкой и ротором на специальном фундаменте. Его основными частями являются блок ключа, каретка с пневматическими цилиндрами, стойка и пульт управления. Блок ключа - основной механизм, непосредственно свинчивающий и развинчивающий бурильные трубы. Он смонтирован на каретке, которая перемещается при помощи двух пневматических цилиндров по направляющим: либо к бурильной трубе, установленной в роторе, либо от нее.
Зажимные устройства, как и механизм передвижения блока ключа, работают от пневматических цилиндров, включаемых с пульта управления. Для этого в систему подается сжатый воздух от ресивера.
Ключ ПБК-1 подвешивается в буровой на канате. Высота его подвески регулируется пневматическим цилиндром с пульта управления.
Пневматический клиновой захват ПКР-560 служит для механизированного захвата и освобождения бурильных и обсадных труб. Он монтируется в роторе и имеет четыре клина, управляемых с пульта посредством пневмоцилиндра.
Наземное оборудование, непосредственно используемое при бурении, включает вертлюг, буровые насосы, напорный рукав и ротор. Вертлюг - это механизм, соединяющий не вращающиеся талевую систему и буровой крюк с вращающимися бурильными трубами, а также обеспечивающий ввод в них промывочной жидкости под давлением. Корпус вертлюга подвешивается на буровом крюке (или крюкоблоке) с помощью штропа. В центре корпуса проходит напорная труба, переходящая в ствол, соединенный с бурильными трубами. Именно к напорной трубе присоединяется напорный рукав для подачи промывочной жидкости в скважину. Напорная труба и ствол жестко не связаны, а последний установлен в корпусе на подшипниках, чем обеспечивается неподвижное положение штропа, корпуса и напорной трубы при вращении бурильных труб вместе со стволом. Для герметизации имеющихся зазоров между неподвижной и подвижной частями вертлюга служат сальники.
Буровые насосы служат для нагнетания бурового раствора в скважину. При глубоком бурении их роль, как правило, выполняют поршневые двухцилиндровые насосы двойного действия. Напорный рукав (буровой шланг) предназначен для подачи промывочной жидкости под давлением от неподвижного стояка к перемещающемуся вертлюгу.
Ротор передает вращательное движение бурильному инструменту , поддерживает на весу колонну бурильных или обсадных труб и воспринимает реактивный крутящий момент колонны, создаваемый забойным двигателем. Ротор состоит из станины, во внутренней полости которой установлен на подшипнике стол с укрепленным зубчатым венцом, вала с цепным колесом с одной стороны и конической шестерней - с другой, кожуха с наружной рифельной поверхностью, вкладышей и зажимов для ведущей трубы. Во время работы вращательное движение от лебедки с помощью цепной передачи сообщается валу и преобразуется в поступательное вертикальное движение ведущей трубы, зажатой в роторном столе зажимами.
Силовой привод обеспечивает функционирование всей буровой установки - он снабжает энергией лебедку, буровые насосы и ротор.
Привод буровой установки может быть дизельным, электрическим, дизель- электрическим и дизель-гидравлическим. Дизельный привод применяют в районах, не обеспеченных электроэнергией необходимой мощности. Электрический привод от электродвигателей переменного и постоянного тока отличается простотой в монтаже и эксплуатации, высокой надежностью и экономичностью, но применим только в электрифицированных районах. Дизель-электрический привод из дизеля, который вращает генератор, питающий, в свою очередь, электродвигатель. Дизель-гидравлический привод состоит из двигателя внутреннего сгорания и турбопередачи. Последние два типа привода автономны, но в отличие от дизельного не содержат громоздких коробок перемены передач и сложных соединительных частей, имеют удобное управление, позволяют плавно изменять режим работы лебедки или ротора в широком диапазоне.
Суммарная мощность силового привода буровых установок составляет от 1000 до 4500 кВт. В процессе бурения она распределяется на привод буровых насосов и ротора. При проведении спускоподъемных операций основная энергия потребляется лебедкой, а остальная часть - компрессорами, вырабатывающими сжатый воздух, используемый в качестве источника энергии для автоматического бурового ключа, подвесного бурового ключа, пневматического клинового захвата и др.
Циркуляционная система буровой установки служит для сбора и очистки отработанного бурового раствора, приготовления новых его порций и закачки очищенного раствора в скважину. Она включает систему отвода использованного раствора (желоба) от устья скважины, механические средства отделения частичек породы (вибросито, гидроциклоны), емкости для химической обработки, накопления и отстоя очищенного раствора, шламовый насос, блок приготовления свежего раствора и буровые насосы для закачки бурового раствора по нагнетательному трубопроводу в скважину. В настоящее время в учебном полигоне всё механизировано.
Для предотвращения непригодности эксплуатируемых скважин, проводят подземный ремонт скважин.
Подземным ремонтом скважины называется комплекс работ, связанных с предупреждением и ликвидацией неполадок с подземным оборудованием и стволом скважины. Подземный ремонт скважин условно можно разделить на текущий и капитальный.
Текущим ремонтом скважин (ТРС) называется комплекс работ, направленных на восстановление работоспособности скважинного и устьевого оборудования, и работ по изменению режима эксплуатации скважины, а так же по очистке скважинного оборудования, стенок скважины и забоя от различных отложений (парафина, гидратных пробок, солей, продуктов коррозии).
Капитальным ремонтом скважин (КРС) называется комплекс работ связанных с восстановлением работоспособности обсадных солонн, цементного кольца, призабойной зоны, ликвидацией сложных аварий, спуском и подъемом оборудования при раздельной эксплуатации и закачке.
К капитальному ремонту скважин относятся наиболее сложные виды подземных ремонтов, часто требующие применения специального оборудования: буровых станков, турбобуров, бурильных труб, цеметовочных агрегатов и т. п.
В данном полигоне мы ознакомились с некоторыми установками. Установка УПА- 60 поднимает 60 тонн- установка капитального ремонта скважин. Она похожа на маленькую буровую. Трубы меняет специальная бригада.
Рис.07 Агрегат для подземного ремонта скважин:
1 — оттяжки вышки; 2 — установочные оттяжки;3 — клиновые упоры;4 — винтовой домкрат; 5 — поворотный кран; 6 — крюкоблок; 7 — коробка перемены передач; 8 — лебёдка; 9 — пост управления подъёма вышки; 10 — гидравлический домкрат,;11 — инструментальный ящик; 12 — задняя опора вышки
УПА- 60 более современная. Раньше называлась А50- 50-ти тонные. Станок- качалка СКР 4-2.1- 1500.
Нагрузка на штоке, кН- 40; длина хода, м- 0,9- 2,1; редуктор- ЦЗНК-450; максимальный крутящий момент на ведомом валу редуктора- 31,5; передаточное число- 125, 90, 63; диапазон частот качаний в минуту- 1,3- 8,4 и т.д.; количество штук- 3. Нефть качает электропривод.
На учебном полигоне обучают машинистов ПНУ паровой передвижной установки. Эту установку нефтяники применяют для устранения засаленности насосо-компрессорных труб. Нефтяные отложения промываются горячим паром.
Также на полигоне проводят всевозможные конкурсы, способствующие развитию умений молодых специалистов. Победители таких конкурсов получают вознаграждения, что способствует повышению самоотдачи специалистов на работе.