2.3. Основное оборудование Буровое оборудование

Талевая система предназначается для проведения спускоподъемных операций, поддержания на весу бурильного инструмента и обсадной колонны. Талевая система является полиспастом, который в буровой установке предназначен для снижения скорости движения поднимаемого груза и уменьшения натяжения подвижного конца талевого каната при его навивке на барабан лебедки. Состоит она из неподвижного кронблока, установленного в верхней части буровой вышки; талевого блока, соединенного с кронблоком талевым канатом, один конец которого крепится к барабану лебедки, а второй -к специальному приспособлению для крепления неподвижного конца талевого каната; бурового крюка и стропов для подвески груза.

Талевый канат представляет собой стальной трос, состоящий из одного слоя прядей, В бурении обычно используются шестипрядные канаты. Конструкция прядей бывает разной (число, и диаметр проволок во внешних и внутренних слоях могут быть различными и одинаковыми). В качестве сердечника применяют стальной канат или стальную пружину.

Буровой крюк и крюкоблок предназначены для подвешивания при помощи штропов с элеватором обсадных и бурильных колонн при спускоподъемных операциях, поддержания на весу бурильной колонны с вертлюгом в процессе бурения, а также для подъема, спуска и подтаскивания вспомогательных грузов во время бурения и монтажно-демонтажных работ.

В глубоком бурении применяют в основном трехрогие литые и пластинчатые крюки . Пластинчатый крюк состоит из собственно крюка, ствола, корпуса, двух боковых рогов и штропа . Внутри корпуса размещаются стакан, пружина, подшипник и другие составные части. Благодаря подшипнику ствол имеет возможность вращаться. В процессе подъема колонны вся нагрузка во время сжатия пружины воспринимается корпусом крюка.

Буровая лебедка предназначена для выполнения следующих операции:

1. спуска и подъема бурильных и обсадных труб;

2. удержания на весу бурильного инструмента;

3. передачи вращения ротору;

4. свинчивания и развенчивания труб;

5. подтаскивания различных грузов, подъема оборудования и вышек в процессе монтажа установок, подъема и спуска грунтоносок и т. п.

Рисунок 13 - Кронблок:

1 - шкивы; 2 - ось; 3 - рама;

4. - Предохранительный кожух; 5 - вспомогательные шкивы

Рисунок 14 - Талевый блок:

1 - траверса; 2 - шкивы; 3 - ось;

4. - предохранительные кожухи;

- щеки; 6 - серьга

Рисунок 15 - Подъемный крюк

Основные узлы лебедки: сварная рама, валы, тормозная система и пульт управления. Буровой инструмент спускается под действием собственного веса. Лебедка имеет несколько скоростей для повышения коэффициента полезного действия ее во время подъема крюка с порожним элеватором (ненагруженным) или переменного веса. Переключение скоростей осуществляется с помощью муфт. Талевый канат навивается на барабан. Для выполнения вспомогательных работ предназначены фрикционная катушка и пневмораскрепитель замков.

Вертлюг - механизм, соединяющий не вращающуюся систему с вращающейся и обеспечивающий свободное вращение инструмента, а также ввод в него под давлением бурового раствора. Состоит он из не вращающихся деталей, соединенных с буровым крюком, и вращающихся, соединенных с бурильным инструментом.

Буровой раствор поступает из шланга через патрубок, прикрепленный к крышке корпуса, в напорную трубу, а отсюда - в полость вращающегося ствола вертлюга.

Р отор (рисунок 16) передает вращательное движение бурильному инструменту, поддерживает на весу колонну бурильных или обсадных труб и воспринимает реактивный крутящий момент колонны, создаваемый забойным двигателем (турбобуром или электробуром).

Рисунок 16 – Ротор

Ротор состоит из станины 1, во внутренней полости которой установлен на подшипнике стол 2 с укрепленным зубчатым венцом, вала 6 с цепным колесом с одной стороны и конической шестерней - с другой, кожуха 5 с наружной рифельной поверхностью, вкладышей 4 и зажимов 3 для ведущей трубы. Вращательное движение от лебедки с помощью цепной передачи передается на роторный вал, в результате чего горизонтальное вращение его преобразуется в вертикальное ведущей трубы, зажатой в роторном стволе зажимами.

Буровые насосы предназначены для нагнетания бурового раствора в скважину. В глубоком бурении в основном применяют поршневые двухцилиндровые насосы двойного действия.

Принцип действия поршневого насоса заключается в следующем: поршневой насос состоит из двух основных частей: гидравлической, которая непосредственно перекачивает жидкость, и приводной, передающей энергию гидравлической части, получаемую насосом от двигателя.

Гидравлическая часть состоит из цилиндра и поршня соединенного с приводной частью насоса штоком. К цилиндру присоединяются два всасывающих и два нагнетательных клапана. Всасывающие клапаны связаны с приемными резервуарами всасывающей трубой, а нагнетательные - манифольдом со стояком.

Приводная часть насоса представлена трансмиссионным валом, воспринимающим движение от двигателя, кривошипного вала, воспринимающим движение от трансмиссионного через зубчатую передачу, и кривошипно-щатунного механизма. Вращательное движение трансмиссионного вала через кривошипно-шатунный механизм превращается в возвратно-поступательное движение поршня.

Буровой шланг предназначен для подачи бурового раствора под давлением от неподвижного стояка к перемещающемуся вертлюгу.

Буровые долота и их классификация.

Долото - рабочий инструмент, разрушающий породу. По назначению долота подразделяются на три вида:

1. долота сплошного бурения для разбуривания забоя по всей площади;

2. долота колонковые для разбуривания забоя по кольцу с оставлением в центре столбика не разбуренной породы (керна), который в последующем извлекается на поверхность;

3. долота специального назначения (расширение ствола скважины, изменение его направления и т. п.).

По характеру воздействия на породу долота делятся на четыре класса:

1. дробящие;

2. дробяще-скалывающие;

3. истирающе- режущие;

4. режуще-скалывающие.

К первому и второму классам относят шарошечные долота, к третьему -алмазные и фрезерные, к четвертому - лопастные долота.

Бурильные трубы и их классификация

Бурильные трубы предназначены для передачи вращения долоту при роторном бурении и восприятия реактивного момента двигателя при бурении с погружными двигателями, подвода потока бурового раствора или воздуха на забой скважины для очистки его от выбуренной породы и охлаждения долота, подъема из скважины изношенного долота и спуска нового, осуществления вспомогательных работ: закачки тампонирующих смесей при изоляционных работах, ликвидации аварий и т.п.

Существуют следующие типы бурильных труб:

1. с высаженными внутрь концами;

2. с высаженными наружу концами;

3. с приварными соединительными концами по телу трубы (ТБП);

4. с приварными соединительными концами по высаженной части (ТБПВ);

6. со стабилизирующими поясками (ТБ_Н и ТЬ_В);

7. трубы для электробурения (замковые, ТБГТВЭ);

8. легко сплавные.

Ведущие бурильные трубы и переводники

Ведущая бурильная труба предназначена для передачи вращения от ротора к бурильной колонне при роторном бурении и передачи реактивного

представляет собой трубу квадратного или шестигранного сечения, круглую ни центру. Чтобы при вращении ведущая труба не отвинчивалась, на верхнем конце ее нарезана левая резьба, на нижнем - правая. На верхний и нижний концы трубы навинчены переводники для предохранения резьбы при соединении с вертлюгом и бурильной колонной. Для защиты от износа замковой резьбы нижнего переводника на последний навинчивается предохранительный переводник. Кроме переводников, предназначенных для ведущих труб, применяют муфтовые, ниппельные, предохранительные, переходные и другие переводники.