Буровое оборудование

технических устройств (машин, механизмов),
предназначенных для выполнения работ по строительству и
обслуживанию скважин, проведения в них испытаний.
БУ выполняет три основные функции: грузовую, приводную и
циркуляционную.
Основные параметры БУ:
- Допускаемая нагрузка на крюке, кН;
- Условная глубина бурения, м.

Классификация буровых установок

По вариантам
дислокации:
• наземные;
• морские.

По технике передвижения:
• самоходные буровые установки;
• передвижные буровые установки; • для разведочных работ;
• стационарные буровые установки. • для технических скважин.

По виду работ:
• для эксплуатационных работ;

По характеру
исполнения:
• обычное;

По типу привода:
• электрические буровые установки;
• электрогидравлические буровые установки;

• северное (винтеризированные).

• дизельэлектрические буровые установки;
• дизельные буровые установки.

2

– линия высокого давления;
4 – вкладыши ротора;
5 – крюк;

Бурильн.
трубы
8

II

I – буровая установка;
II – бурильная колонна.

6, 7 – переводники;
8 – переводник и центратор.

Долото

4

– система автоматизации и механизации буровых работ;
3 – система оборудования для проведения спуско-подъемных
операций и бурения;
4 – система хранения и пневмотранспорта сыпучих материалов;
5 – система противовыбросового оборудования;
6 – система циркуляции бурового раствора;
7 – цементировочная система;
8 – система контроля параметров бурения;
9 – система судового оборудования;
10 – система спуска-подъема опор;

11 – система безопасности;
12 – противопожарная система;
13 – спасательное оборудование;

14 – системы вспомогательного оборудования и функций.

6

блок

Насосный блок

1 – двигатели;

5 – трансмиссия;

2 – трансмиссия;
3 – ременная передача;
4 – наклонная ременная передача;

6 – коробка передач;
7 – буровая лебедка;
8 – ротор.

7

двигатель

Электродвигатель

8

буровой установки
Расположение: силовой блок

Система: приводная

Гидравлическая силовая установка

Компрессорная установка

9

ситуациях
Расположение: силовой блок (отдельное помещение)
Система: приводная

10

технических
средств, увязанных между собой по производительности, обеспечивающих
исполнение технических и других производственных операций по всему циклу
производственного процесса без применения ручного труда, за исключением
операций по управлению машинами и механизмами, их регулированию и наладке

11

модули, палубы БУ
Система: автоматизации и механизации буровых работ

12

и ремонта
Расположение: под рабочей площадкой

Система: автоматизации и механизации буровых работ

13

площадку, подъема грузов на буровой площадке,
свинчивания и развинчивания обсадных труб
Расположение: рабочая площадка, модули, палубы БУ
Система: автоматизации и механизации буровых работ

14

и бурении скважин

Система также предназначена для облегчения человеческого труда на буровой
установке и минимизации производственных рисков.

15

талевой системе при бурении с разгрузкой; размещение комплекта
бурильных труб и утяжеленных бурильных труб, извлеченных из скважины;
размещение талевой системы и средств механизации СПО
Расположение: вышечно-лебёдочный блок
Система: оборудование для проведения СПО и бурения

А-образная
четырехопорная

Башенного
типа

Спаренная
башенного

А-образная

П-образная

RAM-Rig

+ компактность;

+ жесткость конструкции;
+ малая стоимость;
+ простота в изготовлении;
– трудоемкость сборки и демонтажа;
– высокая металлоемкость.

+ скорость монтажа / демонтажа;
+ удобство в передислокации;
+ пониженная металлоемкость;
– трудоемкость в изготовлении;
– повышенная стоимость.

16

элеваторов,
заводке и выводу свечей из-за пальцев при спуско-подъемных операциях
Расположение: буровая вышка

Система: контроля параметров бурения

18

пространства в случае пожара, открытого фонтанирования
скважины или возникновения других аварийных ситуаций
Расположение: балкон верхового рабочего, буровая вышка
Система: спасательное оборудование

19

крюка, к которому крепится
бурильная колонна, и уменьшения нагрузки на ветви каната
Расположение: буровая вышка, кронблочная балка, рабочая площадка
Система: оборудование для проведения СПО и бурения

1 – буровая лебедка;
2 – кронблок;
3 – талевый блок;
4 – крюк;
5 – талевый канат;
6 – механизм крепления неподвижного
конца талевого каната;
7 – гидравлический индикатор веса.

(А) – подвижный конец талевого каната;
(Б) – неподвижный конец талевого каната.

20

– вес на крюке, кН; U – число

т.с

подвижных ветвей каната между блоками.

В процессе движения из-за трения в шкивах и изгиба каната усилия в ветвях полиспаста
Р , Р , ... Р распределяются неравномерно. Поэтому нагрузка на крюке будет равна

1

2

н

Q=P η (1-ηU ) / (1-η)

л

т.с.

Натяжение ведущей ветви находят из выражения:

Р =Q (1-η) / η(1-ηU )

л

т.с.

Усилие в неподвижной ветви каната – из выражения:

P =Q / (1-ηU )

н

т.с.

h – это КПД одного шкива; для шкивов на подшипниках качения η = 0,98. КПД системы:
η =η (1-ηU ) / U (1-η)

c

т.с.

т.с.

Определяют число струн талевой оснастки по наибольшей нагрузке на крюк Q, от условий
подъёма наиболее тяжелого бурильного инструмента или обсадной колонны:
U =Q / P λ η

т.с.

л.н. 1 с

P – натяжение ведущей ветви каната, соответствующее номинальной грузоподъемности

л.н.

лебедки; λ – коэффициент длительной перегрузки двигателя (для электродвигателей

1

λ = 1,3, для двигателей внутреннего сгорания λ = 1,10-1,15).

1

1

21

– защитная
труба; в – механизм крепления
неподвижного конца талевого каната; г
– барабан лебёдки; 1-6 – шкивы
кронблока; I-V – шкивы талевого блока

Оснастка должна исключать перекрещивание каната и трение его струн друг о друга.
Неправильно выполненная оснастка вызвает трение каната или закручивание талевого
блока, что может привести к аварии.
Типы оснасток: параллельная – ось талевого блока параллельна оси кронблока, и
крестовая – оси талевого блока и кронблока перпендикулярны. Распространена крестовая
оснастка (см. рис.), исключающая закручивание талевого блока и трение струн каната друг
о друга.
С увеличением глубины скважин вес колонн увеличивается, а скорость намотки каната
на барабан лебедки постоянна (около 20 м/с) для любых Б У. Для каждой БУ применяют
талевую систему со своей кратностью полиспаста 4-14. Это достигается применением
различных оснасток 2X3; 3X4; ...; 7X8 (первая цифра – число шкивов талевого блока, а

вторая – кронблока).

22

при проходке скважин
Расположение: буровая вышка, кронблочная балка

Система: оборудование для проведения СПО и бурения

3

4 5

2

1

7

6

8

1 – рама;
2 – шкив;
3, 4 – разъемные опоры;
5 – промежуточный шкив;
6, 7 – секции шкивов;

8 – вспомогательные шкивы.

23

оборудование для проведения СПО и бурения

24

рабочая площадка
Система: оборудование для проведения СПО и бурения

25

элементы талевой системы, протянут
от лебёдки через кронблок и крюкоблок к креплению неподвижного конца каната
Система: оборудование для проведения СПО и бурения
В буровых установках глубокого бурения применяют талевый канат типа ЛК-РО.
В соответствии с ГОСТ 16853-88 применяются две конструкции каната 6x31 с
металлическим сердечником (м. с.) или органическим сердечником (о. с.).
Канат по ГОСТ 16853-88 должен изготовляться правой крестовой свивки.
Направление свивки проволок в прядях каната должно быть противоположным
направлению свивки каната. Допускается изготовлять канаты левой свивки.

Шестипрядный канат талевый
с металлическим сердечником

Шестипрядный канат талевый
с органическим сердечником

26

бурового инструмента в процессе бурения
Расположение: буровая вышка

Система: оборудование для проведения СПО и бурения

1

3
4

2

1 – блок шкивов;

2 – литой крюк;

3 – гидроамортизатор и ориентатор; 4 – удлиненная литая защелка.

27

находится в соединении с буровым шлангом и
ведущей трубой

Система: циркуляционная, оборудование для проведения СПО и бурения

1 – штроп;
2 – отвод;
3 – быстросменное
уплотнение;
4 – крышка;
5 – верхнее уплотнение;
6 – радиальный подшипник;
7 – упорный подшипник;
8 – ствол;
9 – ось;
10 – основной упорный
подшипник;

11 – корпус;

12 – радиальный подшипник;
13 – нижнее уплотнение;
14 – переводник.

28

оборудование для проведения СПО и бурения

ЛБУ серии ЭТ

ЛБУ

с зубчатой трансмиссией

с цепной трансмиссией

29

горизонтальных скважин при бурении
Расположение: буровая вышка

Система: оборудование для проведения СПО и бурения

1 – вертлюг-редуктор;
2 – штропы вертлюга-
редуктора;
3 – талевая система;
4 – электродвигатель
постоянного тока;
5 – диско-колодочный тормоз;
6 – рама с роликами (каретка);
7 – блок роликовый;
8 – система разгрузки резьбы;
9 – трубный манипулятор;
10 – вертлюжная головка;
11 – штропы элеватора;
12 – гидроцилиндры отвода
штропов элеватора;

13 – трубный зажим.

30

ведущей штанге.
Вкладыш уменьшает трение между роликами и штангой и позволяет более точно
поддерживать на долоте заданную нагрузку
Расположение: рабочая площадка
Система: оборудование для проведения СПО и бурения

31

ОТ секциями,
передачи вращения от ротора БК через встроенный роликовый зажим, очистки
наружной поверхности труб и проведения монтажно-демонтажных работ
Расположение: рабочая площадка, роторный стол

Система: оборудование для проведения СПО и бурения

1 – корпус; 2 – вкладыши; 3 – клинья;
4 – центратор; 5 – направляющие;
6 – кольцо; 7 – рычаг; 8 – пневмоцилиндр;

9 – педальный кран.

32

для проведения СПО и бурения

33

– стойка для крепления машинных ключей;
4 – кассеты для установки УБТ;
5 – подсвечник для ручной расстановки свечей
бурильной колонны;
6 – ограничитель подъема талевого блока;
7 – ротор;
8 – главный пульт бурильщика;
9 – электропривод буровой лебедки;
10 – воздухосборник;
11 – регулятор подачи долота;
12 – буровая лебедка;
13 – ключ АКБ;
14 – пневмораскрепитель;
15 – кабина с КИП;
16 – магазин автоматической расстановки
свечей;

17 – пульт управления СПО;
18 – пульт управления вспомогательной
лебедкой.

34

соединений труб
Расположение: рабочая площадка

Система: оборудование для проведения СПО и бурения

1 – блок ключа;
2 – каретка с пневматическими
цилиндрами;

3 – стойка;

4 – пульт управления.

36

проведения СПО и бурения

1 – защелка;
2 – пальцы;
3 – пружина;
4, 5, 7, 8 – четыре челюсти;
6 – рычаг.

38

на раме лебедки или на отдельной стойке,
прикрепленной к основанию или на ноге вышки

Система: оборудование для проведения СПО и бурения

39

проведения СПО и бурения, контроля параметров бурения

40

перепуск
талевого каната для оперативного удаления его изношенной части
Расположение: рабочая площадка

Система: оборудование для проведения СПО и бурения

41

талевого каната при бурении и капитальном ремонте скважен
Расположение: рабочая площадка, неподвижный конец талевого каната
Система: контроля параметров бурения

1 – самопишущий манометр;
2 – показывающий манометр;
3 – верньерный манометр;
4 – трансформатор давления;
5 – монтажный щит с вспомогательным
оборудованием.

42

ОТ или НКТ при СПО
Расположение: рабочая площадка, СВП / вертлюг
Система: оборудование для проведения СПО и бурения

Штропы бурильные –

Тип КМ –

для подвешивания элеваторов
к крюкам БУ при СПО

для БТ и ОТ

Тип ЭТА-П –
для БТ и НКТ

Пневматический элеватор –
для ОТ

однострунные
двухструнные

43

отвода с
рабочей площадки при разборке колонны труб НКТ или БТ
Расположение: рабочая площадка

Система: оборудование для проведения СПО и бурения

44

буровой
установке, выполняющий следующие функции: приготовление бурового раствора; подвод
бурового раствора от устья скважины к приемным емкостям; очистка бурового раствора от
примесей выбуренной породы и его дегазация; обработка циркуляционной системой
бурового раствора химическим путем; подача раствора к буровым насосам и к доливной
емкости; создание условий для его хранения

1 – буровой насос;
2 – манифольд;
3 – стояк;
4 – буровой шланг;
5 – вертлюг;
6 – бурильная колонна;
7 – устьевой желоб;
8 – желоб;
9 – блок очистки БР;
10 – ёмкости хранения БР;
11 – всасывающая линия;
12 – БПР;

13 – доливная ёмкость;
14 – амбар.

45

технологические операции, требующие высокого давления
Расположение: насосный блок

Система: циркуляционная

Трехцилиндровый насос

Двухцилиндровый насос

Основные характеристики:
мощность, расход, давление, число
ходов в минуту, длина хода поршня.

Кинематическая
схема насоса

47

а также для приготовления и очистки
Расположение: соединяет буровой насос с стояком и емкостями
Система: циркуляционная

1 – пол буровой;
2 – ось скважины;
3, 4 – насосы;

5 – емкости.

48

подачи под
давлением воды, цементных и глинистых растворов
Расположение: соединяют нагнетательный манифольд с вертлюгом
Система: циркуляционная

буровой
шланг

стояк

49

пород при
бурении нефтяных и газовых скважин путем трех- или четырехступенчатой
системы очистки
Система: циркуляционная

1 – Центрифуга;
2 – Вибросито;
3 – Гидроциклон;
4 – Илоотделитель;

5 – Насос;

6 – Насос НП-12,5 (не показан);
7 – Система смыва сеток (не показано);
8 – Шиберы поворотные (не показаны);
9 – Дегазатор;
10 – Конвейер винтовой;
11 – Перемешиватель;
12 – БПХ;
13 – Блок обработки химреагентов;
14 – Приёмная ёмкость;
15 – Накопительная ёмкость;
16 – Ёмкость для хранения воды.

50

75 мкм)
Расположение: блок очистки БР
Система: циркуляционная

51

циркуляционная

52

блок очистки БР
Система: циркуляционная

53

блок очистки БР
Система: циркуляционная

54

средней дисперсности с твердой фазой (5-10 мкм)
Расположение: блок очистки БР

Система: циркуляционная

55

ввода
химических реагентов.
Расположение: блок очистки БР, рядом с центрифугами
Система: циркуляционная

56

циркуляционная

В конструктивном и технологическом
плане дегазаторы делятся на:
• вакуумные (сверху);

• центробежно-вакуумные (справа);
• атмосферные.

57

утилизации или в амбар
Расположение: блок очистки БР, рядом с центрифугами
Система: циркуляционная

58

поддержания гомогенности
Расположение: емкости для растворов

Система: циркуляционная

59

частиц, песка, глины, которые по размеру могут достигать 120 мм
Расположение: блок очистки БР

Система: циркуляционная

60

порошкообразных материалов с жидкостью
Расположение: блок приготовления БР

Система: циркуляционная

61

возле буровой установки
Система: вспомогательная

Создание амбара

Рабочий процесс

Рекультивация

Термо-механическая система очистки с
буровой установки Mittelplate

Очищенные БР повторно используются в
процессе бурения, извлеченные и

обработанные куски породы и минеральные
части – например, в дорожном строительстве,
производстве бетона и т.д.)

62

удержание
растворов в скважине

Зачастую
предоставляется

сторонней организацией
(специализированной
сервисной компанией)

63

в процессе бурения, освоения и капитального ремонта
Расположение: отдельная колесная аппарель, рамная конструкция, палуба БУ
Система: цементировочная

64

также приготовление о обработка ЦР
Расположение: рабочая площадка

Система: цементировочная

65