Отчет по учебной практике в управлении буровых работ(УБР)

   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. Корпуc вертлюга подвешивается на буровом крюке 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 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 отличии 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.

                   4  Подготовительные работы к бурению скважины.

   В начале подготовительных работ к  бурению скважины производится оснастка талевой системы, монтаж и опробование  объекта малой механизации (подвеска машинных ключей, установка противозатаскивателя талевого блока под кронблок). Сооружение скважины начинают с установки шахтного направления для укрепления устья скважины от обвалов и размыва буровым раствором.

     После оснастки талевой системы,  сборки и подвески ведущей  трубы приступают к центрированию  вышки. Если вышка установлена правильно, то отвес совпадает с точкой пересечения диагоналей (веревочные струны,  натянутые по диагонали нижней рамы вышки).

   Центр ротора должен строго совпадать с  центром вышли и центром направления. Необходимо, чтобы ротор был установлен горизонтально (проверяется уровнемером), а роторный валик – параллельно трансмиссионному валу лебедки.   

   После того как вышка отцентрирована, и  ротор установлен на место, приступают к бурению под шурф для ведущей  трубы. Шурф необходим для опускания  ведущей трубы во время наращивания бурильных труб в периоды, когда не бурят. Под шурф бурят турбобуром или ротором.

   Забуривают  под шурф в следующем порядке: затаскивают турбобур с долотом  в прорубленное под шурф отверстие. Корпус турбобура обвивается не менее  чем тремя витками пенькового каната. При этом набегающий конец каната (по направлению вращения корпуса турбобура) привязывается к ноге вышки, а сбегающий конец перекидывается через блок и соединяется с контр грузом. Перемещение турбобура с ведущей трубой в вертикальном положении обеспечивается перепусканием витков пенькового каната при сохранении соответствующего натяжения

   Шурф  пробуривают глубиной 15–16 м, затем в него опускают две свинченные обсадные трубы (двухтрубку) диаметром 273 мм, верхний конец двухтрубки снабжается козырьком для облегчения завода в шурф конца ведущей трубы.  

    Принципиальная  схема измерения усилий при помощи гидравлического индикатора веса показана на рис. Основная часть индикатора веса — трансформатор (мессдоза), который состоит из корпуса 1 и поршня 4 в виде тарелки. Талевый канат проходит через роликовые опоры 2, 5 корпуса и роликовую опору 3 поршня, изгибаясь под определенно заданным углом. Трансформатор давления укрепляется на неподвижном конце каната. Благодаря изгибу оси каната возникают усилия, действующие на поршень (мембрану), опирающийся на резиновую камеру 6, заполненную жидкостью. Воспринимаемое жидкостью усилие пер едается по системе трубок на указывающий и записывающий манометры.

                                              Буровое оборудование                                                                                                                                                                                                                                     В качестве забойных двигателей при бурении используют турбобур, электробур

и винтовой двигатель, устанавливаемые непосредственно  над долотом. Турбобур—это многоступенчатая турбина (число ступеней до 350), каждая ступень которой состоит из статора, жестко соединенного с корпусом турбобура, и ротора, укрепленного на валу турбобура. Поток жидкости, стекая с лопаток статора, натекает на лопатки ротора, отдавая часть своей энергии на создание вращательного момента, снова натекав на лопатки статора и т. д. Хотя каждая ступень турбобура развивает относительно небольшой момент, благодаря их большому количеству, суммарная мощность на валу турбобура оказывается достаточной, чтобы 6урить самую твердую породу.

   При турбинном бурении в качестве рабочей используется промывочная  жид- кость, двигающаяся с поверхности земли но бурильной колонне к турбобуру. С валом турбобура жестко соединено долото. Оно вращается независимо от бурильной колонны.

   При бурении с помощью электробура питание электродвигателя осуществляется через кабель, укрепленный внутри бурильных труб. В этом случае вместе с долотом вращается лишь вал электродвигателя, а его корпус и бурильная колонна остаются неподвижными.

   Основными элементами винтового двигателя являются статор и ротор. Статор изготовлен нанесением специальной резины на внутреннюю поверхность стального корпуса. Внутренняя поверхность статора имеет вид многозаходной винтовой поверхности. А ротор изготовляют из стали в виде многозаходного винта. Количество винтовых линий на одну меньше, чем у статора.

   Ротор расположен в статоре с эксцентриситетом. Благодаря этому, а также вследствие разницы чисел заходов в винтовых линиях статора и ротора их контактирующие поверхности образуют ряд замкнутых полостей—шлюзов между камерами высокого давления у верхнего конца ротора и пониженного давления у нижнего. Шлюзы перекрывают свободный ток жидкости через двигатель, а самое главное—именно в них давление жидкости создает вращающий момент, передаваемый долоту.

   Инструмент, используемый при бурении, подразделяется на основной (долота) и вспомогательный (бурильные трубы, бурильные замки, центраторы).

   Как уже отмечалось, долота бывают лопастные, шарошечные, алмазные и твердосплавные.

   Лопастные долота  выпускаются трех типов: двухлопастные, трехлопастные и  многолопастные. Под действием нагрузки на забой их лопасти врезаются в породу, а под влиянием вращающего момента— скалывают ее. В корпусе долота имеются отверстия, через которые жидкость из бурильной колонны направляется к забою скважины со скоростью не менее 80 м/с. Лопастные долота применяются при бурении в мягких высокопластичных горных породах с ограниченными окружными скоростями (обычно при роторном бурении).

   Шарошечные  долота  выпускаются с одной, двумя, тремя, четырьмя и даже с шестью шарошками. Однако наибольшее распространение получили трехшарошечные долота. При вращении долота шарошки, перекатываясь по забою, совершают сложное вращательное движение со скольжением. При этом зубцы шарошек наносят удары по породе, дробят и скалывают ее. Шарошечные долота успешно применяются при вращательном бурении пород самых разнообразных физико-механических свойств. Изготавливают их из высококачественных сталей с последующей химико-термической обработкой наиболее ответственных и быстроизнашивающихся деталей, а сами зубцы изготавливаются из твердого сплава.

   Алмазные  долота  состоят из стального  корпуса и алмазонесущей головки, выполненной из порошкообразной  твердосплавной шихты. Центральная  часть долота представляет собой  вогнутую поверхность в форме  конуса с каналами для промывочной  жидкости, а периферийная зона шаровую поверхность, переходящую на боковых сторонах в цилиндрическую.

   Алмазные  долота бывают трех типов: спиральные, радиальные и ступенчатые. В спиральных алмазных долотах рабочая часть имеет спирали, оснащенные алмазами, и промывочные отверстия. Долота этого типа предназначены для турбинного бурения малоабразивных и среднеабразивных пород. Радиальные алмазные долота имеют рабочую поверхность в виде радиальных выступов в форме сектора, оснащенных алмазами; между ними размещены промывочные каналы. Долота данного типа предназначены для бурения малоабразивных пород средней твердости и твердых пород как при роторном, так и при турбинном способах бурения. Ступенчатые алмазные долота имеют рабочую поверхность ступенчатой формы. Они применяются как при роторном, так и турбинном способах бурения при проходке малоабразивных мягких и средней твердости пород.

   Алмазные  долота оснащаются наиболее дешевыми натуральными алмазами подгруппы борт и синтетическими (искусственными) алмазами.

   Применение  алмазных долот обеспечивает высокие  скорости бурения, снижение кривизны скважин. Отсутствие опор качения и высокая  износостойкость алмазов повышают срок их службы до 200...250 ч непрерывной  работы. Благодаря этому сокращается  число спускоподъемных операций. Одним алмазным долотом можно пробурить столько же, сколько 15...20 шарошечными долотами.

   Твердосплавные  долота отличаются от алмазных тем, что  вместо алмазов они армированы сверхтвердыми  сплавами.

   Бурильные трубы предназначены для передачи вращения долоту  (при роторном бурении) и восприятия реактивного момента двигателя  при бурении с забойными двигателями, создания нагрузки на долото, подачи бурового раствора на забой скважины для очистки его от разбуренной породы и охлаждения долота, подъема из скважины изношенного долота и спуска нового и т. п.

   Бурильные трубы отличаются повышенной толщиной стенки и, как правило, имеют коническую резьбу с обеих сторон. Трубы соединяются  между собой с помощью бурильных  замков, для обеспечения прочности  резьбовых соединений концы труб делают утолщенными. По способу изготовления трубы могут быть цельными  и с приварными соединительными концами. У цельных труб утолщёние концов может быть обеспечено высадкой внутрь или наружу.