Буровое оборудование и буровые промывочные жидкости

Буровое оборудование

Все буровое оборудование делится на четыре категории.

1. Буровые установки, к которым относятся металлоконструкции буровых установок; установки и агрегаты, которые предназначены для ведения геологоразведочного бурения; агрегаты, использующиеся для бурения и ремонта скважин.
2. Основное технологическое оборудование. К данной категории относятся: электрооборудование, силовые агрегаты, оборудование для цементирования, средства механизации, системы безопасности, системы жизнеобеспечения, пневмооборудование, противовыбросное оборудование, системы управления, системы контроля, системы автоматизации, циркуляционное оборудование, вспомогательное механическое оборудование.
3. Морские платформы и оборудование.
4. Дополнительное оборудование. Аварийный инструмент, забойные двигатели, различного виды трубы и прочий буровой инструмент.

Сегодня широкое распространение на месторождениях полезного ископаемых, в том числе природного газа и нефти, получили мобильные буровые установки, преимуществом которых является возможность транспортировки бурового оборудования в условиях бездорожья. Со схемой и составом буровой установки вы можете ознакомиться на рисунке ниже.

Рисунок 1. Схема буровой установки. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Буровое оборудование классифицируется по способу бурения и по возможности передвижения. По способу бурения оборудование может быть:

1. Ультразвуковое.
2. Шнековое, когда разрушение горной породы приходится резцами бура, а вынос ее на поверхность осуществляется по винтовой полосе, которая называется шнек.
3. Гидроустановки. Данные установки осуществляют процесс бурения с помощью разрушения горной породы струями воды или воздуха.
4. Шарошечное оборудование, которое применяется при твердых породах, разрушающиеся методом истирания с помощью шарошечных долот, а очистка с помощью потока воздуха или воды.
5. Огневое, которое разрушает горную породу с помощью специальной огнеструйной горелки.
6. Ударной-вращательное оборудование, разрушающий элемент которого состоит из коронок, оснащенных твердым сплавом.
7. Ударно-канатное оборудование, когда разрушение горной породы происходит при помощи удара долота, которое подвешено на канате.
8. Вибрационное.

По возможности передвижения буровое оборудование может быть переносное, стационарное, самоходное и передвижное.

Схемы промывки скважин буровыми растворами и их назначение

Существует два способа промывки скважин — система с выходом промывочной жидкости на поверхность и система промывки с внутрискважинной циркуляцией. Схема промывки с внутрискважинной циркуляцией изображена на рисунке.

Рисунок 2. Схема промывки с внутрискважинной циркуляцией. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Буровые растворы выполняют большое количество функций, которые зависят от их химического состава, поставленных задач, системы разработки, климатических условий, вида применяемого оборудования и многого другого.

Одной из основных функций буровых растворов является удаление разрушенной породы из скважины. Данная способность раствора зависит от его характеристик и скорости циркуляции в пространстве между стенкой скважины и бурильной трубой.

В процессе бурения инструмент, который разрушает горную породу и трубы постепенно нагреваются, что может привести к поломке, поэтому для охлаждения элементов бурового оборудования используют специальные растворы. Данные жидкости, благодаря своим теплофизическим свойствам, отводят от них тепло, посредством конвекции.

Для предотвращения прихватов бурильного оборудования используют буровые растворы, которые удерживают частицы во взвешенном состоянии (так как при остановке циркуляции они превращаются в устойчивый гель).

Также буровые промывочные жидкости могут способствовать сохранению устойчивости стенок скважины. Так как в процессе бурения есть риск обрушения стенок скважин, то для предупреждения их омывают специальными жидкостями с крепящими свойствами.

Также буровые растворы могут обеспечивать равновесие давлений в системе пласт-скважина, что позволяет избежать ряда осложнений в процессе работы.

Буровые промывочные жидкости могут выполнять функции по сохранению проницаемости продуктивных горизонтов, созданию условий для проведения геофизических исследований, защите бурового оборудования и его элементов от коррозии и износа, снижению коэффициента трения, закупориванию каналов, сохранению технологических характеристик, а также осуществлять перенос энергии от насосов к механизмам на забое скважины и ряд других.