Производственная структура нефтегазодобывающего объединения, УБР и НГДУ

В бурении к основному  производству относят  строительство и  монтаж буровой,

проходка  и укрепление ствола скважины, ее испытание. В соответствии с  этим к

подразделениям  основного производства бурового предприятия (УБР) относят

вышкомонтажный  цех, буровые бригады, тампонажный цех и цех освоения скважин.

Вспомогательное производство в УБР  представлено прокатно-ремонтным  цехом

бурового  оборудования, прокатно-ремонтным  цехом турбобуров (электробуров) и

труб, прокатно-ремонтным  цехом электрооборудования  и электроснабжения, цехом

промывочных жидкостей, цехом  пароводоснабжения, цехом автоматизации

производства.

В нефтегазодобыче основное производство включает процессы искусственного

продвижения нефти и газа к  забою скважины, подъем нефти и газа на

поверхность, подготовку товарных нефти и газа. К подразделениям основного

производства  нефтегазодобывающего предприятия (НГДУ) относят  цех поддержания

пластмассового  давления, цехи по добыче нефти и газа (промысел), цех

комплексной подготовки и перекачки  нефти, газокомпрессорный  цех.

Вспомогательное производство в НГДУ представлено цехом  подземного и

капитального  ремонта скважин, прокатно-ремонтным  цехом эксплуатационного

оборудования, прокатно-ремонтный цехом электрооборудования и

электроснабжения, цехом автоматизации  производства, цехом  научно-

исследовательских и производственных работ, строительно-монтажным  цехом и

цехом пароводоснабжения. В НГДУ могут быть и другие структурные подразделения

с учетом особенностей разработки месторождений  в отдельных районах.

За  последнее время, в связи с техническим  прогрессом,  комплексной

автоматизацией  производственных процессов  производственная структура  буровых

и нефтегазодобывающих  предприятий претерпела значительные изменения. Конторы

бурения были укреплены и  преобразованы в  УБР. Большинство  вспомогательных

цехов, входящих в состав УБР и НГДУ, объединено в базы производственного

обслуживания (БПО).

Изменения производственной структуры  УБР и НГДУ произошло  в связи с тем, что

в нефтяной промышленности перевели управления основным производством  на

двухзвенную систему (министерство – объединение). Производственное

объединение выступило как  новый, более высокий  тип современного предприятия с

более широкими правами  и функциями, с  новой производственной структурой. От

обычного предприятие производственное объединение отличается более высокой

степенью  концентрации, специализации  и кооперирования производства,

эффективным сочетанием науки  и производства. Научно-исследовательский  сектор

выступает составной частью производственной структуры. Управления НГДУ стали

производственными единицами с некоторым  сужением их функций  и прав.

Более совершенная производственная структура предприятий  обеспечила

углубление  специализации, более  широкое внедрение  новой техники  и технологии,

сокращение  управленческого  персонала за счет ликвидации излишних звеньев,

оперативное влияние на ход  производства, повышение  культуры обслуживания.

Большой эффект дает организация  централизованного  ремонта и обслуживания

оборудования.

Назначение  и классификация  буровых вышек

Вышки башенного типа представляют собой металлическую  сборно-разборную  конструкцию в  форме усечённой  пирамиды. Элементами вышки являются толстостенные  трубы, хомуты и профильное железо (рис. 1).

Рис. 1. Буровая вышка  ВРМ-24/50: 1-ноги; 2-маршевая лестница; 3-хомуты; 4-тоннельная лестница; 5 - кронблок; 6 - верхнее основание; 7 - рабочий полок; 8 -раскосы; 9 - горизонтальные пояса; 10 - буровое здание; 11 - нижнее основание.

Металлические буровые вышки  имеют металлические  сварные основания - салазки и могут  при благоприятном  рельефе местности  перевозиться на небольшие  расстояния без разборки. Буровое здание перевозят  отдельно, если оно  смонтировано на полозьях, или совместно  с вышкой (при общем  основании).

В условиях пересечённой местности вышки  разбирают и перевозят  по частям. Детали металлических  вышек соединяют  болтами, что обеспечивает их быструю сборку и разборку. Основными  элементами вышек  являются цельнотянутые  трубы, которые в  зависимости от высоты вышки имеют диаметры 112/104 мм, 108/99,5 мм, 102/90 мм.

На  изготовление поясов используют уголковую  сталь размером 65x65x6 мм и бесшовные  трубы диаметром 73/67 мм, а для раскосов - уголковую сталь 50x50x6 мм или гибкие связи. Трубы ног соединяются  между собой хомутами, к которым крепятся они и раскосы. Ноги вышки имеют  башмаки для соединения вверху с рамой, внизу - с основанием либо фундаментом.

В верхней части  вышки расположена  площадка кронблока.

Выпускаемые в заводских условиях различные вышки  в конструктивном отношении имеют  незначительные различия.

Например, вышка ВМР-24/540 имеет  шесть типо-размеров. Максимальная нагрузка на кронблок для всех размеров этих вышек 55 т. Размеры по осям опор основания -- 6x6 м, по осям опор кронблока -- 2х2м. Основные технические параметры вышек приведены в табл. 22.

В практике буровых  работ находят  также применение следующие типы вышек: ВУ-18/25, ВМ-18/15, В-26-25, В-26 /50, БМ-32 - с высотой  от нижнего основания  до оси кронблока, от 18 до 32 м. Наиболее широко используются сборно-разборные  вышки типа ВРМ-24/540 и ВМ-18/15.

При установке вышки  на новой точке  необходимо учитывать  преобладающее направление  ветра и разворачивать  вышку к ветру  ребром, а также  укреплять её канатными  растяжками диаметром 16 мм.

. Назначение и классификация буровых долот

Буровые долота в процессе вращательного бурения  могут оказывать  различное воздействие  на горную породу. В  зависимости от способа  отделения частиц горной породы от ее массива на забое  различают долота:

· дробящего (ударного) действия;

· дробяще-скалывающего (ударно-сдвигающего) действия;

· истирающе-режущего действия;

· режуще-скалывающего действия.

Бурят нефтяные и газовые  скважины в основном долотами, разрушающими всю поверхность  забоя. Такие долота относят к породоразрушающим инструментам сплошного бурения. В разведочном и поисковом бурении в определенных интервалах отбирается образец породы в виде столбика (керна) с помощью бурильных головок, разрушающих породу по кольцу. Для разбуривания цементных пробок, зарезки новых стволов при многозабойном бурении, расширения пробуренных скважин и других работ применяют специальные буровые долота.

Конструктивное  оформление бурового породоразрушающего инструмента основано на реализации способа воздействия на горную породу и зависит от его назначения. Наибольшее распространение в практике буровых работ получили породоразрушающие инструменты следующих типов: шарошечные долота дробяще-скалывающего и дробящего действия для бурения пород любой твердости. В зависимости от конструктивного исполнения при разрушении горной породы производится ударное, или сдвигающее и ударное воздействие на забой вооружением шарошки. На шарошечные долота приходится более 90 % общего объема бурения; алмазные и твердосплавные буровые долота истирающе-режущего действия для бурения твердых, но хрупких пород. Особенно эффективны алмазные долота при бурении крепких пород на больших глубинах; лопастные долота режуще-скалывающего действия для бурения мягких и пластичных пород роторным способом.

Буровое долото испытывает при  работе значительные статические и  динамические осевые нагрузки и действие переменного крутящего  момента. Поэтому  их конструкция должна быть рассчитана на экономически обоснованный срок службы, так  как долото является инструментом одноразового использования. Восстановление долот экономически не оправдывается  при современной  технике их производства. Попытки создания долот со сменными рабочими органами до настоящего времени  не дали положительных  результатов.

  Конструкция и  особенности эксплуатации  турбобуров

Турбобур  представляет собой  забойный гидравлический двигатель, снабженный осевой опорой, в  котором гидравлическая энергия потока промывочной  жидкости преобразуется  в механическую работу вала, к которому прикрепляют породоразрушающий инструмент. Турбобур опускают в скважину на бурильной колонне, которая по мере углубления скважины наращивается с поверхности новыми бурильными трубами. В качестве гидравлического двигателя в турбобуре применяют многоступенчатую осевую турбину.

Гидравлические  двигатели, в которых  используется кинетическая или скоростная энергия  потока жидкости, называют турбинами. В турбинах работа совершается главным образом в результате изменения количества движения жидкости.

В турбобурах применяют  многоступенчатые осевые турбины лопастного типа. На рис. 1 схематично изображена одна ступень  турбины турбобура, состоящая из статора  и ротора.

Турбина работает следующим  образом. Поток промывочной  жидкости через бурильную  колонну подается в первую ступень  турбобура. В статоре  первой ступени происходит формирование направления  потока жидкости, т.е. жидкость, пройдя каналы статора, приобретает  направление, указанное  стрелкой А. Таким образом, статор является направляющим аппаратом турбины.

Потоки  жидкости из каналов  статора поступают  на лопатки ротора под заданным углом  и осуществляют силовое  воздействие на ротор, в результате которого энергия движущейся жидкости создает  силы, стремящиеся  повернуть ротор, жестко связанный  с валом турбины. Поток жидкости из каналов ротора первой ступени поступает  на лопатки направляющего  аппарата второй ступени, где вновь происходят формирование направления  движения потока жидкости и подача ее на лопатки  ротора второй ступени. На роторе второй ступени  также возникает  крутящий момент. В  результате жидкость под действием  энергии давления, создаваемой поверхностным  насосом, проходит все ступени турбины турбобура и через специальный канал подводится к долоту. В многоступенчатых турбобурах крутящие моменты всех ступеней суммируются на валу.

В процессе работы турбины  на статорах, закрепленных неподвижно в корпусе  турбобура, создается  реактивный момент, равный по значению, но противоположный  по направлению. Реактивный момент через корпус турбобура передается на бурильные трубы  и осуществляет их закручивание на определенный угол, зависящий от жесткости и длины  бурильной колонны. Источником энергии  в пределах рабочего органа турбины является скоростной напор  потока жидкости, создаваемый  вследствие перепада давления на входе  в турбину и  выходе из нее.

В процессе бурения  осевая нагрузка на долото передается через  турбобур, так как  его обычно устанавливают  непосредственно  над породоразрушающим инструментом. Для восприятия и передачи осевой нагрузки турбобур снабжают специальной опорой, размещаемой в верхней или нижней части корпуса турбобура. Вал турбобура также снабжается радиальными опорами, предназначенными для центрирования вала, работающего при высоких осевых нагрузках и частотах вращения.

В качестве осевой опоры  в серийных турбобурах применяют резино-металлические подшипники скольжения. Попытки использовать в качестве осевых опор стандартные упорные подшипники качения не дали положительных результатов. В 1960 г. во ВНИИБТ для турбобуров удалось разработать многорядную шаровую опору специальной конструкции.