Учебник
Создать свой канал
Буровое оборудование платформ: основные инструменты для создания скважин
Станции для добычи углеводородов из глубин под морским дном оснащаются мощным оборудованием. Буровые агрегаты платформ не имеют кардинальных отличий от наземного оснащения. Главной рабочей установкой является буровая вышка с буровой колонной.
Буровая вышка отвечает за опускание ко дну и поднимание бурильной колонны – системы из нескольких бурильных труб и бурового долота, управление траекторией бурения, создание осевой нагрузки на разрушающий инструмент.
Рис. 1. Буровая колонна
Бурильные трубы в длину составляют около 30 метров. Они вкручиваются друг в друга и соединяются с помощью специальных замков. На конце в нижнюю трубу вкручивается долото, осуществляющее разрушение пород за счет одновременного вращения и нагрузки на дно.
Для создания скважин чаще всего используют шарошечные долота с твердосплавными зубьями и штырями. Одни бывают двух и трехшарошечные. Последние обладают высокой стойкостью, эффективнее сохраняют направление при бурении. Они являются основными породоразрушающими инструментами для добычи нефти и газа.
Двухшарошечные детали также имеют свои преимущества, среди которых повышенные механические скорости бурения и больший размер шарошек при том же размере инструмента.
Рис. 2. Трехшарошечное долото
Используются и лопастные долота, в качестве разрушающего элемента которых выступают твердые пластины. Они обладают высокой скоростью бурения, однако конструкция из вытянутых лопастей может заклинивать в породе.
Для откачки из скважины пластовой жидкости (нефти, газа, воды) в нее вместе с буровой колонной опускаются погружные насосы.
Условия работы и проблемы функционирования бурового оборудования
Буровое оборудование платформ эксплуатируется в сложных условиях – высокие давления, трение соприкасающихся частей, длительная беспрерывная работа приводят к повреждениям и снижению срока службы устройств.
Морской климат значительно ужесточает условия работы. Порывы ветра, соленая вода, лед и снег, перепады температур приводят к коррозии и разрушению элементов.
Для увеличения срока службы бурильных установок на узлы оборудования наносят специальные покрытия, защищающие от коррозии и повреждений, снижающие коэффициент трения и облегчающие процесс сборки и разборки конструкций.
На опорах скольжения буровых долот используют покрытие MODENGY 1006, на резьбе долот – MODENGY 1002, на подшипниках скольжения погружных насосов – MODENGY 1007, на крепеже и резьбовых частях труб – MODENGY 1014 и MODENGY 1005.
Ресурс поверхности бурового долота увеличивают с помощью специальных горячепрессованных вставок.
Противовыбросовое оборудование как составляющая процесса бурения
Обязательной составляющей бурового оборудования являются противовыбросовые системы. Их задача в герметизации скважины после окончания процесса бурения для предотвращения выброса нефти в море. Главным перекрывающим устройством является превентор, работающий как большая пробка. Он может перекрыть любую скважину меньше чем за минуту.
Рис. 3. Противовыбросовое оборудование
При возникновении аварийных ситуаций с опущенной колонной превентор перекрывает затрубное пространство, для этого в комплекте есть вырезная плашка точно под размер трубы. Если необходимо срочное глухое перекрытие скважины при опущенной колонне, в работу включаются срезающие плашки, нарушающие целостность трубы и полностью перекрывающие скважину.
Морские платформы позволяют выкачивать около 200 баррелей нефти в день. Совершенствование буровых агрегатов осуществляется с целью повышения их стойкости и срока службы.
