дачи на забой промывочной жидкости, но и для размещения токоподводящего кабеля. Электробур присоединяют к нижнему концу бурильной колонны, а долото крепят к валу электробура.
В трубном корпусе электробура размещен статор 6. Пакеты ротора 7 с алюминиевой обмоткой насажены на полом валу двигателя 5. Ротор расположен в статоре с зазором 0,5 – 0,6 мм на сторону. Внутренняя полость двигателя заполнена сухим изоляционным маслом. От внешней среды внутренняя полость двигателя изолирована верхним 4 и нижним 8 сальниками. В сальники подается машинное масло. Для компенсации утечек масла через сальники и поддержания некоторого избыточного давления внутри двигателя, препятствующего попаданию промывочной жидкости внутрь, в верхней части электробура в лубрикаторной головке размещены лубрикаторы двигателя 3 и сальника 2.
Внутри верхнего переводника проходит |
|
|
|
кабельный ввод от контактного стержня 1 до |
|
1 |
|
обмотки статора. Для восприятия веса вала в |
И |
||
нижней его части над нижним сальником ус- |
|||
тановлен упорный шариковый подшипник. |
|||
Снизу к двигателю присоединяется шпин- |
|
|
|
дель. В шпинделе находится многорядная |
|
2 |
|
осевая опора на шариковых подшипниках 10. |
|
3 |
|
Полый вал центрируется в корпусе с помо- |
|
4 |
|
|
Д |
||
щью роликовых и шариковых подшипников. |
|
5 |
|
Вал шпинделя соединен с валом двигателя |
|
||
|
6 |
||
посредством соединительной зубчатой муф- |
|
||
ты 9. В месте соединения валов находится |
|
7 |
|
шарнирное уплотнение дляАизоляции внут- |
Электродвигатель |
|
|
реннего пространства от промывочной жид- |
|
||
|
|
||
кости, поступающей к забою по внутреннему |
|
|
|
каналу в валу двигателя и шпинделя. Осевые |
|
|
|
нагрузки на породоразрушающийб |
инстру- |
|
8 |
мент полностью воспринимаются |
осевой |
|
9 |
опорой шпинделя и на вал двигателя не пере- |
|
||
|
|
||
даются. В нижней части шпинделя помещено |
|
10 |
|
сальниковоеиуплотнение 12. Шпиндель за- |
Шпиндель |
11 |
|
полнен густым машинным маслом и оснащен |
12 |
||
лубрикатором 11. Избыточное давление луб- |
|
||
рикатор создает за счет усилия сжатой пру- |
|
|
|
жины, которая давит на поршень. Под порш- |
|
|
|
нем находится резерв масла, восполняющий |
|
|
|
С |
|
Рис. 2.13. Принципиальная |
|
его потери из шпинделя. |
|
||
|
|
схема электробура |
|
41 |
|
|
|
В настоящее время выпускают электробуры с диаметрами корпуса 250, 215 и 170 мм для бурения скважин долотами соответственно диаметрами 295, 243 и 190 мм.
кости, ее физических свойств и глубины скважины и в возможности контроля процесса работы двигателя с поверхности. К недостаткам относятся сложность подвода энергии к электродвигателю, особенно при повышенном давлении, и необходимость герметизации электродвигателя от бурового раствора.
Преимущество электрического двигателя перед гидравлическим турбобуром состоит в том, что у электробура частота вращения, момент и другие параметры не зависят от количестваИподаваемой жид-
Силовой привод снабжает энергией лебедку, буровые насосы и ротор. Привод буровой установки может быть дизельным, электри-
ный привод применяют в районахА, не обеспеченныхДэлектроэнергией 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 состоитбиз дизеля, который вращает генератор, питающий, в свою очередь, электродвигатель. Дизель-гидравлический привод состоит из двигателя внутреннего сгорания и турбопередачи. Последние
ческим, дизель-электрическим и дизель-гидравлическим. Дизель-
два типа привода автономны, но в отличие от дизельного не содержат громоздкихикоробок перемены передач и сложных соединительных частей, имеют удобное управление, позволяют плавно изменять режим работы лебедки или ротора в широком диапазоне.
Технологическое оборудование для промывки скважины пред- Сставляет ряд взаимосвязанных систем: приготовления и обработки
бурового раствора, очистки его от шлама и газа, циркуляции.
Циркуляционная система буровой установки служит для сбо-
ра и очистки отработанного бурового раствора, приготовления новых его порций и закачки очищенного раствора в скважину. Циркуляционная система (рис. 2.14) включает в себя систему отвода использованного раствора (желоба 2 от устья скважины 1), механические средства отделения частичек породы (вибросито 3, гидроциклоны 4), ёмкости для химической обработки, накопления и отстоя очищенного раствора 6, 8, шламовый насос 7, блок приготовления свежего раствора 5 и буровые насосы 9 для закачки бурового раствора по нагнетательному трубопроводу 10 в скважину.
42
1 |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
9 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
А |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.14. Схема циркуляционной системы буровой установки |
|||||||||||
|
|
2.3. Технологический процесс разработки |
||||||||||
|
|
нефтяных и газовых скважин |
|
|||||||||
Полный цикл разработки скважины включает следующие |
||||||||||||
основные операции: |
|
|
|
|
|
|
||||||
1) |
подготовительные земляные работы; |
|
|
|
||||||||
2) |
монтаж буровой установки; |
|
|
|
|
|
||||||
3) |
подготовительные работы к бурению скважин; |
|||||||||||
4) |
процесс бурения; |
|
|
|
|
|
|
|||||
5) |
спуск обсадныхбтруб и их цементирование; |
|
||||||||||
6) |
испытание скважины на приток нефти или газа (освоение); |
|||||||||||
7) |
демонтаж оборудования. |
|
|
|
|
|
||||||
В ходе подготовительных земляных работ выбирают место для |
||||||||||||
буровойи, прокладывают подъездную дорогу, подводят системы элек- |
||||||||||||
троснабжения, водоснабжения и связи. Если рельеф местности неров- |
||||||||||||
ный, то планируют площадку. |
|
|
|
|
|
|||||||
Монтаж вышки и оборудования производится в соответствии с |
||||||||||||
принятой для данных конкретных условий схемой их размещения. |
||||||||||||
СОборудование стараются разместить так, чтобы обеспечить безопас- |
||||||||||||
ность в работе, удобство в обслуживании, низкую стоимость строи-
43
тельно-монтажных работ и компактность в расположении всех элементов буровой.
Подготовка к бурению включает устройство направления и пробный пуск буровой установки. В ходе пробного бурения проверя-
современными отложениями, легко размывающимися в процессе бурения циркулирующим потоком жидкости. Поэтому бурить скважину начинают только после того, как предпримут необходимые меры против размывания породы под основанием буровой. Для этого до бурения скважины сооружают шурф до устойчивых пород (4 – 8 м) и в него спускают трубу с вырезанным окном в ее верхней части – направление (см. подр. 2.1). К окну в трубе приваривают короткий металлический желоб, по которому в процессе бурения промывочная жид-
ется работоспособность всех элементов и узлов буровой установки. Как правило, верхние участки разреза скважиныИпредставлены
кость направляется в желобнуюАсистемуДи к очистным механизмам. Пространство между направлением и стенкой шурфа цементируют.
Цель цементирования обсадной колонны – получение прочного, концентрично расположенного в затрубном пространстве кольца цементного камня, надежно изолирующего вскрытые скважиной поглощающие, газоб-, водо-, нефтепроявляющие горизонты. Для цементирования обсадных колонн применяют цементные растворы, приго-
товляемые из тампонажных цементов и воды.
Наиболее распространены одноступенчатый и двухступенчатый способыицементирования обсадных колонн. Одноступенчатый способ цементирования обсадных колонн (рис. 2.15) заключается в следующем. До закачки цементного раствора в обсадную колонну опускают нижнюю цементировочную пробку 2, предназначенную для отделе-
Сния цементного раствора от находящейся в колонне промывочной жидкости. Нижняя пробка 2 имеет отверстие, перекрытое резиновой перепонкой. После этого на колонну навинчивают головку 1 с верхней цементировочной пробкой, не имеющей сквозного отверстия.
Затем цементный раствор закачивают в обсадную колонну. Требуемый объем этого раствора определяется исходя из условия, чтобы к концу цементирования в обсадной колонне осталась небольшая порция цементного раствора (цементный стакан), а за обсадной колонной цементный раствор поднялся на заданную высоту. После окончания закачки цементного раствора в обсадную колонну проталкивают верхнюю (без отверстия) цементировочную пробку 4 и затем прокачивают промывочную жидкость.
44
Когда нижняя пробка дойдет до упорного кольца, она остановится. Давление над пробкой повысится и резиновая перепонка лопнет. При дальнейшей закачке промывочной жидкости в колонну верхняя пробка подойдет к нижней и закроет отверстие в ней. Воз-
никнет гидравлический удар. Манометр 6 на цементировочной головке зафиксирует скачок давления. После этого краныИцементировочной
головки закрывают и скважину оставляют в покое на 16 часов для затвердевания цементного раствора за кондуктором и на 24 часа – за промежуточной и эксплуатационной колоннами.
6
1
2
4
5
|
3 |
|
|
|
I |
|
II |
III |
IV |
СРис. 2.15. Стадии одноступенчатого цементирования |
||||
|
|
|
45 |
|