НОВЫЕ МОБИЛЬНЫЕ БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ И ПРЕВЕНТОРЫ ДЛЯ БУРЕНИЯ НА ДЕПРЕССИИ
В. ЭПШТЕЙН, В. МУРАХТИН, ОМЗ - Морские и нефтегазовые проекты
Вскрытие продуктивных нефтяных,
газовых и газоконденсатных пластов является наиболее важным и экономически значимым этапом буровых работ по заканчиванию эксплуатационных и разведочных скважин. От качества выполнения этих работ зависит возможность получения наибольшего притока нефти.
Традиционная технология вскрытия продуктивного пласта основана на репрессии и используется российскими нефтяниками из соображений безопасности. Большие перепады давления при данной технологии между скважиной и пластом приводят к кольматации проницаемых интервалов твердой фазой бурового раствора, образованию большой зоны проникновения, вследствие чего первоначальные коллекторские свойства пластов ухудшаются и затем необходимы дополнительные мероприятия для приведения их в состояние, близкое к первоначальному.
Технологически более приемлемым и надежным условием предупреждения проникновения бурового раствора и его составляющих в продуктивный пласт является обеспечение равновесия (когда перепад давления близок к нулю) между давлением столба бурового раствора в скважине и пластовым давлением в процессе вскрытия либо депрессии, т. е. отрицательного дифференциального давления в системе скважина-пласт на минимальном допустимом уровне. Эффективность этой технологии в геолого-технических условиях различных месторождений выражается в существенном сокращении затрат времени и средств на освоение скважины и повышении показателей извлечения нефти. С другой стороны применение этой технологии повышает вероятность выброса нефтяного флюида, что предопределяет повышенные требования к соблюдению регламента технологического процесса, а также к составу и параметрам оборудования.
Поскольку технология заканчива-ния скважин на депрессии существенно отличается от технологии проходки основного ствола, для ее проведения ча-
ще всего применяются мобильные буровые установки грузоподъемностью до 160 т, оснащенные комплексом соответствующего оборудования.
Фирма «Уралмаш—Буровое оборудование» (бизнес-единица компании ОМЗ-Морские и нефтегазовые проекты) предлагает потребителям-нефтяникам полный типоразмерный ряд мобильных буровых установок, включая наиболее востребованные на рынке модели грузоподъемностью 80—160 т.
Техническая характеристика этого ряда установок приведена в табл. 1.
В конце 2003 г. состоялась презентация самой мощной в настоящее время мобильной буровой установки фирмы
«Уралмаш—Буровое оборудование» грузоподъемностью 160 т — Уралмаш 2500/160 ДМ. После презентации установка была отправлена заказчику для работы на месторождениях Казахстана.
Уралмаш 2500/160 ДМ смонтирована на семиосном автомобильном шасси типа DAC 84920 (14x10) производства ROMAN SA (Румыния). Нагрузка на каждую ось составляет 12 т. В качестве монтажной базы могут быть использованы автошасси производства российских и белорусских фирм, имеющих аналоги в соответствии с их функциональными требованиями.
Установка предназначена для бурения разведочных и эксплуатационных
Табл. 1.
Технические характеристики мобильных буровых установок фирмы «Уралмаш—Буровое оборудование»
ПАРАМЕТР Уралмаш 2500/160 ДМ Уралмаш 2000/125 ДМ Уралмаш 1600/100 ДМ Уралмаш 1200/80 ДМ
Максимальная статическая нагрузка на крюке, тс 160 125 100 80
Глубина бурения с БТ 4 1/2 (24,0 кг/м), м 3200 2800 2100 1800
Глубина при ремонте с БТ 2 7/8 (15,8 кг/м), м 6500 5200 3500
Глубина при текущем ремонте с НКР 2 7/8, м 9000 7000 4700
Количество барабанов лебедки 1(2) 1(2) 1(2) 1(2)
Диаметр талевого каната, мм 28 28 25 25
Диаметр тартального каната, мм 14 14 14 14
Максимальное натяжение в талевом канате, тс 20
Количества скоростей на лебедке 5+1R 5+1R 5+1R 5+1R
Оснастка талевой системы 10 8 8 8
Высота мачты, м 34,1 33,4 23,4 22,0
Длина поднимаемых свечей, м 20 20 20 18
Приводная мощность двигателя (Caterpillar), кол-во х л.с. 2х400 2х300 1х506 1х300
Гидродинамическая трансмиссия (Allison) CLBT 754x235 CLT754DB
Формула колес 14х10 12х8 10х8 8х8
Габаритные размеры:
длина, м 22,0 20,8 20,8 20,0
ширина, м 3,0 3,0 3,0 3,0
высота, м 4,5 4,5 4,5 4,5
Максимальная масса при транспортировке, т 84 72 60 48
скважин глубиной до 3200 м. Данная мобильная установка позволяет эффективно осуществлять вскрытие и освоение продуктивного пласта на депрессии путем забуривания наклонного бокового ствола из скважины, пробуренной ранее более тяжелой буровой установкой, например, кустовой.
Вышеупомянутая установка вследствие простоты кинематической схемы и узлов, входящих в ее состав, имеет следующие преимущества:
■ снижение времени транспортировки с одного места работы на другое;
■ высокая маневренность в промысловых условиях;
■ возможность транспортировки по дорогам общего назначения;
■ оптимальный уровень вспомогательной механизации, обеспечивающий наилучшие характеристики СПО при минимальной массе;
■ возможность применения встраиваемого верхнего привода;
■ возможность комплектации различным дополнительным оборудованием в зависимости от условий эксплуатации;
■ наличие защитных систем для всех наиболее ответственных узлов установки, в том числе для двигателей и гидродинамических трансмиссий;
■ контроль над работой всех узлов с центрального узла, развитая система контроля качества бурения;
■ расстановка свеч двухтрубками, вертикально;
■ экономичность.
Привод подъемника осуществляется от двух силовых блоков, каждый из которых включает в себя дизельный двигатель (Caterpillar) и гидродинамическую трансмиссию (Allison). От силовых блоков движение через карданы передается на ведущие валы автошасси и конический редуктор. От конического редуктора через цепную передачу движение передается на буровую лебедку, оснащенную шинно-пневматической муфтой.
Гидравлический тормоз обеспечивает безопасный спуск бурового снаряда, кроме того, подтормаживание
буровой колонны при спуске обеспечивает асинхронный электродвигатель переменного тока в режиме динамического торможения.
Для привода ротора применены цепная передача, конический блок реверса, кардан и вертикальная цепная передача.
Для повышения надежности работы силового блока предусмотрены регуляторы температуры воды, давление масла в двигателе и температуры масла в гидродинамической передаче. Система защиты гидродинамических трансмиссий позволяет работать установке только с одним двигателем в том случае, когда неисправный двигатель отключен от суммирующей коробки.
Пневмосистема позволяет осуществить экстренную остановку двигателей в момент появления газов в рабочей зоне.
Спускоподъемный комплекс включает в себя телескопическую двухсекционную и-образную мачту МУ-160Т, лебедку, кронблок, крюкоблок, вертлюг, талевый канат диаметром 28 мм, растяжки.
Выдвижение верхней секции мачты осуществляется одним гидроцилиндром, а подъем мачты — двумя. Все упомянутые гидроцилиндры оборудованы системой удаления воздуха и управляются пультом. Подвышечное основание складного типа в рабочее положение устанавливается двумя поворотными гидроцилиндрами, в процессе эксплуатации удерживается четырьмя механическими домкратами.
Узлы механизации включают вспомогательную лебедку, гидрораскрепи-тель, приспособление для свинчивания
Табл. 2.
Сравнительные характеристики современных буровых установок грузоподъемностью 160 т
Фирмы
Наименование параметров Уралмаш—Буровое National Oilwell
оборудование DRECO COOPER
Модель Уралмаш 2500/160 ДМ K200T LTO-750
Условная глубина бурения, м 2500 2500 2500
Высота мачты от грунта до подкронблочной балки, м 34,10 35,40 30,35
Скорость подъема крюка, м/с 0,17-1,7 0,1-1,49
Расчетная мощность на входном валу 540 510 403
буровой лебедки, кВт
Высота основания, м 5,5 6,45 6,25
Диаметр талевого каната, мм 28 31,75
Тип компоновки ВЛБ На автошасси На трейлере На автошасси
Тип привода основных механизмов Дизель-гидравлический
Масса ВЛБ, т 84 95,13 80,0
Суммарная емкость циркуляционной системы, м3 221 120
и развинчивания бурильных и обсадных труб.
Все узлы имеют гидравлический привод. Силовая гидросистема состоит из двух насосов, смонтированных на двух двигателях, и двух насосов, смонтированных на суммирующей коробке. В состав гидросистемы входит также резервуар для масла, гидравлический пульт управления, аппаратура защиты и контроля и др.
Пневмосистема состоит из пневмо-компрессора с приводом от суммирующей коробки, резервуара воздуха, имеющего защиту, пульта управления.
Кроме самоходного вышечно-лебе-дочного блока в состав установки также входят подвышечное основание высотой 5,5 м, ротор МРЬ-275, кабина бурильщика, наклонный желоб, приемные мостки для труб, насосный блок с двумя насосами мощностью по 700 л. с.,
система приготовления и циркуляции бурового раствора, система приготовления сжатого воздуха, дизель-электрическая станция.
В настоящее время усовершенствование всех моделей мобильных буровых установок направлено в основном на уменьшение их массы, увеличение запаса по грузоподъемности, оснащение установок устройствами механизации и автоматизации.
Новая мобильная установка практически не уступает зарубежным конструкциям (National Oilwell — США). В табл. 2 приведены сравнительные характеристики буровых установок грузоподъемностью 160 т.
Появление на рынке нового оборудования фирмы «Уралмаш—Буровое оборудование» позволяет создать условия для более эффективного применения такой прогрессивной технологии
заканчивания скважин, как бурение и вскрытие продуктивного пласта на депрессии. Кроме того, это оборудования дает возможность повысить экономическую эффективность буровых работ за счет снижения затрат на приобретаемое оборудование.
Помимо мобильной установки для бурения на депрессии необходим достаточно широкий перечень специализированного оборудования. Бурение на депрессии повышает вероятность выброса нефтяного флюида, что предопределяет повышенные требования к соблюдению регламента технологического процесса, а также к составу и параметрам оборудования. Одним из таких видов оборудования
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.