Une plate-forme de forage est un complexe de machines, de mécanismes et d'équipements de forage montés au point de forage et permettant l'exécution indépendante d'opérations technologiques à l'aide d'outils de forage. Les appareils de forage modernes comprennent les composants suivants :
matériel de forage (équipement de déplacement, pompes, treuil, émerillon, rotor, entraînement, unité de carburant et d'huile, stations diesel-électriques, système pneumatique) ;
ouvrages de forage (derrick, fondations, abris préfabriqués en panneaux de charpente) ;
équipements pour la mécanisation des travaux à forte intensité de main d'œuvre (régulateur d'alimentation en trépans, mécanismes d'automatisation des opérations de déclenchement, pince à coin pneumatique pour tuyaux, pince de forage automatique, treuil auxiliaire, déverrouillage pneumatique, grues pour travaux de réparation, panneau de commande du processus de forage, postes de contrôle) ;
équipements de préparation, de nettoyage et de régénération de la solution de lavage (unité de préparation, tamis vibrants, séparateurs de sable et d'argile, pompes de surpression, conteneurs pour réactifs chimiques, eau et solution de lavage) ;
collecteur (conduite d'injection en version bloc, dispositifs d'étranglement et d'arrêt, tuyau de forage) ;
dispositifs de chauffage des blocs d'appareils de forage (générateurs de chaleur, radiateurs de chauffage et communications pour la distribution du liquide de refroidissement).
En 1959, la norme industrielle N900-59 a été adoptée, réglementant les principales caractéristiques des appareils de forage pour le forage de production et d'exploration profonde. Il prévoyait cinq classes d'appareils de forage, différant par leur capacité de levage (50, 75, 125, 200 et 300 tonnes). Il a été remplacé par le N900-66 normal avec des modifications et des ajouts. Sur la base de cette norme, GOST 16293-70 a été développé et était en vigueur, qui a été remplacé par GOST 16293-82.
Parmi les paramètres inclus dans les normes sur les appareils de forage, le paramètre principal qui caractérise le mieux les capacités opérationnelles d'un appareil de forage est mis en évidence. Pendant la période d'application des normes N900-59 et N900-66, le paramètre principal était la capacité de levage nominale, dont la valeur était indiquée dans le code de l'appareil de forage (par exemple, BU80BrD ou Uralmash 125BD).
GOST 16293-70 présentait neuf classes d'appareils de forage, différant par la charge maximale sur le crochet autorisée pendant le processus de forage et de sécurisation d'un puits, et par la profondeur conditionnelle de forage d'un puits, déterminée en fonction de la masse de 1 m du train de tiges, égal à 30 kg. Après l'introduction de GOST 16293-70, la profondeur de forage conditionnelle a été inscrite dans le code de l'appareil de forage au lieu de la capacité de levage nominale (par exemple, BU2500DGU ou BU3000BD).
GOST 16293-82 comprend 11 classes d'appareils de forage, dont les principaux paramètres sont la charge de crochet autorisée et la plage conditionnelle de profondeurs de forage. En conséquence, le code des nouvelles plates-formes de forage indique la profondeur de forage conditionnelle et la charge de crochet autorisée (par exemple , BU1600/100EU). Les caractéristiques distinctives importantes indiquées dans le code de l'appareil de forage incluent le type d'entraînement (D - diesel, DG - diesel-hydraulique, DER - diesel-électrique réglable, E - électrique sur courant alternatif, EP - électrique sur courant continu, etc.) et capacité d'installation de l'appareil de forage (capacité d'installation U-universelle).
Les appareils de forage fabriqués sont périodiquement mis à jour avec des modèles plus productifs et plus fiables qui répondent aux exigences croissantes de forage et aux dernières avancées scientifiques et technologiques. L’augmentation de la productivité et de la fiabilité des appareils de forage est une condition préalable pour réussir à réaliser des volumes de forage en constante augmentation. Dans de nombreux cas, des changements dans les modèles fabriqués se produisent en raison de changements dans les paramètres des appareils de forage.
Les appareils de forage complets comprennent des équipements et des structures de forage, des équipements pour le système de circulation de la solution de rinçage, un ensemble de mécanismes ASP pour automatiser les opérations de déclenchement, un régulateur d'alimentation du trépan, etc.
Les appareils de forage basés sur des ensembles d'équipements de forage de base Uralmash sont largement utilisés. Pour les plates-formes de forage offshore, Uralmashzavod produit des équipements de forage PBU 6000/60PEM et PPBU 6000/200PPEM. Les entreprises de forage exploitent des appareils de forage BU80BrD, BU80BrE et Uralmash ZOOOEUK abandonnés. Uralmash 3000EU, Uralmash 4000E-1, Uralmash 4000D-1, Uralmash 6500E, Uralmash 6500DG, ainsi que des modèles expérimentaux individuels.
Les appareils de forage BU2500DGU et BU2500EU ont été développés pour remplacer les appareils de forage BU80BrD et BU80BrE-1. Les équipements principaux et auxiliaires de ces installations sont montés sur des blocs séparés transportés par des camions lourds à chenilles.
La tour contient un derrick, un treuil de forage avec une boîte de vitesses, un rotor, un treuil et des transmissions de rotor, un entraînement auxiliaire, une clé AKB-ZM2, un treuil auxiliaire, une potence, une console de forage et quelques autres équipements. La base de ce bloc est une plateforme métallique avec des supports. Le treuil avec frein auxiliaire et châssis forme la section treuil de la tour. La boîte de vitesses, la transmission du treuil et l'entraînement auxiliaire avec châssis sont inclus dans la section d'entraînement de la tour. L'unité d'entraînement BU2500DGU se compose de trois sections : diesel, transmission et collecteurs d'air. Trois groupes motopropulseurs sont installés dans la section diesel, dont la puissance est transmise par des arbres à cardan à une boîte de vitesses sommatrice à chaîne. La section de transmission contient une boîte de vitesses sommatrice à chaîne et deux stations de compression. L'engrenage à chaîne permet de transférer la puissance des groupes motopropulseurs aux systèmes de forage, aux pompes, au rotor et à une station de compression (la deuxième station de compression dispose d'un entraînement électrique individuel). La section collecteur d'air contient deux collecteurs d'air, une unité de chauffage à air APV 200/140, un filtre-séparateur d'humidité et un séparateur d'huile.
L'unité de pompage se compose de deux sections de pompage avec un panneau de commande de pompe, les communications nécessaires et un compresseur haute pression pour charger les compensateurs pneumatiques. Chaque section de pompe comprend un châssis, une pompe simple effet à trois pistons NBT-600 et un entraînement.
Le groupe électrogène diesel se compose d'une base avec un abri, de deux unités diesel-électriques, de postes de contrôle, de réservoirs de vidange et de batteries.
Les passerelles de réception pour la pose et l'approvisionnement des tuyaux de forage et de tubage, ainsi que d'autres mécanismes et outils sur le site de forage, sont constituées de crémaillères, d'échelles horizontales et inclinées.
La conception en sections permet, si nécessaire, de transporter l'appareil de forage en parties plus petites, constituées de sections individuelles des blocs considérés.
L'installation BUZOOOBD avec cinq entraînements diesel est utilisée pour le forage de puits de production et d'exploration dans des zones non électrifiées. Il est équipé en usine de fabrication d'un ensemble de mécanismes LSP permettant d'automatiser les opérations de levage, d'une tour, d'un socle et d'une charpente d'abri.
BUZOO0BE1 - modification de BUZOOOBD. Grâce à l'entraînement électrique, cette installation présente une conception cinématique plus simple et une productivité plus élevée (la pénétration annuelle prévue est respectivement de 5 700 et 3 540 m).
BU30O0EUK est fourni avec des structures de forage qui permettent une installation et un transport universels (en grands et petits blocs, ainsi qu'individuellement). Il est destiné au forage groupé de puits en Sibérie occidentale. BUZOOOOEUK-1 est une modification de BUZOOOEUK et en diffère par la disposition échelonnée des blocs, ce qui permet d'augmenter considérablement le nombre de puits forés dans un cluster (BUZOOOOEUK vous permet de forer 16 puits dans un cluster). La plate-forme de forage modernisée BUZOOOEUK-1M a une charge au crochet autorisée de 2 000 kN contre 1 700 kN pour les plates-formes BUZOOOEUK.
BUZOOODGU utilise des groupes motopropulseurs diesel-hydrauliques SA-10 avec un moteur diesel 6ChN21/21 d'une puissance de 475 kW au lieu des moteurs diesel V2-450. Les treuils BUZOOOEU utilisent un frein auxiliaire électromagnétique au lieu d'un frein hydrodynamique. Les pompes à double effet et double piston U8-6MA2 ont été remplacées par des pompes à triple piston et simple effet UNBT-950 plus efficaces. Les installations BUZOOODGU et BUZOOOEU, contrairement à BUZOOOBD et BUZOOOBE, sont fournies avec des bases pour une installation et un transport universels.
Le BU4000GU-T est destiné à l'exportation vers les pays à climat tropical. La conception et l'étendue de la livraison tiennent compte des exigences du client. Ses paramètres répondent aux normes internationales.
BU4000D-1 et BU4000E-1 diffèrent des complexes Uralmash ZDTs-76 et Uralmash 4E-76 en ce que l'équipement de forage est fourni par le fabricant avec des structures de forage, un ensemble de mécanismes ASP, un régulateur d'alimentation en trépan, une grue pour l'entretien. les passerelles, et un mécanisme de déplacement avec des équipements 5x6 ou 6x7 selon les souhaits du consommateur.
Les BU5000DGU et BU5000EU sont équipés d'un ensemble de mécanismes ASP, d'un régulateur d'alimentation, de pompes UNB-600 et de structures de forage pour une installation et un transport universels. L'unité BU5000DGU dispose d'un entraînement diesel-hydraulique basé sur les groupes motopropulseurs SA-10.
Les BU6500E et BU6500DG, qui ont remplacé Uralmash 200D-1U et Uralmash 200E-1\G, sont équipés d'un complexe ASP, de pompes U8-7MA-2, d'un entraînement diesel-hydraulique des unités 1 ADG-1000, d'équipements électriques modernes et d'installations de forage. pour une installation en petits blocs.
L'ensemble d'équipement de forage Uralmash 6000PEM est conçu pour les plates-formes de forage autoélévatrices flottantes Uralmash 6000/60 PBU, utilisées pour forer des puits à une profondeur de mer de 60 M. L'ensemble est équipé d'un entraînement électrique réglable pour le treuil, les pompes et le rotor, et un complexe ASP, grâce auquel le degré de mécanisation des opérations de levage atteint 75 %.
L'ensemble d'équipement de forage Uralmash 6000/200PPEM est conçu pour les plates-formes de forage semi-submersibles flottantes.
L'appareil de forage est constitué d'un ensemble de structures et de mécanismes permettant de maintenir le train de tiges en suspension, son alimentation, son abaissement, son levage et son montage, d'un ensemble d'équipements permettant d'assurer la circulation du fluide de forage dans le puits, de le nettoyer de la roche et du gaz forés. , restituant ses propriétés, ainsi que des équipements de rotation du train de tiges.
L'équipement pour sceller la tête de puits comprend des obturateurs borgnes et droits, des obturateurs universels et rotatifs et leurs systèmes de contrôle.
Quelle que soit la méthode de forage rotatif utilisée pour effectuer toutes les opérations, la disposition de base de l'appareil de forage et la composition de son équipement sont dans presque tous les cas les mêmes et ne diffèrent que par les paramètres et la conception.
En figue. 14.1 montre une vue générale, et la Fig. La figure 14.2 montre un schéma fonctionnel d'un appareil de forage pour le forage rotatif profond avec rinçage du puits avec un fluide de forage.
L'appareil de forage se compose d'une tour qui supporte le train de tiges, d'un entraînement électrique, d'un équipement pour faire tourner et alimenter le trépan, d'un complexe de pompage pour pomper le fluide de forage, de dispositifs pour le préparer et le nettoyer de la roche et du gaz forés et restaurer la qualité, un ensemble d'équipements pour les colonnes d'abaissement et de levage pour changer les embouts usés, des équipements pour sceller la tête de puits, des instruments de contrôle et de mesure et d'autres dispositifs. Le kit de forage comprend également des bases sur lesquelles des équipements, des passerelles, des échelles, des conteneurs de carburant, de solution, d'eau, de réactifs chimiques et de matériaux en poudre sont montés et parfois transportés.
Riz. 14.1. Composition et disposition de l'appareil de forage :
je - bloc couronne ; 2 - la tour; 3 - tours de charrue : - câble mobile ; 5 - bloc itinérant ; 6 - crochet; 7 - pivotant; 8 - manchon de perçage ; 9 - amortisseur à câble mobile ; 10 - clé de perçage automatique ; // - chandelier ; 12 - rotor; 13 - treuil ; 14 - Transmission: 15 - engrenage incliné; 16 - les groupes motopropulseurs ; 17ème station de compression; 1H- système de circulation ; 19 - pompe à boue; 21) - collecteur ; 21 - boîte de vitesses sommatrice des groupes motopropulseurs ; 22 - régulateur d'alimentation en mèches : 23 - frein hydrodynamique ; 24 - les hydrocyclones ; 2/ - tamis vibrant ; 26 - base du bloc du treuil ; 27 - passerelles et racks de réception : 28- grue pivotante à coke
Riz. 14.2. schéma fonctionnel de l'appareil de forage :
1- sous au centralisateur : 2. 3 - tuyau d'entraînement et sous-marins pivotants ; 4 - crochet; 5 - branche principale de la corde ; 6, 7, 9 - transmissions treuil et rotor : 8 - conduite haute pression;
10 - pinces de rotor
La vitesse maximale de forage d'un puits est atteinte lorsque les caractéristiques de l'équipement utilisé satisfont le mieux aux exigences des modes de forage. Les propriétés physiques et mécaniques des roches, qui déterminent leur forabilité, varient dans une large plage, de sorte que l'appareil de forage doit permettre de modifier les paramètres des modes de forage dans une plage assez large. Les facteurs qui déterminent le mode de forage incluent la conformité du type et de la taille. du trépan avec les conditions de forage, la charge axiale exercée sur celui-ci, la fréquence de sa rotation, la quantité et la qualité du liquide ou du gaz pompé, le temps de fonctionnement du trépan au fond.
La durée de fonctionnement du trépan en fond dépend du type et de la conception du trépan, de la qualité de sa fabrication, des propriétés des roches forées et du mode de fonctionnement du trépan.Durée moyenne du trépan en fond (en heures) : pour les trépans à rouleaux lors du forage à turbine dans les roches dures 1,5-3, dans les roches tendres - 3-15, pour le forage rotatif dans les roches dures 20-100, dans les roches tendres - 80-250, pour les trépans coupants et abrasifs pour le forage à turbine 10 -30, pour le forage rotatif - 30-60, pour les trépans diamantés dans les roches dures 10-20 heures, dans les roches moyennes et tendres jusqu'à 200. Tous les mécanismes et assemblages de l'appareil de forage doivent assurer un fonctionnement ininterrompu pendant la durée spécifiée.
Ces données sont indicatives. À mesure que de nouveaux types de trépans sont utilisés et que les conditions de forage s'améliorent, le temps pendant lequel les trépans restent au fond peut augmenter.
Pour constituer le train de tiges, le processus de forage est arrêté tous les 6, 9 ou 12 m d'approfondissement du puits. Le temps consacré à l'extension est de 3 à 10 minutes.
Si vous conduisez sur les routes d'Ugra et regardez autour de vous, des chaises à bascule ou des appareils de forage passeront de temps en temps. Région pétrolière. Nous visiterons le site de forage de Surgutneftegaz et nous familiariserons avec les subtilités du forage.
Le pétrole est un mélange d’hydrocarbures liquides : paraffines, aromatiques et autres éléments. En fait, le pétrole n’est pas toujours noir. Il peut être vert, marron et même transparent. Il faut plusieurs mois avant que l’or noir coule. Les géologues sont les premiers à venir sur place pour effectuer des reconnaissances. Viennent ensuite les ouvriers des plates-formes, suivis des foreurs et ensuite seulement de l'équipe de développement.
D'où vient le pétrole ?
Commençons par Adam, comme on dit. Il existe deux théories sur l'origine de ce minéral. L’un est inorganique. Il a été proposé pour la première fois par Mendeleïev et est que l'eau s'écoulait devant des carbures de métal chauds, et ainsi des hydrocarbures se formaient. L'autre est la théorie organique. On pense que le pétrole «mûrit», en règle générale, dans des conditions de mer et de lagon, en pourrissant les restes organiques d'animaux et de plantes dans certaines conditions thermobariques.
Comment se trouve le pétrole
Habituellement, d'abord pour l'exploration sismique : ils déclenchent des vibrations en surface (par explosion) et mesurent le temps de leur retour vers les récepteurs. Ensuite, sur la base du temps de retour de l'onde, la profondeur d'un horizon particulier en différents points de la surface est calculée et des cartes sont construites. Si un soulèvement (piège anticlinal) est détecté sur la carte, la présence de pétrole est vérifiée par le forage d'un puits. Tous les pièges ne contiennent pas d’huile.
Comment les puits sont forés
Comme je l'ai dit plus haut, après les géologues, viennent sur place les installateurs (leur tâche est uniquement d'installer la structure de forage, la tour) et les foreurs eux-mêmes.
De côté, l'appareil de forage ressemble à ceci : une tour et un ensemble d'équipements associés. La structure repose sur des rails. Dès qu'un puits est prêt, la tour roulera vers la droite, vers l'emplacement suivant.
En général, il convient également de dire que plusieurs puits sont forés sur un même site, mais que tous ne produiront pas de production. Pour créer la pression nécessaire à la production, l’eau est pompée dans certains puits.
L'emblème de l'usine d'équipement de forage de Volgograd était visible sur la tour. Bonjour la ville des héros !
Le dispositif hydraulique (sur la photo il est rouge) poussera l'appareil de forage le long des rails au bon moment.
Plateforme rotative.
Deux faits concernant les puits : ils sont profonds et ils sont étroits. Le diamètre moyen du puits à l'entrée de la formation est d'environ 0,2 à 0,3 mètre. C'est-à-dire qu'une personne ne s'en sortira pas. Et la profondeur moyenne est de 500 à 3 500 mètres. Cette plate-forme devrait atteindre une profondeur d'environ 3 000 mètres.
Le dispositif de forage est conçu pour abaisser et soulever les tiges de forage et abaisser les tiges de tubage. Avec son aide, l'outil est introduit dans le puits et le foret est accéléré.
Tourne à une vitesse folle.
Remarquez à quel point les chambres sont propres. Et chaud. Dans ces régions, elle atteint -50 en hiver. Il n’est pas difficile d’imaginer ce que c’était pour les foreurs avant.
Allons plus haut. À propos, les échelles de forage sont conçues de telle manière qu'il est très pratique d'y grimper. Et si vous voulez descendre rapidement, vous devez littéralement vous déplacer sur vos mains en vous tenant à la balustrade.
Le travail principal a lieu sur la plate-forme du rotor.
Il existe un outil pour broyer la roche comme un ciseau. Attention, pas une perceuse. Le trépan est suspendu à des tiges de forage et pressé au fond du puits par le poids de ces mêmes tiges. Il existe différents principes pour mettre le trépan en mouvement, mais généralement l'ensemble du train de tiges de forage tourne de sorte que le trépan tourne et écrase la roche avec ses dents.
De plus, le fluide de forage est constamment pompé dans le puits (à l'intérieur de la tige de forage) et pompé (entre la paroi du puits et la paroi extérieure de la tige) afin de refroidir toute cette structure et d'évacuer les particules de roche concassée.
Pourquoi avez-vous besoin d'une tour ? Pour y accrocher ces mêmes tiges de forage (après tout, pendant le processus de forage, l'extrémité supérieure de la colonne est abaissée et de nouvelles tiges doivent y être vissées) et relever le train de tiges pour remplacer le trépan.
Le forage d'un puits prend environ un mois. Et il y a aussi des puits inclinés et horizontaux, comme les pattes d'une araignée s'étalant sur les côtés.
La photographie capture le moment où le tuyau a été soulevé sur le site par le bas.
Gestion des appareils de forage.
La télécommande est dans une cage, on ne sait jamais ce qui pourrait tomber.
Et ceci est un compartiment contenant du fluide de forage. Ici, il est préparé à partir d'eau artésienne et d'additifs, servi et renvoyé ici pour purification.
Les installations vertes sur les côtés sont appelées shakers. La solution est filtrée à travers eux. Et sous le sol grillagé se trouvent les conteneurs eux-mêmes.
L'excédent est envoyé le long de la ceinture jusqu'à la rue.
Pompes pour injection de boue de forage.
Chaque foreur est tenu de rouler des tuyaux au début de sa carrière. C'est ce qu'ils m'ont dit.
Quant à la production, une autre organisation y est engagée, et d'un point de vue technique, trois méthodes sont les plus courantes.
La fontaine, c'est lorsque la pression du réservoir est très élevée et que le pétrole non seulement s'écoule dans le puits, mais monte également jusqu'au sommet et déborde (enfin, en fait, il ne déborde pas, mais dans le tuyau et plus loin le long de la scène). La même machine à bascule s’en charge.
Pompes SRP (tige pompe de puits profond) et ESP (pompe centrifuge électrique).
Le service de sécurité n'était pas très content de mon désir de gravir la tour, mais des yeux correctement construits vers la bonne personne ont résolu ce problème en une seconde. Hormis la ville des foreurs (ils travaillent par équipes d'une semaine à un mois), la forêt et la centrale électrique du district, rien d'intéressant n'était visible. Mais les hauteurs m’attirent toujours, alors je coche simplement la case.
Il y a des caméras partout dans la plate-forme. Au sommet, par exemple, Big Brother veille à ce que les câbles du treuil ne s'emmêlent pas.
Que devient alors l’huile ?
Premièrement, le pétrole remonte à la surface de la terre dans un tuyau qui part de chaque puits. Dix à quinze puits voisins sont reliés par ces tuyaux à un appareil de mesure, où l'on mesure la quantité de pétrole produite. Ensuite, l'huile est traitée selon les normes GOST : les sels, l'eau, les impuretés mécaniques (petites particules de roche) en sont éliminés, si nécessaire, le sulfure d'hydrogène est éliminé et l'huile est complètement dégazée à la pression atmosphérique (l'huile peut contenir beaucoup de gaz).
L'eau séparée du pétrole est pompée vers la formation, le gaz est torché ou envoyé vers une usine de traitement du gaz. Et le pétrole est soit vendu (à l'étranger par pipelines ou pétroliers), soit acheminé vers une raffinerie de pétrole, où il est distillé par chauffage : les fractions légères (essence, kérosène) sont utilisées comme carburant, les fractions lourdes de paraffine sont utilisées comme matières premières pour les plastiques, et les fractions les plus lourdes, le fioul, avec des points d'ébullition supérieurs à 300 degrés, servent généralement de combustible pour les chaufferies.
Les photographies suivantes ont été prises à l'usine de stabilisation des condensats de Gazprom Pererabotka Surgut.
J'ai passé ma montre
votre Dasha.
Conception d’appareil de forage. Il est très difficile d'imaginer la vie d'une personne moderne sans l'utilisation de pétrole et de produits pétroliers. Après tout, c'est grâce à la production pétrolière que de nombreuses personnes ont non seulement un emploi, mais ont également la possibilité de chauffer leur maison, de faire le plein de leur voiture et d'utiliser une variété de produits en plastique indispensables à la vie quotidienne et à la production. La vie des habitants des mégapoles et de ceux qui vivent dans les villages, notamment ceux qui pratiquent l’agriculture, dépend du pétrole.
Le pétrole a eu une influence impressionnante non pas tant sur le confort que sur le développement de l'humanité dans son ensemble, puisque c'est sur sa base que sont produites de nombreuses choses, notamment de la vaisselle, des vêtements et bien plus encore, auxquelles nous sommes habitués depuis longtemps.
Cependant, non seulement les personnes, mais aussi les équipements de haute qualité sont d'une grande importance dans le développement de la production pétrolière, car accéder au pétrole n'est pas une tâche facile et une personne ne peut pas se passer d'équipements spécialisés. En règle générale, à ces fins, plusieurs appareils de forage de différentes tailles sont utilisés, divisés en fonction de la puissance et de la longueur de la foreuse.
En général, le fonctionnement de n’importe quelle plate-forme de forage peut être comparé à l’action d’un tire-bouchon. La foreuse pénètre dans le sol en s’y vissant progressivement jusqu’à atteindre le champ pétrolifère. Cet exemple simplifie grandement le fonctionnement assez complexe de cette technique, puisqu'en effet, contrairement à un simple tire-bouchon, qui demande un effort physique, l'appareil de forage est équipé d'un entraînement électrique, sur lequel il opère.
De plus, beaucoup de gens imaginent une perceuse comme un gros tire-bouchon, mais en réalité, elle a un aspect complètement différent. La perceuse ressemble à une longue épingle dentelée qui gratte le sol et les roches dures lors du travail. Grâce à cette solution de conception, la foreuse est capable de plonger à de grandes profondeurs et le risque de blocage est réduit.
La plupart des gens pensent que lorsqu’une foreuse atteint un gisement de pétrole, elle commence à jaillir vers le haut en formant un puissant jaillissement. Mais c'est loin d'être vrai. La plate-forme de forage est prudemment équipée d'un détail aussi important qu'une sortie de pétrole, qui est un système de tuyaux à travers lesquels le pétrole s'écoule ensuite.
Types d'équipements pour le forage de puits de pétrole
L'équipement de forage varie. Tout dépend de l'utilisation exacte, mais les plates-formes de forage pour la production pétrolière sont également divisées en leurs propres sous-catégories. De par leur conception, ils sont divisés en systèmes montés sur mât (une installation soutenue par seulement deux supports) et montés sur tour (où la charge de l'appareil de forage est répartie uniformément sur quatre supports plus stables). Les installations de tours de l'industrie pétrolière russe atteignent généralement quarante et un mètres. De plus, si le forage est réalisé en mer, les appareils de forage sont implantés sur des racks flottants spécialement équipés à cet effet.
Les opérations des appareils de forage sont divisées en mobiles et stationnaires. Comme vous pouvez le deviner, les unités mobiles sont utilisées pour explorer les gisements en examinant les couches souterraines du sol. Les plates-formes de forage pétrolières robustes sont un type de plate-forme stationnaire qui est beaucoup plus appréciée que les plates-formes mobiles.
Les appareils de forage ont également leurs propres normes et exigences. Une grande attention est accordée à la base des équipements de forage, à savoir les principales structures de support et supports, car ce sont eux qui supportent tout le poids de l'appareil de forage. Leur fiabilité est la garantie que les équipements dureront longtemps et qu'aucune urgence ou accident grave ne surviendra.
Générateurs électriques, pompes à boue
Un autre élément important des équipements de forage sont les générateurs électriques, dont la puissance détermine le fonctionnement de l'installation dans son ensemble, et ils doivent donc disposer d'une grande batterie résistante à une large plage de températures. En plus de la batterie principale, qui constitue le cœur de toute l'installation, il est très important qu'il y ait également un générateur, qui contient une réserve d'énergie et est protégé par un boîtier métallique spécial. Une urgence sur une plate-forme pétrolière peut être très coûteuse, tant pour les personnes qui y travaillent que pour l'environnement. C'est pourquoi l'ensemble de la plate-forme, jusqu'aux canalisations, doit être sécurisé. Non seulement le matériau à partir duquel les tuyaux d'installation sont fabriqués est important, mais le diamètre doit également être absolument précis. L’un des mécanismes les plus importants est sans aucun doute
La partie la plus chère et la plus importante d’une plate-forme de forage est sans aucun doute le foret. Il peut avoir au minimum trois et jusqu'à six têtes de coupe diamantées et est capable de broyer même les roches les plus dures. Lors du fonctionnement d'une perceuse, il est très important que le liquide de refroidissement soit correctement fourni, car si quelque chose ne va pas, il se coincera simplement et l'appareil de forage dans son ensemble risque de surchauffer. Tout cela peut conduire à un accident très grave et avoir des conséquences très destructrices pour l’environnement. Sur la base de tout cela, il est important de respecter non seulement les précautions de sécurité de base sur les appareils de forage, mais également de s'assurer que l'équipement lui-même est en parfait état.
Bien Bouriateà l'aide d'un appareil de forage, qui est un complexe d'unités, de mécanismes et de structures situés en surface.
Inclus appareil de forage les installations comprennent : une tour pour suspendre le système mobile et placer les tiges de forage, équipement pour abaisser et relever les outils, équipement pour l'alimentation et la rotation des outils, pompes pour pomper le liquide de rinçage, entraînements mécaniques, mécanismes de préparation et de nettoyage du liquide de rinçage, mécanismes d'automatisation et de mécanisation des opérations de levage, instrumentation et dispositifs auxiliaires. Le kit de forage comprend également des bases métalliques sur lesquelles il est monté et transporté. équipement.
Diverses conditions et finalités forage en présence d'une grande variété de profondeurs, la conception des puits ne peut pas se contenter d'une seule taille standard appareil de forage installations, c'est pourquoi GOST prévoit un certain nombre d'appareils de forage. Les appareils de forage sont classés en fonction de leur charge au crochet autorisée.
La norme prévoit également un certain nombre d'autres paramètres forage installations, y compris la puissance d'entraînement des mécanismes principaux, les longueurs nominales des bougies d'allumage, les élévations des bases et quelques autres indicateurs.
Forage installation pour forage Un puits ou un groupe de puits spécifique est sélectionné en fonction de la charge admissible sur le crochet, qui ne doit pas dépasser le poids (dans l'air) du train de tubage le plus lourd.
APPAREIL DE FORAGE ET FONDATION
Forage la tour est conçue pour soulever et abaisser le train de tiges et le tubage dans le puits, en maintenant forage colonnes suspendues lors du forage, ainsi que pour y placer un système de palan, forage tuyaux et pièces équipement nécessaire pour mener à bien le processus forage.
Les derricks de forage varient en termes de capacité de levage, de hauteur et de conception. Pour forer des puits jusqu'à 4 000 m, des tours d'une hauteur de 41 m sont utilisées, pour des puits d'une profondeur supérieure à 4 000 m, des tours d'une hauteur de 53 m ou plus (60-70 m) sont utilisées.
En fonction de leur conception, les tours sont divisées en deux types : tour et mât. Les tours sont les tours dans lesquelles la charge est transmise à quatre supports. Dans les tours à mât, la charge est transférée sur un ou deux supports.
En domestique forage Les tours de type tour de 41 mètres sont largement utilisées. Il s'agit d'une pyramide tronquée tétraédrique composée de 10 panneaux mesurant chacun 4 m de haut. La base inférieure de la tour a des dimensions de 8 x 8 m et la base supérieure de 2 x 2 M. Les pieds de la tour dans la partie inférieure ont des plaques de support, à l'aide de ces plaques, la tour est fixée à la fondation avec des boulons. Des tables spéciales sont soudées aux extrémités supérieures des pieds pour l'installation et la fixation des poutres de bloc de couronne sur lesquelles le bloc de couronne est installé. En fonction de la longueur des bougies utilisées, un balcon (polati) est installé autour de la tour. Lors des opérations de descente et de remontée, un ouvrier équestre (assistant) travaille sur le balcon foreur). Il installe les bougies soulevées des puits par le doigt ou les alimente par derrière le doigt lors de la descente dans le puits. Lors de l'utilisation d'une tour de 41 mètres, le balcon est installé à une hauteur de 22,5 m du sol, puisqu'ils sont forés à l'aide de bougies de 24 à 25 m.
Les tours de type mât (tours en forme de A) sont largement utilisées. Les tours de type mât sectionnel en forme de A sont en forme de A structure métallique, composé de pattes à deux, trois ou tétraédriques et de deux entretoises. En haut, les pieds sont reliés entre eux par un cadre de bloc sous-couronne sur lequel le bloc couronne est monté. En bas, les pieds de la tour sont fixés aux supports de la base de la tour. Pour se protéger contre les chutes accidentelles des bougies forage Des ceintures de sécurité sont installées sur les tuyaux de la tour. Les tours de type A présentent un certain nombre d'avantages par rapport aux tours de type tour : moins de métal est dépensé pour leur production, elles comportent moins de pièces, leur installation et leur démontage sont plus faciles et les conditions de travail pour le tirage des tuyaux dans appareil de forage et les jeter sur la passerelle depuis la plate-forme de forage, ainsi que la visibilité dans appareil de forage.
En même temps que l'installation appareil de forage les tours construisent des structures conventionnelles. Les structures habituelles sont les suivantes.
1. Hangar à boîtes de vitesses (agrégat) conçu pour abriter les moteurs et les mécanismes de transmission du treuil. Il est fixé à la tour-lanterne depuis son panneau arrière dans le sens opposé à la passerelle. Les dimensions du hangar à engrenages sont déterminées par le type d'installation.
2. Hangar de pompage pour loger et couvrir les pompes à boue et l'alimentation électrique équipement. Le hangar à pompes est construit soit comme une extension sur le côté de la lanterne de la tour du hangar à engrenages, soit sur le côté de la tour. Dans le premier cas, les dimensions de la grange sont de 5x15 m, dans le second - 9x14 m, la hauteur de la grange est de 4,5 à 5 m.
Selon les conditions spécifiques, les murs et le toit des hangars à engrenages et pompes sont recouverts de planches, de tôle ondulée, de panneaux de roseau, de toiles de caoutchouc ou d'un film de polyéthylène.
Utiliser certains forage les installations nécessitent de combiner des hangars à engrenages et à pompes.
3. Pont de réception conçu pour la pose forage, tubages et autres tuyaux et pour se déplacer le long de ceux-ci équipement, outils, matériaux et pièces de rechange. Les ponts de réception peuvent être horizontaux ou inclinés. La hauteur d'installation des ponts de réception est ajustée par la hauteur d'installation du cadre appareil de forage tours, largeur des ponts de réception jusqu'à 1,5-2 m, longueur jusqu'à 18 m.
4. Un système de dispositifs pour nettoyer la solution de rinçage de la roche forée, ainsi que des entrepôts pour les réactifs chimiques et les matériaux en vrac.
5. Un certain nombre de structures auxiliaires : quand forage sur un entraînement électrique - sites de transformateurs, lors du perçage sur un moteur à combustion interne - sites sur lesquels se trouvent des conteneurs de carburants et lubrifiants, etc.
6. Équipements sociaux et culturels : stand culturel, cantine, voitures-dortoirs, etc.
FORAGE TREUILS
Le système de tirage est utilisé pour abaisser et soulever le train de tiges de forage, abaisser les trains de tiges de tubage, maintenir un train de tiges stationnaire suspendu ou l'abaisser lentement (alimentation) au cours du processus. forage. De plus, dans certains cas, appareil de forage le treuil est utilisé pour transmettre la puissance du moteur au rotor, visser et dévisser des tuyaux, transporter des charges et autres travaux auxiliaires. Le treuil est l'une des unités principales de l'appareil de forage.
Lors du levage du crochet, l'énergie est fournie au treuil par les moteurs, et lors de la descente, au contraire, les dispositifs de freinage doivent convertir toute l'énergie libérée en chaleur.
Forage Le treuil est constitué d'un châssis soudé sur lequel sont montés sur roulements des arbres de levage et de transmission (un ou deux), des courroies et des freins hydrauliques ou électriques et un tableau de commande. De plus, certains treuils sont équipés de boîtes de vitesses qui réduisent le nombre d'arbres de treuil.
Forage les treuils sont équipés de deux types de freins : à bande et hydrauliques ou électriques. Les freins à bande sont utilisés pour maintenir le train de tiges suspendu, réguler la vitesse de descente et compléter le freinage en fin de descente, ainsi que pour alimenter le trépan pendant le processus. forage, s'ils forent sans alimentateur automatique. Forage les treuils sont généralement équipés de freins à deux bandes à commande manuelle et pneumatique
SYSTÈME DE CIRCULATION
Le système de poulie (poulie) des appareils de forage est conçu pour convertir le mouvement de rotation du tambour du treuil en mouvement de translation (vertical) du crochet et réduire la charge sur les branches du câble.
Un câble mobile en acier passe à travers les poulies à câble du bloc de couronne et du bloc mobile dans un certain ordre, dont une extrémité est fixée de manière fixe. L'autre extrémité, appelée extrémité courante (motrice), est fixée au tambour du treuil.
Le bloc couronne est un châssis sur lequel sont montés des axes et des supports avec poulies. Parfois, la charpente est solidaire du sommet de la tour.
Équipement du système de voyage. À mesure que le puits s’approfondit, le poids de la charge qui doit être levée ou descendue augmente continuellement. Le moteur du treuil étant choisi en fonction des conditions de levage ou d'abaissement d'une charge de poids maximum, il est bien évident que dans le processus forage puits, il est utilisé de manière inefficace. Sa pleine puissance n'est utilisée que lorsque la profondeur prévue du puits est atteinte, et seulement lorsque les premières bougies sont levées. Par conséquent, ils s’efforcent de sélectionner un mécanisme à poulie qui nécessiterait moins de puissance. Ceci est réalisé en utilisant divers accessoires du système de plaquage : 2x3 ; 3x4 ; 5x6 ; 6x7.
Crochets de perçage et blocs à crochets. Forage les crochets sont fabriqués sous forme de crochets séparés ou de crochets reliés à un bloc mobile (blocs à crochets). Ils sont utilisés pour l'accrochage à l'aide d'élingues avec élévateur forage et tubage lors des opérations d'abaissement et de levage, pendant le processus de forage pour suspendre un émerillon avec un train de tiges, ainsi que pour soulever, abaisser et tirer des charges pendant les opérations de forage et d'installation et de démontage.
De par leur conception, les hameçons sont disponibles en types à une, deux et trois cornes. Actuellement, les hameçons à trois cornes ont presque complètement remplacé les hameçons à deux et à une corne. La présence de trois cornes permet de suspendre les lignes sur les cornes latérales des hameçons au début forage, ne retirez pas complètement forage puits, ce qui facilite le travail appareil de forageéquipes et réduit le temps consacré aux opérations auxiliaires.
Selon le mode de fabrication, les crochets sont forgés, composites, en plaques et moulés.
ÉQUIPEMENT POUR LA MÉCANISATION ET L'AUTOMATISATION DE SPO
Pour effectuer des opérations de levage appareil de forage l'équipe doit être équipée, d'une part, d'outils pour saisir et suspendre le train de tiges (élévateurs, pinces à coin, etc.) et, d'autre part, d'outils pour visser et dévisser les tubes de forage et de tubage (clés mécaniques, clés rondes, etc.). P.).
Outil pour saisir et suspendre des colliers de serrage. Des ascenseurs, des cales et des araignées (ascenseurs avec pinces à vérin) sont utilisés comme tels outils. Les dispositifs de préhension et de suspension des colonnes varient en taille et en capacité de charge.
Outils de maquillage et de pause forage et des tuyaux de tubage.
Diverses clés sont utilisées comme tel outil. Certains d'entre eux sont destinés au vissage, et d'autres au serrage et au desserrage des raccords filetés d'une colonne. Généralement, les clés circulaires légères pour le vissage préliminaire sont conçues pour les serrures d'un diamètre, et les clés mécaniques lourdes pour le serrage et le desserrage des raccords filetés de deux, et parfois plus de tailles forage tuyaux et serrures.
Clés mécaniques pour le vissage et la fixation de tuyaux. Afin de faciliter le travail et d'accélérer le processus de descente et de montée, les éléments suivants sont largement utilisés :
1. Clés automatiques fixes de type batterie, qui mécanisent entièrement toutes les opérations de vissage et de dévissage, y compris le serrage et le desserrage des raccords filetés, ainsi que les opérations auxiliaires (approche et retrait de la clé, saisie et relâchement du tuyau), ce qui permet d'accélérer ces travaux de 8 à 10 %. Des clés universelles automatiques sont produites, notamment celles pour le vissage et la fixation des tuyaux de tubage - AKBU. Les clés automatiques doivent être équipées d'un couplemètre ;
2. Clés pneumatiques suspendues de type PBK, mécanisant les principales opérations de maquillage forage tuyaux L'utilisation de clés de type PBK accélère ce travail de 3 à 5 %.
À l'heure actuelle, la principale direction de l'automatisation des opérations de levage consiste à équiper les installations de forage de moyens de mécanisation et de contrôle du levage en mode optimal. Optimisation des moyens de levage coûts minimaux pour l'abaissement et le levage, en tenant compte des restrictions sur la technologie de forage de puits.
Sur la base de la création d'un certain nombre de mécanismes d'automatisation et de mécanisation des opérations individuelles de travaux de descente et de levage, un système de descente et de levage automatique (ASP) a été créé dans notre pays. Cette installation permet une mécanisation complète des opérations de levage. L'ensemble des mécanismes ASP fournit :
1. combinaison en temps de descente et de montée de la colonne forage des canalisations et un élévateur à vide avec les opérations de vissage et dévissage des bougies, leur pose sur un bougeoir et leur retrait au centre du puits ;
2. mécanisation du vissage et du dévissage des raccords de bougies d'allumage ;
3. automatisation de la capture et de la libération de la colonne forage ascenseur à tuyaux;
4. mécanisation de la pose des bougies sur un chandelier et de leur retrait au centre du puits ;
5. mécanisation de la lubrification des raccords filetés des bougies d'allumage.
La combinaison des opérations est obtenue en introduisant dans le kit d'installation un système de déplacement spécial et des mécanismes pour disposer les bougies. Avec ces mécanismes en place appareil de forage le treuil soulève et abaisse uniquement le train de tiges et l'élévateur vide ; toutes les opérations avec la bougie dévissée sont effectuées par des mécanismes pour leur placement. Cela vous permet de réduire considérablement le temps des opérations de levage.
POMPES DE FORAGE
Forage les pompes sont conçues pour refouler sous pression forage solution dans le puits. Seules des pompes à piston horizontales à entraînement sont utilisées pour le forage. Deux et trois cylindres sont utilisés forage pompes.
La canalisation de refoulement est conçue pour fournir du fluide de forage de la pompe au tuyau de forage sous pression. La canalisation de décharge se compose de sections horizontales et verticales (colonne montante). Sur la section horizontale du pipeline, des tuyaux sont installés pour le raccordement aux pompes, des tuyaux pour la tuyauterie du obturateur anti-éruption équipement, des vannes principales et de démarrage et un tuyau pour un manomètre. La section horizontale du pipeline est inclinée vers les pompes pour assurer l'écoulement du fluide de forage à travers la vanne de démarrage installée au point le plus bas du pipeline.
La colonne montante - une section verticale du pipeline - comporte dans la partie supérieure un col avec une bride pour connecter un tuyau de forage, et dans la partie inférieure se trouve un tuyau avec une vanne pour connecter les unités de rinçage et un tuyau pour un manomètre.
En cours exploitation d'appareils de forage les pompes dans la canalisation de refoulement peuvent créer une pression qui dépasse la limite autorisée. Cela peut entraîner une rupture de la conduite de pression et de la pompe elle-même, ainsi que des blessures au personnel opérateur.
Pour prévenir à tout moment des accidents de ce type forage Un dispositif spécial est installé dans la pompe, dans lequel un fusible est inséré - une plaque calibrée pour une certaine pression. Ce dispositif est relié à un tuyau d'évacuation par lequel, en cas de rupture de la plaque de sécurité, appareil de forage la solution est déversée dans un récipient de réception.
POUVOIR ÉQUIPEMENT
Un entraînement électrique est compris comme un dispositif complexe qui convertit l'énergie électrique ou l'énergie du carburant en énergie mécanique et assure le contrôle de l'énergie mécanique convertie.
Les principaux éléments de l'entraînement de puissance sont le moteur, les dispositifs de transmission (mécanismes) de celui-ci aux dispositifs de l'actionneur et du système de commande.
Entraînement des actionneurs principaux appareil de forage L'installation (treuils, pompes à boue, rotor) est appelée entraînement principal. Selon le type de moteur et le type de transmission, il peut être électrique, diesel, diesel-hydraulique, diesel-électrique et turbine à gaz. Le plus largement utilisé dans le monde moderne forage installations : entraînements électriques, diesel, diesel-hydrauliques, diesel-électriques.
Principaux avantages de la propulsion électrique courant alternatif- sa relative facilité d'installation et opération, haute fiabilité, efficacité. Dans le même temps forage Les installations dotées de ce type de variateur ne peuvent être utilisées que dans des zones électrifiées.
Le moteur diesel est utilisé dans les zones qui ne disposent pas d'électricité de la puissance requise. Le principal inconvénient des moteurs à combustion interne est l'absence de marche arrière, un dispositif spécial est donc nécessaire pour réaliser la marche arrière. Les moteurs à combustion interne diesel autorisent une surcharge ne dépassant pas 20 %.
L'entraînement diesel-hydraulique se compose d'un moteur à combustion interne et d'une transmission turbo. Une transmission turbo est un mécanisme intermédiaire généralement construit entre le moteur diesel et la transmission. L'utilisation d'une transmission turbo assure : un levage en douceur de la charge sur le crochet ; fonctionnement du moteur si la charge sur le crochet est supérieure à celle que le moteur à combustion interne peut surmonter, dans ce cas le moteur fonctionnera à des vitesses de rotation réduites mais assez stables ; une plus grande durabilité de la transmission.
Le plus grand avantage est l'entraînement par moteurs électriques à courant continu, dont la conception n'inclut pas de boîtes de vitesses encombrantes, de pièces de connexion complexes, etc. L'entraînement électrique à courant continu a un contrôle pratique et peut modifier en douceur le mode de fonctionnement du treuil ou du rotor sur une large plage. .
ÉQUIPEMENT POUR LA CUISSON, LE NETTOYAGE ET LE TRAITEMENT FORAGE SOLUTION
La préparation des fluides de forage peut être effectuée dans des mélangeurs mécaniques et des mélangeurs hydrauliques.
Actuellement, dans la pratique domestique, les matériaux en poudre sont largement utilisés pour la préparation de fluides de forage. Pour préparer des fluides de forage à partir de ces matériaux, utilisez les éléments suivants : équipement: unité de préparation de solution (BPR), hydroéjecteur déporté. mélangeur, disperseur hydraulique, réservoirs CS, mélangeurs mécaniques et hydrauliques, pompe à piston.
Le BPR est une unité transportable unique, sur le châssis de laquelle sont montés deux conteneurs télescopiques cylindriques, constitués d'une base inférieure commune sur laquelle sont installées les parties fixes du conteneur, et d'une partie mobile supérieure. Les deux parties du conteneur sont reliées entre elles par un joint en tissu de caoutchouc.
Dans un certain nombre de cas appareil de forage la solution est préparée à l'aide d'un mélangeur mécanique (mélangeur d'argile). Dans les mélangeurs mécaniques d'argile, vous pouvez préparer des solutions à partir d'argiles brutes, de briquettes d'argile et de poudres d'argile.
Les broyeurs à jet sont plus efficaces que les mélangeurs d'argile. Le broyeur à jet est un conteneur métallique divisé par une cloison en deux parties : une trémie de réception et une chambre de lancement avec un rotor à aubes. L'argile en morceaux est chargée dans une trémie où l'eau est fournie. Le rotor à pales écrase et projette l'argile avec l'eau sur une plaque ondulée dispersante, où se produit une dispersion intensive de l'argile.
Nettoyage du liquide de rinçage des débris de roches forées (boues). Forage la solution remontant à la surface du puits peut être réutilisée, mais pour cela elle doit être nettoyée des déblais de forage (boues).
Pour nettoyer les boues de forage des déblais, un complexe de divers dispositifs mécaniques est utilisé : tamis vibrants, séparateurs de boues hydrocyclones (séparateurs de sable et d'huile), séparateurs, centrifugeuses. Faisant partie du système de circulation, tous ces dispositifs mécaniques doivent être installés dans un ordre strict. Dans ce cas, le schéma de flux du fluide de forage doit correspondre à la chaîne technologique suivante : puits - gaz séparateur - unité d'élimination des boues grossières (cribles vibrants) - dégazeur - unité d'élimination des boues fines (séparateurs de sable et de limon, séparateur) - unité de régulation de la teneur et de la composition de la phase solide (centrifugeuse, séparateur d'argile hydrocyclone) - forage pompes - eh bien.
Pour la purification des fluides de forage, un système en trois étapes a été adopté comme obligatoire.
Cribles vibrants. Nettoyage du fluide de forage des déblais à l'aide d'un processus mécanique de tamis vibrant dans lequel les particules sont séparées à l'aide d'un dispositif de criblage.
Séparateurs de boues hydrocyclones. Le fluide de forage est pompé dans l'hydrocyclone. Sous l'influence des forces centrifuges, les particules les plus lourdes sont projetées vers la périphérie et descendent le long du cône de l'hydrocyclone et fusionnent vers l'extérieur. Le fluide de forage propre est concentré dans la partie centrale de l'hydrocyclone et déversé dans le réservoir de réception.
PETITE MÉCANISATION
La petite mécanisation comprend des clés de machine, des ascenseurs, des planches tournantes à burin, des crochets (pour l'alimentation et l'évacuation des tuyaux).
L'ascenseur est utilisé pour capturer et maintenir le poids de la colonne forage(tubage) des tuyaux pendant les opérations de levage et autres travaux sur l'appareil de forage. Des ascenseurs de différents types sont utilisés, dont la taille diffère en fonction du diamètre des tuyaux de forage ou de tubage, de la capacité de charge, de la conception et du matériau de leur fabrication.
L'ascenseur est suspendu à un crochet de levage à l'aide d'élingues.
Cales pour forage les tuyaux sont utilisés pour suspendre forage outils dans la table du rotor Ils sont insérés dans le trou conique entre le tuyau et les chemises du rotor. L'utilisation de cales accélère les travaux de levage. Récemment, les pinces à coin automatiques à entraînement pneumatique - PKR - ont été largement utilisées (dans ce cas, les cales ne sont pas insérées manuellement dans le rotor, mais à l'aide d'un entraînement spécial, contrôlé par la console du foreur).
Cales pour tubages (ascenseurs à vérin). Pour abaisser les chaînes de tubage lourdes, des cales avec un corps monobloc sont utilisées. Les cales sont installées sur des supports spéciaux au-dessus de la tête de puits. La cale est constituée d'un corps massif qui supporte le poids des tubes de tubage.
Clés de voiture. L'opération de fixation et de détachement des raccords filetés forage et des colonnes d'enveloppement est réalisé par deux clés machine, l'une (maintien) étant fixe, et la seconde (vissage) étant mobile.
INSTRUMENTS D'INSTRUMENTATION ET DE CONTRÔLE
L'instrumentation comprend : des manomètres (MBG-1), des indicateurs de poids hydrauliques et électriques (GIV-6 et MKN-1), un capteur de mesure du couple du rotor (DKM), une jauge de niveau (UP-11M), des tachymètres (utilisés pour déterminer la fréquence de rotation de l'entraînement de puissance), débitmètres (RGR-7), instruments pour déterminer les propriétés du liquide de rinçage.
La charge sur le visage est déterminée comme la différence entre le poids appareil de forage colonnes, lorsque l'outil est légèrement surélevé au-dessus du visage, et son poids pendant forage. Le poids du train de tiges est mesuré par un indicateur de poids basé sur la tension de l'extrémité fixe du câble de levage.
Des indicateurs de poids hydrauliques et électriques ont été développés et sont utilisés dans la pratique.
Les indicateurs hydrauliques sont disponibles pour les limites de mesure de 40 à 80 kN, 120 à 180 kN et 200 à 250 kN. Les transformateurs de pression sont calibrés avec des cordes d'un certain diamètre. La principale erreur donnée est de ±2,5 %.
Les indicateurs de poids hydrauliques sont de conception simple et faciles à utiliser, mais ne permettent pas de mesures et d'enregistrement de paramètres à distance, et l'étanchéité des systèmes de mesure est souvent rompue.
Les indicateurs de poids électriques mesurent également le poids forage outil et pression sur le fond en raison de la charge à l’extrémité « morte » du câble métallique. Ils sont constitués d'un capteur avec un convertisseur et d'un dispositif secondaire.
La limite de mesure de charge avec un indicateur de poids électrique peut aller jusqu'à 250 kN, l'erreur de mesure est de 2,5 %.
Le couple sur la table rotative est contrôlé par la force transmise par le rotor à la base du sous-rotor. Le couple est mesuré quel que soit le sens de rotation et la tension du rotor transmission par chaîne. Le couple de la table rotative, qui fait tourner le train de tiges avec l'outil, est mesuré par la variation de la tension de l'entraînement par chaîne avec un capteur DKM, installé sous la branche d'entraînement.
Je regarde la chaîne d'entraînement de la table rotative. L'un des paramètres les plus importants du mode de rinçage des puits est le débit. forage solution. Divers appareils ont été développés pour mesurer le débit. En pratique, le débitmètre à induction le plus utilisé est le RGR-7, dont le principe de fonctionnement repose sur la loi de l'induction électromagnétique.
Controle de la pression forage la solution est essentielle. Etude de la pression dans le système de refoulement appareil de forage l'installation permet de juger du fonctionnement des pompes et de l'ensemble du système de circulation, de l'efficacité du rinçage des puits, et signale d'éventuelles complications.
Pour contrôler la pression du fluide de forage à la sortie de la pompe, des manomètres mécaniques et électriques sont utilisés. Le manomètre le plus utilisé est appareil de forage hélice MBG-1, dont le principe de fonctionnement est basé sur la conversion de la pression mesurée en angle de rotation d'un capteur synchrone sans contact avec transmission ultérieure des lectures à distance.
Pour mesurer en continu le niveau de fluide de forage dans le réservoir de réception des pompes de forage et émettre des signaux d'alarme lumineux et sonores lorsque le niveau s'écarte du niveau réglé, utilisez la jauge de niveau UP-11M, composée de deux capteurs de niveau (type flotteur), un interrupteur, un enregistreur et une sirène de signalisation. L'appareil peut mesurer des niveaux jusqu'à 0,9 m, la principale erreur réduite de sa mesure est de ± 6 %.
Les paramètres les plus importants caractérisant appareil de forage solution, fait référence à la densité. La pression sur les formations qui forment les parois du puits, le transfert d'énergie de la pompe vers le moteur de fond (turbo-foreuse), l'érosion de la roche au fond, etc. dépendent de la densité.
Appareils de mesure de la densité des liquides - les densimètres, basés sur le principe de fonctionnement, sont divisés en gravitationnels (AVP-1), dans lesquels un certain volume de liquide est pesé ; hydrostatique, mesurant la pression d'une colonne de liquide de hauteur constante (celles-ci incluent également piézométriques) ; flotter; radioactif (PZHR-5), basé sur le principe d'absorption des rayonnements radioactifs ; les résonants (vibrations), qui utilisent la fréquence des vibrations naturelles des corps solides dans le milieu étudié. Dans les densimètres gravitationnels, l’élément de détection est une chambre de volume constant à travers laquelle le fluide contrôlé s’écoule en continu. L'augmentation de la masse de l'élément sensible est proportionnelle à la variation de densité.
Les principales caractéristiques des fluides de forage comprennent des indicateurs rhéologiques (paramètres) : contraintes limites de cisaillement statiques et dynamiques, viscosité efficace et plastique.
À température normale, la contrainte de cisaillement statique limite est mesurée avec l'appareil SNS-2, qui se compose d'une partie de mesure et d'un entraînement montés sur une plaque rectangulaire.
Les viscosimètres rotatifs VSN-2 et VSN-3 sont conçus pour mesurer la contrainte de cisaillement statique et dynamique limite ainsi que la viscosité effective et plastique. VSN-2 est utilisé pour étudier les propriétés forage solution à des températures (jusqu'à 200° C) et des pressions (jusqu'à 15 MPa) élevées.
Le viscosimètre rotatif VSN-3 est conçu pour mesurer la viscosité plastique, limitant les contraintes de cisaillement dynamiques et statiques des fluides de forage à pression atmosphérique et à des températures allant jusqu'à 373° K. L'appareil est utilisé sur le terrain et en laboratoire.
Un rhéomètre à haute température est utilisé pour étudier les fluides de forage à des températures et pressions élevées. Le rhéomètre permet de déterminer la contrainte de cisaillement statique maximale dans la plage de 60 à 200 Pa. La température maximale de chauffage de la solution d'essai est de 300°C, la pression maximale de fonctionnement est de 15 MPa.
De l'intensité de la perte d'eau forage solutions et, par conséquent, le degré de modification du volume des roches sujettes au gonflement et au rétrécissement du tronc, la formation d'éboulis, qui peuvent entraîner un resserrement et un collage, dépendent de la formation de la croûte forage outil, une diminution des propriétés de réservoir des formations productives dans la zone proche du puits de forage, entraînant une diminution de leur Récupération du pétrole, bonne qualité de ciment.
Diverses méthodes et dispositifs ont été développés pour mesurer la perte d'eau en modes statique et dynamique. Tous les appareils comprennent un récipient pour le fluide de forage et un filtre et vous permettent de créer des différences de pression à travers l'élément filtrant.
Pour mesurer la perte de fluide statique dans des conditions normales, utilisez l'appareil VM-6. L'appareil de type UIV-2 est conçu pour mesurer la perte de fluide statique des fluides de forage à 250°C et des chutes de pression jusqu'à 5 MPa.
Il existe des méthodes et des dispositifs pour établir le contenu général gaz V forage solution et dispositifs pour déterminer la composition des composants gaz. Le premier groupe comprend une méthode basée sur le dégazage naturel du liquide dilué par cinq avec de l'eau, ainsi que les appareils VG-1, VG-2. VG-1 vous permet de déterminer comment le contenu gaz, et perte d'eau forage solution.
Le deuxième groupe d'appareils comprend des appareils semi-automatiques pour surveiller les paramètres de la solution, un détecteur automatique gaz, dispositif automatique, paramètres pour gazométrique travailler lors du forage d'un puits.
Schéma de la plate-forme de forage pour rotation profonde forage;
1 - peu ; 2 - moteur hydraulique de fond (pour forage rotatif sans installationverse); 3- forage tuyau; 4 - joint de forage ; 5 - treuil ; b - moteurs de treuilet rotor ; 7 - pivotant; 8 - corde de voyage ; 9 - bloc mobile ; 10 - crochet; 11 - appareil de foragetuyau; 12 - tuyau principal; 13 - rotors ; 14 - tour; 15 - gouttières ; 16 - tuyauterie de pompe ; 17- appareil de forage pompe; 18 - moteur de pompe ; 19 - réservoir de réception (capacité).
Il est conseillé d'équiper un puits en eau si la profondeur de la nappe souterraine est faible ; dans d'autres cas, il faudra un puits, et donc un appareil de forage. Les cours d'eau peu profonds sont souvent utilisés à des fins techniques, pour arroser le jardin et remplir la piscine, mais pour boire, il est préférable de creuser beaucoup plus profondément.
Une plate-forme de forage est un système de dispositifs et de mécanismes utilisés pour percer des trous et renforcer les parois des puits. Les structures sont devenues utilisées partout comme l’outil le plus simple pour extraire l’eau. Mais le champ d'application de ces systèmes est assez large :
- Forage de puits pour travaux d'ingénierie ;
- Forage de fosses sous l'eau ;
- Construction de mines d'exploration.
Les puits sont divisés par type en :
- Artésien - jusqu'à 100 m de profondeur, alimentant généralement en eau plusieurs maisons ou chalets. Durée de vie jusqu'à 50-60 ans.
- Tubulaire/Abyssin– jusqu'à 12 m de profondeur. En règle générale, ils sont situés sur l'aquifère supérieur, où les débris et la saleté ne tombent pas. La durée de vie est de 15 à 20 ans, puis la mine peut s'envaser et un nouveau puits ou un approfondissement sera nécessaire pour atteindre la couche suivante jusqu'à 30 mètres de profondeur.
Types d'appareils de forage, principe de fonctionnement
Appareils de forage manuels
Avoir les caractéristiques suivantes :
- Faible productivité;
- Dimensions modestes ;
- Utiliser à faible profondeur ;
- Ne convient pas aux sols lourds et flottants.
Type de corde de choc
Les appareils de forage à corde à impact pour la construction de puits d'eau ont les propriétés suivantes :
- Facile à installer et à assembler ;
- Facile à utiliser;
- Ils ont une efficacité opérationnelle élevée ;
- Le résultat est un bon puits en eau profonde avec une longue durée de vie ;
- Vitesse de perçage réduite ;
- La profondeur de forage possible peut atteindre 100 mètres ou plus ;
- Peut être utilisé sur des sols rocheux et lourds ;
- Parfois, un équipement supplémentaire est nécessaire, ce qui augmente le coût d'installation.
Le système de forage à corde à percussion est utilisé depuis longtemps et est considéré comme l'un des plus abordables dans les petites exploitations privées en termes de prix et de facilité d'utilisation. Principe de fonctionnalité :
- Un mandrin à percussion est utilisé, qui décompose les couches de sol sous l'influence de la gravité ;
- Le mouvement est démarré au moyen d'un treuil ;
- Chaque couche de terre est arrachée avec une écope.
Pour renforcer les parois de la mine, il est nécessaire de l'équiper de tubages et de cimenter toute la structure. Il serait utile d'équiper des filtres supplémentaires. La technologie de forage à corde à percussion est considérée comme adaptée aux sols sableux et argileux.
La conception simple comprend : un trépied de support avec un bloc et une corde de fixation, un entraînement responsable du mouvement de la cartouche et la cartouche elle-même avec un accessoire pesant jusqu'à 120 kg.
Systèmes de vis
Les foreuses à tarière sont beaucoup plus pratiques que les foreuses à câble et à percussion, car elles ont une productivité accrue. Cependant, il est préférable d'utiliser des structures de forage sur des sols secs et assez mous, sans pierres, sinon le mécanisme de la tarière pourrait être cassé. Le travail est compliqué par la nécessité de nettoyer constamment la buse en fonctionnement des accumulations de terre.
Le principe de fonctionnement est qu'une perceuse à vis est vissée dans le sol, tandis que des couches de terre détachées se déposent sur les lames et après 2-3 passages, la perceuse doit être nettoyée. La technologie de forage est extrêmement simple et bien connue, et la perceuse se compose d'une tarière, d'une tige (elle doit être augmentée à mesure qu'elle s'enfonce dans le sol) et d'un entraînement mécanique ou manuel.
Important! L'entraînement manuel du système de tarière est mieux adapté au forage de petits puits ; pour de plus grandes profondeurs, une machine mécanisée sera nécessaire.
Forage rotatif avec rinçage
Les appareils de forage rotatifs sont considérés comme les meilleurs pour une utilisation dans les ménages privés. Ils sont utilisés sur n'importe quel sol, ont une vitesse de fonctionnement élevée, mais en même temps, ils sont assez chers et un permis est requis pour forer des puits artésiens pour l'eau.
Cette foreuse est équipée d'un système de rinçage supplémentaire pour soulever les sols concassés. Dans ce cas, la conception peut avoir :
- Type à chasse directe lorsque la solution est fournie par un système de tuyaux et que les masses de sol sont évacuées directement à travers la fosse ;
- Le type inverse est celui dans lequel l'eau est fournie directement dans la mine et le sol est enlevé par un équipement de forage.
La technologie de forage rotatif peut être utilisée sur n'importe quel sol et est également indiquée pour forer des puits d'eau suffisamment profonds. Grâce à la conception robuste de la foreuse, composée d'une tige, d'un mécanisme rotatif qui détruit le sol, d'un entraînement, d'une pompe et d'un émerillon, ces appareils de forage résistent bien aux sables mouvants. Pour plus de stabilité, les éléments sont fixés sur un cadre en acier et capable de supporter des charges importantes.
Important! Les modèles rotatifs combinent des systèmes de forage à percussion et rotatifs, idéaux pour pénétrer même dans les sols rocheux soumis à des mouvements saisonniers.
Il existe plusieurs technologies pour forer des puits d'eau, le choix est donc déterminé uniquement par le propriétaire lui-même. En plus de l’élément prix, il est bon de considérer :
- la productivité requise du puits d'eau, qui sera finalement obtenue ;
- état du sol;
- la possibilité de formation de sables mouvants ;
- profondeur des aquifères souterrains ;
- profondeur du point de congélation du sol ;
- mobilité des sols lors des inondations et des précipitations saisonnières.
Les bases du forage de puits d'eau sont simples, donc équiper votre propre source d'approvisionnement en eau autonome sur le site ne sera pas un problème pour tous les propriétaires.