Оборудование для бурения

Типы бурового оборудования

Буровое оборудование – это набор инструментов и машин, используемых для создания отверстий в твердых материалах, таких как земля, скала и металл. Их можно разделить на следующие категории:

• Буровые установки для колонкового бурения:

  Они помогают извлекать цилиндрические образцы породы или керны. Эти образцы породы предоставляют геологам ценные данные о месторождениях минералов и нефти. Структура буровых установок для колонкового бурения включает силовой агрегат, мачту и карусель.

• Гравитационные буровые установки:

  Они используют геотермальную или гравитационную энергию для извлечения жидкости из земли без механической помощи. Их эффективность и простота использования делают их привлекательными в районах, непригодных для традиционных методов бурения. Однако объем и скорость потока гравитационных скважин, как правило, ниже, чем у скважин, разрабатываемых с помощью вращательного или воздушного бурения. Компоненты гравитационных буровых установок включают скважину, водоносный горизонт, уровень грунтовых вод и поверхность земли.

• Вращательные буровые установки:

  Они выкапывают землю путем вращения бурового долота. Затем долото делает отверстия различного диаметра и глубины. Вращательные буровые установки группируются в две категории: нефтяная буровая установка и геотехническая вращательная буровая установка. Геотехническая вращательная буровая установка подразделяется на: буровая установка для водозаборных скважин, буровая установка для крепления грунта и стабилизации склонов, буровая установка для геотехнических образцов, буровая установка для инженерно-геологических изысканий, а также наземная и морская вращательная буровая установка. В зависимости от источников энергии, которые вращают долото, вращательные буровые установки также классифицируются на: прямое вращательное бурение, обратное циркуляционное бурение и воздушное вращательное бурение. При прямом вращательном бурении грязевой насос направляет воду под высоким давлением к буровому долоту, которое затем вымывает шламы на поверхность. Прямое вращательное бурение облегчает идентификацию буровых пластов и получение геологических данных в реальном времени. Воздушное вращательное бурение, с другой стороны, использует сжатый воздух для бурения через землю. Оно лучше всего подходит для песчаных или гравийных формаций. Обратное циркуляционное бурение использует воду под высоким давлением и глину для обратной циркуляции шламов на поверхность. Этот метод предпочтителен, когда требуется быстрое и точное бурение. Прямое вращательное бурение и обратное циркуляционное бурение быстрее, чем воздушное вращательное бурение.

• Ручные буровые установки:

  Их также называют ручными буровыми установками. Во-первых, ручные буровые установки небольшие и используются для проектов легкой эксплуатации. Их операторы легко маневрируют машиной и устанавливают ее под разными углами. Ручные буровые установки с газовым и электрическим приводом не требуют специальной подготовки или сертификации для использования. Они безопаснее, чем большие тяжелые буровые установки, которые требуют большего мастерства и опыта. Ручные буровые установки медленнее, чем другие типы буровых машин, и им не хватает автоматизации и точности.

• Мобильные буровые установки:

  Их легко перевезти на новые буровые площадки. Мобильные буровые установки монтируются на грузовике или прицепе. Они подходят для морской и наземной нефтедобычи. Существуют две основные категории: буровая установка Unipod: распространенная при наземной нефтедобыче, буровая установка Unipod имеет однорамную конструкцию, которая легко приспосабливается к транспортировке. Она делится на: традиционную буровую установку Unipod, быстроходную буровую установку Unipod, буровую установку Unipod на полозьях, а также на другие варианты. Подъемная буровая установка: типична для морской нефтедобычи, подъемная буровая установка имеет подвижное основание, которое обеспечивает ее нахождение над водой. Во время добычи буровая установка может оставаться неподвижной или перемещаться на другой участок.

• ЧПУ (ЧПУ) буровые установки:

  Эти буровые установки включают в себя гибкие производственные системы и встроенное компьютерное управление. Они обеспечивают удивительно точные возможности бурения, что снижает количество ошибок, допускаемых человеком, и повышает эффективность работы. Оснащенная системой ЧПУ, ЧПУ-буровая машина работает автоматически и автономно, поэтому техникам нужно только ввести желаемые параметры бурения и указать целевую зону бурения и местоположения.

• Буровые установки с вращающимся столом:

  Это большие круглые плиты, установленные на вершине буровой площадки. Буровые установки с вращающимся столом обеспечивают вращающуюся платформу для поддержки и вращения бурильных колонн во время бурения. Буровые установки с вращающимся столом подходят для вертикального бурения, а также для легкого соединения и разъединения бурильных колонн. Буровые установки с вращающимся столом сочетаются с вышкой и механизмом келли для управления буровыми работами и циркуляцией жидкости.

Технические характеристики и техническое обслуживание бурового оборудования

Технические характеристики

Некоторые ключевые характеристики бурового оборудования приведены ниже:

• Грузоподъемность: Это указывает на максимальный вес, который может выдерживать буровая установка, а также на диаметр и глубину отверстий, которые она может создавать. Например, некоторые вращательные буровые установки могут создавать отверстия диаметром более 3 дюймов и глубиной более 2000 футов. Грузоподъемность буровой установки будет влиять на то, насколько большой и мощной будет ее техника.
• Источник питания: Тип питания, используемого буровой установкой, может быть различным, например, дизельные двигатели, электродвигатели, двигатели на природном газе или гидравлические системы. Например, некоторые наземные буровые установки используют питание от двигателей грузовиков, чтобы оборудование можно было легко перевозить по дорогам.
• Буровой механизм: Способ, которым буровая установка создает отверстия, может быть различным, например, вращение, удар или их сочетание. Например, вращательные буровые установки используют электродвигатель для вращения бурильной колонны и бурового долота для создания отверстий путем непрерывного вращения.
• Мобильность: Буровое оборудование может перемещаться различными способами. Например, мобильные буровые установки можно легко транспортировать и устанавливать на новых местах с помощью грузовика, прицепа или полозьев.

Техническое обслуживание

Регулярное техническое обслуживание и осмотры необходимы для бурового оборудования, чтобы обеспечить его оптимальную работу и избежать любых незапланированных поломок, которые могут нарушить буровые работы. Вот несколько общих советов по техническому обслуживанию бурового оборудования в машиностроительной отрасли:

• График технического обслуживания: Составьте регулярный график технического обслуживания буровой установки в соответствии с рекомендациями производителя и интенсивностью использования оборудования. Это гарантирует своевременное техническое обслуживание ключевых систем и компонентов, тем самым снижая вероятность отказа оборудования и простоев.
• Смазка компонентов: Смазывайте ключевые компоненты буровой установки, такие как подшипники, шестерни и цепи. Подбирайте подходящие смазочные материалы в соответствии с условиями эксплуатации и требованиями окружающей среды. Перед смазкой убедитесь, что компоненты чистые, и удалите любые остатки или примеси.
• Замена расходных материалов: Такие как буровые долота, уплотнительные элементы и фильтры, контролируйте работу и износ этих деталей, заменяйте их вовремя в соответствии с требованиями эксплуатации оборудования и графиком, и таким образом обеспечивайте надежность и эффективность бурового процесса.
• Калибровка приборов: В соответствии с рекомендациями и инструкциями производителя регулярно очищайте измерительные приборы и электронные устройства в буровой установке, калибруйте их в соответствии с необходимыми стандартами и обеспечивайте точность и стабильность показаний приборов путем надлежащего технического обслуживания.

Применение бурового оборудования

Помимо добычи нефти, буровое оборудование используется для различных целей в разных отраслях и секторах.

• Инженерно-геологические изыскания

  Буровое оборудование используется для проведения инженерно-геологических изысканий, которые включают анализ грунта для определения его состава и выявления условий залегания грунтов и пород. Эти исследования имеют решающее значение для строительства фундаментов, насыпей и других элементов крупных сооружений.

• Бурение водозаборных скважин

  Буровое оборудование используется для бурения водозаборных скважин, которые включают проникновение в подземные водоносные горизонты для получения питьевой подземной воды. Это особенно важно в районах, где услуги по водоснабжению могут быть недоступны.

• Мониторинг окружающей среды и рекультивация

  Буровое оборудование используется для проведения мониторинга окружающей среды и рекультивационных работ, которые включают отбор проб грунта и подземных вод для определения наличия в районе опасных загрязняющих веществ. Данные, полученные в результате такого бурения, могут использоваться для оценки и устранения потенциальных экологических угроз.

• Направленное бурение требует точного бурения

  Буровое оборудование может использоваться для бурения под углом или горизонтально, что включает создание тоннелей или путей под поверхностью для прокладки инженерных коммуникаций или для доступа к месторождениям полезных ископаемых. Направленное бурение требует точного управления бурением для создания желаемых подземных полостей.

• Добыча на свалках

  Буровое оборудование используется для проведения добычи на свалках, которая включает извлечение ценных ресурсов, таких как метан и перерабатываемые материалы, из свалок твердых бытовых отходов.

• Отбор керна для научных исследований

  Буровое оборудование используется для отбора керна для научных исследований, который включает извлечение цилиндрических образцов породы или отложений для изучения геологических формаций и детального понимания подземных условий.

Как выбрать буровое оборудование

Обратите внимание на эти факторы при покупке бурового оборудования.

• Требования проекта

  Перед выбором бурового оборудования покупатели нефтяных скважин должны проанализировать потребности своего проекта. Они должны учитывать такие параметры, как глубина скважины, диаметр, геология и направление скважины, которую они планируют бурить. Им нужно получить буровую установку, соответствующую их потребностям проекта. Например, если они хотят пробурить глубокую вертикальную скважину в скалистой местности, им нужно будет приобрести буровую установку большой грузоподъемности для наземных работ, которая имеет достаточную мощность и подходящие инструменты для таких сложных геологических условий.

• Технические характеристики оборудования

  Покупатели должны оценить характеристики буровой установки, такие как глубина, производительность грязевого насоса, крутящий момент, бурильные трубы и система верхнего привода. Они должны убедиться, что характеристики соответствуют их потребностям проекта. Например, если покупатель бурит в жесткой геологической формации, ему может потребоваться буровая установка с более высоким крутящим моментом и усовершенствованной системой верхнего привода.

• Технология бурения

  Существуют различные методы бурения, такие как вращательное, направленное или воздушное бурение. Покупатели должны выбрать буровую установку, которая подходит для техники, которую они хотят использовать. Например, если проект покупателя требует точного управления и возможности бурения горизонтальных скважин, ему нужно будет выбрать буровую установку с двойным вращением с усовершенствованными долотными инструментами для измерения во время бурения (MWD) и прямой циркуляции бурового раствора.

• Бюджетный лимит

  Бюджет является важным фактором, который необходимо учитывать при покупке буровой установки. Покупатели должны изучить рынок и выбрать поставщика, предлагающего выгодную цену. Им следует выбрать буровую установку с необходимыми функциями для проекта нефтяной скважины, чтобы не переплачивать за ненужное оборудование.

В&О

В1: Каковы новые тенденции в буровом оборудовании?

О1: Одна из современных тенденций в буровых установках – использование установок для воздушного бурения. Они становятся все более популярными, так как эффективны при работе со сложными формациями. Кроме того, буровые установки с дистанционным управлением становятся трендом в отрасли. Пульты управления таких буровых установок расположены в кабине дистанционного управления. Это делает эксплуатацию буровой установки более безопасной и простой. Еще одна тенденция в буровой отрасли – использование модификаций буровых установок для увеличения добычи природного газа и нефти из существующих скважин.

В2: Насколько безопасны буровые установки?

О2: Производители буровых установок уделяют большое внимание требованиям безопасности, чтобы обеспечить безопасность рабочих. Буровое оборудование оснащено функциями безопасности и протоколами, которые помогают минимизировать аварии и риски. Например, буровые установки имеют системы аварийного отключения. Системы могут предотвратить несчастные случаи и минимизировать риски после выявления потенциальных угроз или аварийных ситуаций. Буровые установки также оснащены ограждениями, знаками безопасности и средствами индивидуальной защиты, такими как огнетушители.

В3: Кто является крупнейшими производителями буровых установок?

О3: Производители буровых установок, как правило, это крупные компании нефтегазовой отрасли. К ним относятся Nabors Industries, Halliburton, Transocean, Precision Drilling Corporation и Ensign Energy Services.

В4: С какими проблемами сталкиваются производители буровых установок?

О4: Проблемы на рынке бурового оборудования – это экологические и нормативные проблемы. Производители должны соответствовать различным нормативным актам и стандартам, установленным различными странами. Это включает в себя экологическую оценку воздействия, контроль выбросов и технологии бурения. Выполнение этих нормативных требований может быть дорогостоящим и отнимать много времени для производителей.