Кустовая буровая установка с упрощенной схемой компоновки

Полезная модель относится к нефтегазовому оборудованию и предназначено для кустового бурения разведочных и эксплуатационных нефтяных и газовых скважин. Установка содержит блоки-модули: блок цементирования скважин, блок циркуляционной системы, насосный блок с буровыми насосами 3, блок электрооборудования 4, компрессорный блок, а также вышечно-лебедочный блок, приемный мост с буровыми трубами и стеллажами. Блоки-модули размещены на 4-х параллельных направляющих с возможностью горизонтального перемещения и скомпонованы в два ряда. Все блоки, включая приемный мост и стеллажи, имеют укрытие. При компоновке блоков в два ряда сократились площади для обслуживания буровой установки и сократились коммуникационные связи между блоками-модулями, появилась возможность установки дополнительных блоков и укрытия для обогрева рабочих зон с уменьшением теплопотерь от поверхности укрытий, что повысило эффективность эксплуатации установки. 1 н.п. и 5 ил.

Заявленная полезная модель относится к нефтегазовому оборудованию, а именно, к буровым установкам, и предназначено для кустового бурения разведочных и эксплуатационных нефтяных и газовых скважин.

Для кустового бурения разведочных и эксплуатационных нефтяных и газовых скважин российские и зарубежные производители выпускают специальные кустовые буровые установки, позволяющие производить кустовое бурение (бурение нескольких скважин на одной буровой площадке при перемещении комплекса буровой установки по специальным тумбам-направляющим или специальному основанию).

Известна «Буровая установка» (Патент РФ 24231, дата приоритета 05.10.2001 г., патентообладатель: «Инженерно-экономический внедренческий центр Открытого акционерного общества «Сургутнефтегаз»), содержащая блоки-модули с буровым оборудованием, установленные эшелоном, скрепленные между собой быстроразъемными соединениями и соединенные сквозным проходом от рабочей площадки до концевого модуля. Недостатком такой компоновки блоков является сложность операции по замене модуля в случае выхода его из строя, а также установки дополнительных модулей.

Другие известные кустовые буровые установки также содержат блоки-модули с буровым оборудованием: вышечно-лебедочный блок, блок циркуляционной системы, блок буровых насосов, блок цементирования, компрессорный блок и блок электрооборудования, которые смонтированы на общих направляющих с возможностью горизонтального перемещения по двум направляющим. При этом блоки оборудования приемного моста со стеллажами для работы с трубами расположены сбоку, как правило, перпендикулярно направлению движения буровой установки, из-за чего при перемещении эшелона к другой скважине, блоки, расположенные сбоку эшелона приходится демонтировать.

Расположение блоков кустовой буровой установки на двух общих направляющих для перемещения, имеет существенные недостатки. Размещение технологического оборудования в блоках последовательно в одну линию (эшелоном) исключает возможность установки в непосредственной близости от устья скважины, затрудняет установку дополнительных блоков, требует достаточно большой площадки для размещения установки, что снижает эффективность эксплуатации установки.

Известна «Кустовая буровая установка» (Патент РФ 83280, дата приоритета 23.10.2008 г., патентообладатель «Закрытое акционерное общество «Уралмашоборудование», RU). Кустовая буровая установка содержит вышечно-лебедочный блок, блок циркуляционной системы, блок буровых насосов, компрессорный блок, блок электрооборудования, цементировочный блок, которые расположены эшелоном, при этом каждый блок выполнен в виде модуля, установленного на направляющие балки, с возможностью перемещения по ним. Конструкция установки позволяет устанавливать дополнительные блоки. Данный аналог является наиболее близким по решаемой задаче и поэтому взят за прототип заявленной полезной модели.

Недостатком прототипа является то, что при установке дополнительных блоков кустовая буровая установка значительно увеличивается в длину (100 и более метров), что увеличивает протяженность связывающих технологических и электрических коммуникаций, увеличивает энергетические затраты на перекачку растворов и обогрев помещений, усложняет обслуживание буровой установки. Причем расположение блоков эшелоном приводит к значительному увеличению площади для кустовой буровой установки, требует больших затрат на подготовку дополнительных площадей для ее размещения и эксплуатации, что увеличивает расходы на эксплуатацию установки и делает ее малоэффективной.

Технической задачей заявленной полезной модели является повышение эффективности эксплуатации кустовой буровой установки при строительстве скважин в труднодоступных северных районах.

Технический результат достигается заявленной принципиально новой упрощенной схемой компоновки кустовой буровой установки, которая содержит блоки, выполненные в виде модулей, состоящих из рам с технологическим оборудованием: блок цементирования скважин, блок циркуляционной системы, насосный блок с буровыми насосами, блок электрооборудования, компрессорный блок, а также вышечно-лебедочный блок и приемный мост с буровыми трубами, установленные на направляющие с возможностью горизонтального перемещения, согласно полезной модели установка скомпонована в два ряда на 4-х параллельных направляющих, при этом блоки-модули соединены с системой коммуникаций и установлены с возможностью установки дополнительных блоков и изменения их взаимного положения.

Сущность полезной модели иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 изображена упрощенная схема компоновки кустовой буровой установки.

На фиг.2 изображена упрощенная схема компоновки кустовой буровой установки с обозначением позиций сборочных узлов.

На фиг.3. изображен вид сбоку компоновки кустовой буровой установки.

На фиг.4 изображена площадка для размещения кустовой буровой установки с упрощенной схемой компоновки (заявленной).

На фиг.5 изображена площадка для размещения кустовой буровой установки(прототипа).

Заявлена полезная модель «Кустовая буровая установка с упрощенной схемой компоновки» (фиг.1, 2, 3), которая содержит блоки, выполненные в виде модулей 1, состоящих из рам с технологическим оборудованием (фиг.2, 3). Например, это могут быть: блок цементирования скважин, блок циркуляционной системы, насосный блок с буровыми насосами, блок электрооборудования, компрессорный блок, а также вышечно-лебедочный блок и приемный мост с буровыми трубами, стеллаж (на фиг. не обозначены), установленные на направляющие с возможностью горизонтального перемещения.

Установка скомпонована в два ряда: ряд А и ряд Б на 4-х параллельных направляющих 2, 3, 4, 5 (фиг.2).

В каждом ряду блоки-модули соединены между собой винтовыми тягами и осями, а также соединены с системой коммуникаций и установлены с возможностью изменения их взаимного положения.

Вышечно-лебедочный блок 6 (фиг.2, 3) установлен на внутренних направляющих 3, 4 с выдвижением за габаритную линию компоновки В, образованную блоками-модулями. Все блоки-модули, включая приемный мост и стеллажи к нему, имеют укрытия от нежелательного воздействия климатических условий.

Описание работы.

В цикл строительства скважины входят подготовительные работы, монтаж буровой установки, подготовка к бурению, процесс бурения, укрепление скважины обсадными трубами, укрепление скважины цементированием.

Перед началом монтажа кустовой буровой установки производят подготовку площадки, площадка показана условно на фиг.4, а для сравнения на фиг.5 показана условно площадка прототипа. На площадку фиг.4 устанавливают параллельно друг другу 4 направляющие 2, 3, 4, 5 (фиг.1). После чего производят монтаж конструкции кустовой буровой установки. Блоки-модули, состоящие из рам с технологическим оборудованием, размещают в два ряда А, Б на направляющих 2, 3, 4, 5 в соответствии с их функциональным назначением (фиг.2). Вышечно-лебедочный блок 6 размещают между двумя рядами блоков модулей на центральной паре направляющих 3, 4. Приемный мост с буровыми трубами и стеллажами могут быть установлены в любой ряд компоновки (на фиг. Не обозначено). После чего осуществляют соединение стеллажей с приемным мостом и устанавливают укрытие над приемным мостом и стеллажами.

После монтажа всех блоков кустовой буровой установки, на стеллажи и приемный мост укладывают буровые трубы для подачи их непосредственно на буровую площадку. Бурение скважины производят опусканием бурового инструмента на бурильной колонне с одновременной подачей бурового раствора по контуру его циркуляции. После бурения первой скважины буровую колонну извлекают из скважины, разбирают на свечи (свернутые попарно бурильные трубы) и устанавливают на буровой площадке. На стеллажах и приемном мосте размещают обсадные трубы для опускания их в скважину. Обсадные трубы подают на буровую площадку, где их сворачивают и колонной опускают в пробуренную скважину. Затрубное пространство между обсадной колонной и стенкой скважины бетонируют с использованием оборудования блока цементирования. Завершив работы по цементированию, кустовая буровая установка перемещается внутри кустовой площадки по четырем направляющим от скважины к скважине вместе с технологическим и электрическим оборудованием, расположенным на блоках-модулях, без демонтажа всех блоков-модулей, включая приемный мост и стеллажи для труб. В прототипе при движении буровой установки к следующей скважине приходится демонтировать блоки-модули и стеллажи для труб, которые расположены по сторонам эшелона на дополнительных направляющих.

Такое размещение блоков кустовой буровой установки обеспечивает сокращение коммуникационных связей до 30%, сокращение площади для обслуживания буровой установки до 40% (фиг.4, 5) и снижение теплопотерь от поверхности укрытий всего бурового комплекса до 30%. При этом дополнительно укрывается и устанавливается обогрев рабочих зон приемного моста со стеллажами, что позволяет повысить механизацию работы с трубами и повысить производительность и безопасность выполнения этих работ, обеспечить удобство обслуживания и ремонта блоков установки.

При использовании заявленной кустовой буровой установки с упрощенной схемой компоновки:

- сократилась занимаемая площадь и площадь обслуживания буровой установки, что уменьшило затраты на подготовку кустовой площадки;

- снизились затраты времени на передвижку всего комплекса оборудования от скважины к скважине;

- оптимизировалось расположение технологического оборудования буровой установки и повысилось качество выполнения работ;

- сократились потери тепла в окружающую среду за счет оптимизации геометрических форм кустовой буровой установки.

Заявленная кустовая буровая установка с упрощенной схемой компоновки в «два ряда» вместо известной компоновки «эшелоном» позволяет повысить безопасность и производительность труда обслуживающего персонала, улучшить условия работы обслуживающего персонала при проведения работ, что повысило эффективность эксплуатации кустовой буровой установки при кустовом бурении разведочных и эксплуатационных нефтяных и газовых скважин, особенно в труднодоступных северных районах.

Кустовая буровая установка с упрощенной схемой компоновки, содержащая блоки, выполненные в виде модулей, состоящих из рам с технологическим оборудованием, блок цементирования скважин, блок циркуляционной системы, насосный блок с буровыми насосами, блок электрооборудования, компрессорный блок, а также вышечно-лебедочный блок и приемный мост с буровыми трубами, установленные на направляющих с возможностью горизонтального перемещения, отличающаяся тем, что установка скомпонована в два ряда на 4-х параллельных направляющих, при этом блоки-модули соединены с системой коммуникаций и установлены с возможностью изменения их взаимного положения.