Буровая установка или буровая — комплекс бурового оборудования https://izhdrill.ru и сооружений, предназначенных для бурения скважин. Состав узлов буровой установки, их конструкция определяется назначением скважины, условиями и способом бурения.

Нефтяная буровая вышка

Наземная буровая установка для разведки и разработки месторождений нефти и газа в общем виде включает следующее оборудование:

• Буровая вышка,
• Буровая лебедка,
• Система верхнего привода или ротор с вертлюгом,
• Буровой ключ
• Шпилевая катушка
• Буровые насосы,
• Емкости,
• Оборудование для приготовления бурового раствора,
• Оборудование очистки бурового раствора от шлама,
• Цементувальних агрегатов
• Противибросове оборудования
• Мостки и склад хранения буровых труб, трубный кран,
• Генератор для обеспечения работы электроприводов оборудования

1. Характеристики буровых установок

• Назначение буровой установки
• Грузоподъемность / глубина бурения
• Тип привода
• Способ бурения
• Тип шасси (для самоходных установок)
• Крутящий момент (кНм)

2. Применение буровых установок

• Бурение неглубоких (до 25 метров) скважин небольшого диаметра (76-219 мм) при сейсморазведке и инженерных изысканиях.
• Бурение скважин средней глубины (до 600 м) — структурных и поисковых скважин на твердые полезные ископаемые.
• Бурение глубоких (до 6000 м) разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ.
• Капитальный ремонт и испытания скважин на нефть и газ.
• Бурение скважин на воду.
• Бурение неглубоких (до 32 м) скважин большого диаметра (до 1,5 м) для строительства буронабивных свай (свайные фундаменты).
• Бурение взрывных скважин на открытых горных выработках и в шахтах.
• Надглибоке бурение (до 15000м) разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ. (В России первая сверхглубокая скважина была пробурена глубиной 12261 метров на Кольском полуострове)

3. Органоструктура буровых установок

• Исполнительные органы (вышка, буровая лебедка, СВП, ротор, талевой системы, буровой насос …)
• Энергетические органы (дизельные и электродвигатели, силовая пневмо-и гидросистема, приводы)
• Вспомогательные органы (металлоконструкции основания, укрытий, механизмы передвижения, мост приемный, вспомогательная лебедка, тали, системы освещения, водоснабжения, отопления, вентиляции, эвакуации)
• Органы управления (системы пневмо-и электроуправления)
• Органы информации (система контроля параметров бурения)

4. Классификация буровых установок

Геологоразведочная буровая установка УГБ 50-А 1956 года (модель), Государственный Политехнический музей (г. Москва)

По виду работ:

• для эксплуатационных работ.
• для разведывательных работ.
• для технических скважин.

По способу бурения делятся на установки:

• вращательного бурения.
• вращательно-ударного бурения.
• ударного бурения.
• ударно-вращательного бурения.
• вибрационного бурения.
• огнеструйного бурения.
• разрядно-импульсного бурения.

По типу привода:

• электрические (AC / DC) буровые установки.
• электрогидравлические буровые установки.
• дизельэлектрических буровые установки.
• дизельные буровые установки.

По технике передвижения:

• самоходные буровые установки.
• передвижные буровые установки.
• стационарные буровые установки.

По вариантам дислокации:

• наземные.
• морские.

5. Буровая вышка

Вышка является ключевым узлом оборудования буровой установки и предназначена для выполнения следующих функций:

• проведение спуско-подъемных операций с бурильными и обсадными трубами.
• поддержание бурильной колонны на талевого системе при бурении с разгрузкой.
• размещения комплекта бурильных труб и утяжеленных бурильных труб (УБТ) и тяжелых бурильных труб (ТБТ).
• размещения талевой системы и средств механизации спуско-подъемных операций, в частности механизмов АСП, КМСП или платформы верхового рабочего, устройства экстренной эвакуации верхового рабочего, системы верхнего привода и вспомогательного оборудования.

Буровые вышки классифицируются: по назначению — для агрегатов капитального ремонта скважин, для передвижных (мобильных) буровых установок, для кустовых и стационарных, для морских буровых установок; по конструкции мачтовые и башенные. Мачтовые вышки бывают: А-образные, П-образные, 4-х опорные и с открытой передней гранью.

6. Буровой лафет

Буровой лафет — навесное буровое оборудование. Устанавливается на мини экскаваторы, а также гидравлические экскаваторы с общей массой от 10 тонн посредством различных соединений. Буровой лафет, как правило, состоит из ходового механизма (чаще всего с гусеничным ходом) с двигателем для передвижения (для самоходных машин), и встроенного гидравлического механизма для подачи вперед (тяги) и бурового функционирования (аксіальне и радиальное движение штанг). Навесной буровой лафет применяется при работах по частичному упрочнению грунтов, а также при бурении пневмоударником или на отбор керна, также для анкерного бурения, бурения скважин под сваи и столбы, для сооружения скважин на воду.

7. СВП и Ротор

Ротор предназначен для вращения бурильного инструмента и поддержания колонны бурильных труб при бурении скважины. При этом для возможности вращения бурильного инструмента используется вертлюг. СВП объединяет в себе функции ротора и вертлюга.

8. Буровая лебедка

Буровая лебедка является основным механизмом спуско-подъемного комплекса буровой установки. Буровая лебедка предназначена для выполнения следующих операций технологического процесса строительства скважин:

• спуск и подъем буровых труб.
• спуск обсадных труб.
• подача инструмента на забой.
• передача вращения ротору при отсутствии индивидуального привода ротора.
• придание ускорения инструменту (ударному долоту, желонки и т. д.).
• аварийный подъем инструмента.

9. Талевого система

Талевого (поліспастовой) система или оснастка буровых установок предназначена для преобразования вращательного движения барабана лебедки в поступательное (вертикальное) перемещение крюка, к которому крепится бурильная колонна, и уменьшения нагрузки на ветви каната. В зависимости от типа буровой установки и глубины скважины применяют оснастку: 3х4, 4х5, 5х6, 6×7.

10. Гакоблоки

Гакоблоки — талеві блоки, жестко соединенные с крюком. В процессе бурения крюкоблок соединен с вертлюгом, а при выполнении спуско-подъемных операций — с элеватором.

Гакоблоки является подвижной частью талевой системы и предназначены для ведения спуско-подъемных операций, поддержания на весу колонны бурильных и обсадных труб и бурового инструмента в процессе бурения.

11. Вертлюги

Вертлюг — один из основных узлов механизма подачи бурового раствора, несет на себе наибольшую нагрузку в процессе бурения и от его надежности зависит безотказная работа всей буровой установки. Вертлюг обеспечивает подачу промывочной жидкости через буровой рукав от неподвижного стояка манифольда во вращающуюся колонну бурильных труб и поддержание вращающегося инструмента при бурении.

12. Буровые насосы

Буровые насосы предназначены для обеспечения процесса промывки при пробуріваніі скважины, нагнетания в скважину бурового раствора с целью очистки забоя и ствола от выбуренной породы и выноса ее на поверхность, охлаждения долота и приведения в действие забойных двигателей гидравлического типа. Различают насосы следующих типов — двохпоршневі насосы двойного действия и трехпоршневие насосы одностороннего действия.

Наиболее полно требованиям технологии бурения соответствуют трехпоршневие насосы одностороннего действия, которые обеспечивают наименьшую степень неравномерности давления на выходе и наименьший износ клапанов и штоков поршня в сравнении с двохпоршневими насосами двухстороннего действия.

13. Циркуляционные системы

Система циркуляции бурового раствора (ЦС) представляет собой комплекс механизмов и оборудования, входящий в состав буровой установки и предназначена:

• для приготовления бурового раствора заданной плотности, состава и качества.
• для очистки бурового раствора от выбуренной породы.
• хранения запаса бурового раствора.
• дегазации бурового раствора (при необходимости).
• химической обработки бурового раствора.
• долива и подачи раствора в скважину.
• удаление шлама.

Комплекс ЦС включает следующее оборудование для очистки промывочной жидкости — вибросито, пескоотделітель, ілоотделітель, центрифугу и дегазатор, которые, имея различную степень очистки бурового раствора, позволяют подготовить шлам к утилизации.