Буровая установка или буровая — комплекс бурового оборудования и сооружений, предназначенных для бурения скважин. Состав узлов буровой установки, их конструкция определяется назначением скважины, условиями и способом бурения.

Буровая установка для разведки и разработки месторождений нефти и газа в общем виде включает:

• Буровые сооружения (буровая вышка, основание вышки, мостки, стеллажи).
• Спуско-подъёмное оборудование (лебёдка, кронблок, крюкоблок).
• Силовое оборудование для привода лебёдки, ротора и буровых насосов (двигатели электрические или дизельные), оборудование для вращения бурильной колонны (ротор, СВП).
• Оборудование циркуляционной системы (ёмкости, буровые насосы, манифольд, вертлюг).
• Оборудование для очистки бурового раствора от выбуренной породы (вибросита, пескоотделители, илоотделители, центрифуги).
• Оборудование для приготовления бурового раствора (гидроворонки, гидромешалки, шламовые насосы).
• Противовыбросовое оборудование (превенторы), привышечные сооружения (котельная, склад ГСМ).

Характеристики буровых установок

• Назначение буровой установки
• Грузоподъёмность/глубина бурения
• Тип привода
• Способ бурения
• Тип шасси (для самоходных установок)

Применение буровых установок

• Бурение неглубоких (до 25 метров) скважин небольшого диаметра (76-219 мм) при сейсморазведке и инженерных изысканиях.
• Бурение скважин средней глубины (до 600 м) — структурных и поисковых скважин на твёрдые полезные ископаемые.
• Бурение глубоких (до 6000 м) разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ.
• Капитальный ремонт и испытания скважин на нефть и газ.
• Бурение скважин на воду.
• Бурение неглубоких (до 32 м) скважин большого диаметра (до 1,5 м) для строительства буронабивных свай (свайные фундаменты).
• Бурение взрывных скважин на открытых горных выработках и в шахтах.

Органоструктура буровых установок

• Исполнительные органы (ротор, лебёдка, талевая система, вышка, буровой насос, вертлюг, циркуляционная система)
• Энергетические органы (дизельные и электродвигатели, силовая пневмо- и гидросистема, приводы)
• Вспомогательные органы (металлоконструкции основания, укрытий, механизмы передвижения, мост приёмный, вспомогательная лебёдка, тали, системы освещения, водоснабжения, отопления, вентиляции, эвакуации)
• Органы управления (системы пневмо- и электроуправления)
• Органы информации (система контроля параметров бурения)

Классификация буровых установок

По виду работ:

• для эксплуатационных работ.
• для разведочных работ.
• для технических скважин.

По способу бурения делятся на установки:

• вращательного бурения.
• вращательно-ударного бурения.
• ударного бурения.
• ударно-вращательного бурения.
• вибрационного бурения.
• огнеструйного бурения.
• разрядно-импульсного бурения.

По типу привода:

• электрические (AC/DC) буровые установки.
• электрогидравлические буровые установки.
• дизельэлектрические буровые установки.
• дизельные буровые установки.

По технике передвижения:

• самоходные буровые установки.
• передвижные буровые установки.
• стационарные буровые установки.

По вариантам дислокации:

• наземные.
• морские.

Буровые вышки

Вышка является ключевым узлом оборудования буровой установки и предназначена для выполнения следующих функций:

• проведения спуско-подъёмных операций с бурильными и обсадными трубами.
• поддержания бурильной колонны на талевой системе при бурении с разгрузкой.
• размещения комплекта бурильных труб и утяжелённых бурильных труб (УБТ), извлечённых из скважины.
• размещения талевой системы и средств механизации спуско-подъёмных операций, в частности механизмов АСП, КМСП или платформы верхового рабочего, устройства экстренной эвакуации верхового рабочего, системы верхнего привода и вспомогательного оборудования.

Буровые вышки классифицируются: по назначению — для агрегатов капитального ремонта скважин, для передвижных (мобильных) буровых установок, для кустовых и стационарных, для морских буровых установок; по конструкции — мачтовые и башенные. Мачтовые вышки бывают: А-образные, П-образные, 4-х опорные и с открытой передней гранью.

Буровые лафеты

Буровые лафеты — навесное буровое оборудование. Устанавливаются на мини экскаваторы, а также гидравлические экскаваторы с общей массой от 10 тонн посредством различных соединений. Буровой лафет, как правило, состоит из ходового механизма (чаще всего с гусеничным ходом) с двигателем для передвижения (для самоходных машин), и встроенного гидравлического механизма для подачи вперед (тяги) и бурового функционирования (аксиальное и радиальное движение штанг). Навесные буровые лафеты применяются при работах по частичному упрочнению грунтов, а также при бурениях пневмоударником или на отбор керна, также для анкерного бурения, бурения скважин под сваи и столбы, для сооружение скважин на воду.

Роторы

Роторы предназначены для вращения бурильного инструмента и поддержания колонны бурильных труб при бурении скважины.

Буровые лебедки

Буровые лебёдки являются основным механизмом спуско-подъёмного комплекса буровой установки. Буровые лебёдки предназначены для выполнения следующих операций технологического процесса строительства скважин:

• спуск и подъём буровых труб.
• спуск обсадных труб.
• подача инструмента на забой.
• передача вращения ротору при отсутствии индивидуального привода ротора.
• придание ускорения инструменту (ударному долоту, желонке и т. д.).
• аварийный подъём инструмента.

Талевая система

Талевая (полиспастовая) система или оснастка буровых установок предназначена для преобразования вращательного движения барабана лебёдки в поступательное (вертикальное) перемещение крюка, к которому крепится бурильная колонна, и уменьшения нагрузки на ветви каната. В зависимости от типа буровой установки и глубины скважины применяют оснастку: 3х4, 4х5, 5х6, 6x7.

Крюкоблоки

Крюкоблоки — талевые блоки, жестко соединённые с крюком. В процессе бурения крюкоблок соединен с вертлюгом, а при выполнении спуско-подъемных операций — с элеватором.

Крюкоблоки являются подвижной частью талевой системы и предназначены для ведения спуско-подъёмных операций, поддержания на весу колонны бурильных и обсадных труб и бурового инструмента в процессе бурения.

Вертлюги

Вертлюг — один из основных узлов механизма подачи бурового раствора, несёт на себе наибольшую нагрузку в процессе бурения и от его надёжности зависит безотказная работа всей буровой установки. Вертлюг обеспечивает подачу промывочной жидкости через буровой рукав от неподвижного стояка манифольда во вращающуюся колонну бурильных труб и поддержание вращающегося инструмента при бурении.

Система верхнего привода

Система верхнего привода (СВП) является принципиально новым типом механизмов буровых установок, обеспечивающим выполнение целого ряда технологических операций. Верхний привод представляет собой подвижный вращатель, оснащенный комплексом средств механизации спуско-подъёмных операций.

Система верхнего привода предназначена для быстрой и безаварийной проводки вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважин при бурении. Верхний привод совмещает функции вертлюга и ротора, и оснащается комплексом устройств для работы с бурильными трубами при выполнении спуско-подъемных операций.

Основные преимущества применения СВП:

• экономия времени в процессе наращивания труб при бурении.
• уменьшение вероятности прихватов бурового инструмента.
• расширение (проработка) ствола скважины при спуске и подъёме инструмента.
• повышение точности проводки скважин при направленном бурении.
• повышение безопасности буровой бригады.
• снижение вероятности выброса флюида из скважины через бурильную колонну.
• облегчение спуска обсадных труб в зонах осложнений за счет вращения и промывки.
• повышение качества керна.

Буровые насосы

Буровые насосы предназначены для обеспечения процесса промывки при пробуривании скважины, нагнетания в скважину бурового раствора с целью очистки забоя и ствола от выбуренной породы и выноса её на поверхность, охлаждения долота и приведения в действие забойных двигателей гидравлического типа. Различают насосы следующих типов — двухпоршневые насосы двойного действия и трёхпоршневые насосы одностороннего действия.

Наиболее полно требованиям технологии бурения соответствуют трёхпоршневые насосы одностороннего действия, которые обеспечивают наименьшую степень неравномерности давления на выходе и наименьший износ клапанов и штоков поршня в сравнении с двухпоршневыми насосами двухстороннего действия.

Циркуляционные системы

Система циркуляции бурового раствора (ЦС) представляет собой комплекс механизмов и оборудования, входящий в состав буровой установки и предназначена:

• для приготовления бурового раствора заданной плотности, состава и качества.
• для очистки бурового раствора от выбуренной породы.
• хранения запаса бурового раствора.
• дегазации бурового раствора (при необходимости).
• химической обработки бурового раствора.
• долива и подачи раствора в скважину.
• удаления шлама.

Комплекс ЦС включает следующее оборудование для очистки промывочной жидкости — вибросито, пескоотделитель, илоотделитель, центрифугу и дегазатор, которые, имея различную степень очистки бурового раствора, позволяют подготовить шлам к утилизации.

См. также

• Вышкомонтажник

Примечания

Ссылки

• ГОСТ 16293-89: Установки буровые комплектные для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения. Основные параметры
• ГОСТ 26699-98: Установки бурильные шахтные. Общие технические требования и методы испытаний