Буровые агрегаты и установки для геолого-разведочного бурения

БУРОВЫЕ АГРЕГАТЫ И УСТАНОВКИ ДЛЯ ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНОГО БУРЕНИЯ

3.1. САМОХОДНЫЕ УСТАНОВКИ С ПОДВИЖНЫМ ВРАЩАТЕЛЕМ ДЛЯ БУРЕНИЯ СТРУКТУРНО-ПОИСКОВЫХ И ГЕОФИЗИЧЕСКИХ СКВАЖИН НА НЕФТЬ И ГАЗ

Буровые установки УШ-2Т4 и УШ-2Т4П (рис. 3.1) предназначены для бурения геофизических скважин шнековым способом в труднодоступных районах в условиях умеренного климата.

Установкой УРБ-4Т (рис. 3.2) производится бурение геофизических и структурно-поисковых скважин на нефть и газ вращательным способом с промывкой, продувкой забоя или транспортировкой разрушенной породы на поверхность шнеками.

Рис. 3.2. Буровая установка УРБ-4Т:

1 - мачта; 2 - раздаточная коробка; 3 - рама; 4 - цилиндр подъема мачты; 5 - пульт управления; 6 - вращатель; 7 - талевая система

Транспортной базой установки служит трелевочный трактор, на котором установлена мачта 1 и смонтированы установочная рама 3, цилиндр подъема мачты 4, раздаточная коробка 2, промежуточный вал, пульт управления 5, обвязка гидросистемы, каретка, установка опорных домкратов, патрон для шнеков, элеватор, вращатель 6, талевая система 7, герметизатор, шламозащитное устройство и сальник.

Установка УРБ-2А2Д (рис. 3.3) предназначена для бурения геофизических скважин вращательным способом с очисткой забоя скважины промывкой, продувкой или транспортировкой разрушенной породы на поверхность шнеками.

С помощью установки УРБ-2А2 (рис. 3.4) осуществляется бурение геофизических и структурных скважин вращательным способом с очисткой забоя скважины промывкой, продувкой или транспортировкой разрушенной породы на поверхность шнеками.

Установка смонтирована на шасси автомобиля ЗИЛ-131А повышенной проходимости и приводится в действие от его двигателя.

На раме установки размещены мачта с подвижным вращателем, гидродомкратом перемещения вращателя и опорными гидравлическими домкратами, гидродомкрат подъема мачты, раздаточная коробка, буровой насос или компрессор, гидравлические устройства и пульт управления.

Отбор мощности на механизмы буровой установки производится от трансмиссии автомобиля через коробку отбора мощности, связанную кар-

Рис. 3.3. Буровая установка УРБ2-А2Д

Рис. 3.4. Буровая установка УРБ-2А2:

1 - автомобиль ЗиЛ-131; 2 - мачта; 3 - коробка отбора мощности; 4 - гидроцилиндр подъема мачты; 5 - буровой насос; 6 - раздаточная коробка; 7 - пульт управления; 8 - подвижной вращатель; 9 - опорные домкраты; 10 - рама    139

аанной передачей с раздаточной коробкой установки. От раздаточной коробки осуществляется привод бурового насоса или компрессора, двух аксиально-поршневых насосов и одного шестеренного насоса. Один из аксиально-поршневых насосов питает гидромотор вращателя, второй - гидродомкрат перемещения вращателя. Шестеренный насос питает гидродомкрат подъема мачты и гидродомкрат перемещения вращателя при подаче инструмента на забой.

Вращатель с гидроприводом, перемещающийся по мачте, служит для свинчивания (развинчивания) бурильных труб; он обеспечивает возможность наращивания бурильного инструмента без отрыва его от забоя. Вращатель имеет три диапазона частоты вращения, изменение которых осуществляется вводом в зацепление соответствующей пары шестерен.

Механизм перемещения вращателя состоит из гидравлического домкрата и полиспастной системы, благодаря которой вращатель перемещается вверх и вниз с удвоенной скоростью относительно штока домкрата. Опорные домкраты мачты, система питания которых связана с гидродомкратом перемещения вращателя, обеспечивают автоматическую разгрузку шасси автомобиля от усилий, возникающих при подъеме бурового инструмента.

Буровая установка оборудована маслонасосом с ручным приводом, обеспечивающим подъем бурового инструмента и опорных домкратов, а также перевод мачты в транспортное положение в случае выхода из строя приводного двигателя или трансмиссии. Управление установкой осуществляется с пульта, на котором расположены органы оперативного управления и приборы контроля процесса бурения.

Буровой инструмент перевозится на двухосном автомобильном прицепе ГКБ-817.

Краткие технические данные установок приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Технические параметры самоходных установок с подвижным вращателем для бурения структурно-поисковых и геофизических скважин на нефть и газ

Тип

Скорость подачи, м/с: вверх вниз Усилие вниз, кН Ход подачи, мм Вращатель - силовой вертлюг с элеватором и патроном под бу -рильные трубы и шнеки Тип

Гидравлический с цилиндрами, встроенными в мачту Ркр.вр = 20 МПа)

= 16 МПа,

0,15 0,4 56,5 3 250

0,6 1,25 26,0 5 200

Гидроприводной

Перемещающийся по мачте, механический, с приводом от треугольной штанги

Тип установки

Показатели

УШ-2Т4

УШ-2Т4П

УРБ-4Т УРБ-2А2Д УРБ-2А2

Частота вращения бурового снаряда, с^-1: прямая обратная Максимальный кру -тящий момент, Н-м (кгс-м)

Ход, мм Буровой насос Тип Марка

Мощность, кВт Максимальное аав-ление на выходе,

1 Па

Максимальная подача, дм³/с Компрессор*

Тип

Марка

Число, шт. Максимальное давление на выходе, МПа

Максимальная

производительность,

м³/мин

Транспортная база бурового блока

Тип

Марка

0,66; 1,45; 1,9; 2,9; 4,0 7 500 (750)

3 250

2.4    — 6,0

2.4    — 6,0 2 000 (200)

5 200

Двухпоршневой

НБ-50

50

6,3

11

I    I

Двухступенчатый

ВУ1 - 5/9 М1

2ВУ0,25-

0,6/16УХЛ

1

1,6

1

0,8

2

0,8

1

0,8

0,25-0,6

5

10

5

Трактор

Т-170Б

Трактор

Т-170МБ

Трактор

ТТ-4

КамАЗ-

4310

ЗИЛ-131А и прицеп типа КГБ-817 130

Установленная Т ощ -ность двигателя, кВт Колесная формула Габаритные размеры бурового блока L х B х Н, мм

Масса бурового блока, кг

* В установке УРБ-2А2 по согласованию с заказчиком вместо бурового насоса НБ-50 устанавливается компрессор 4ВУ1—5/9 М1._

125

88

140

6х 6 7650х2500х х3820

15 000

4х 6 7850х2450х х3400

10 000

6100х2500х

х4035

21 100

6100х3222х

х4035

23 250

2500х7650х

х3500

16 200

Изготовители: УШ-2Т4, УШ-2Т4П - АООТ “Геомаш”, УРБ-4Т, УРБ-2А2Д, УРБ-2А2 - ЗАО “Машиностроительный завод им. Воровского”.

3.2. САМОХОДНЫЕ И ПЕРЕДВИЖНЫЕ УСТАНОВКИ С БУРОВЫМ РОТОРОМ ДЛЯ БУРЕНИЯ СТРУКТУРНО-ПОИСКОВЫХ И ГЕОФИЗИЧЕСКИХ СКВАЖИН НА НЕФТЬ И ГАЗ

Установка УРБ-3А3 (рис. 3.5) предназначена для бурения структурнопоисковых скважин вращательным способом с очисткой забоя скважины промывкой.

Установка состоит из бурового блока, смонтированного на шасси автомобиля типа МАЗ, комплектующих узлов и устройств, а также дополнительного оборудования.

На раме бурового блока размещены приводной автономный двигатель, складывающаяся мачта с направляющими под вертлюг полатями для вертикальной установки труб и опорными винтовыми домкратами для разгрузки шасси автомобиля во время бурения, раздаточный редуктор, коробка передач, лебедка, ротор, буровой насос, генератор, гидравлические домкраты подъема мачты, гидравлические и пневматические устройства и электросистемы.

Привод генератора, бурового насоса, лебедки и ротора - от приводного двигателя через карданные передачи, раздаточный редуктор и коробку пе -редач. Ротор и лебедка имеют три прямых и один обратный диапазоны скоростей вращения, изменение которых осуществляется вводом в зацепление соответствующей пары шестерен коробки передач бурового блока.

Буровая установка оснащена механизмом для свинчивания-развинчивания бурильных труб и может быть оборудована механизмом подачи долота.

Рис. 3.6. Буровая установка УРБ12У:

1 - талевый блок; 2 - вертлюг; 3 - буровой рукав; 4 - рабочие площадки; 5 - ротор буровой; 6 - лебедка; 7 - коробка передач; 8 - гидродомкрат подъема мачты; 9 - насос буровой; 10 -раздаточный редуктор; 11 - генератор; 12 - приводной двигатель; 13 - топливный бак; 14 -автомобиль "Урал-4320"

п    13    12    11    10    9    8    1    6    5    4

Рис. 3.7. Буровая установка 1БА15Н:

а - общий вид: вертлюг с траверсой; 2 - рабочая труба; 3 - буровой рукав с подвеской; 4 -установка индикатора массы; б - расположение оборудования: 1 - карданный вал с ограждением; 2 - насосно-силовой блок; 3 - глиномешалка; 4 - буровые мостки; 5 - подсвечник; 6 -буровой блок

Цилиндры механизма зажима и подачи долота питаются от маслонасоса установки.

Управление установкой осуществляется с пульта, на котором располо — жены органы оперативного управления и приборы контроля процесса бурения.

Установка УРБ-12У (рис. 3.6) предназначена для бурения структурно — поисковых скважин вращательным способом с очисткой забоя скважины промывкой.

В отличие от УРБ — 3А3 буровой блок установки УРБ—12У монтируется на шасси автомобиля “Урал".

С помощью установки 1БА15Н (рис. 3.7) ведется бурение структурно — поисковых скважин вращательным способом с очисткой забоя скважины промывкой.

Установка состоит из бурового блока, смонтированного на шасси автомобиля типа МАЗ, и насосно-силового блока, установленного на автомобильном прицепе. Привод механизмов бурового блока - от ходового двигателя автомобиля.

На раме бурового блока размещены складывающаяся мачта с направляющими под вертлюг полатями для вертикальной установки труб и опорными винтовыми домкратами для разгрузки шасси автомобиля во время бурения, коробка отбора мощности, коробка передач, лебедка, ротор, буровой насос, гидравлические домкраты подъема мачты, генератор, компрессор, гидравлические и пневматические устройства.

Отбор мощности на механизмы бурового блока осуществляется от трансмиссии автомобиля через коробку отбора мощности, соединенную карданной передачей с коробкой передач бурового блока.

Привод бурового насоса, лебедки и ротора - от коробки передач. Привод электрогенератора, компрессора и маслонасоса - от коробки отбо -ра мощности.

Насосно-силовой блок состоит из дизельного двигателя, конического редуктора и бурового насоса, смонтированных на двухосном автомобильном прицепе. Насосно-силовой блок, связанный карданной передачей с коробкой отбора мощности бурового блока, может быть использован в качестве привода механизмов бурового блока (в случае выхода из строя или остановки для профилактики его двигателя).

Ротор и лебедка имеют три прямых и один обратный диапазон частоты вращения, изменение которых осуществляется вводом в зацепление соответствующей пары шестерен коробки передач бурового блока.

Рис. 3.8. Буровая установка УБВ600Н:

1 - лебедочно — мачтовый блок; 2 - насосный блок; 3 - компрессор; 4 - генератор; 5 - трансмиссия насосного блока; 6, 7 - буровые насосы; 8 - рабочая площадка; 9 - устройство забуривания шурфа; 10 - мостки; 11 - стеллажи для труб; 12 - подсвечник; 13 - ротор; 14 - пульт управления; 15 - буровая лебедка; 16 - вспомогательная лебедка; 17 - компрессор; 18 - трансмиссия лебедочно — мачтового блока; 19 - мас — лоблок

Лебедка - однобарабанная, с фрикционной двухдисковой муфтой, цепным приводом, одноленточным тормозом с ретинаксовыми колодками и вспомогательной катушкой.

Ротор - с неконсольным расположением главных опор одного типоразмера; привод - от карданной передачи. Для подъема мачты на высоту, позволяющую откинуть кабину автомобиля при неработающем двигателе, буровой блок оборудован маслонасосом с ручным приводом, питающим гидродомкрат аварийного подъема мачты.

Буровая установка оснащена средствами для механизированного развинчивания бурильных труб, выноса их на мостки, производства погрузочно-разгрузочных работ и подтаскивания тяжестей.

Средства механизации включают приспособление для развинчивания бурильных труб ротором, устройство для подтаскивания грузов, грузоподъемное устройство для ремонтных работ, вспомогательную катушку, механизм забуривания шурфа и устройство для продувки манифольда.

Управление установкой осуществляется с пульта, на котором расположены органы оперативного управления и приборы контроля процесса бурения.

Установка УБВ600Н (рис. 3.8) предназначена для бурения структурнопоисковых скважин вращательным способом с очисткой забоя скважины промывкой.

Установка состоит из трех основных блоков: лебедочно-мачтового, насосного и блока рабочей площадки с мостками и стеллажами для труб. Лебедочно-мачтовый и насосный блоки, смонтированные на шасси автомобиля КрАЗ, приводятся в действие от его двигателя.

На раме лебедочно-мачтового блока установлены мачта с полатями, лебедка, раздаточный редуктор, трансмиссия привода лебедки, гидродомкраты подъема мачты, компрессор, пневматические и гидравлические устройства.

Отбор мощности на механизмы лебедочно - мачтового блока осущест -вляется от трансмиссии автомобиля через коробку отбора мощности, соединенную карданной передачей с раздаточным редуктором. Привод компрессора, маслонасоса, питающего гидродомкраты подъема мачты, гидро-раскрепителя и гидромотора устройства для забуривания шурфа - от раздаточного редуктора. Привод лебедки - через карданную передачу, трансмиссию и цепную передачу. Привод бурового ротора, установленного на рабочей площадке, - от вала барабана лебедки цепными передачами через промежуточный вал.

На раме насосного блока смонтированы два буровых насоса с всасывающими и напорными линиями, центральный и спаривающий редукторы, трансмиссия, электрогенератор, резервный компрессор, системы пневматического управления, пневматические и электрические устройства.

Отбор мощности на механизмы насосного блока осуществляется от трансмиссии автомобиля через коробку отбора мощности, связанную карданной передачей с центральным редуктором. Привод электрогенератора -от центрального редуктора через клиновые ремни. Привод спаривающего редуктора и трансмиссии - от центрального редуктора через шиннопневматические муфты. Привод буровых насосов - от трансмиссии и спаривающего редуктора через клиноременную передачу. Привод резервного компрессора - от индивидуального электродвигателя.

Спаривающий редуктор соединен карданной передачей с трансмиссией лебедочно-мачтового блока, что обеспечивает привод всех механизмов буровой установки от любого из двух двигателей в случае выхода из строя или остановки на профилактику одного из них.

Для бурения лебедочно-мачтовый и насосный блоки устанавливают на фермах. Высота подроторного основания - достаточная для монтажа противовыбросового оборудования.

Барабан лебедки имеет четыре диапазона частоты вращения. Изменение каждого диапазона производится вводом в зацепление соответствующей пары шестерен коробки отбора мощности и включением соответствующей шинно - пневматической муфты лебедки. Ротор имеет пять диапа -зонов частоты вращения: два рабочих и три вспомогательных. Изменение рабочих частот вращения производится вводом в зацепление соответствующей пары шестерен коробки отбора мощности, а вспомогательных -вводом в зацепление соответствующей пары шестерен коробки перемены передач автомобиля.

Для механизации вспомогательных работ буровая установка оборудована электролебедкой, гидрораскрепителем, подвесными ключами для труб и устройством для их подвески, трубной тележкой и сварочным трансформатором.

Электролебедка может быть использована при монтаже буровой установки для подтаскивания и подъема грузов, а также во время бурения для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений труб, выброса труб на мостки или подтаскивания их к ротору, отвода ротора от устья скважины при спуске обсадных труб большого диаметра и других работ.

Самоходность основных блоков и габариты вспомогательного оборудования, рассчитанного на транспортировку универсальным автотранспортом, обеспечивают (при наличии автоприцепов) перебазировку основного оборудования буровой установки за один рейс.

Управление установкой осуществляется с пульта, на котором расположены органы оперативного управления и приборы контроля процесса и режима работы механизмов установки.

Краткие технические данные установок приведены в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Технические параметры самоходных и передвижных агрегатов и установок с буровым ротором для бурения структурно-поисковых и геофизических скважин на нефть и газ

Изготовители: УРБ3А3, УРБ12У, 1БА15Н - АООТ "Кунгурский машиностроительный завод”, УБВ600Н (А50МБ) - ГП Ишимбайский завод нефтепромыслового оборудования.

3.3. ПЕРЕДВИЖНЫЕ И САМОХОДНЫЕ УСТАНОВКИ С БУРОВЫМ РОТОРОМ ДЛЯ БУРЕНИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ, ГЕОТЕРМИЧЕСКИХ И ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН

Установка 1БА15К (рис. 3.9) предназначена для бурения структурных, гидрогеологических и водозаборных скважин большого диаметра роторным способом с обратной промывкой забоя.

Рис. 3.9. Буровой агрегат 1БА15К

Рис. 3.11. Буровой агрегат А50МБ

Установка включает следующие основные блоки и механизмы: буровой блок на автошасси МАЗ-5337, компрессорный блок на автоприцепе для перевозки и механизации подачи труб на устье скважины, сварочный выпрямитель, вертлюг, ведущую трубу длиной 4,5 м, кольцевой гидроэлеватор, специальный поддолотный механизм (утяжелитель массой 5 т) для проходки твердых пород (поставляется по отдельному заказу).

На раме бурового блока размещаются складывающаяся мачта, поднимаемая в наклонное положение двумя гидродомкратами, коробка отбора мощности, коробка передач, трансмиссии аварийных приводов, лебедка, буровой или центробежный насос, генератор, откидывающийся ротор. К раме агрегата крепятся винтовые домкраты, выставляющие ее в горизонтальное положение и разгружающие рессоры автомобиля.

Для привода механизмов бурового блока используется ходовой двигатель автомобиля ЯМЗ-236.

Через коробку отбора мощности приводятся компрессор управления механизмами, генератор, аварийные трансмиссии, маслонасос для подъема мачты, буровой или центробежный насос, коробка передач.

Коробка передает три скорости с реверсом лебедке через угловой редуктор и цепную передачу. Лебедка имеет два барабана, включающиеся через дисковые фрикционные муфты, и безопасную катушку.

Буровой ротор расположен на откидывающейся площадке и приводится от трансмиссии через понижающий редуктор.

Компрессорно-силовой блок предназначен для пробной откачки воды и при необходимости для привода механизмов установки. Он состоит из автоприцепа, на котором смонтирована рама с установленными на ней двигателем ЯМЗ-236, угловым редуктором, компрессором и ресивером с топливным баком.

Управление блоком осуществляется с пульта, на щитке которого расположены приборы контроля процесса и режима работы механизмов установки, а также органы оперативного управления.

Установка 1БА15В (рис. 3.10) предназначена для бурения структурных, гидрогеологических и водозаборных скважин роторным способом с промывкой забоя, шурфов всухую.

Установка А50МБ (рис. 3.11) используется для бурения гидрогеологических и водозаборных скважин роторным способом с промывкой забоя.

Технические данные установок приведены в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Технические параметры самоходных агрегатов и установок с буровым ротором для бурения гидрогеологических, геотермических и водозаборных скважин

Изготовители: 1БА15К, 1БА15В - ОАО "Кунгурский машиностроительный завод”, А50МБ - ГП "Ишимбайский завод нефтепромыслового оборудования".

3.4. САМОХОДНЫЕ УСТАНОВКИ С ПОДВИЖНЫМ ВРАЩАТЕЛЕМ ДЛЯ БУРЕНИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ, ГЕОТЕРМИЧЕСКИХ И ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН

Установки ПБУ-1 и ПБУ-2 предназначены для бурения структурных, геофизических, разведочных, сейсморазведочных, гидрогеологических, технических и других скважин в породах I-IV категорий буримости вращательным способом с подвижным вращателем, шурфов - всухую шнеками.

Установки оснащены механической трансмиссией, подвижным вращателем, системой гидрофицированной подачи, лебедкой со свободным сбросом, гидродомкратами подъема и выставления мачты. Монтируются на шасси автомобилей ЗИЛ-131А, "Урал-4320", КамАЗ-4310, ГАЗ-66-16 или санном основании.

Установка ПБУ-50М (рис. 3.12) используется для бурения гидрогеологических и геофизических скважин, шурфов вращательным способом, шнеками, а также для сооружения гидрогеологических и артезианских скважин ударно - канатным способом.

Рис. 3.12. Буровая установка ПБУ50М

Установка включает следующие механизмы:    цилиндр управления

муфтой сцепления, коробку отбора мощности, коробку передач с двумя шестеренными маслонасосами, конический редуктор, лебедку с ударным механизмом, тросоукладчик, угловой редуктор, вертикальный вал с зубчатой муфтой включения и предохранительной муфтой, верхний редуктор, вертикальный вал с траверсой, оснащенной роликами, вращатель бурового инструмента, мачту телескопического типа, закрепленную на специальной раме со стойкой и укладывающуюся при транспортировке в горизонтальное положение, гидравлическую систему, обеспечивающую работу цилиндров подъема мачты, подачи вращателя, выключения зубчатой муфты сцепления вертикального вала подъема мачты, работу гидравлического ключа разгрузки бура.

Все узлы буровой установки смонтированы на общей раме, которая в свою очередь может быть установлена на шасси автомобилей ЗИЛ—1Э1А или КамАЗ-4310.

Привод бурового станка осуществляется от ходового двигателя автомобиля через коробку отбора мощности, установленную на раздаточной коробке автомобиля.

Технические данные установок приведены в табл. 3.4.

Таблица 3.4

Технические параметры самоходных установок с подвижным вращателем для бурения гидрогеологических, геотермических и водозаборных скважин

Изготовитель ПБУ-1, ПБУ-2, ПБУ-50М - ПО "Геомаш".

4 агрегаты для ремонта и бурения скважин  »

Библиотека »