Монтаж основания буровой установки

Условимся рассматривать монтаж какого-либо бурового оборудования (сооружения), которое впервые собирается после получения его от завода-изготовителя или после капитального ремонта.

Основания под вышку и буровое оборудование представляют собой сборно-разборные металлические сооружения с каркасами для укрытий. Они должны обеспечивать удобную эксплуатацию оборудования, а также транспортировку его без демонтажа на новую точку бурения. Конструкции оснований рассчитаны на установку определённого оборудования и крепления его к основанию.

Рассмотрим основание под вышку, лебёдку и ротор (рис. 6.7).

Основание состоит из четырёх плоских сварных ферм, соединённых между собой резьбовыми стержнями. На фермах установлены подсвечник, две подроторные балки и две балки под лебёдку. Для настила пола буровой на фермы уложены дополнительные балки. Основание имеет жёсткую связь. Конструкция основания позволяет собирать и разбирать вышку существующими методами. Основание можно оттаскивать от устья скважины полностью или отдельно (две крайние фермы с вышкой и две фермы с лебёдкой). При перевозке основания на дальние расстояния его разбирают на транспортабельные секции и перевозят на универсальных видах транспорта.

Основание БУ в зависимости от размещённого на нём оборудования подразделяется на блоки:

- вышечно-лебёдочный блок, на котором устанавливается вышка с механизмом крепления неподвижной ветви талевого каната, устройство для подъёма вышки, буровая лебёдка, буровая площадка, на которой устанавливается ротор с приводом, подсвечники, пульт бурильщика, ключ буровой и другое вспомогательное оборудование;

Рис. 6.7. Основание:

1 – фермы крайние; 2 – фермы средние; 3 – стеллажи для труб;

4 – концевая ферма для приёмных мостков; 5 – средняя и крайняя фермы для мостков; 6 – опоры передних ног вышки башенного типа;

7 – площадка подсвечника; 8 – балки подроторные; 9 – опоры задних ног вышки; 10 – балки под лебёдку; 11 – основание электропривода; 12 – маршевые лестницы

- блок приводной (энергетический или силовой) для силовых агрегатов;

- блок насосный для буровых насосов (насосная);

- блоки циркуляционной системы и другие блоки.

Число и размеры блоков определяются типом БУ, количеством, габаритными размерами и массой установленного на нём оборудования.

Основными параметрами оснований под буровую вышку являются отметка пола буровой площадки от уровня земли, достигающая до 8 м, и грузоподъёмность подроторных балок, подсвечников и опор под вышку с учётом допускаемой нагрузки на крюке БУ и высоты превенторной установки. Одним из показателей основания под вышку является возможность его перемещения с одной точки бурения на другую без демонтажа вышки.

Основания блоков испытывают действие статических и динамических нагрузок в процессе бурения скважины и при транспортировке оборудования, так как являются базой передвижного сооружения. Поэтому основания блоков должны быть надёжными и долговечными.

Для обеспечения хорошей монтажеспособности конструкции основания состоят из минимального числа габаритных секций, обеспечивающих многократную и быструю их сборку и разборку, что позволяет перевозить их транспортными средствами общего назначения. Элементы конструкции должны обладать большой жёсткостью и прочностью, чему способствует улучшение формы конструкции за счёт применения трубчатых и коробчатых сечений, рёбер жёсткости и т.п. Наилучшей конструкцией основания являются пространственные фермы. Все основания сварные, выполненные из профильного и листового проката в виде балок, рам, ферм.

Конструкция основания ВЛБ должна предусматривать возможность:

- монтажа превенторной установки на устье скважины и демонтажа основания при установке фонтанной арматуры или её части;

- нормальной работы циркуляционной системы;

- установки стола ротора на уровне пола буровой;

- рационального размещения средств механизации и автоматизации, пультов управления, обогреваемого подсвечника со стоком бурового раствора, воздухо-, масло-, топливопроводов и средств системы обогрева, механизма крепления неподвижной ветви талевого каната, проёмы для вывода желобов, шурфов для наращивания, установки ведущей трубы и УБТ, крепления ограждения пола буровой и т.д.

В табл. 6.1 приведена характеристика некоторых серийных оснований.

Таблица 6.1. - Техническая характеристика оснований БУ

Параметр	Основание к установке
Бр-125	БУ-1600	БУ-2500 ЭУ	БУ-3200 ДГУ	БУ-5000 ЭУ
Допускаемая нагрузка, КН: на основание на подсвечники на подроторные балки Отметка пола буровой, м Масса, кг	2х400   6.4	-   5,0	-   5,5	6,0 -	8,0

При модульном строительстве буровых установок модули имеют стандартизованные габаритные размеры, прочные и жёсткие каркасы и укрытия. Это позволяет размещать их в соответствии с конкретными технологическими схемами в один ряд, в один этаж или многоэтажно (см. рис.6.5).

Рассмотрим (рис. 6.8) монтаж основания типа ОБ-53 (ОБ-53М).

Сначала собирается блок под вышку. На подготовленной строительной площадке с расположенными фундаментами устанавливаются опорные фермы 3, на которых закрепляются хомутами основные левую и правую фермы 2. Затем устанавливается центральная ферма 8 и соединяется она с основными фермами восьмью пальцами. Каждый палец фиксируется чекой, которая шплинтуется. Подроторные балки 11 размещаются на основных фермах и крепятся болтами. Балки между собой и с опорами соединяются связями.

Опоры крепятся к балкам болтами, а связи – пальцами. Таким образом, основные фермы 2 соединены между собой в задней части фермой 8, в средней – балками 11 и спереди – соединительной фермой 12. На основных фермах устанавливаются балки 13.

По углам этих ферм монтируются кронштейны 16 под установку подъёмника вышки. В задней части основания располагаются площадки 7 и 9. Перед сборкой вышки проём в рабочей части площадки закрывается досками толщиной 70 мм. Несущие кронштейны 1 под боковые тяжеловозы крепятся к основанию пальцами, фиксируются чекой и шплинтуются. К центральной ферме 8 прикрепляется кронштейн 10 под передний тяжеловоз.

Сборка приводного блока проводится в следующей последовательности. Устанавливается опора 4. На основную правую ферму 2 и опору 4 помещается и закрепляется хомутами ферма 5, на ней устанавливаются поперечные балки 14 и крепятся болтами. Между балкой и фермой монтируются подкосы и крепятся они вверху и внизу болтами. Затем устанавливаются продольные балки 15 под каркас укрытия 6, балки под масляный бак, монтируется настил и рама под компрессоры, приёмные мосты 17, стеллажи 18 и козырёк 19.

Рассмотрим основание БУ5000/320ЭУК-Я. Установка предназначена для бурения скважин кустовым методом в суровых северных регионах. Основание БУ имеет свои особенности – все основания блоков располагаются в виде эшелона и связаны между собой; основания устанавливаются на специальные направляющие с рельсами, а сами основания снабжены колёсами или роликами. Передвижение в пределах куста осуществляется двумя гидроцилиндрами.

Основания БУ состоят из следующих основных блоков:

- ВЛБ;

- насосный блок;

- компрессорный блок;

- мост приёмный;

- блок промежуточных ёмкостей;

- блок приёмных ёмкостей;

Рис. 6.8. Схема монтажа основания ОБ-53:

1, 10 – кронштейн несущий; 2 – ферма основная; 3 – ферма опорная; 4 – опора;

5 – ферма; 6 – укрытие; 7, 9 – площадка; 8 – ферма центральная; 11, 13 – балка; 12 – ферма соединительная; 14 – балка поперечная; 15 – балка продольная;

16 – кронштейн; 17 – мостки приёмные; 18 – стеллажи; 19 – козырёк

- блок оборудования для цементирования;

- тиристорный блок;

- блок распределительного устройства;

- направляющие.

ВЛБ (рис. 6.9) состоит из ряда узлов, выполненных в модульном исполнении (модуль ротора с приводом, модуль вспомогательной лебёдки, модуль управления). Модули смонтированы на сварной раме и укомплектованы соответствующим оборудованием. Три модуля образуют буровую площадку, верхний ярус основания. Основание должно быть выверено по плоскости с точностью до 1 мм на 1 м длины в двух направлениях.

Рис. 6.9. Основание ВЛБ БУ 5000/320 ЭУК-Я

Нижний ярус основания состоит из двух основных несущих рам, связанных между собой рамой, балками и фермами, на которые опирается буровая площадка. На основных несущих рамах стоит вышка с устройством для подъёма. К несущим рамам подсоединяются балансирные тележки с колёсами, домкраты вертикальные для выравнивания блока при бурении, а также горизонтальные гидроцилиндры для передвижения установки в пределах куста. На поперечной раме устанавливается лебёдка. Основание опирается балансирными тележками на рельсы балок направляющей.

Основания насосного блока, промежуточных, приёмных ёмкостей конструктивно выполнены одинаково.

Мост приёмный (рис.6.10) состоит из трёх основных несущих балок с колёсами, которые устанавливаются на рельсы балок направляющих. Несущие балки снабжены кронштейнами с опорой на тяжеловозы для транспортирования моста приёмного крупным блоком. На балки установлены пять рам, на которых складируются бурильные или обсадные трубы.

Рис. 6.10. Мост приёмный БУ 5000/320 ЭУК-Я

На рамах устанавливаются два консольно-поворотных крана. Рама жёлоба одним концом опирается на центральную раму моста приёмного, а другим на раму центрального модуля ротора и служит для подачи бурильных и обсадных труб на буровую площадку. На противоположный конец центральной рамы моста опирается наклонная рама, которая служит для подъёма грузов с земли с помощью вспомогательной лебёдки. Мост двумя тягами связан с ВЛБ для совместного передвижения в пределах куста. По периметру моста устанавливаются перильные ограждения. Для обслуживания консольно-поворотных кранов имеются специальные стойки с лестницами.

Направляющие в сборе (рис.6.11) представляют собой два ряда балок коробчатого сечения, соединённых между собой болтовыми соединениями. По оси каждой балки имеются балки двутаврового сечения с боковыми отверстиями с шагом 1,5 м для крепления захвата цилиндра перемещения и с отверстиями на верхней плоскости для крепления рельс. С целью обеспечения точного размера между головками рельс ряды балок соединены между собой тягами. Конструкция направляющих позволяет перемещать БУ в пределах куста практически с неограниченным количеством скважин, для чего балки направляющей переставляются по направлению движения.

Рис. 6.11. Направляющая БУ 5000/320 ЭУК-Я

При монтаже для установки направляющих рельсов горизонтально относительно друг друга применяют гидростатический нивелир (рис.6.12). Для этого один из сосудов устанавливается на головке рельса, а другой – на расстоянии допуска и проверяется уровень жидкости в обоих сосудах. Уровни жидкости в сосудах указывают горизонтальность. Корректировка горизонтальности направляющих (рельсов) проводится путём подкладывания (опускания) проверяющих элементов.

На рис. 6.13 изображено направление движения скважин (НДС) и очерёдность разбуривания скважин на кусте.

Рис. 6.12. Гидростатический нивелир

Рис. 6.13. Схема разбуривания куста скважин