Буровые установки с верхним приводом

 

Министерство образования  Р.Б.

ГБОУ СПО «Октябрьский нефтяной колледж

им. С. И. Кувыкина»

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

 

на тему:

«Буровые установки  с верхним приводом»

 

 

 

 

 

 

 

         Выполнил Харисов А.О.

         Преподаватель Янцевич О.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        Октябрьский

2013 год

Система верхнего привода

 

 

Система верхнего привода (СВП) в последнее  время становится наиболее популярным способом бурения нефтяных и газовых  скважин. Этой системой оборудуются  как импортные, так и отечественные  буровые установки. Такие установки используются, например, на Каспийском шельфе в Астрахани. Эта система применяется и нашими буровиками во Вьетнаме на месторождении Белый тигр в установке Tamdau, на которой работал один из авторов настоящей статьи.

 

СВП являются принципиально новым типом механизмов буровых установок, обеспечивающих выполнение целого ряда технологических операций. В принципе верхний привод представляет собой подвижной вращатель с сальником-вертлюгом, оснащенный комплексом средств механизации СПО-силовой вертлюг.

 

СВП буровых установок получили широкое распространение в мировой  практике. СВП обеспечивает выполнение следующих технологических операций:

 

вращение бурильной колонны  при бурении, проработке и расширении ствола скважины;

свинчивание, докрепление бурильных труб;

проведение спуско-подъемных операций с бурильными трубами, в том числе  наращивание бурильной колонны  свечами и однотрубками

проведение операций по спуску обсадных колонн;

проворачивание бурильной колонны  при бурении забойными двигателями;

промывку скважины и проворачивание бурильной колонны при СПО;

расхаживание бурильных колонн и промывку скважины при ликвидации аварий и осложнений.

 

 

Преимущества СВП

 

1. Экономия времени на наращивание  труб при бурении.

 

Наращивание колонны бурильных  труб свечой длиной 28 метров позволяет устранить каждые два из трех соединений бурильных труб.

 

2. Уменьшение вероятности прихватов  бурильного инструмента.

 

Силовой вертлюг позволяет в  любой необходимый момент времени  при спуске или подъеме инструмента  элеватором в течение 2...3 минут соединить с бурильной колонной и восстановить циркуляцию бурового раствора и вращение бурильной колонны, тем самым предотвратить прихват инструмента.

 

3. Расширение (проработка) ствола скважины  не только при спуске, но и  при подъеме инструмента.

 

4. Повышение точности проводки  скважин при направленном бурении.

 

При использовании отклонителя  с гидравлическим забойным двигателем для измерения угла скважины свечу  можно удерживать в заданном положение  по всей длине свечи, что приводит к лучшей ориентации колонны и меньшему числу контрольных съемок.

 

5. Повышение безопасности буровой  бригады.

 

Возможность вести наращивание  свечой, а не одной трубкой снижает  число используемых соединений, что  уменьшает вероятность несчастных случаев.

 

6. Снижение вероятности выброса флюида из скважины через бурильную колонну.

 

Наличие механизированного сдвоенного шарового крана (превентора) позволяет  быстро перекрыть внутреннее отверстие  в колонне, тем самым предотвратить  разлив бурового раствора при отсоединении ствола силового вертлюга от свечи. Вся операция проводится бурильщиком без участия остальных членов буровой бригады.

 

7. Облегчение спуска обсадных  труб в зонах осложнений за  счет вращения.

 

Возможность вести спуск обсадной колонны с вращением и промывкой  обсадных труб при добавлении специального переводника для обсадных труб.

 

8. Повышение качества керна.

 

Бурение на всю длину свечи без  наращивания однотрубками улучшает качество керна, снижает число рейсов.

 

9. Обеспечение точного крутящего  момента при свинчивании и  докреплении резьб.

 

Использование электродвигателя постоянного  тока, или переменного с изменяющейся частотой дает возможность получать точный и плавный меняющийся вращательный момент докрепления для каждого соединения, что увеличивает срок службы бурильной свечи.

 

Функции, выполняемые верхним приводом

 

захват трубы (колонны труб) для  подъема;

захват трубы (колонны труб) для  свинчивания (развинчивания);

свинчивание (развинчивание) резьбовых соединений труб;

соединение с напорной магистралью (стволом) для промывки (очистки) скважины;

бурение (бурового снаряда);

укладка труб.

 

 

Описание конструкции СВП

 

Подвижная часть СВП состоит  из вертлюга-редуктора, который на штропах  подвешен на траверсе талевого блока.

 

На верхней крышке вертлюга-редуктора  установлен взрывозащищенный электродвигатель постоянного тока. Один конец вала электродвигателя через эластичную муфту соединен с быстроходным валом  редуктора. На другом конце установлен диско-колодочный тормоз. К корпусу вертлюга - редуктора крепится рама, через которую блоком роликов

передается крутящий момент на направляющие и с них - на вышку. Между талевым  блоком и вертлюгом - редуктором установлена  система разгрузки резьбы, обеспечивающая автоматический вывод резьбовой части ниппеля замка бурильной трубы из муфты при развинчивании и ход ниппеля при свинчивании замка. При этом исключается повреждение резьбы.

 

Трубный манипулятор под действием  зубчатой пары с приводом от гидромотора  может разворачивать элеватор в нужную сторону: на мостки, на шурф для наращивания или в любую другую сторону при необходимости.

 

Трубный зажим служит для захвата  и удержания от вращения верхней  муфты трубы во время свинчивания (развинчивания) с ней ствола вертлюга.

 

Между ниппелем и стволом вертлюга навернут ручной шаровой кран для  неоперативного перекрытия внутреннего  отверстия ствола вертлюга. Для оперативного перекрытия отверстия ствола вертлюга перед отводом установлен внутренний превентор (двойной шаровой кран), который одновременно служит для удержания остатков промывочной жидкости после отвинчивания бурильной колонны.

 

Вертлюжная головка служит для  передачи рабочей жидкости с невращающейся  части системы верхнего привода  на вращающуюся часть и позволяет  не отсоединять гидравлические линии, когда трубный манипулятор вращается с бурильной колонной при бурении, при проработке скважины или позиционировании механизма отклонения штропов элеватора.

 

Система отклонения штропов предназначена  для отвода и подвода элеватора  к центру скважины. Система отклонения штропов представляет собой штропы, подвешенные на боковых рогах траверсы. К штропам крепятся гидроцилиндры отклонения штропов.

 

Главная особенность СВП - возможность  монтировать его в любое время  проводки скважины, практически не прерывая бурения.