В статье рассмотрим классификации, конструкцию и параметры буровых вышек. А также определим роль оборудования в добыче полезных ископаемых.
Нефтяная буровая вышка — составная часть системы буровой установки. Она размещается над скважиной, выполняет функции подъема и спуска бурильного инструмента.
Классификация буровых вышек
Буровые вышки в нефтегазовой промышленности принято классифицировать по 2 основным категориям:
По назначению
- мобильные;
- морские;
- для капитального ремонта;
- для кустовых установок;
- для стационарных буровых установок.
По конструкции
- башенного типа;
- мачтового типа.
Зачастую, в буровых комплексах легкого и среднего классов используются вышки только мачтового типа. А башенный механизм целесообразен и незаменим для установок тяжёлого класса, в том числе для бурения в море или глубинном бурении.
Мачтовые буровые вышки
Конструкции, обычно имеющие прямоугольную или треугольную форму (А–образные или с открытой передней гранью), состоящую из отдельных секций. Эти секции соединены между собой фланцевыми соединениями или специализированными замками для быстрой сборки и демонтажа.
К другим особенностям конструкции и эксплуатации буровых вышек данного типа стоит отнести:
- Мобильность. В сравнении с башенными вышками, их проще перевезти и установить, поскольку они имеют модульную конструкцию;
- Экономичность. Они дешевле в транспортировке и эксплуатации, имеют меньшую металлоемкость;
- Адаптивность. Их проще модифицировать под выполнение специфических задач обслуживания или ремонта скважины, расположить на них механизмы СПО;
- Использование для наземного бурения. Мачтовые вышки подходят для маневренных операций, в областях с быстрым перемещением оборудования и инструмента.
Башенные буровые вышки (деррики)
Устойчивые и габаритные конструкции, зачастую имеющие А–образное устройство. Также могут быть деррики с расширенной верхней частью, с телескопической мачтой и имеющие сетчатую конструкцию.
Отличительными особенностями и преимуществами башенной конструкции вышек в сравнении с мачтовой, является:
- Прочность. Они тяжелее и устойчивее, что позволяет им выдерживать большие нагрузки в условиях суровой окружающей среды;
- Высокая грузоподъемность. Большая металлоемкость обеспечивает возможность поддерживать тяжелое буровое оборудование для работы на больших глубинах;
- Постоянная или полустационарная установка. Особенности конструкции делают целесообразным их монтаж на длительный период, в том числе на морские буровые платформы;
- Многогранный состав. Оборудование оснащается лестницами, платформами и другими элементами, обеспечивающими дополнительное рабочее пространство и удобство доступа на рабочей площадке.
Конструкция буровых вышек
Составляющие элементы конструкции буровых вышек зависят от их типа (мачтовая или башенная). Также влияние оказывают место бурения (суша или вода) и тип полезных ископаемых (газ или нефть).
Рассмотрим из чего состоит буровая вышка в стандартном исполнении:
- Деррик (или Мачта). Вертикальная структура, обеспечивающая поддержку для всего бурового оборудования;
- Кроун–блок. Сооружение на вершине деррика с установленными шкивами через которые проходит стальной канат;
- Подвеска. Поддержка сверла и труб буровой установки;
- Буровая платформа. Обеспечивает вращение бурового инструмента;
- Вертлюг. Устройство, обеспечивающее вертикальное и горизонтальное движение инструмента при бурении;
- Буровой канат. Канат для спускоподъемных операций с инструментом и трубами;
- Буровая лебедка. Механизм для перемещения бурового каната;
- Буровые трубы. Конструкции, соединяемые между собой для достижения требуемой глубины скважины;
- Буровая колонна. Совокупность всех труб, используемых для бурения;
- Системы обеспечения безопасности. Датчики, клапаны и другие устройства для предотвращения выбросов и аварий;
- Место для хранения труб. Металлические стеллажи под размещение цилиндрических конструкций;
- Система циркуляции. Насосы, резервуары и другое оборудование для перемещения раствора через скважину.
Зачем нужна нефтяная буровая установка
Системы необходимы для обеспечения следующих процессов:
- непосредственное бурение скважины с обеспечением вращения колонны для бурения и разрушением почвы;
- циркуляция бурового раствора для охлаждения и смазывания сверла, обеспечения стабильности стенок и извлечения породы;
- поддержка и манипулирование буровым оборудованием (поддержка бурильных колонн, спускоподъемные операции с обсадными и бурильными трубами, механизмами АСП и КМСП);
- помощь в мониторинге и управлении процессом;
- обеспечение безопасности, предотвращение аварийных ситуаций на площадке и оповещение рабочего персонала.
Напоследок
Буровые вышки являются комплексной и неотъемлемой частью конструкции бурильных установок. Системы обеспечивают эффективную добычу полезных ископаемых из скважин любого типа, глубины и места расположения. А их правильная эксплуатация критически важна для обеспечения быстрого и безопасного процесса бурения.