Месяц: Апрель 2011

Буровые насосы предназначены для нагнетания в скважину промывочной жидкости с целью очистки забоя и ствола от выбуренной породы (шлама) и выноса ее на дневную поверхность; охлаждения и смазки долота; создания гидромониторного эффекта при бурении струйными долотами; приведения в действие забойных гидравлических двигателей.

Исходя из назначения и условий эксплуатации, к буровым насосам предъявляют следующие основные требования:
• подача насоса должна быть регулируемой в пределах, обеспечивающих эффективную промывку скважины;
• мощность насоса должна быть достаточной для промывки скважины и привода забойных гидравлических двигателей;
• скорость промывочной жидкости на выходе из насоса должна быть равномерной для устранения инерционных нагрузок и пульсаций давления, вызывающих осложнения в бурении, дополнительные энергетические затраты и усталостные разрушения;
• насосы должны быть приспособлены для работы с абразипо- и маслосодержащими коррозионно-активными промывочными растворами различной плотности;
• узлы и детали, контактирующие с промывочным раствором, должны обладать достаточной долговечностью и быть приспособленными к удобной и быстрой замене при выходе из строя;
• крупногабаритные узлы и детали должны быть снабжены устройствами для надежного захвата и перемещения при ремонте и техническом обслуживании;
• узлы и детали приводной части должны быть защищены от промывочного раствора и доступны для осмотра и технического обслуживания;
• насосы должны быть приспособлены к транспортировке в собранном виде на далекие и близкие расстояния и перемещению волоком в пределах буровой;
• конструкция насосов должна допускать правое и левое расположение двигателей насосного агрегата;
• надежность и долговечность насосов должны сочетаться с их экономичностью и безопасностью эксплуатации.

Дивизион «Нефтегазовое оборудование» МК “Уралмаш”, для комплектации буровых установок, выпускает буровые насосы двухпоршневого (УНБ) и трехпоршневого (УНБТ) исполнения, с L-образными и прямоточными гидрокоробками, мощностью от 600 до 1600 кВт.

Конструктивные особенности буровых насосов:
• Мощность и давление насоса на каждом диаметре поршня позволяет осуществлять технологию проводки скважины в форсированном режиме бурения.
• Трехпоршневые насосы одностороннего действия обеспечивают наименьшую степень неравномерности давления на выходе и наименьший расход клапанов и штоков поршня в сравнении с двухпоршневыми насосами двухстороннего действия.
• Кованые гидрокоробки из высокопрочной легированной стали и ионное азотирование зубчатой передачи гарантируют назначенный ресурс насоса.
• Гидрозатворное устройство цилиндропоршневой группы исключает подсасывание воздуха с тыльной стороны поршня и процесс газонасыщения бурового раствора. Устройство обеспечивает смазку и охлаждение пары трения поршня и цилиндра.
• Двухкамерное уплотнение штока ползуна устраняет потери масла из картера, его загрязнение буровым раствором.
• Смазка редукторной части состоит из двух систем: принудительной и самотечной из накопительных лотков. Принудительная система смазки выполнена с автоматическим поддержанием постоянного давления масла в маслопроводах.
• Предохранительный клапан блокирующего устройства отключает привод буровых насосов при превышении давления в нагнетательном трубопроводе с одновременным сбросом избыточного давления.
• Конструкция насоса позволяет использовать трансмиссию привода с любой стороны насоса или с обеих сторон.
• Присоединение трубопроводов с обеих сторон обеспечивается всасывающим и нагнетательным коллекторами.

Источники:
Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы
МК “Уралмаш”

Породоразрушающий инструмент для бурения нефтяных и газовых скважин

При бурении нефтяных и газовых скважин используются следующие виды породоразрушающего инструмента:
• буровые долота для бурения скважины сплошным забоем;
• бурильные головки для бурения скважин кольцевым забоем;
• расширители для расширения ствола скважины; калибраторы, стабилизаторы, центраторы для выравнивания стенок скважины и центрирования бурильной колонны.

По характеру разрушающего действия на породу буровые долота и бурильные головки разделяются на дробяще-скалывающие (шарошечные), режуще-скалывающие (лопастные) и истирающе-режущие (алмазные и типа ИСМ).

Буровые шарошечные долота

Основной объем бурения скважин различного назначения в нефтегазодобывающей промышленности России осуществляется шарошечными долотами различных типов.

Компания «ВБМ-групп» выпускает около нескольких сотен различных конструкций долот диаметром от 74,6 мм до 660,4 мм в соответствии с классификацией Международной Ассоциации Буровых Подрядчиков (IADC). ОАО «ВБМ-групп» — это четыре крупнейших машиностроительных предприятия: «Волгабурмаш» (г. Самара), «Уралбурмаш» (Свердловская обл., пос. Верхние Серги), «Сарапульский машзавод» (г. Сарапул, Удмуртия), «Дрогобычский долотный завод» (г. Дрогобыч, Украина)

Шарошечные долота. Линия «AUM»

Высокооборотные моторные буровые долота предназначенные для бурения скважин с использованием верхнего привода и забойного двигателя. Могут быть использованы при бурении с роторной управляемой системой.

Долота высокого качества класса «Премиум». Имеют повышенный ресурс на работоспособность.

Шарошечные долота. Линия «AUL»

Буровые долота предназначены для бурения скважин с использованием верхнего привода или забойного двигателя.

Способность обеспечить значительную проходку – главная особенность долот AUL. Это достигнуто за счет применения опор повышенной надежности, а также новейших схем защиты корпуса и оптимального вооружения долот.

Шарошечные долота. Линия «AUP»

Буровые долота с частотой вращения до 140 об/мин. предназначены для бурения скважин с использованием верхнего привода и забойного двигателя.

Долота могут быть использованы бурения стволов в наклонных и горизонтальных скважинах.

Шарошечные долота. Линия «AU»

Буровые долота предназначены для бурения скважин с использованием верхнего привода и забойного двигателя.

Шарошечные долота. Линия «NU»

Буровые долота с частотой вращения до 300 об/мин. предназначены для бурения скважин с использованием верхнего привода и забойного двигателя.

Долото имеет маслонаполненную опору, которая герметизирована термомаслостойким торцовым резино-металлическим или радиальным уплотнительным кольцом.

Поверхности упорного бурта и радиального подшипника скольжения наплавлены твердым сплавом.
Полость опоры заполняется смазкой, снижающей коэффициент трения в опоре, ее перегрев и износ.

Шарошечные долота. Линия «VU»

Буровые долота с частотой вращения до 300 об/мин. предназначены для бурения скважин с использованием верхнего привода и забойного двигателя.

Маслонаполненная опора герметизирована одним (VU) или двумя (VU2) радиальными термомаслостойкими уплотнениями, или торцовым металлическим уплотнением (VU1).

Поверхность упорного бурта наплавлена твердым сплавом.

Полость опоры заполняется смазкой, снижающей коэффициент трения в опоре, ее перегрев и износ.

Шарошечные долота. Линия «N»

Буровые долота с частотой вращения до 300 об/мин. предназначены для бурения скважин тихоходными турбинами, верхним приводом и забойным двигателем.

Шарошечные долота. Линия «V»

Буровые долота с частотой вращения до 600 об/мин. предназначены для турбинного бурения.

Шарошечные долота. Линия «A»

Буровые долота с частотой вращения до 100 об/мин. предназначены для бурения скважин тихоходными турбинами.

Долота PDC со стальным корпусом

Распределение на категории разбуриваемых пород:
• мягкие;
• мягкие, с пропластками средней твердости;
• средние;
• средние, с пропластками твердых.

По области применения долота PDC подразделяются на две продуктовые линии:
• FD — долота для бурения сплошным забоем вертикальных и наклонно-направленных скважин;
• BD — бицентричные долота для бурения с одновременным расширением ствола скважины.

Долота PDC обладают высокой износостойкостью и работоспособностью, что по сравнению с трехшарошечными долотами обеспечивают кратное увеличение проходки при высокой механической скорости бурения.

Долота PDC с матричным корпусом

Серия FDM разработана для бурения скважин в осложненных горно-геологичеких условиях, а также бурения протяженных интервалов, где проходка за один рейс является ключевой задачей для заказчика.

Данная серия объединяет в себе технологическую эффективность и значительный ресурс, а так же все преимущества долот PDC с матричным корпусом.

Конструкция, разработанная для конкретных условий бурения, позволяет использовать их с различными компоновками низа бурильной колонны, для бурения вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных участков скважин.

Особенностями серии FDM являются:
• высокая абразивная и эрозионная износоустойчивость;
• тип резцов специально разработан для увеличения стойкости долота без ущерба в скорости;
• спиральная форма лопастей, обеспечивает оптимальный контакт со стенками скважины и уменьшение крутильных вибраций, увеличивая срок службы долота; антивибрационные вставки уменьшают негативное воздействие вибраций, предотвращая преждевременный выход из строя вооружения долота;
• антисальниковое покрытие, основанное на использовании нанотехнологий для предотвращения образования сальника;
• улучшенная защита калибра за счет использования TSP вставок, вставок с натуральными алмазами, а также вставок с PCD покрытием для защиты диаметра долота;
• оптимальная гидравлика за счет применения различных схем промывки долота, в том числе с увеличенным количеством насадок;
• возможность установки дополнительного ряда резцов позволяет добиться высокой эффективности вооружения, обеспечивая высокие производственные показатели в широком диапазоне сложных интервалов бурения.

Источники:
Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы
VBM-group

Статьи о буровых долотах: Видео: “Технология бурения скважин. Буровые долота”, Долота с резцами из поликристалличесного алмаза (PDC), Семейство долот «UltraMAX»

Буровые лебедки серии ЭТ: ЛБУ 600 ЭТ-3-П; ЛБУ 600 ЭТ-3; ЛБУ 600 ЭТ-3; ЛБУ 900 ЭТ-3; ЛБУ 1100 ЭТ-3; ЛБУ 1500 ЭТ-3

Буровые лебедки серии ЭТ — оригинальная разработка размерного ряда лебедок грузоподъемностью от 160 до 500 тонн. Буровые лебедки серии ЭТ обеспечивают эффективную работу при спускоподъемных операциях и бурении.

Конструктивные особенности буровых лебедок серии ЭТ:
• рама и корпус зубчатой трансмиссии – одно целое;
• подъемный вал лебедки является выходным валом зубчатой трансмиссии;
• торможение лебедки — основным приводным двигателем;
• двух- и односкоростная трансмиссия;
• дисковый тормоз из двух дисков для фиксации барабана в неподвижном состоянии;
• две системы управления тормозом – рабочая и аварийная;
• барабан с нарезкой типа «Lebus» под канат (защитные реборды с кольцевыми накладками из износостойкой стали);
• простота устройства;
• компактность;
• отсутствие в конструкции традиционных конструктивных элементов (цепной передачи, шинно-пневматических муфт, электромагнитного и гидродинамического тормозов, ленточного тормоза, рукоятки управления тормозом);
• дистанционное управление.

Преимущества буровых лебедок серии ЭТ:
• значительно меньшая масса по сравнению с лебедками с цепной трансмиссией;
• “тихая” и “быстрая” скорости на подъемном валу за счет зубчатой трансмиссии:
  -“быстрая” скорость — для подъема и спуска бурильной колонны и порожнего элеватора,
  -“тихая” скорость для работы с обсадной колонной и ликвидации аварий;
• многофункциональный привод:
  -подъем и регулируемый спуск бурильных и обсадных колонн, порожнего элеватора до полной остановки и удержания в неподвижном состоянии;
  -регулируемая подача долота на забой в режиме регулятора подачи долота;
• герметичность корпуса трансмиссии за счет уплотнений особой конструкции (без манжет).

Буровые лебедки с цепной трансмиссией: ЛБУ 1200; ЛБУ 1200К; ЛБУ 22-720; ЛБУ 37-1100 Д-I; ЛБУ 1200 Д-I; ЛБУ 1200 Д-II

Назначение буровых лебедок с цепной трансмиссией — выполнение технологических операций при строительстве скважин:
• спуск и подъем буровых труб;
• спуск обсадных труб;
• подача инструмента на забой;
• передача вращения ротору при отсутствии индивидуального привода ротора;
• аварийный подъем инструмента.

Конструктивные особенности и преимущества буровых лебедок с цепной трансмиссией
• Буровые лебедки укомплектованы регулятором подачи долота на забой.
• Дополнительный привод лебедки обеспечивает подъем и опускание вышки при монтаже и демонтаже буровой установки.
• Конструкция лебедки позволяет осуществлять подъем бурильного инструмента с одновременным вращением ротора.
• Система трубопроводов смазки и воздуха вписаны в конструкцию лебедки и позволяют проводить техническое обслуживание оборудования лебедок.
• Переключение скоростей в коробке передач, включение и отключение вспомогательного тормоза и регулятора подачи долота производится посредством механизма переключения.

Буровые лебедки серии ЭТ, буровые лебедки с цепной трансмиссией выпускает ЗАО Машиностроительная корпорация «Уралмаш» дивизион «Нефтегазовое оборудование».

Основные требования к буровым лебедкам

С помощью буровых лебедок и талевого механизма спускают, поднимают и удерживают на весу бурильную колонну, обсадные трубы и другой инструмент при бурении и креплении скважин.

При подъеме вращательное движение, сообщаемое лебедке от привода, посредством талевого каната преобразуется в поступательное движение талевого блока. При спуске тормозные устройства буровой лебедки ограничивают скорость талевого блока, опускающегося под действием собственного веса и веса подвешенного к нему инструмента.

Буровые лебедки используются также для передачи вращения ротору, свинчивания и развинчивания бурильных и обсадных труб, для подъема и подтаскивания различных грузов при бурении скважины, монтаже и ремонте установки.

Буровые лебедки относятся к главным агрегатам бурового комплекса, определяющим эффективность бурения. Следует учитывать, что они используются как при спускоподъемных операциях, так и при разбуривании забоя скважины.

К основным технологическим функциям лебедки относятся:
• поддержание заданной нагрузки на долото и подача бурильной колонны при разбуривании забоя скважины;
• наращивание колонны по мере углубления скважины;
• подъем на поверхность и спуск в скважину бурильной колонны для смены долот, забойных двигателей и извлечения керна;
• спуск колонны обсадных труб при креплении скважины;
• спуск и подъем на трубах контрольно-измерительных приборов и ловильного инструмента при испытаниях и освоении скважин, ликвидации прихватов и других аварий в скважине.

Буровые лебедки в отличие от лебедок, используемых в грузоподъемных машинах, работают в условиях, характеризуемых ступенчатым изменением действующих нагрузок. Систематические нагрузки возрастают с углублением забоя скважины, а в процессе спуско-подъемных операций изменяются в десятки и сотни раз в зависимости от числа свечей в бурильной колонне.

Лебедки должны отвечать требованиям технологии бурения и удовлетворять условиям их эксплуатации. Мощность и тяговое усилие их должны быть достаточными для выполнения наиболее тяжелых технологических операций. Скорости подъема и спуска должны обеспечить безаварийность, экономичность и высокую производительность при спуско-подъемных операциях.

Для транспортировки в собранном виде габариты и масса лебедок должны соответствовать нормам, установленным правилам перевозок железнодорожным транспортом. Необходимо учитывать, что габариты лебедки ограничиваются площадью буровой и проходами, необходимыми для безопасного обслуживания лебедки и других механизмов.

Следует особо выделить требования к их надежности, долговечности и ремонтопригодности.
Система управления лебедкой должна исключить возможность одновременного включения более одной передачи и самопроизвольное отключение или переключение передачи. Наряду с этим система управления должна обеспечивать автоматическое отключение привода и одновременное включение тормоза при срабатывании предохранительных устройств (ограничителя нагрузки талевого механизма и вышки, ограничителя подъема крюка и др.). При отключении привода и торможении не допускаются разгрузка и разматывание ходовой струны талевого каната.

Источники:
Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы
МК «Уралмаш»