Средства механизации

Средства механизации и автоматизации ускоряют процесс бурения и упрощают работу бригады. Основными операциями бурения, требующими механизации, считают, спускоподъемные работы и приготовление бурового раствора. К тому же используется ряд приспособлений для конкретных операций.

Спускоподъемное оборудование

К основным устройствам данной категории относят 2 узла.

Талевая система. Это совокупность блоков, пропускающих талевый канат, на котором закрепляют перемещаемое оборудование.
Буровая лебедка. Передает на канат усилие.

Необходимость механизации спускоподъемных работ обусловлена их наибольшей трудоемкостью. В зависимости от глубины скважины и слагающих пород они могут составлять до половины всего процесса бурения по продолжительности. При этом СПО составляют однотипные операции, которые осуществляются многократно. Поэтому они благоприятны для механизации.

Свинчивание бурильных труб при спуске колонны.
Развинчивание их при подъеме.
Удержание бурильной колонны на устье.
Отсоединение бурового элеватора при спуске и подъеме колонны.
Перемещение бурильных свечей при подъеме колонны от стеллажа или свечеприемника к устью и обратно при подъеме.

В качестве оборудования для свинчивания/развинчивания бурильной колонны используются труборазвороты. Такое устройство монтируют над устьем, совмещая оси проходного отверстия, через которое осуществляется подача труб. Некоторые варианты оснащены электродвигателем в качестве привода. Для обеспечения свинчивания/развинчивания в нем предусмотрено 2 режима. Принцип функционирования состоит в приводе водила двигателем через вращатель, который ударяет по верхней вилке и вращает трубу. Направление вращения задается двухпозиционной кнопкой. Некоторые механизмы подачи оснащены встроенным труборазворотом. На современных станках с подвижным вращателем последний выполняет функции труборазворота. Захват труб обеспечивают гидравлический или пневматический механизм (штангодержатель) со сменными плашками. Это исключает операцию перехвата ведущей штанги, автоматизируя спускоподъемный процесс.

Удержание колонны осуществляется посредством вилок. Подкладная фиксируется на устье в прорези замка бурильной трубы и опирается на корпус редуктора труборазворота, а верхняя монтируется в прорези верхней трубы.
Для ручного перемещения труб при спускоподъемных работах используют быстросъемные захваты. Трубные манипуляторы исключают ручной труд.

К тому же значение в механизации бурения имеют кассеты. Встречается два варианта данных узлов, отличающихся конструкцией. Это определяет способ подачи труб.

Роторные или барабанные. Осуществляют подачу вращением.
Скользящие. Трубы перемещаются по направляющим.

Кроме того, для автоматизации используют манипулятор для укладки труб на стеллажи.
Все это в совокупности позволяет достичь следующих результатов.

Спуск/подъем бурильных труб и элеватора совмещен с установкой на подсвечник и выносом.
Механизированы операции свинчивания/развинчивания, захвата/освобождения бурильных труб, наращивания колонны, установки на подсвечник и выноса свечей, смазки замковых соединений.

Встречаются комплексы АСП. Они включают следующие узлы.

Автоматический элеватор. Осуществляет захват и освобождение бурильной колонны. Обычно используется 2 элеватора, однако введение третьего позволяет ускорить наращивание колонны на 30%.
Механизм захвата труб. Включает захватное устройство и каретку, крепящуюся к скобе стрелы расстановки труб. Служит для захвата и освобождения труб.
Механизм подъема. Представлен блоком цилиндров двойного действия. Обеспечивает перемещение в вертикальной плоскости механизма захвата при переносе труб.
Механизм расстановки. Включает раму с движущейся по направляющим тележкой и стрелу. Служит для перемещения свечей между центром скважины и подсвечником.
Подсвечник. Это разделенная на секции металлоконструкция, используемая для размещений свечей.
Магазины. Секционная металлоконструкция, удерживающая верхние части свечей, установленных в подсвечнике.
Подвижный центратор. Перемещается по направляющим канатам. Служит для удержания верхнего конца трубы при свинчивании/развинчивании.
Пульт управления.

Свинчивание/развинчивание бурильных и обсадных труб выполняет автоматический буровой ключ. Его монтируют между лебедкой и ротором.

Оборудование для приготовления раствора

Основным средством механизации приготовления бурового раствора считают мешалки. Они представлены в вариантах различной конструкции и производительности: миксеры смесители для открытых емкостей, герметизированные мешалки и т. д.
Элементы малой механизации

Это оборудование, используемое в конкретных операциях.

Автозатаскиватель. Выполнен в виде полукольца направляющей обоймы с приваренными ушками для пропуска.
Приспособления для навинчивания/отвинчивания долот. Конструкция определяется типом долот. Так, для шарошечных вариантов это стальная плита с отрезком трубы с 3 сухарями внутри, для РХ – стальная плита с пазом и ушками.
Круговой ключ системы Залкина. Включает 2 створки, соединенных шарниром. Служит для соединения бурильных труб, на которых он удерживается зубчатым сектором.
Комбинированный колпачок для долот. Состоит из корпуса с внешней и внутренней резьбами и вращающихся на цапфах дружек. Предохраняет резьбу.
Крючок для подвески штропов. Закреплен на поясе вышки тросом. Обеспечивает быстрый доступ к штропам, закрепляя их на оптимальной высоте.
Тележка для бурильных труб. Служит для перемещения нижнего конца трубы при выбросе и прочего оборудования по буровой.
Наматывающее канат приспособление лебедки. Это рама с 4 роликами, подвешиваемая над подъемным барабаном.
Приспособление для крепления мертвого конца талевого каната. Выполнено в виде литого корпуса с опорной плитой.
Подвесной блок для якорного каната. Включает серьгу, пальцы и ролик.
Предохранительный ролик для якорного каната. Это насаженный на ось-болт ролик, предотвращающий истирание каната об узловую косынку ворот.
Юбка с автоматическим затвором. Предотвращает разбрызгивание глинистого раствора.
Приспособление для использования 3 элеваторов. Включает элеватор типа «Сормово» с предохранительным затвором, подвесной крючок, штропы, квадратную штангу.
Машинка для стягивания втулочно-роликовых цепей. Представлена двумя рычагами с шарнирным соединением.
Стяжки того же назначения. Это конструкции из рычагов и крючков.
Ключ для загибания шпилек цепей. Представляет собой стержень с головкой, рукояткой и ограничителем. Упрощает шплинтовку.
Приспособления для монтажа на бурильные трубы предохранительных колец. Это корпус с 3 установленными на шарнирах рычагами.
Приспособление для размещения бурильных свеч за пальцами лопатей. Включает 2 кронштейна, подшипники с осью, кулачки, стержни с ручками.