Vrtná súprava je komplex vŕtacích strojov, mechanizmov a zariadení namontovaných na mieste vŕtania a zabezpečujúcich samostatné vykonávanie technologických operácií pomocou vŕtacích nástrojov. Moderné vrtné súpravy obsahujú nasledujúce komponenty:
vŕtacie zariadenia (pojazdové ústrojenstvo, čerpadlá, navijak, otočný hriadeľ, rotor, pohon, palivová a olejová jednotka, dieselelektrické stanice, pneumatický systém);
vŕtacie konštrukcie (vrtné veže, základy, prefabrikované rámovo-panelové prístrešky);
zariadenia na mechanizáciu prác náročných na prácu (regulátor posuvu bitov, mechanizmy na automatizáciu vypínacích operácií, pneumatická klinová svorka na rúry, automatické vŕtacie kliešte, pomocný navijak, pneumatické uvoľnenie, žeriavy na opravy, ovládací panel procesu vŕtania, riadiace stanice);
zariadenia na prípravu, čistenie a regeneráciu pracieho roztoku (prípravná jednotka, vibračné sitá, separátory piesku a hliny, posilňovacie čerpadlá, nádoby na chemické činidlá, vodu a premývací roztok);
rozdeľovač (vstrekovacie vedenie v blokovom prevedení, škrtiace a uzatváracie zariadenia, vŕtacia hadica);
zariadenia na vykurovanie blokov vrtných súprav (generátory tepla, vykurovacie radiátory a komunikácie na rozvod chladiacej kvapaliny).
V roku 1959 bol prijatý priemyselný štandard N900-59, ktorý upravuje hlavné charakteristiky vrtných súprav na výrobu a hĺbkové prieskumné vrty. Poskytoval päť tried vrtných súprav, ktoré sa líšili nosnosťou (50, 75, 125, 200 a 300 ton). Bol nahradený normálnym N900-66 so zmenami a doplnkami. Na základe tejto normy bol vyvinutý a v platnosti GOST 16293-70, ktorý bol nahradený GOST 16293-82.
Z parametrov zahrnutých v štandardoch vrtných súprav je zvýraznený hlavný parameter, ktorý najplnšie charakterizuje prevádzkové možnosti vrtnej súpravy. V období platnosti noriem N900-59 a N900-66 bola hlavným parametrom nominálna nosnosť, ktorej hodnota bola uvedená v kóde vrtnej súpravy (napríklad BU80BrD alebo Uralmash 125BD).
GOST 16293-70 predstavil deväť tried vrtných súprav, ktoré sa líšia maximálnym zaťažením háku povoleným počas procesu vŕtania a zabezpečenia studne a podmienenou hĺbkou vŕtania studne, určenou na základe hmotnosti 1 m vrtná šnúra, rovná 30 kg. Po zavedení GOST 16293-70 sa do kódu vrtnej súpravy namiesto nominálnej nosnosti zadala podmienená hĺbka vŕtania (napríklad BU2500DGU alebo BU3000BD).
GOST 16293-82 zahŕňa 11 tried vrtných súprav, ktorých hlavnými parametrami sú prípustné hákové zaťaženie a podmienený rozsah hĺbok vŕtania Podľa toho kód pre nové vrtné súpravy označuje podmienenú hĺbku vŕtania a prípustné hákové zaťaženie (napr. , BU1600/100EU). Medzi dôležité charakteristické znaky uvedené v kóde vrtnej súpravy patrí typ pohonu (D - diesel, DG - diesel-hydraulický, DER - diesel-elektrický nastaviteľný, E - elektrický na striedavý prúd, EP - elektrický na jednosmerný prúd atď.) a schopnosť inštalácie vrtnej súpravy (U-univerzálna schopnosť inštalácie).
Vyrábané vrtné súpravy sú pravidelne aktualizované o produktívnejšie a spoľahlivejšie modely, ktoré spĺňajú rastúce požiadavky na vŕtanie a najnovšie výsledky vedy a techniky. Zvyšovanie produktivity a spoľahlivosti vrtných súprav je predpokladom úspešného dokončenia neustále sa zvyšujúcich objemov vrtov. V mnohých prípadoch dochádza k zmenám vyrábaných modelov v dôsledku zmien parametrov vrtných súprav.
Kompletné vrtné súpravy zahŕňajú vrtné zariadenia a konštrukcie, zariadenia pre cirkulačný systém preplachovacieho roztoku, sadu mechanizmov ASP na automatizáciu vypínacích operácií, regulátor podávania bitov atď.
Vŕtacie súpravy založené na súpravách základných vrtných zariadení Uralmash sú široko používané. Pre pobrežné vrtné súpravy vyrába Uralmashzavod vrtné zariadenia PBU 6000/60PEM a PPBU 6000/200PPEM. Vrtné podniky prevádzkujú ukončené vrtné súpravy BU80BrD, BU80BrE, Uralmash ZOOOEUK. Uralmash 3000EU, Uralmash 4000E-1, Uralmash 4000D-1, Uralmash 6500E, Uralmash 6500DG, ako aj jednotlivé experimentálne modely.
Vrtné súpravy BU2500DGU a BU2500EU boli vyvinuté ako náhrada vrtných súprav BU80BrD a BU80BrE-1. Hlavné a pomocné zariadenia týchto zariadení sú namontované na samostatných blokoch prepravovaných pásovými ťažkými nákladnými automobilmi.
Vežový blok obsahuje žeriav, vŕtacie ťažné zariadenie s prevodovkou, rotor, navijak a rotorové prevody, pomocný pohon, kľúč AKB-ZM2, pomocný navijak, výložníkový žeriav, konzolu vŕtačky a niektoré ďalšie vybavenie. Základom tohto bloku je kovová plošina s podperami. Navijak s pomocnou brzdou a rámom tvorí navijakovú časť veže. Prevodovka, prevodovka navijaka a pomocný pohon s rámom sú súčasťou hnacej časti vežového bloku. Pohonná jednotka BU2500DGU sa skladá z troch sekcií: diesel, prevodovka a vzduchové kolektory. V dieselovej časti sú nainštalované tri pohonné jednotky, ktorých sila je prenášaná cez kardanové hriadele na reťazovú sčítaciu prevodovku. Prevodová časť obsahuje reťazovú sčítaciu prevodovku a dve kompresorové stanice. Reťazový prevod umožňuje prenos výkonu pohonných jednotiek na vŕtacie ťahadlo, čerpadlá, rotor a jednu kompresorovú stanicu (druhá kompresorová stanica má samostatný elektrický pohon). Sekcia zberača vzduchu obsahuje dva zberače vzduchu, jednotku ohrevu vzduchu APV 200/140, odlučovač filtra-vlhkosti a odlučovač oleja.
Čerpacia jednotka pozostáva z dvoch čerpacích sekcií s ovládacím panelom čerpadla, potrebnou komunikáciou a vysokotlakovým kompresorom na nabíjanie pneumatických kompenzátorov. Každá čerpacia sekcia obsahuje rám, trojpiestové jednočinné čerpadlo NBT-600 a pohon.
Dieselgenerátorová jednotka pozostáva zo základne s prístreškom, dvoch dieselelektrických jednotiek, riadiacich staníc, odtokových nádrží a batérií.
Prijímacie chodníky na kladenie a dodávanie vŕtacích a plášťových rúr, ako aj iných mechanizmov a nástrojov na miesto vŕtania, pozostávajú z regálov, vodorovných a šikmých rebríkov.
Sekcionálne prevedenie umožňuje v prípade potreby prepravovať vrtnú súpravu po menších častiach, pozostávajúcich z jednotlivých sekcií uvažovaných blokov.
Inštalácia BUZOOOBD s piatimi dieselovými pohonmi sa používa na vŕtanie ťažobných a prieskumných vrtov v neelektrifikovaných oblastiach. Vo výrobnom závode je vybavený sadou mechanizmov LSP na automatizáciu zdvíhacích operácií, vežou, základňou a rámom krytu.
BUZOO0BE1 - modifikácia BUZOOOBD. Vďaka elektrickému pohonu má táto inštalácia jednoduchšiu kinematickú konštrukciu a vyššiu produktivitu (plánovaný prienik za rok je 5700, resp. 3540 m).
BU30O0EUK sa dodáva s vŕtacími konštrukciami, ktoré umožňujú univerzálnu inštaláciu a prepravu (vo veľkých a malých blokoch, ako aj jednotlivo). Je určený na klastrové vŕtanie vrtov na západnej Sibíri. BUZOOOOEUK-1 je modifikáciou BUZOOOEUK a líši sa od neho stupňovým usporiadaním blokov, čo umožňuje výrazne zvýšiť počet vrtov v jednom klastri (BUZOOOEUK umožňuje vŕtať 16 vrtov v klastri). Modernizovaná vrtná súprava BUZOOOEUK-1M má prípustné hákové zaťaženie 2000 kN oproti 1700 kN pri súpravách BUZOOOEUK.
BUZOOODGU používa namiesto dieselových motorov V2-450 dieselhydraulické pohonné jednotky SA-10 s naftovým motorom 6ChN21/21 s výkonom 475 kW. Navijaky BUZOOOEU používajú elektromagnetickú pomocnú brzdu namiesto hydrodynamickej. Dvojčinné dvojpiestové čerpadlá U8-6MA2 boli nahradené účinnejšími trojčinnými jednočinnými čerpadlami UNBT-950. Inštalácie BUZOOODGU a BUZOOOEU sa na rozdiel od BUZOOOBD a BUZOOOBE dodávajú so základňami pre univerzálnu inštaláciu a prepravu.
BU4000GU-T je určený na export do krajín s tropickým podnebím. Konštrukcia a rozsah dodávky zohľadňujú požiadavky zákazníka. Jeho parametre spĺňajú medzinárodné štandardy.
BU4000D-1 a BU4000E-1 sa líšia od komplexov Uralmash ZDTs-76 a Uralmash 4E-76 v tom, že vŕtacie zariadenie dodáva výrobca spolu s vŕtacími konštrukciami, sadou mechanizmov ASP, regulátorom posuvu bitov, žeriavom na servis chodníky a pojazdový mechanizmus s výbavou 5x6 alebo 6x7 v závislosti od želania spotrebiteľa.
BU5000DGU a BU5000EU sú vybavené sadou mechanizmov ASP, regulátorom podávania bitov, čerpadlami UNB-600 a vŕtacími konštrukciami pre univerzálnu inštaláciu a prepravu. Jednotka BU5000DGU má diesel-hydraulický pohon založený na pohonných jednotkách SA-10.
BU6500E a BU6500DG, ktoré nahradili Uralmash 200D-1U a Uralmash 200E-1\G, sú vybavené komplexom ASP, čerpadlami U8-7MA-2, dieselhydraulickým pohonom z blokov 1 ADG-1000, modernými elektrickými zariadeniami a vrtnými zariadeniami. pre inštaláciu v malom bloku.
Súprava vrtného zariadenia Uralmash 6000PEM je určená pre plávajúce zdvihákové vrtné súpravy Uralmash 6000/60 PBU, používané na vŕtanie studní v hĺbke mora 60 m. Súprava je vybavená nastaviteľným elektrickým pohonom navijaka, čerpadiel a rotora, a komplex ASP, vďaka ktorému stupeň mechanizácie zdvíhacích operácií dosahuje 75 %.
Súprava vrtného zariadenia Uralmash 6000/200PPEM je určená pre plávajúce poloponorné vrtné súpravy.
Vrtná súprava pozostáva zo súboru konštrukcií a mechanizmov na zavesenie vrtnej kolóny, jej prísun, spúšťanie, zdvíhanie a stavanie, súprava zariadení na zabezpečenie cirkulácie vrtnej kvapaliny vo vrte, jej čistenie od navŕtanej horniny a plynu. , obnovenie jej vlastností, ako aj zariadenie na otáčanie vrtnej kolóny.
Zariadenia na utesnenie ústia vrtu pozostávajú zo slepých a priamočiarych zábran, univerzálnych a otočných zábran a ich riadiacich systémov.
Bez ohľadu na spôsob rotačného vŕtania na vykonávanie všetkých operácií, základné usporiadanie vrtnej súpravy a zloženie jej vybavenia sú takmer vo všetkých prípadoch rovnaké a líšia sa len parametrami a dizajnom.
Na obr. 14.1 znázorňuje celkový pohľad a obr. Na obrázku 14.2 je funkčná schéma vrtnej súpravy na hĺbkové rotačné vŕtanie s preplachovaním vrtu vrtným výplachom.
Vrtná súprava pozostáva z veže, ktorá nesie vrtnú kolónu, elektrického pohonu, zariadenia na otáčanie a podávanie vrtnej korunky, čerpacieho komplexu na čerpanie vrtnej kvapaliny, zariadení na jej prípravu a čistenie od vyvŕtanej horniny a plynu a na obnovu kvality, súbor zariadení na spúšťanie a zdvíhanie stĺpov na výmenu opotrebovaných bitov, zariadenia na utesnenie ústia vrtu, kontrolné a meracie prístroje a ďalšie zariadenia. Súprava vrtnej súpravy obsahuje aj základne, na ktorých sa montuje a niekedy prepravuje vybavenie, chodníky, rebríky, nádoby na palivo, roztok, vodu, chemické činidlá a práškové materiály.
Ryža. 14.1. Zloženie a usporiadanie vrtnej súpravy:
ja - korunkový blok; 2 - veža; 3 - pluhové veže: - pojazdné lano; 5 - jazdný blok; 6 - hák; 7 - otočný; 8 - vŕtacie puzdro; 9 - tlmič pojazdového lana; 10 - automatický vŕtací kľúč; // - svietnik; 12 - rotor; 13 - navijak; 14 - Prenos: 15 - šikmý prevod; 16 - pohonné jednotky; 17 kompresorová stanica; 1H- obehový systém; 19 - bahenné čerpadlo; 21) - rozdeľovač; 21 - súhrnná prevodovka pohonných jednotiek; 22 - regulátor podávania bitov: 23 - hydrodynamická brzda; 24 - hydrocyklóny; 2/ - vibračné sito; 26 - základňa bloku navijaka; 27 - prijímacie chodníky a regály: 28- koksový otočný žeriav
Ryža. 14.2. funkčná schéma vrtnej súpravy:
1 - sub do centralizátora: 2. 3 - hnacie potrubie a otočné ponorky; 4 - hák; 5 - vedúca vetva lana; 6, 7, 9 - prevody navijaka a rotora: 8 - vysokotlakové vedenie;
10 - svorky rotora
Maximálna rýchlosť vŕtania studne sa dosiahne vtedy, keď vlastnosti použitého zariadenia najviac spĺňajú požiadavky režimov vŕtania. Fyzikálne a mechanické vlastnosti hornín, ktoré určujú ich vŕtateľnosť, sa líšia v širokom rozmedzí, preto musí vrtná súprava umožňovať zmenu parametrov režimov vŕtania v dosť širokom rozsahu.Faktory, ktoré určujú režim vŕtania, zahŕňajú súlad typu a veľkosti vrtáka s podmienkami vŕtania, axiálne zaťaženie na ňom, frekvencia jeho otáčania, množstvo a kvalita čerpanej kvapaliny alebo plynu, doba prevádzky vrtáka na dne.
Prevádzkový čas vrtáka na dne závisí od typu a konštrukcie vrtáka, kvality jeho výroby, vlastností vŕtaných hornín a prevádzkového režimu vrtáku. Priemerná doba trvania vrtáka na dne (v hodín): pre valcové vrtáky pri turbínovom vŕtaní do tvrdých hornín 1,5-3, v mäkkých - 3-15, pre rotačné vŕtanie v tvrdých horninách 20-100, v mäkkých horninách - 80-250, pre rezné a abrazívne vrtáky na turbínové vŕtanie 10 -30, pre rotačné vŕtanie - 30-60, pre diamantové korunky v tvrdých horninách 10- 20 hodín, v stredných a mäkkých horninách do 200. Všetky mechanizmy a zostavy vrtnej súpravy musia zabezpečiť nepretržitú prevádzku po stanovenú dobu.
Tieto údaje sú orientačné. Keď sa používajú nové typy vrtákov a zlepšujú sa podmienky vŕtania, čas, keď vrtáky zostanú na dne, sa môže predĺžiť.
Na vytvorenie vrtnej kolóny sa proces vŕtania zastaví každých 6, 9 alebo 12 m prehĺbenia studne. Čas strávený na predĺžení je 3-10 minút.
Ak jazdíte po cestách Ugra a rozhliadate sa okolo seba, každú chvíľu sa mihnú hojdacie kreslá alebo vrtné súpravy. Ropný región. Navštívime miesto vŕtania Surgutneftegaz a zoznámime sa so zložitosťou vŕtania.
Ropa je zmes tekutých uhľovodíkov: parafínov, aromátov a ďalších prvkov. V skutočnosti nie je olej vždy čierny. Môže byť zelená, hnedá a dokonca aj priehľadná. Trvá niekoľko mesiacov, kým čierne zlato prúdi. Ako prví prichádzajú do oblasti na rekognoskáciu geológovia. Ďalej nasledujú pracovníci súpravy, nasledujú vŕtači a až potom vývojový tím.
Odkiaľ pochádzala ropa?
Začnime od Adama, ako sa hovorí. Existujú dve teórie o pôvode tohto minerálu. Jedna je anorganická. Prvýkrát to navrhol Mendelejev a spočíva v tom, že voda pretekala okolo horúcich karbidov kovov, a tak vznikali uhľovodíky. Druhou je organická teória. Predpokladá sa, že ropa „dozrievala“ spravidla v podmienkach mora a lagúny hnijúcimi organickými zvyškami zvierat a rastlín za určitých termobarických podmienok.
Ako sa nachádza ropa
Zvyčajne najprv na seizmický prieskum: spúšťajú vibrácie na povrchu (explóziou) a merajú čas ich návratu do prijímačov. Ďalej sa na základe času návratu vlny vypočíta hĺbka konkrétneho horizontu v rôznych bodoch na povrchu a zostavia sa mapy. Ak sa na mape zistí vyvýšenie (antiklinála), skontroluje sa na ňom prítomnosť ropy vrtom. Nie všetky pasce obsahujú olej.
Ako sa vŕtajú studne
Ako som uviedol vyššie, po geológoch prichádzajú na miesto montážnici (ich úlohou je len osadiť vrtnú konštrukciu, vežu) a samotní vŕtači.
Zboku vyzerá vrtná súprava takto: veža a súprava súvisiaceho vybavenia. Konštrukcia stojí na koľajniciach. Akonáhle bude jedna studňa pripravená, veža sa zvalí doprava, na ďalšie miesto.
Vo všeobecnosti je tiež potrebné povedať, že na jednom mieste sa vŕta niekoľko vrtov, ale nie všetky budú produkovať produkciu. Na vytvorenie tlaku potrebného na výrobu sa do niektorých vrtov čerpá voda.
Na veži bol vidieť znak závodu na vrtné zariadenia Volgograd. Ahoj mesto hrdinov!
Hydraulické zariadenie (na fotke je červené) v správnom momente roztlačí vrtnú súpravu po koľajniciach.
Rotačná plošina.
Dva fakty o studniach: sú hlboké a sú úzke. Priemerný priemer studne pri vstupe do útvaru je asi 0,2 - 0,3 metra. To znamená, že sa tam človek nedostane. A priemerná hĺbka je 500-3500 metrov. Očakáva sa, že táto plošina dosiahne hĺbku asi 3000 metrov.
Vŕtacie ťažné zariadenie je určené na spúšťanie a zdvíhanie vrtných rúr a spúšťacích pažnicových rúr. S jeho pomocou sa nástroj privádza do studne a bit sa urýchľuje.
Točí sa šialenou rýchlosťou.
Všimnite si, aké čisté sú izby. A teplý. V týchto končinách dosahuje v zime -50. Nie je ťažké si predstaviť, aké to bolo pre vŕtačov predtým.
Poďme vyššie. Mimochodom, plošinové rebríky sú navrhnuté tak, že je veľmi pohodlné vyliezť na ne. A ak chcete rýchlo ísť dole, musíte sa doslova pohybovať na rukách a držať sa zábradlia.
Hlavná práca prebieha na platforme rotora.
Existuje taký nástroj na drvenie horniny ako dláto. Všimnite si, nie vŕtačku. Vrták je zavesený na vrtných rúrach a pritlačený na dno studne hmotnosťou týchto rovnakých rúr. Existujú rôzne princípy uvádzania korunky do pohybu, ale zvyčajne sa celá vrtná kolóna rúrok otáča tak, že sa korunka otáča a zubami drví horninu.
Vrtná kvapalina sa tiež neustále čerpá do studne (vo vnútri vrtnej rúrky) a odčerpáva (medzi stenou studne a vonkajšou stenou rúrky), aby ochladzovala celú túto štruktúru a odvádzala častice drvenej horniny.
Prečo potrebujete vežu? Zavesiť naň tie isté vrtné rúrky (koniec koncov, počas vŕtania sa horný koniec stĺpa spustí a musia sa k nemu priskrutkovať nové rúrky) a zdvihnúť reťazec, aby sa vymenil vrták.
Vŕtanie jednej studne trvá približne mesiac. A sú tu aj naklonené a vodorovné studne, ako nohy pavúka rozprestierajúce sa do strán.
Fotografia zachytáva moment, keď bolo potrubie zospodu zdvihnuté na miesto.
Správa vrtných súprav.
Diaľkové ovládanie je v klietke, nikdy neviete, čo môže spadnúť.
A toto je priehradka s vrtnou kvapalinou. Tu sa pripravuje z artézskej vody a prísad, podáva sa a vracia sa sem na čistenie.
Zelené inštalácie po stranách sa nazývajú šejkry. Roztok sa cez ne prefiltruje. A pod mrežovou podlahou sú samotné nádoby.
Prebytok sa posiela pozdĺž pásu na ulicu.
Čerpadlá na vstrekovanie vrtného kalu.
Každý vŕtač je povinný na začiatku svojej kariéry valcovať rúry. To mi povedali.
Čo sa týka výroby, venuje sa jej iná organizácia a z technického hľadiska sú najčastejšie tri spôsoby.
Fontána je vtedy, keď je tlak v nádrži veľmi vysoký a ropa tečie nielen do vrtu, ale stúpa aj na samotný vrchol a preteká (dobre, v skutočnosti nepreteká, ale do potrubia a ďalej pozdĺž javiska). Toto zvláda rovnaký hojdací stroj.
Čerpadlá SRP (rod čerpadlo na hlboké studne) a ESP (elektrické odstredivé čerpadlo).
Bezpečnostná služba nebola veľmi nadšená z mojej túžby vyliezť na vežu, ale správne postavené oči na správnu osobu vyriešili tento problém v sekunde. Okrem mesta vŕtačov (robia na zmeny od týždňa do mesiaca), lesa a štátnej okresnej elektrárne nebolo vidieť nič zaujímavé. Ale výšky ma vždy priťahujú, tak len zaškrtnem políčko.
Po celej plošine sú kamery. V hornej časti sa napríklad veľký brat stará o to, aby sa nezamotali laná navijaka.
Čo sa potom stane s olejom?
Po prvé, ropa stúpa na povrch zeme potrubím, ktoré vedie z každého vrtu. Desať až pätnásť blízkych vrtov je týmito rúrami napojených na jedno meracie zariadenie, kde sa meria, koľko ropy sa vyrobí. Potom sa olej spracuje podľa noriem GOST: odstránia sa z neho soli, voda, mechanické nečistoty (malé častice kameňa), v prípade potreby sa odstráni sírovodík a olej sa úplne odplyní na atmosférický tlak (olej môže obsahovať veľa plyn).
Voda oddelená od ropy sa čerpá späť do formácie, plyn sa spáli alebo odošle do závodu na spracovanie plynu. A ropa sa buď predáva (v zahraničí potrubím alebo tankermi) alebo ide do ropnej rafinérie, kde sa destiluje zahrievaním: ľahké frakcie (benzín, petrolej) sa používajú ako palivo, ťažké parafínové frakcie sa používajú ako suroviny na plasty a Najťažšie frakcie, vykurovací olej, s teplotou varu nad 300 stupňov zvyčajne slúžia ako palivo pre kotolne.
Nasledujúce fotografie boli urobené v závode na stabilizáciu kondenzátu Gazprom Pererabotka Surgut.
Minul mi hodinky
tvoja Dáša.
Dizajn vrtnej súpravy. Je veľmi ťažké predstaviť si život moderného človeka bez použitia ropy a ropných produktov. Koniec koncov, práve vďaka ťažbe ropy má veľa ľudí nielen prácu, ale aj možnosť vykurovať si domov, natankovať pohonné hmoty do auta a využívať rôzne plastové výrobky, ktoré sú v každodennom živote a výrobe nenahraditeľné. Životy obyvateľov megacities a obyvateľov dedín, najmä tých, ktorí sa zaoberajú poľnohospodárstvom, závisia od ropy.
Ropa má pôsobivý vplyv ani nie tak na pohodlie, ale na vývoj ľudstva ako celku, pretože na jej základe sa vyrába veľa vecí vrátane riadu, oblečenia a oveľa viac, na čo sme už dlho zvyknutí.
Pri rozvoji ťažby ropy však majú veľký význam nielen ľudia, ale aj kvalitné vybavenie, pretože dostať sa k rope nie je jednoduchá záležitosť a človek sa bez špecializovaného vybavenia nezaobíde. Zvyčajne sa na tieto účely používa niekoľko vrtných súprav rôznych veľkostí, ktoré sú rozdelené podľa výkonu a dĺžky vrtáka.
Vo všeobecnosti možno prevádzku akejkoľvek vrtnej súpravy prirovnať k činnosti vývrtky. Vrták preniká do zeme a postupne sa do nej zaskrutkuje, až kým nedosiahne ropné pole. Tento príklad to značne zjednodušuje ťažká práca túto techniku, pretože v skutočnosti na rozdiel od jednoduchej vývrtky, ktorá si vyžaduje fyzickú námahu, je vrtná súprava vybavená elektrickým pohonom, na ktorý pracuje.
Tiež si veľa ľudí predstavuje vŕtačku ako veľkú vývrtku, no v skutočnosti má úplne iný vzhľad. Vŕtačka vyzerá ako dlhý zubatý čap, ktorý pri práci škrabe zem a tvrdé kamene. Vďaka tomuto konštrukčnému riešeniu sa vrták dokáže ponoriť do veľkých hĺbok a znižuje sa nebezpečenstvo jeho zaseknutia.
Väčšina ľudí si myslí, že keď vrták dosiahne ložisko ropy, začne prudko vystreľovať nahor. To však zďaleka nie je pravda. Vrtná súprava je prezieravo vybavená takým dôležitým detailom, akým je výstup na olej, ktorým je sústava rúrok, ktorými potom preteká ropa.
Typy zariadení na vŕtanie ropných vrtov
Zariadenie na vŕtanie sa líši. Všetko závisí od toho, na čo presne sa používa, ale aj vrtné súpravy na ťažbu ropy sú rozdelené do vlastných podkategórií. Konštrukčne sa delia na stožiarové (inštalácia podopretá iba dvoma podperami) a vežové (kde je zaťaženie vrtnej súpravy rovnomerne rozložené na štyri stabilnejšie podpery). Vežové inštalácie v ruskom ropnom priemysle zvyčajne dosahujú štyridsaťjeden metrov. Okrem toho, ak sa vŕtanie vykonáva na mori, vrtné súpravy sú umiestnené na plávajúcich stojanoch špeciálne vybavených na tento účel.
Operácie vrtných súprav sa delia na mobilné a stacionárne. Ako asi tušíte, mobilné jednotky sa používajú na prieskum ložísk skúmaním podzemných vrstiev pôdy. Ťažké ropné vrtné súpravy sú typom stacionárnych súprav, ktoré sú cenené oveľa viac ako mobilné.
Vrtné súpravy majú tiež svoje normy a požiadavky. Veľká pozornosť sa venuje základom vrtných zariadení, a to hlavným nosným konštrukciám a podperám, pretože nesú celú hmotnosť vrtnej súpravy. Ich spoľahlivosť je zárukou, že zariadenie bude trvať dlho a nebudú žiadne problémy. núdzové situácie alebo vážnych nehôd.
Elektrické generátory, kalové čerpadlá
Ďalšou dôležitou súčasťou vŕtacej techniky sú elektrické generátory, ktorých výkon určuje chod inštalácie ako celku, a preto musia mať veľkú batériu, ktorá je odolná voči širokému rozsahu teplôt. Okrem hlavnej batérie, ktorá je srdcom celej inštalácie, je veľmi dôležité, aby tu bol aj generátor, ktorý obsahuje rezervnú energetickú rezervu a je chránený špeciálnym kovovým plášťom. Núdzová situácia na ropnej plošine môže byť veľmi nákladná pre ľudí, ktorí na nej pracujú, aj pre životné prostredie, takže celá plošina, až po potrubia, musí byť bezpečná. Dôležitý je nielen materiál, z ktorého sú inštalačné rúry vyrobené, ale aj priemer musí byť absolútne presný. Jedným z najdôležitejších mechanizmov je nepochybne
Najdrahšou a najdôležitejšou súčasťou vrtnej súpravy je nepochybne vrták. Môže mať minimálne tri až šesť diamantom potiahnutých rezných hláv a je schopný rozdrviť aj tie najtvrdšie kamene. Pri prevádzke vŕtačky je veľmi dôležité, aby bola chladiaca kvapalina správne dodávaná, pretože ak sa niečo pokazí, jednoducho sa zasekne a vrtnej súprave ako celku hrozí prehriatie. Všetky vyššie uvedené môžu viesť k veľmi vážnej nehode a mať veľmi deštruktívne následky pre životné prostredie. Na základe toho všetkého je dôležité na vrtných súpravách dodržiavať nielen základné bezpečnostné opatrenia, ale aj zabezpečiť, aby bolo samotné zariadenie v perfektnom stave.
dobre Burjat pomocou vrtnej súpravy, ktorá je komplexom jednotiek, mechanizmov a štruktúr umiestnených na povrchu.
Zahrnuté Vrtná súprava inštalácie zahŕňajú: vežu na zavesenie pojazdného systému a umiestnenie vrtných rúr, zariadení na spúšťanie a zdvíhanie nástrojov, zariadení na podávanie a otáčanie náradia, čerpadlá na čerpanie preplachovacej kvapaliny, motorový pohon, mechanizmy na prípravu a čistenie preplachovacej kvapaliny, mechanizmy na automatizáciu a mechanizáciu zdvíhacích operácií, prístrojové a pomocné zariadenia. Súprava vrtnej súpravy obsahuje aj kovové podstavce, na ktorých sa montuje a prepravuje. zariadení.
Rôzne podmienky a účely vŕtanie v prítomnosti širokej škály hĺbok sa návrhy studní nemôžu uspokojiť s jednou štandardnou veľkosťou Vrtná súprava inštalácie, preto GOST zabezpečuje množstvo vrtných súprav. Vŕtacie súpravy sú klasifikované podľa ich prípustného zaťaženia háku.
Norma počíta aj s množstvom ďalších parametrov vŕtanie inštalácie, vrátane hnacieho výkonu hlavných mechanizmov, nominálnych dĺžok zapaľovacích sviečok, prevýšení základne a niektorých ďalších ukazovateľov.
Vŕtanie inštalácia pre vŕtanie Konkrétna jamka alebo skupina jamiek sa vyberá podľa prípustného zaťaženia háku, ktoré by nemalo presiahnuť hmotnosť (vo vzduchu) najťažšieho puzdra.
VŔTAČNÁ VÝSTAVA A ZÁKLADY
Vŕtanie veža je určená na zdvíhanie a spúšťanie vrtnej kolóny a puzdra do studne, držanie vŕtanie zavesené stĺpy počas vŕtania, ako aj na umiestnenie prídavného systému do nich, vŕtanie potrubia a diely zariadení potrebné na vykonanie procesu vŕtanie.
Vŕtacie žeriavy sa líšia nosnosťou, výškou a dizajnom. Na vŕtanie studní do 4000 m sa používajú veže s výškou 41 m, pre studne s hĺbkou nad 4000 m sa používajú veže s výškou 53 m a viac (60-70 m).
Na základe ich dizajnu sa veže delia na dva typy: veža a stožiar. Vežové veže sú tie veže, v ktorých sa zaťaženie prenáša na štyri podpery. Vo vežiach stožiarového typu sa zaťaženie prenáša na jednu alebo dve podpery.
V domácich vŕtanieŠiroko používané sú 41-metrové veže vežového typu. Ide o štvorstennú zrezanú pyramídu pozostávajúcu z 10 panelov, z ktorých každý je vysoký 4 m. Spodná základňa veže má rozmery 8x8 m, horná 2x2 m. Nohy veže v spodnej časti majú nosné dosky, pomocou ktorých je veža pripevnená k základu pomocou skrutiek. Na horné konce nôh sú privarené špeciálne stoly na inštaláciu a upevnenie nosníkov korunového bloku, na ktorom je nainštalovaný korunový blok. V závislosti od dĺžky použitých sviečok je okolo veže inštalovaný balkón (polati). Počas spúšťacích a výstupných operácií pracuje na balkóne konský robotník (asistent). vŕtačka). Inštaluje sviečky zdvihnuté z jamiek prstom alebo ich podáva spoza prsta pri spúšťaní do studne. Pri použití 41-metrovej veže je balkón inštalovaný vo výške 22,5 m od podlahy, pretože vŕtajú pomocou sviečok 24-25 m.
Široko používané sú stožiarové veže (veže v tvare A). Sekcionálne stožiarové veže v tvare A sú v tvare A kovová konštrukcia, pozostávajúce z dvoch-, troch- alebo štvorstenných nôh a dvoch vzpier. V hornej časti sú nohy navzájom spojené rámom podkorunového bloku, na ktorom je namontovaný korunkový blok. V spodnej časti sú nohy veže pripevnené k podperám základne veže. Na ochranu pred náhodným pádom sviečok vŕtanie Na potrubiach na veži sú inštalované bezpečnostné pásy. Stožiare typu A majú v porovnaní s vežami vežového typu množstvo výhod: na ich výrobu sa spotrebuje menej kovu, majú menej dielov, ich inštalácia a demontáž je jednoduchšia a pracovné podmienky na ťahanie rúr do Vrtná súprava a ich hádzanie na chodník z vrtnej súpravy, ako aj viditeľnosť v Vrtná súprava.
Súčasne s inštaláciou Vrtná súprava veže stavajú konvenčné konštrukcie. Zvyčajné štruktúry zahŕňajú nasledujúce.
1. Prístrešok na prevodovku (agregát) určený na zakrytie motorov a prevodových mechanizmov navijaka. Je pripevnený k lucerne veže z jej zadného panelu v smere opačnom k chodníku. Rozmery výsuvnej skrine sú určené typom inštalácie.
2. Čerpadlá na bývanie a zakrytie kalových čerpadiel a energie zariadení. Čerpacia hala je postavená buď ako predĺženie na stranu lucerny veže ozubnice, alebo na stranu veže. V prvom prípade sú rozmery stodoly 5x15 m, v druhom - 9x14 m, výška stodoly je 4,5-5 m.
V závislosti od konkrétnych podmienok sú steny a strecha stožiarov a čerpacích staníc opláštené doskami, vlnitým plechom, trstinovými panelmi, gumovými tkaninami alebo polyetylénovou fóliou.
Pomocou niektorých vŕtanie inštalácie vyžadujú kombináciu výstroja a čerpacej haly.
3. Prijímací mostík určený na pokládku vŕtanie, plášť a iné potrubia a na pohyb po ňom zariadení nástroje, materiály a náhradné diely. Prijímacie mostíky môžu byť vodorovné alebo šikmé. Montážna výška prijímacích mostíkov sa nastavuje podľa montážnej výšky rámu Vrtná súprava veže, šírka prijímacích mostov do 1,5-2 m, dĺžka do 18 m.
4. Systém zariadení na čistenie výplachového roztoku od vyvŕtanej horniny, ako aj sklady chemických činidiel a sypkých materiálov.
5. Množstvo pomocných štruktúr: kedy vŕtanie na elektrický pohon - transformátorové stanovištia, pri vŕtaní na spaľovacom motore - stanovištia, na ktorých sú umiestnené nádoby na palivá a mazivá atď.
6. Spoločenské a kultúrne zariadenia: kultúrny stánok, jedáleň, internátne autá a pod.
VŔTANIE NAVIJÁKY
Ťažné zariadenie sa používa na spúšťanie a zdvíhanie vrtnej kolóny, spúšťanie plášťových strún, držanie stacionárnej vrtnej kolóny zavesenej alebo jej pomalé spúšťanie (podávanie) v procese vŕtanie. Navyše v niektorých prípadoch Vrtná súprava navijak slúži na prenos sily z motora na rotor, skrutkovanie a odskrutkovanie potrubí, ťahanie bremien a iné pomocné práce. Navijak je jednou z hlavných jednotiek vrtnej súpravy.
Pri zdvíhaní háku sa navijaku dodáva sila od motorov a pri spúšťaní naopak musia brzdové zariadenia premieňať všetku uvoľnenú energiu na teplo.
Vŕtanie Navijak pozostáva zo zváraného rámu, na ktorom sú na valivých ložiskách uložené zdvíhacie a prevodové (jeden alebo dva) hriadele, remeňové a hydraulické alebo elektrické brzdy a ovládací panel. Niektoré navijaky sú navyše vybavené prevodovkami na zníženie počtu hriadeľov navijaka.
Vŕtanie navijaky sú vybavené dvoma typmi bŕzd: pásovými a hydraulickými alebo elektrickými. Pásové brzdy sa používajú na držanie struny v zavesení, reguláciu rýchlosti zostupu a úplné zabrzdenie na konci zostupu, ako aj na podávanie korunky počas procesu. vŕtanie, ak vŕtajú bez automatického podávača. Vŕtanie navijaky bývajú vybavené dvojpásmovými brzdami s ručným a pneumatickým ovládaním
DOPRAVNÝ SYSTÉM
Kladkový (kladkový) systém vrtných súprav je navrhnutý tak, aby premieňal rotačný pohyb bubna navijaka na translačný (vertikálny) pohyb háku a znižoval zaťaženie vetví lana
Cez lanové kladky korunového bloku a posuvného bloku prechádza v určitom poradí oceľové posuvné lano, ktorého jeden koniec je pevne pripevnený. Druhý koniec, nazývaný jazdný (hnací) koniec, je pripevnený k bubnu navijaka.
Korunový blok je rám, na ktorom sú namontované nápravy a podpery s kladkami. Niekedy je rám vyrobený integrálne s vrcholom veže.
Vybavenie cestovného systému. Ako sa studňa prehlbuje, hmotnosť bremena, ktoré sa musí zdvíhať alebo spúšťať, neustále rastie. Keďže motor pre navijak je vybraný na základe podmienok na zdvíhanie alebo spúšťanie nákladu s maximálnou hmotnosťou, je celkom zrejmé, že v procese vŕtanie studne sa využíva neefektívne. Jeho plný výkon sa využíva až pri dosiahnutí konštrukčnej hĺbky studne a potom až pri zdvihnutí prvých sviečok. Preto sa snažia vybrať kladkový mechanizmus, ktorý by vyžadoval menej energie. To je dosiahnuté použitím rôznych systémov príslušenstva: 2x3; 3x4; 5x6; 6x7.
Vŕtacie háky a hákové bloky. Vŕtanie háky sa vyrábajú vo forme samostatných hákov alebo hákov spojených s pojazdným blokom (hákové bloky). Používajú sa na zavesenie pomocou závesov s elevátorom vŕtanie a puzdro v procese spúšťania a zdvíhania, počas procesu vŕtania na zavesenie otočného čapu s vŕtacou kolónou, ako aj na zdvíhanie, spúšťanie a ťahanie bremien počas vŕtania a montáže a demontáže.
Podľa návrhu sa háčiky dodávajú v jedno-, dvoj- a trojrohých typoch. V súčasnosti trojrohé háčiky takmer úplne nahradili dvojrohé a jednorohé. Prítomnosť troch rohov umožňuje na začiatku zavesiť šnúry na bočné rohy háčikov vŕtanie, neodstraňujte úplne vŕtanie studne, čo má za následok ľahšiu prácu Vrtná súprava tímov a znižuje čas strávený na pomocných operáciách.
Podľa spôsobu výroby sú háčiky kované, kompozitné, doskové a odlievané.
VYBAVENIE PRE MECHANIZÁCIU A AUTOMATIZÁCIU SP
Na vykonávanie zdvíhacích operácií Vrtná súprava tím musí byť vybavený po prvé nástrojmi na uchopenie a zavesenie potrubnej šnúry (výťahy, klinové úchytky atď.) a po druhé nástrojmi na skrutkovanie a odskrutkovanie vŕtacích a plášťových rúr (strojové kľúče, okrúhle kľúče atď.). P.).
Nástroj na uchopenie a zavesenie potrubných šnúr. Ako také nástroje sa používajú výťahy, kliny a pavúky (výťahy s baranidlom). Zariadenia na uchopenie a zavesenie stĺpov sa líšia veľkosťou a nosnosťou.
Nástroje na líčenie a vylamovanie vŕtanie a plášťové rúry.
Ako taký nástroj sa používajú rôzne klávesy. Niektoré z nich sú určené na skrutkovanie, zatiaľ čo iné sú určené na upevnenie a odopnutie závitové spojenia stĺpiky, Zvyčajne sú ľahké kruhové kľúče na predskrutkovanie určené pre zámky jedného priemeru a ťažké strojové kľúče na upevňovanie a rozopínanie závitových spojov dvoch a niekedy aj viacerých veľkostí vŕtanie potrubia a zámky.
Mechanické kľúče na skrutkovanie a upevňovanie rúr. S cieľom uľahčiť prácu a urýchliť proces zostupu a výstupu sa široko používajú:
1. Stacionárne automatické kľúče batériového typu, ktoré plne mechanizujú všetky skrutkovacie a odskrutkovacie operácie vrátane uťahovania a povoľovania závitových spojov, ako aj pomocné operácie (približovanie a vyberanie kľúča, uchopenie a uvoľnenie rúrky), čo umožňuje zrýchlenie tieto fungujú o 8-10%. Vyrábajú sa automatické univerzálne kľúče vrátane tých na skrutkovanie a upevňovanie plášťových rúr - AKBU. Automatické kľúče musia byť vybavené meračom krútiaceho momentu;
2. Závesné pneumatické uťahováky typu PBK, mechanizujúce hlavné operácie doplňovania vŕtanie potrubia Použitie kľúčov typu PBK urýchľuje túto prácu o 3-5%.
Hlavným smerom automatizácie zdvíhacích prác v súčasnosti je vybavovanie vrtných súprav prostriedkami mechanizácie a riadenia zdvíhania v optimálnom režime. Optimalizácia prostriedkov zdvíhacích operácií minimálne náklady na spúšťanie a zdvíhanie, berúc do úvahy obmedzenia technológie vŕtania studní.
Na základe vytvorenia množstva mechanizmov na automatizáciu a mechanizáciu jednotlivých operácií spúšťacích a zdvíhacích prác sa u nás vytvorilo automatické spúšťanie a zdvíhanie (ASP). Táto inštalácia umožňuje komplexnú mechanizáciu zdvíhacích operácií. Komplex mechanizmov ASP poskytuje:
1. kombinácia v čase klesania a stúpania kolóny vŕtanie potrubia a vyložený výťah s operáciami skrutkovania a odskrutkovania sviečok, ich inštalácia na držiak sviečky a odstránenie do stredu studne;
2. mechanizácia skrutkovania a odskrutkovania spojov zapaľovacích sviečok;
3. automatizácia zachytenia a uvoľnenia kolóny vŕtanie potrubný výťah;
4. mechanizácia inštalácie sviečok na svietnik a ich odstránenie do stredu studne;
5. mechanizácia mazania závitových spojov zapaľovacích sviečok.
Kombinácia operácií je dosiahnutá zavedením špeciálneho posuvného systému a mechanizmov na usporiadanie sviečok do inštalačnej súpravy. S týmito mechanizmami Vrtná súprava navijak iba zdvíha a spúšťa potrubný reťazec a prázdny elevátor, všetky operácie s odskrutkovanou sviečkou sa vykonávajú pomocou mechanizmov na ich umiestnenie. To vám umožní výrazne skrátiť čas zdvíhacích operácií.
VŔTACIE ČERPADLÁ
Vŕtaniečerpadlá sú navrhnuté tak, aby dodávali pod tlakom vŕtanie roztoku do studne. Na vŕtanie sa používajú iba horizontálne, hnacie, piestové čerpadlá. Používajú sa dva a tri valce vŕtaniečerpadlá.
Výtlačné potrubie je určené na privádzanie vrtnej kvapaliny z čerpadla do tlakovej vŕtacej hadice. Výtlačné potrubie sa skladá z horizontálnej a vertikálnej (stúpačky). Na vodorovnom úseku potrubia sú inštalované potrubia na pripojenie k čerpadlám, potrubia na potrubie proti prefúknutiu zariadení, hlavný a spúšťací ventil a potrubie pre manometer. Horizontálna časť potrubia je naklonená smerom k čerpadlám, aby sa zabezpečil prietok vrtnej kvapaliny cez spúšťací ventil, ktorý je inštalovaný v najnižšom bode potrubia.
Stúpačka - zvislý úsek potrubia - má v hornej časti hrdlo s prírubou na pripojenie vŕtacej hadice a v spodnej časti je potrubie s ventilom na pripojenie preplachovacích jednotiek a potrubie na tlakomer.
Prebieha prevádzka vrtných súpravčerpadlá vo výtlačnom potrubí môžu vytvárať tlak, ktorý prekračuje povolenú hranicu. To môže viesť k prasknutiu tlakového vedenia a samotného čerpadla a zraneniu obsluhujúceho personálu.
Aby sa predišlo nehodám tohto druhu v každom prípade vŕtanie V čerpadle je inštalované špeciálne zariadenie, do ktorého je vložená poistka - doska kalibrovaná na určitý tlak. Toto zariadenie je napojené na odtokové potrubie, cez ktoré v prípade prasknutia bezpečnostnej dosky Vrtná súprava roztok sa vypustí do zbernej nádoby.
MOC VYBAVENIE
Výkonový pohon sa chápe ako komplexné zariadenie, ktoré premieňa elektrickú energiu alebo energiu paliva na mechanickú energiu a zabezpečuje riadenie premenenej mechanickej energie.
Hlavnými prvkami pohonu sú motor, prevodové zariadenia (mechanizmy) z neho na ovládač a zariadenia riadiaceho systému.
Pohon hlavných akčných členov Vrtná súprava inštalácia (navijaky, kalové čerpadlá, rotor) sa nazýva hlavný pohon. V závislosti od typu motora a typu prevodovky môže byť elektrický, dieselový, dieselhydraulický, dieselelektrický a plynová turbína. Najpoužívanejšie v modernom vŕtanie inštalácie: elektrické, dieselové, diesel-hydraulické, diesel-elektrické pohony.
Hlavné výhody elektrického pohonu striedavý prúd- jeho relatívna jednoduchosť inštalácie a prevádzka, vysoká spoľahlivosť, účinnosť. V rovnakom čase vŕtanie Zariadenia s týmto typom pohonu je možné použiť len v elektrifikovaných priestoroch.
Dieselový pohon sa používa v priestoroch, kde nie je zabezpečená elektrická energia požadovaného výkonu. Hlavnou nevýhodou spaľovacích motorov je nedostatok spätného chodu, takže na dosiahnutie spätného chodu je potrebné špeciálne zariadenie. Dieselové spaľovacie motory umožňujú preťaženie maximálne 20 %.
Diesel-hydraulický pohon pozostáva zo spaľovacieho motora a turboprevodovky. Turboprevodovka je medziľahlý mechanizmus zvyčajne zabudovaný medzi dieselový motor a prevodovku. Použitie turboprevodovky zabezpečuje: plynulé zdvíhanie bremena na háku; prevádzka motora, ak je zaťaženie na háku väčšie ako to, ktoré môže spaľovací motor prekonať, v tomto prípade bude motor pracovať pri znížených, ale celkom stabilných otáčkach; väčšia životnosť prenosu.
Najväčšou výhodou je pohon od jednosmerných elektromotorov, ktorých konštrukcia neobsahuje objemné prevodovky, zložité spojovacie diely a pod. Jednosmerný elektropohon má pohodlné ovládanie a dokáže plynulo meniť pracovný režim navijaka alebo rotora v širokom rozsahu .
VYBAVENIE NA VARENIE, ČISTENIE A SPRACOVANIE VŔTANIE RIEŠENIE
Príprava vrtných kvapalín sa môže vykonávať v mechanických miešačkách a hydraulických miešačkách.
V súčasnosti sa v domácej praxi široko používajú práškové materiály na prípravu vrtných kvapalín. Na prípravu vrtných kvapalín z týchto materiálov použite: zariadení: jednotka na prípravu roztoku (BPR), diaľkový hydroejektor. miešačka, hydraulický dispergátor, CS nádrže, mechanické a hydraulické miešačky, piestové čerpadlo.
BPR je jedna prenosná jednotka, na ktorej ráme sú namontované dva valcové teleskopické kontajnery, pozostávajúce zo spoločnej spodnej základne, na ktorej sú inštalované stacionárne časti kontajnera, a hornej pohyblivej časti. Obe časti nádoby sú navzájom spojené gumo-látkovým tesnením.
V mnohých prípadoch Vrtná súprava roztok sa pripravuje pomocou mechanického miešača (hlineného miešača). V mechanických miešačkách hliny môžete pripravovať roztoky zo surových ílov, hlinených brikiet a hlinených práškov.
Tryskové mlyny sú efektívnejšie ako hlinené miešačky. Tryskový mlyn je kovový kontajner rozdelený prepážkou na dve časti: prijímaciu násypku a vrhaciu komoru s lopatkovým rotorom. Kusová hlina sa naplní do násypky, kde sa dodáva voda. Lopatkový rotor drví a vrhá hlinu spolu s vodou na dispergujúcu vlnitú dosku, kde dochádza k intenzívnemu rozptylu hliny.
Čistenie preplachovacej kvapaliny od vyvŕtanej horninovej drviny (kal). Vŕtanie roztok prichádzajúci na povrch zo studne môže byť znovu použitý, ale na to musí byť očistený od vrtných odrezkov (kal).
Na čistenie vrtného kalu od odrezkov sa používa komplex rôznych mechanických zariadení: vibračné sitá, hydrocyklónové odlučovače kalu (odlučovače piesku a oleja), odlučovače, odstredivky. Ako súčasť obehového systému musia byť všetky tieto mechanické zariadenia inštalované v prísnom poradí. V tomto prípade musí vývojový diagram vrtnej kvapaliny zodpovedať nasledujúcemu technologickému reťazcu: studňa - plynu separátor - jednotka hrubého odstraňovania kalu (vibračné sitá) - odplyňovač - jednotka jemného odstraňovania kalu (separátory piesku a kalu, separátor) - jednotka na reguláciu obsahu a zloženia tuhej fázy (odstredivka, hydrocyklónový ílový separátor) - vŕtaniečerpadlá - studňa.
Na čistenie vrtných kvapalín bol ako povinný prijatý trojstupňový systém.
Vibračné obrazovky. Čistenie vrtnej kvapaliny z odrezkov pomocou vibračného sitovo-mechanického procesu, pri ktorom sa častice oddeľujú pomocou preosievacieho zariadenia.
Hydrocyklónové odlučovače kalov. Vrtná kvapalina sa čerpá do hydrocyklónu. Vplyvom odstredivých síl sú ťažšie častice vrhané na perifériu a klesajú dole kužeľom hydrocyklónu a spájajú sa smerom von. Čistá vrtná kvapalina sa sústreďuje v centrálnej časti hydrocyklónu a vypúšťa sa do zbernej nádrže.
MALÁ MECHANIZÁCIA
Malá mechanizácia zahŕňa kľúče na stroje, výťahy, dlátové sústružnícke dosky, háky (na zásobovanie a vypúšťanie rúr).
Výťah sa používa na zachytenie a udržanie hmotnosti stĺpa vŕtanie(plášťovanie) rúr počas zdvíhacích operácií a iných prác na vrtnej súprave. Používajú sa výťahy rôznych typov, líšia sa veľkosťou v závislosti od priemeru vrtných alebo pažnicových rúr, nosnosti, konštrukcie a materiálu na ich výrobu.
Výťah je zavesený na zdvíhacom háku pomocou závesov.
Kliny pre vŕtanie rúrky slúžia na zavesenie vŕtanie nástroje v rotorovom stole Vkladajú sa do kužeľového otvoru medzi rúrou a vložkami rotora. Použitie klinov urýchľuje prácu pri zdvíhacích operáciách. V poslednej dobe sa hojne využívajú automatické klinové uchopovače s pneumatickým pohonom - PKR (v tomto prípade sa kliny nevkladajú do rotora ručne, ale pomocou špeciálneho pohonu, ktorý je ovládaný konzolou vŕtačky).
Kliny pre opláštenie rúr (výťahy s baranidlom). Na zníženie ťažkých plášťových strún sa používajú kliny s jednodielnym telom. Kliny sú inštalované na špeciálnych podperách nad ústím vrtu. Klin pozostáva z masívneho telesa, ktoré preberá hmotnosť plášťových rúrok.
Kľúče od auta. Operácia upevnenia a uvoľnenia závitových spojov vŕtanie a plášťových stĺpov sa vykonáva pomocou dvoch kľúčov stroja, pričom jeden kľúč (prídržný) je stacionárny a druhý (skrutkovací) je pohyblivý.
NÁSTROJE A KONTROLNÉ NÁSTROJE
Prístrojové vybavenie zahŕňa: tlakomery (MBG-1), hydraulické a elektrické indikátory hmotnosti (GIV-6 a MKN-1), snímač na meranie krútiaceho momentu rotora (DKM), hladinomer (UP-11M), tachometre (používajú sa na určenie frekvencie otáčania pohonu), prietokomery (RGR-7), prístroje na zisťovanie vlastností preplachovacej kvapaliny.
Zaťaženie tváre sa určí ako rozdiel medzi hmotnosťou Vrtná súprava stĺpov, keď je nástroj mierne zdvihnutý nad čelo, a jeho hmotnosť počas vŕtanie. Hmotnosť vŕtacej kolóny sa meria pomocou indikátora hmotnosti na základe napätia pevného konca lana kladkostroja.
Hydraulické a elektrické indikátory hmotnosti boli vyvinuté a používajú sa v praxi.
Hydraulické indikátory sú dostupné pre limity merania 40-80 kN, 120-180 kN a 200-250 kN. Tlakové transformátory sú kalibrované lanami určitého priemeru. Hlavná daná chyba je ±2,5 %.
Hydraulické indikátory hmotnosti sú dizajnovo jednoduché a ľahko ovládateľné, neumožňujú však diaľkové meranie a zaznamenávanie parametrov a často je porušená tesnosť meracích systémov.
Váhu merajú aj elektrické indikátory hmotnosti vŕtanie nástroj a tlak na spodok v dôsledku zaťaženia na „slepom“ konci oceľového lana. Pozostávajú zo snímača s prevodníkom a sekundárneho zariadenia.
Hranica merania zaťaženia s elektrickým indikátorom hmotnosti je do 250 kN, chyba merania je 2,5 %.
Krútiaci moment na otočnom stole je riadený silou prenášanou rotorom na základňu pomocného rotora. Krútiaci moment sa meria bez ohľadu na smer otáčania rotora a napnutie reťazový prevod. Krútiaci moment otočného stola, ktorý spôsobuje otáčanie potrubnej kolóny s nástrojom, sa meria zmenou napnutia reťazového pohonu snímačom DKM, ktorý je inštalovaný pod vetvou pohonu.
Pozerám reťaz pohonu otočného stola. Jedným z najdôležitejších parametrov režimu preplachovania studne je prietok. vŕtanie Riešenie. Na meranie prietoku boli vyvinuté rôzne zariadenia. V praxi je najpoužívanejším indukčným prietokomerom RGR-7, ktorého princíp činnosti je založený na zákone elektromagnetickej indukcie.
Kontrola tlaku vŕtanie riešenie je nevyhnutné. Štúdium tlaku vo vypúšťacom systéme Vrtná súprava inštalácia umožňuje posúdiť činnosť čerpadiel a celého cirkulačného systému, účinnosť preplachovania studní a signalizuje možné komplikácie.
Na kontrolu tlaku vrtnej kvapaliny na výstupe čerpadla sa používajú mechanické a elektrické tlakomery. Najpoužívanejším tlakomerom je Vrtná súprava helix MBG-1, ktorého princíp činnosti je založený na premene nameraného tlaku na uhol natočenia bezdotykového synchro-senzora s následným diaľkovým prenosom nameraných hodnôt.
Na nepretržité meranie hladiny vrtnej kvapaliny v zbernej nádrži vrtných čerpadiel a vydávanie svetelných a zvukových signálov pri odchýlení hladiny od nastavenej hladiny použite hladinomer UP-11M, ktorý sa skladá z dvoch hladinových snímačov (plavákový typ), a spínač, záznamník a signálna siréna. Prístroj dokáže merať hladiny do 0,9 m, hlavná znížená chyba jeho merania je ± 6 %.
Najdôležitejšie parametre charakterizujúce Vrtná súprava roztok, označuje hustotu. Od hustoty závisí tlak na útvary, ktoré tvoria steny vrtu, prenos energie z čerpadla do vrtného motora (turbo-vrták), erózia horniny na dne atď.
Zariadenia na meranie hustoty kvapaliny - hustomery, založené na princípe činnosti, sú rozdelené na gravitačné (AVP-1), v ktorých sa váži určitý objem kvapaliny; hydrostatické, meranie tlaku kvapalinového stĺpca konštantnej výšky (patria sem aj piezometrické); plavák; rádioaktívne (PZHR-5), založené na princípe absorpcie rádioaktívneho žiarenia; rezonančné (vibračné), ktoré využívajú frekvenciu prirodzených vibrácií pevných telies v skúmanom médiu. V gravitačných hustomeroch je snímacím prvkom komora s konštantným objemom, cez ktorú nepretržite prúdi riadená kvapalina. Nárast hmotnosti citlivého prvku je úmerný zmene hustoty.
Medzi hlavné charakteristiky vrtných kvapalín patria reologické ukazovatele (parametre): obmedzujúce statické a dynamické šmykové napätia, efektívna a plastická viskozita.
Pri normálnej teplote sa medzné statické šmykové napätie meria prístrojom SNS-2, ktorý pozostáva z meracej časti a pohonu namontovaného na obdĺžnikovej doske.
Rotačné viskozimetre VSN-2 a VSN-3 sú určené na meranie medzného statického a dynamického šmykového napätia a efektívnej a plastickej viskozity. Na štúdium vlastností sa používa VSN-2 vŕtanie roztoku pri zvýšených teplotách (do 200° C) a tlakoch (do 15 MPa).
Rotačný viskozimeter VSN-3 je určený na meranie plastickej viskozity, obmedzujúcej dynamické a statické šmykové namáhanie vrtných kvapalín pri atmosférickom tlaku a teplotách do 373o K. Prístroj sa používa v terénnych a laboratórnych podmienkach.
Vysokoteplotný reometer sa používa na štúdium vrtných kvapalín pri vysokých teplotách a tlakoch. Reometer umožňuje určiť maximálne statické šmykové napätie v rozsahu od 60 do 200 Pa. Maximálna teplota ohrevu skúšobného roztoku je 300 °C, maximálny prevádzkový tlak je 15 MPa.
Od intenzity straty vody vŕtanie roztokov, a teda aj stupeň zmeny objemu hornín náchylných na napučiavanie a zúženie kmeňa, tvorba stôp, ktoré môžu viesť k napínaniu a lepeniu, závisia od tvorby kôry vŕtanie nástroj, zníženie rezervoárových vlastností produktívnych formácií v zóne blízkeho vrtu, čo vedie k zníženiu ich obnova ropy, dobre tmeliaca kvalita.
Na meranie straty vody v statickom a dynamickom režime boli vyvinuté rôzne metódy a zariadenia. Všetky zariadenia obsahujú nádobu na vrtnú kvapalinu a filter a umožňujú vytvárať tlakové rozdiely na filtračnom prvku.
Na meranie statickej straty tekutín za normálnych podmienok použite zariadenie VM-6. Prístroj typu UIV-2 je určený na meranie statickej straty vrtných kvapalín pri 250°C a poklesoch tlaku do 5 MPa.
Existujú metódy a zariadenia na vytvorenie všeobecného obsahu plynu V vŕtanie roztok a zariadenia na určenie zloženia komponentov plynu. Do prvej skupiny patrí metóda založená na prirodzenom odplyňovaní kvapaliny s päťnásobným riedením vodou a zariadenia VG-1, VG-2. VG-1 vám umožňuje určiť, ako obsah plynu a stratou vody vŕtanie Riešenie.
Do druhej skupiny zariadení patria poloautomatické zariadenia na sledovanie parametrov riešenia, automatický detektor plynu, automatické zariadenie, nastavenia pre plynometrický práca pri vŕtaní studne.
Schéma vŕtacej súpravy pre hlboké rotačné vŕtanie;
1 - bit; 2 - hydraulický vrtný motor (na rotačné vŕtanie bez inštalácieleje); 3- vŕtanie rúra; 4 - vŕtací spoj; 5 - navijak; b - navijakové motorya rotor; 7 - otočný; 8 - pojazdové lano; 9 - jazdný blok; 10 - hák; 11 - vrtná súpravahadica; 12 - vedúce potrubie; 13 - rotor; 14 - veža; 15 - žľaby; 16 - potrubie čerpadla; 17- Vrtná súpravačerpadlo; 18 - motor čerpadla; 19 - prijímacia nádrž (kapacita).
Odporúča sa vybaviť studňu na vodu, ak je hĺbka podzemnej zvodnenej vrstvy plytká, v iných prípadoch bude potrebná studňa, a teda vrtná súprava. Plytké prúdy vody sa často využívajú na technické účely, na polievanie záhrady a napúšťanie bazéna, no na pitie je lepšie kopať oveľa hlbšie.
Vrtná súprava je systém zariadení a mechanizmov používaných na dierovanie a spevňovanie stien studní. Štruktúry sa všade začali používať ako najjednoduchší nástroj na extrakciu vody. Rozsah použitia týchto systémov je však dosť široký:
- Vŕtanie studní pre inžinierske práce;
- Vŕtanie jám pod vodou;
- Výstavba prieskumných baní.
Studne sú rozdelené podľa typu na:
- Artézsky - hlboký až 100 m, zvyčajne zásobuje vodou niekoľko domov alebo chát. Životnosť až 50-60 rokov.
- Rúrkový/habešský- do hĺbky 12 m. Spravidla sa usadia na vrchole vodonosná vrstva, kde odpadky a špina nepadajú. Životnosť je 15-20 rokov, potom môže dôjsť k zaneseniu bane a bude potrebná nová studňa alebo prehĺbenie do ďalšej vrstvy do hĺbky 30 metrov.
Typy vrtných súprav, princíp činnosti
Ručné vŕtacie súpravy
Majú nasledujúce vlastnosti:
- Nízka produktivita;
- Skromné rozmery;
- Použitie v malých hĺbkach;
- Nevhodné pre ťažké a plávajúce pôdy.
Typ šokového lana
Vŕtacie súpravy s nárazovým lanom na stavbu studní majú nasledujúce vlastnosti:
- Jednoduchá inštalácia a montáž;
- Jednoduché použitie;
- Majú vysokú prevádzkovú účinnosť;
- Výsledkom je dobrá hlboká studňa s dlhou životnosťou;
- Znížená rýchlosť vŕtania;
- Možná hĺbka vŕtania je až 100 metrov alebo viac;
- Môže byť použitý na skalnatých, ťažkých pôdach;
- Niekedy je potrebné ďalšie vybavenie, čo zvyšuje náklady na inštaláciu.
Systém vŕtania s príklepovým lanom sa používa už dlho a je považovaný za jeden z najdostupnejších v súkromných malých farmách z hľadiska ceny a jednoduchosti obsluhy. Princíp funkčnosti:
- Používa sa vŕtacie nárazové skľučovadlo, ktoré pod vplyvom gravitácie rozbíja vrstvy pôdy;
- Pohyb sa spúšťa pomocou navijaka;
- Každá vrstva pôdy sa vytiahne pomocou bailera.
Na spevnenie stien bane je potrebné vybaviť ho plášťovými rúrami a cementovať celú konštrukciu. Bolo by užitočné vybaviť ďalšie filtre. Technológia vŕtania s príklepovým lanom sa považuje za vhodnú pre piesčité a ílovité pôdy.
Jednoduchý dizajn obsahuje: podporný statív s blokom a zaisťovacím lanom, pohon zodpovedný za pohyb náboja a samotný náboj s nástavcom s hmotnosťou do 120 kg.
Skrutkové systémy
Šnekové vrtné súpravy sú oveľa praktickejšie ako káblové príklepové vŕtacie súpravy, pretože zvýšili produktivitu. Je však lepšie použiť vŕtacie konštrukcie na vysušených a dosť mäkkých pôdach bez kameňov, inak sa môže šnekový mechanizmus zlomiť. Prácu komplikuje požiadavka neustáleho čistenia fungujúcej trysky od nahromadenia pôdy.
Princíp činnosti spočíva v tom, že skrutkový vrták sa zaskrutkuje do zeme, pričom uvoľnené vrstvy zeminy sa usadia na lopatkách a po 2-3 prejazdoch je potrebné vrták vyčistiť. Technológia vŕtania je mimoriadne jednoduchá a známa a vrták pozostáva zo šneku, tyče (pri hlbšom zapustení pôdy ju treba zvýšiť) a mechanického alebo ručného pohonu.
Dôležité! Ručný pohon šnekového systému je vhodnejší na vŕtanie malých studní, pre väčšie hĺbky bude potrebný mechanizovaný stroj.
Rotačné vŕtanie s preplachom
Rotačné vrtné súpravy sa považujú za najlepšie na použitie v súkromných domácnostiach. Používajú sa na akejkoľvek pôde, majú vysokú prevádzkovú rýchlosť, ale zároveň sú dosť drahé a na vŕtanie artézskych studní na vodu je potrebná licencia.
Táto vrtná súprava je vybavená dodatočným splachovacím systémom na zdvíhanie drvenej pôdy. V tomto prípade môže mať dizajn:
- Typ priameho splachovania keď sa roztok dodáva hadicovým systémom a hmoty pôdy sa vymývajú priamo cez jamu;
- Reverzný typ je, pri ktorom sa voda dodáva priamo do bane a pôda sa odstraňuje vrtným zariadením.
Technológia rotačného vŕtania je vhodná na použitie na akejkoľvek pôde a je určená aj na vŕtanie dostatočne hlbokých studní na vodu. Vďaka robustnej konštrukcii vŕtačky, pozostávajúcej z tyče, rotačného mechanizmu, ktorý ničí pôdu, pohonu, čerpadla a otočného kĺbu, si tieto vrtné súpravy dobre poradia s pohyblivým pieskom. Kvôli stabilite sú prvky pripevnené k rámu vyrobenému z ocele a schopného vydržať značné zaťaženie.
Dôležité! Rotačné konštrukcie kombinujú systémy nárazového a rotačného vŕtania, ktoré sú ideálne na prenikanie aj do skalnatých pôd vystavených sezónnym pohybom.
Existuje niekoľko technológií na vŕtanie studní, takže výber určuje iba samotný majiteľ. Okrem cenovej zložky je dobré zvážiť:
- požadovaná produktivita vodnej studne, ktorá sa nakoniec získa;
- stav pôdy;
- možnosť tvorby pohyblivého piesku;
- hĺbka podzemných kolektorov;
- hĺbka bodu mrazu pôdy;
- mobilita pôdy počas sezónnych povodní a zrážok.
Základy vŕtania studní na vodu sú jednoduché, takže vybavenie vlastného autonómneho zdroja zásobovania vodou na mieste nebude problémom pre každého majiteľa.