Буровые установки и сооружения

 

Для рациональной отработки  долота необходимо подавать его на забой без вращения и только после  контакта с забоем включать обороты. Но прежде, чем начать бурение, необходимо «обкатать» долото в течение 30-40 минут  для того, чтобы оно приработалось. При этом нагрузка на долото должна быть небольшой - порядка 3-5 т. При бурении  турбобуром или винтовым забойным двигателем долото подаётся на забой уже во вращении. В этом случае можно либо становить промывку и спустить долото до забоя, либо без остановки промывки постепенно нагружать долото до требуемой  величины.

 

Кодирование износа шарошечных долот:

 

В - износ вооружения (хотя бы одного венца)

 

В1 - уменьшение высоты зубьев на 0,25 %

 

В2 - уменьшение высоты зубьев на 0,5 %

 

В3 - уменьшение высоты зубьев на 0,75 %

 

В4 - полный износ зубьев

 

С - скол зубьев в %

 

П - износ опоры (хотя бы одной  шарошки)

 

П1 - радиальный люфт шарошки  относительно оси цапфы для долот  диаметром меньше 216 мм 0-2 мм; для  долот диаметром больше  216 мм 0-4 мм

 

П2 - радиальный люфт шарошки  относительно оси цапфы для долот  диаметром меньше 216 мм 2-5 мм; для  долот диаметром больше  216 мм 4-8 мм

 

П3 - радиальный люфт шарошки  относительно оси цапфы для долот  диаметром меньше 216 мм больше 5 мм; для  долот диаметром больше  216 мм больше 8 мм

 

П4 - разрушение тел качения

 

К - заклинивание шарошек (их число указывается в скобках)

 

Д - уменьшение диаметра долота (мм)

 

А - аварийный износ (число  оставленных шарошек и лап  указывается в скобках)

 

АВ (А1) - поломка и оставление вершины шарошки на забое

 

АШ (А2) - в поломка и оставление шарошки на забое 

 

АС (А3) - оставление лапы на забое

 

Причины аномального износа шарошечных долот:

 

1) Большое число сломанных  зубьев:

 

- неправильный выбор долота

 

- неправильная приработка  долота

 

- чрезмерная частота вращения

 

- чрезмерно большая нагрузка  на долото

 

- работа по металлу

 

2) Сильный износ по диаметру:

 

- большая частота вращения

 

- значительное время механического  бурения

 

- сдавливание шарошек  в результате спуска в ствол  уменьшенного диаметра

 

3) Эрозия тела шарошки:

 

- большое содержание твердой  фазы в промывочной жидкости

 

- большой расход промывочной  жидкости

 

- долото предназначено  для более твёрдых пород

 

4) Чрезмерный износ опор:

 

- отсутствие стабилизатора  над долотом или между УБТ

 

- большая частота вращения

 

- чрезмерно большая нагрузка  на долото

 

- значительное время механического  бурения

 

- большое содержание песка  в промывочной жидкости

 

5) Закупорка межвенцовых  промежутков в шарошках разбуренной  породой и твёрдой фазой:

 

- недостаточный расход  ПЖ

 

- чрезмерно большая нагрузка  на долото

 

- большое содержание твердой  фазы в промывочной жидкости

 

- долото предназначено  для более твёрдых пород

 

- спуск долота осуществлён  в заполненную шламом призабойную  зону

 

6) Большое число потерянных  зубьев:

 

- эрозия тела шарошки

 

- чрезмерно большая нагрузка  на долото

 

- значительное время механического  бурения

 

Выполнение основных работ  при СПО с помощью специального оборудования

 

Основным агрегатом при  выполнении СПО является буровая  лебёдка, которая приводится в действие силовым приводом. Для лучшего  использования мощности во вре-мя подъема  крюка с переменной по величине нагрузкой  привод-ные трансмиссии лебедки  или ее привод должны быть многоскоростными. Лебедка должна оперативно переключаться  с больших скоростей подъема  на малые и обратно, обеспечивая  плановые включения с минимальной  затратой времени на эти операции. В случаях прихватов и затяжек  колонны сила тяги при подъеме  должна быть быстро увеличена. Переключение скоростей для подъ-ема колонн различной массы осуществляется периодически.

 

Для проведения работ по подтаскиванию  грузов и свинчиванию-навинчиванию труб при СПО применяются вспомогательные  лебёдки и пневмораскрепители.

 

Пневмораскрепители предназначены  для раскрепления замко-вых соединений бурильных труб. Пневмораскрепитель состоит из цилиндра, в котором  перемещается поршень со штоком. Цилиндр  с обоих концов закрыт крышками, в одной из которых установлено  уплотнение штока. На штоке с противоположной  стороны от поршня крепится металлический  трос, другой конец которого надевается на машинный ключ. Под действием  сжатого воздуха поршень перемещается и через трос вращает машинный ключ. Максимальная сила, развиваемая  пневматическим цилиндром при давлении сжатого воздуха 0,6 Мпа, равна 50…70 кН. Ход поршня (штока) пневмоцилиндра 740…800 мм.

 

Комплекс механизмов АСП  пред-назначен для механизации и  ча-стичной автоматизации спуско-подъемных  операций. Он обеспечивает:

 

· совмещение во времени подъема  и спуска колонны труб и незагруженного элеватора с операциями установки  свечей на подсвечник, выноса ее с подсвечника, а также с навинчиванием или  свинчиванием свечи колонной бурильных  труб;

 

· механизацию установки  свечей на подсвечник и вынос их к центру, а также захват или  освобождение колонны бурильных  труб автоматическим элеватором.

 

Механизмы АСП включают в  себя: механизм подъёма (подъём и спуск  отдельно отвёрнутой свечи); механизм захвата (захват и удержание отвёрнутой свечи во время подъёма, спуска, переноса её от ротора на подсвечник и обратно); механизм расстановки (перемещение  свечи от центра скважины и обратно); центратор (удержание верхней части  свечи в центре вышки при свинчивании  и навинчивании); автоматический элеватор (автоматический захват и освобождение колонны БТ при спуске и подъёме); магазин и подсвечник (удержание  в вертикальном положении отвинченных  свечей).

 

В работе комплекса механизмов типа АСП-ЗМ1, АСП-ЗМ4. АСП-ЗМ5 и АСП-ЗМ6 используются ключ АКБ-ЗМ2 и пневмати-ческий клиновой захват БО-700 (кроме АСП-ЗМ6, для которого применяется захват ПКРБО-700).

 

Подготовка трубы к  затаскиванию, установка элеватора  на ротор, снятие его с ротора, посадка  труб на клинья

 

Перед тем, как затаскивать  трубы на буровую, необходимо произвести визуальный осмотр тела трубы и резьб. Для точного анализа вызывается бригада дефектоскопистов, которые  с помощью приборов устанавливают  пригодность труб для использования  на буровой. Кроме того, нужно по мере надобности зачистить резьбовые  соединения труб, а затем смазать  их графитовой смазкой или солидолом. После этого трубы доставляются на приёмные мостки.

 

Во время бурения бурильные  трубы одна за одной затаскиваются  с мостков к ротору при помощи вспомогательной лебёдки. Затем  доставленная труба навинчивается  на колонну, и происходит дальнейшее углубление забоя на длину наращенной трубы.

 

Подъём и спуск бурильных  труб в целях замены сработавшегося долота состоит из одних и тех  же многократно повторяемых операций. Причём к машинам относятся операции подъёма свечи из скважин и  порожнего элеватора. Все остальные  операции являются машинно - ручными  или ручными требующими затрат больших  физических усилий. К ним относятся:

 

· при подъёме: посадка  колонны на элеватор; развинчивание  резьбового соединения; установка свечи  на подсвечник; спуск порожнего элеватора; перенос штропов на загруженный  элеватор и подъём колонны на высоту свечи;

 

· при спуске: вывод свечи  из-за пальца и с подсвечника; навинчивание свечи на колонну; спуск колонны  в скважину; посадка колонны на элеватор; перенос штропов на свободный  элеватор. Устройства для захвата  и подвешивания колонн различаются  по размерам и грузоподъемности.

 

Обычно это оборудование вы-пускается для бурильных труб размером 60, 73, 89, 114, 127, 141, 169 мм с номинальной  грузоподъемностью 75, 125, 140, 170, 200, 250, 320 т. Для обсадных труб диаметром от 194 до 426 мм приме-няют клинья четырех  размеров: 210, 273, 375 и 476 мм, рассчитан-ные  на грузоподъемность от 125 до 300 т.

 

Элеватор служит для захвата  и удержания на весу колонны бу-рильных (обсадных) труб при спускоподъемных  операциях и дру-гих работах  в буровой. Применяют элеваторы  различных типов, отличающиеся размерами  в зависимости от диаметра бурильных  или обсадных труб, грузоподъемностью, конструктивным использованием и материалом для их изготовления. Элеватор при  помощи штропов подвешивается к  подъемному крюку.

 

Клинья для бурильных  труб используют для подвешивания бу-рильного инструмента в столе ротора. Они  вкладываются в конус-ное отверстие  ротора. Применение клиньев ускоряет работы по спускоподъемным операциям. В последнее время широко приме-няются автоматические клиновые захваты с  пневматическим при-водом типа ПКР (в этом случае клинья в ротор  вставляются не вручную, а при  помощи специального привода, управление кото-рым внесено на пульт бурильщика).

 

Для спуска тяжелых обсадных колонн применяют клинья с не разъемным  корпусом. Их устанавливают на специальных  подкладках над устьем скважины. Клин состоит из массивного корпуса воспринимающего  массу обсадных труб. Внутри корпуса  находится плашки предназначенные  для захвата обсадных труб и удержания  их в подвешенном состоянии. Подъем и опускание плашек осуществляется поворотом рукоятки в ту или другую сторону вокруг клина, что достигается  наличием наклонных исправляющих вырезов  в корпусе, по которым при помощи рычага перекатываются ролики плашек.

 

Проверка замковой резьбы, свинчивание БТ с помощью ключей АКБ, докрепление и раскрепление замковых соединений с помощью ключей УМК

 

В процессе СПО приходится многократно наворачивать и отворачивать трубы. Для упрощения этих операций на буровой находится специальное  оборудование. Для свинчивания и  развинчивания бурильных и обсадных труб вменяется специальный инструмент. В качестве такого инструмента используют различные ключи. Одни из них предназначаются  для свинчивания, а другие -- для  крепления и открепления резьбовых  соединений колонны. Обычно легкие круговые ключи для предварительного свинчивания  рассчитаны на замки одного диаметра, а тяжелые машинные ключи для  крепления и открепле-ния резьбовых  соединений -- на два, а иногда и более  размеров бурильных труб и замков.

 

Для наворота труб вручную  используется цепной ключ. Он состоит  из рукоятки и цепи с закрепляющим устройством. Для захвата трубы  цепь оборачивается вокруг неё и  фиксируется на верхней части  рукоятки. Работа цепным ключом очень  трудоёмкая, поэтому используют другое оборудование.

 

Автоматический буровой  ключ АКБ предназначен для механизированного  свинчивания и навинчивания труб. Пульт управления им находится на посте бурильщика и оснащён двумя  рычажками: один из них управляет  движением самого ключа к ротору и обратно и механизмом захвата  трубы, а с помощью другого  происходит свинчивание труб. АКБ  значительно упрощает процесс СПО.

 

Операции крепления и  открепления резьбовых соединений бу-рильных и обсадных колонн осуществляются двумя машинными ключами УМК; при этом один ключ (задерживающий) -- неподвиж-ный, а второй (завинчивающий) -- подвижный. Ключи подве-шивают в  горизонтальном положении. Для этого  у полатей на специальных «пальцах»  укрепляют металлические ролики и через них перекидывают стальной тартальный канат или одну прядь  талевого каната. Один конец этого  каната прикрепляется к под-веске  ключа, а другой -- к противовесу, уравновешивающему ключ и облегчающему переме-щение ключа вверх или  вниз.

 

При спуске бурильных и  утяжеленных бурильных труб в  скважину резьбовые соединения следует  докреплять машинными и автоматическими  ключами, контролируя зазор между  соединительными элементами и соблюдая по показаниям моментомера величину допустимого крутящего момента, установленную действующей инструкцией.

 

Осмотр и обмер БТ и  УБТ, установка БТ на подсвечник, наворачивание  и отворачивание долот

 

Перед началом бурения  необходимо произвести осмотр всех труб, находящихся на буровой. Особое внимание нужно уделить проверке резьбовых  соединений. Резьба на бурильных трубах в процессе эксплуатации изнашивается, поэтому периодически нужно замерять длину резьбы и её диаметр. Делается это с помощью рулетки. Допускаемые  отклонения в размерах резьбы составляют 3-4 мм. Для проверки размера труб используются специальные шаблоны. Диаметр каждого шаблона соответствует  определённому диаметру труб.

 

В процессе углубления забоя  бурильная колонна постоянно  наращивается. Для этого бурильная  труба затаскивается с мостков  при помощи вспомогательной лебёдки  к ротору, цепляется элеватором и  затем навинчивается на резьбу посаженной на клинья трубы.

 

Когда необходимо произвести подъём колонны, трубы отвинчиваются  свечами для сокращения времени  СПО. В этом случае необходимо поднять  верхний конец трубы над столом ротора, посадить её на клинья и закрепить  на элеваторе. Затем колонна поднимается  на высоту свечи, сажается на клинья, свеча  отвинчивается ключом АКБ, заводится  верховым и полуверховым рабочим  за палец и ставится на подсвечник. После того, как необходимые операции произведены (смена долота, КНБК), происходит спуск колонны свечами до пробуренной  глубины.

 

Наворачивание и отворачивание  шарошечного долота производится с  помощью поддолотника. Долото вручную  либо с помощью вспомогательной  лебёдки устанавливается в поддолотник. Внутри него находятся 3 выступа, которые  заходят между шарошек. Затем  поддолотник ставится на вкладыши ротора, и долото наворачивается на УБТ или  на переводник. Лопастное долото устанавливается  на ротор при помощи специальной  подставки так, чтобы над столом оставалась только одна резьба, и затем  навинчивается на трубу.