Desenul unei instalații de foraj. Instalații de foraj

O instalație de foraj, sau pur și simplu o instalație de foraj, este un complex de echipamente și structuri de foraj concepute pentru forarea puțurilor și pentru efectuarea unei sarcini principale - realizarea unei gauri pentru un robinet din care vor curge „bani reali” sub formă de petrol sau gaz.

Raport privind forarea adâncă la o adâncime de 3-4 km sub pământ. Pentru iubitorii de tehnologie aspră.

Regiunea Orenburg. Rabatarea instalației de foraj în timpul instalării:

Prima aterizare este la forajul 5115. Aparat de foraj ZJ50DBS produs de compania chineză Sichuan Honghua Petroleum Equipment Co. Ltd. Aici instalațiile de foraj se numesc platforme. O instalație de foraj costă aproximativ 15 milioane de dolari:

Instalațiile de foraj sunt foarte vorace - o astfel de instalație consumă 4 tone de motorină pe oră.

Pompe pentru injectarea noroiului de foraj. O astfel de soluție, furnizată prin țevi în puț, rotește un burghiu cu atașamente de diamant:

După cum sa menționat deja, o instalație de foraj într-un câmp explorat îndeplinește o sarcină principală - face o gaură pentru un robinet din care vor curge bani reali. O companie de producție de petrol sau gaze comandă astfel de lucrări pe terenul său și plătește generos pentru aceasta:

Adâncimea unui astfel de puț este de 3-4 km. Mai mult, poate merge nu pe verticală, ci într-un unghi. Turnul stă aici, iar fântâna este forată undeva la un kilometru distanță.

Într-o conversație privată, muncitorii și-au lăudat instalația de foraj: „Este o mașină bună, de încredere”:

Vehiculele noastre - acționarii zboară într-un Mi-8, jurnaliști în celălalt:

Decolare:

A doua aterizare la locul de foraj nr. 13 (puțul 4015) la câmpul Lebyazhinskoye. Aici, în câmpurile petroliere deținute de TNK-BP, își desfășoară activitatea compania Gazprom Burenie. Această instalație de foraj nu este diferită de cea în care am fost acum o oră:

Cel galben nu este un tobogan, ci o jgheab de evacuare de urgență din platformă:

După ce am zburat peste cincisprezece instalații de foraj în diferite etape de instalare și exploatare, ne-am luat rămas bun de la Orenburg și am mers la Novy Urengoy.

Zburăm la 200 km distanță, unde instalația de foraj nr. 7 a companiei NEU lucrează pe malul golfului Tazovskaya. Norii sunt jos, nu este vreme, nu am fost lăsați să ieșim din aeroport mult timp și elicopterul zboară jos, chiar deasupra tundrei:

Undeva acolo, nu departe, după standardele locale, zburam cu macarale în acea zi:

Golful Tazovskaya- parte a golfului Ob din Marea Kara. Acesta este un câmp unic Yurkharovskoye - 100 de miliarde de metri cubi de gaz:

Zburăm până la instalația de foraj. Ea a lucrat deja mult în acest loc:

După aterizare, elicopterul nostru a început imediat să fie aspirat în nisip. Apoi abia au decolat:

Totul aici este deja familiar și, se pare, încep să înțeleg bine tehnologia de foraj:

Complex rezidențial pentru lucrători în schimburi la o fabrică de procesare a gazelor:

Drumuri dificile din Yamal. Camion blocat:

În drum spre Novy Urengoy, am zburat în jurul instalației de foraj îmbunătățite VTB-Leasing - instalația este plasată pe șine și se deplasează de-a lungul acestora. Totul este produs intern. Economie enormă de timp la dezasamblarea/asamblarea mașinii. Iată cum se mișcă când este asamblat:

Și în sfârșit, câteva fotografii dintr-una dintre zonele de depozitare de foraj. În acea zi, la acest amplasament erau depozitate patru instalații, care sunt planificate pentru modernizare:

Forarea unui puț pe un șantier este o sarcină la scară largă. Nu orice proprietar de locuință își poate permite serviciile unei echipe de profesioniști, iar angajarea „meșteșugarilor” înseamnă, în cele mai multe cazuri, doar a arunca bani.

Este mai ușor să faci singur toată munca: muncești mai mult pentru tine și ai mai puține cheltuieli. În plus, dacă îți faci singur o instalație de foraj, costurile vor părea literalmente ridicole în comparație cu prețurile reale ale forajului.

Vă vom spune cum să faceți o mașină pentru excavarea manuală a unei prize de apă pe un șantier. Informațiile pe care le prezentăm se bazează pe experiența practică a foratorilor independenți. Pentru a completa percepția asupra unui subiect dificil, informațiile propuse sunt completate cu diagrame utile, colecții de fotografii și videoclipuri.

Un găuritor începător trebuie să aibă răbdare și să se pregătească pentru a efectua munca nu cea mai ușoară.

Veți avea nevoie, de asemenea, de instrumente disponibile și materiale ieftine pentru a face o instalație și o instalație de foraj, precum și de bun simț și câțiva prieteni care să vă ajute.

Galerie de imagini

Forarea puțurilor este o lucrare asemănătoare cu arta, deoarece rezultatul este imprevizibil și fiecare structură este unică. Sarcina este de a face un puț lung și îngust în pământ până la acvifer și de a coborî o țeavă de carcasă în el pentru a întări pereții excavației.

În acest proces, va trebui să extragi mult pământ, iar acest sol poate fi foarte diferit: de la bucăți de granit până la nisip amestecat cu apă.

Depinde mult de adâncimea acviferului. Uneori trebuie să mergi mai puțin de 10 metri pentru a ajunge acolo, iar uneori ajunge la câteva zeci sau chiar sute de metri. Toate acestea afectează metodele de foraj și sincronizarea. Pentru a construi un puț, există două metode principale: șoc-frânghie și rotativă, în interpretarea modernă a melcului.

În primul caz, folosind un proiectil îngust și greu numit baler. Este suspendat de o frânghie sau cablu, care este aruncat peste un bloc atașat de un trepied. Un troliu motorizat este folosit pentru a scoate burghiul din arbore, deși acest lucru se poate face și manual dacă se dorește.

Proiectilul este aruncat de mai multe ori pe fundul minei de la o înălțime de câțiva metri. Află pământul, din care o parte cade în cavitatea dispozitivului de evacuare. După ce intră adânc în pământ aproximativ 0,5 m, burghiul este scos din trunchi. Carcasa este curățată și aruncată înapoi în mină. Procesul se repetă până ajung la apă.

Metoda frânghiei de șoc este foarte veche, este folosită de secole, dacă nu de milenii. Realizarea unui bailer este relativ ușoară; veți avea nevoie de tablă de oțel cu grosimea de 4-5 mm sau de o țeavă cu pereți groși Ø 110-120 mm, precum și abilități de lucru cu un aparat de sudură. Și poți lucra chiar și cu un bailer singur, deși cu un asistent lucrurile vor merge mult mai repede.

Avantajele găuririi cu percuție nu sunt doar disponibilitatea acesteia. Bailerul este fiabil, trece prin aproape orice sol, cu excepția rocilor stâncoase. Dacă este necesar să depășiți un strat de lut nisipos sau lut, dispozitivul de evacuare este înlocuit cu o sticlă de dimensiuni adecvate - un cilindru îngust fără supapă în partea inferioară.

Bailer-ul este folosit pentru ridicarea tuturor tipurilor de soluri necoezive: nisip, piatra sparta, pietris si pietris. Este folosit pentru curățarea fundului puțului și în timpul funcționării minei pentru îndepărtarea depozitelor de nămol

Sticla distruge eficient rocile de argilă, care, datorită propriei capacități de a compacta și de a se lipi de pereți, sunt ținute în cavitatea sa.În găurirea manuală cu frânghie cu percuție, găuritul și sticla sunt alternate după nevoie.

Imediat ce trecerea prin baler este redus semnificativ, inseamna ca a intalnit un acoperis de lut sau nisipos, motiv pentru care se inlocuieste cu un pahar. De îndată ce pământul distrus în puț nu mai rămâne în cavitatea paharului, acesta este înlocuit cu un baler.

Într-o „ședință” puteți adânci axul cu un metru, deși mai des această cifră este mai modestă, aproximativ 20-40 cm. Acesta este dezavantajul metodei frânghiei de șoc - este nevoie de mult timp pentru a funcționa. Pe solurile argiloase, plastice, este mai eficient să folosiți un melc sau, altfel, un burghiu cu spirală.

În găurirea manuală, este de cele mai multe ori necesar să combinați metodele de frânghie de percuție cu cele rotative, deci este mai bine să vă aprovizionați cu setul minim de proiectile prezentat în diagramă.

Instrumentul de lucru al unei instalații de melc este o coloană de tije cu un burghiu la capătul inferior. Instrumentul este literalmente înșurubat în pământ, care este parțial ținut de lamele sale.

Periodic, melcul împreună cu solul afânat este îndepărtat la suprafață, iar fața cu gunoiul prăbușit este curățată cu un găuritor. Apoi, din nou, pătrunzând mai adânc în pământ cu fiecare viraj.

Tijele sunt crescute treptat pe măsură ce arborele se adâncește. În primul rând, lungimea șirului de foraj este mărită prin atașarea unei tije. Când partea sa superioară este aproape la nivel cu capul puțului, atașați al doilea, apoi al treilea etc.

Burghiul poate fi rotit manual sau folosind un rotor cu motor electric. Pentru a ține tija în poziția verticală corectă, instalațiile de foraj mobile industriale folosesc un cadru vertical atașat de pat. Folosind acest principiu, vă puteți crea propria mașină.

Diagrama prezintă o versiune a unei instalații de foraj de casă, precum și rezultatul: un dispozitiv relativ compact pentru forarea puțurilor

Concomitent cu adâncirea sondei este tubulată, i.e. în deschiderea forată este instalată o țeavă, al cărei diametru este cu 1-2 cm mai mare decât aceeași dimensiune a proiectilului. Legăturile de carcasă sunt conectate într-o singură structură prin înșurubare sau sudură.

Dacă o cantitate mare de apă este furnizată într-un puț cu carcasă sub presiune, fundul poate fi curățat fără utilizarea unui dispozitiv de evacuare. Această metodă a fost folosită cu succes de echipe de profesioniști. Apa erodează solul afânat și îl spală la suprafață.

Fluidul de foraj accelerează lucrul de mai multe ori, dar totul în jur va fi inundat cu apă amestecată cu murdărie. Și nu poți trece prin soluri stâncoase în acest fel. Toate acestea trebuie luate în considerare înainte de a începe să vă faceți propria instalație de foraj. În plus, trebuie să vă decideți asupra scopurilor și obiectivelor dvs.

Dacă aveți nevoie de o unitate pentru construcția doar a una sau două puțuri, nu trebuie să vă faceți griji prea mult cu privire la minuțiozitatea execuției. Dar o instalație de foraj solidă și durabilă poate fi un motiv bun pentru a începe propria afacere de foraj de puțuri.

Fabricarea instalației de foraj cu frânghie cu percuție

Un trepied cu baler este un design simplu, ca tot ce este ingenios. Dimensiunile sale pot fi estimate „cu ochi”; aici nu sunt necesare calcule de inginerie deosebit de precise. De exemplu, înălțimea trepiedului pe care va fi atașat dispozitivul ar trebui să fie cu aproximativ un metru mai mare decât acest burghiu.

Dacă se realizează la subsolul unei case, dimensiunea structurii va fi limitată de înălțimea tavanului.

Găurirea cu frânghie de impact se efectuează folosind un proiectil greu - un baler. Este aruncat jos de la înălțime, pământul se prăbușește și umple cavitatea din interiorul căsuței, după care dispozitivul este îndepărtat și curățat.

Într-un spațiu deschis, dispozitivul poate fi atârnat mai sus pentru a crește forța de impact. Dar nu-l pune prea sus, nu este eficient. Bailerul în sine ar trebui să fie destul de greu. Pentru a slăbi eficient solul, este mai bine să faceți crestături pe talpa acestuia sau să șlefuiți o margine ascuțită.

Lungimea optimă pentru găurire este considerată a fi între 1,8 și 2,2 metri, astfel încât găuritorul să poată ajunge liber în vârful burghiului pentru a atașa sau deconecta cablul. Cu toate acestea, în găurirea manuală, cea mai bună lungime a căsuței este considerată a fi 1,0 - 1,2 m. Această dimensiune vă permite să ajungeți la fundul proiectilului cu mâna dacă acesta nu se golește atunci când se lipește lut, de exemplu.

La găurirea cu percuție pe cablu se folosește un baler cu o lungime de aproximativ 1,2 - 2,0 metri. Proiectilul trebuie să fie suficient de greu pentru a sparge solul și a-l trage la suprafață în cantități mari

Un bailer este cel mai adesea realizat dintr-o bucată de țeavă metalică; grosimea metalului dorită este de 4-6 mm.

Pentru a realiza un astfel de dispozitiv de foraj, trebuie efectuate următoarele operații:

1. Pregătiți o bucată de țeavă de dimensiune adecvată.
2. Faceți o supapă în partea de jos a proiectilului.
3. Sudați o plasă de protecție deasupra.
4. Fierbeți mânerul sau „urechile” pentru a fixa frânghia.
5. Ascuțiți partea inferioară a proiectilului sau sudați mai mulți „dinți” din bucăți de metal sau bucăți de sârmă groasă.
6. Faceți un trepied din țevi metalice.
7. Instalați un bloc, troliu și motor pentru a ridica proiectilul de pe arbore.
8. Legați o frânghie de gălăgie și asamblați structura.

Supapa de evacuare merită o atenție specială. Proiectilele cu diametru mic folosesc o supapă cu bilă. O bilă de metal cu un diametru puțin mai mare de jumătate din diametrul găurii este potrivită pentru rolul său.

Dacă nu se găsește o minge potrivită, aceasta poate fi făcută din materiale vechi. De exemplu, în aceste scopuri se folosește adesea un amestec de plumb și rășină epoxidică; rolul matriței de turnare este jucat de un fel de minge pentru copii din plastic sau cauciuc.

Supapa de lamelă a unui baler constă dintr-o bucată rotundă de metal care închide golul din partea inferioară a paharului, precum și un arc care îl ține închis.

O șaibă cu o gaură al cărei diametru este mai mic decât dimensiunea bilei este sudată în partea de jos, astfel încât să nu zboare afară. În aceleași scopuri, în partea de sus, la o oarecare distanță de grila de protecție se pune un opritor - o bucată de metal care limitează mișcarea în sus a mingii. O rețea de sârmă previne căderea bucăților mari de pământ din coș.

Bila supapei nu trebuie să scadă sub nivelul marginii ascuțite sau al dinților metalici, altfel va absorbi forța impactului. Pe de altă parte, „dinții” nu trebuie făcuți prea lungi, altfel nu vor permite ca o parte a solului să pătrundă în interiorul căsuței.

O fereastră este decupată în treimea superioară a corpului de evacuare. Va fi necesar atunci când un dispozitiv de evacuare complet trebuie să fie curățat de pământul care s-a acumulat în interior.

Pentru a face o supapă cu bilă pentru un baler, aveți nevoie de o bilă de metal cu un diametru de aproximativ 60 mm. Un astfel de element poate fi îndepărtat dintr-un rulment mare

O altă opțiune de supapă este o supapă petală. Este realizat dintr-o bucată de metal. Supapa de lamelă arată ca o ușă rotundă atașată la un arc în partea de jos a dispozitivului. Când proiectilul se mișcă în jos, supapa se deschide sub presiunea solului, iar apoi arcul îl închide și ține pământul în interior. Uneori, o astfel de supapă este sigilată cu o bucată de cauciuc, dar acest lucru nu este necesar.

Dacă în timpul forajului se dovedește că captează prea puțin sol, poate că trebuie doar să corectați puțin designul. Uneori trebuie să deschideți puțin spațiul liber din partea de jos a dispozitivului. Dacă proiectilul se dovedește a fi prea ușor, ar trebui să fie ponderat.

Pentru a face acest lucru, partea superioară a boilerului este uneori umplută cu beton. Dar puteți atașa pur și simplu o sarcină suplimentară deasupra unei articulații mobile.

Un trepied pentru găurirea cu frânghie de impact poate fi realizat dintr-o țeavă metalică, dar pentru utilizare pe termen scurt este potrivit și lemnul durabil, de exemplu cherestea de 150-200 mm.

Pe solurile vâscoase, poate fi eficient un tip de baler fără supapă. Pământul dens este împachetat în interiorul proiectilului și ținut acolo în mod natural. Un astfel de dispozitiv este curățat printr-un orificiu vertical îngust pe lateral.

Dacă este posibil și necesar, ar trebui să faceți două găuri diferite pentru a le folosi pe soluri diferite. Bailer-ul este, de asemenea, folosit pentru a curăța puțul finit de nisip și murdărie. Dar în această situație nu este nevoie să faceți un proiectil atât de mare; un dispozitiv de aproximativ 0,8 -1,0 metri lungime va face.

Construcția unei mașini de găurit cu melc

Cadrul unei astfel de instalații poate fi realizat sub forma unui trepied, dar mai des este realizat din ghidaje verticale montate pe un suport și conectate în partea de sus printr-o structură orizontală. Cadrul mașinii trebuie să țină în mod fiabil șirul de lucru al tijelor de extensie atunci când le scoateți din puțuri.

Diagrama arată clar structura unei instalații de foraj pe un cadru metalic cu un pivot, un burghiu, un troliu electric și un motor angrenaj (+)

Burghiul se face astfel:

1. Câteva spire ale unei benzi metalice sunt sudate pe o secțiune a unei țevi metalice înguste de aproximativ 1,5 metri lungime pentru a crea ceva ca un filet.
2. Cuțitele sunt atașate de marginile melcului, ale căror margini de tăiere trebuie să fie în unghi față de orizontală.
3. Cuțitele sunt ascuțite.
4. Un T cu filet interior este înșurubat sau sudat pe marginea superioară a burghiului.
5. Se pregătesc secțiuni de țeavă metalică de același diametru. precum și țeava melcului, pentru a mări și mai mult lungimea garniturii de foraj. Acestea sunt mrenele.
6. Pe aceste bucăți de țeavă sunt tăiate fire pentru a le conecta sau se face un orificiu pentru fixare cu un știft de blocare.

Cu toate acestea, pentru a crește lungimea tijei de foraj, se folosește cu succes și o cuplare sau o conexiune de blocare. Bascul de foraj poate fi realizat din tevi metalice, canale sau lemn. Principalul lucru este că ține în siguranță șirul de foraj.

Un bloc este instalat în partea superioară a cadrului, care este conectat la un troliu pentru a ridica șirul țevii cu burghiul. Se crede că un turn este necesar doar atunci când adâncimea este mai mare de opt metri. O structură mică poate fi găurită fără ea, dar munca va fi totuși dificilă.

Creșterea lungimii tijei de foraj face struna mai grea, așa că pentru a o ridica se folosește un motor electric cu troliu. Dacă intenționați să efectuați găurire „umedă”, burghiul este, de asemenea, rotit folosind un motor electric.

Experții consideră că cea mai bună opțiune pentru aceste scopuri este un dispozitiv standard cu o putere de 2,2 kW la 60-70 rpm, care poate fi alimentat de la o priză obișnuită de 220 V. Pot fi potrivite modele precum 3MP 31.5, 3MP 40 sau 3MP 50. .

Un pivot este un element cu ajutorul căruia se transmite momentul de antrenare de la motorul electric la tija de foraj. Prin el, fluidul de foraj este, de asemenea, furnizat în mină. Tijele de foraj sunt fixate pe partea mobilă a acestui dispozitiv. O țeavă specială etanșată este proiectată pentru fluidul de foraj.

Diagrama arată proiectarea unui pivot pentru o instalație de foraj de dimensiuni mici. Prin conducta laterală, lichidul de spălare este furnizat în arbore (+)

Deoarece pivotul se mișcă constant în timpul găuririi, dacă este executat prost, se poate rupe foarte repede. Pentru a preveni acest lucru, trebuie respectate două reguli: utilizați numai oțel de înaltă rezistență pentru fabricarea acestuia și asigurați un spațiu minim între elementele statice și mobile ale dispozitivului.

După cum sa menționat deja, nu există reguli foarte stricte atunci când se construiesc instalații de foraj autofabricate pentru puțuri. Cel mai adesea, se construiește o structură hibridă, care permite utilizarea simultană atât a metodei de percuție-frânghie, cât și a găuririi rotative.

În acest design, același cadru este aranjat, permițându-vă să treceți de la o metodă la alta fără a face modificări de design.

Dacă doriți să o faceți profesional, atunci este mai bine să cumpărați toate piesele laterale, decât să o faceți singur sau să o închiriați. Poți comanda toate aceste elemente de la un strungar cu experiență. Va trebui să cumpărați un motor electric de încredere cu o cutie de viteze și o pompă cu motor, un furtun și un furtun dacă intenționați să efectuați lucrări folosind presiunea hidraulică.

Este mai bine să faceți cadrul și să găuriți după ce au fost achiziționate pivotul, motorul electric și troliul. Acest lucru vă va permite să potriviți corect și rapid toate părțile instalației între ele. Pentru a putea extinde tije mai lungi pe burghiu, se recomanda realizarea unui cadru cu o margine de aproximativ 3,3 m.

Oțel de înaltă calitate trebuie utilizat pentru a face pivotarea și încuietorile, deoarece aceste părți ale structurii suportă cele mai mari sarcini în timpul procesului de forare.

De asemenea, puteți face singur un pivot pentru o instalație de foraj de casă, dar va fi mai ușor și mai fiabil să utilizați un model industrial al unui astfel de dispozitiv

Oțelul călit nu este foarte potrivit pentru fabricarea instalațiilor de foraj de casă, deoarece după procesare necesită măcinare suplimentară, este mai bine să folosiți oțel obișnuit. Cel mai bine este să folosiți fire trapezoidale mai degrabă decât conice pe tije.

Are suficiente caracteristici de rezistență și orice strunjitor poate manipula astfel de fire. Dar pentru a face o lansetă cu fir conic, va trebui să cauți un specialist.

Pentru găurirea la o adâncime mai mare de 30 de metri, se recomandă realizarea de tije din țevi cu un perete de 5-6 mm grosime. Țevile obișnuite cu un perete de 3,5 mm pot să nu reziste la astfel de sarcini. Pentru a face un burghiu, este mai bine să luați nu oțel aliat, ci oțel obișnuit, astfel încât să nu existe probleme în timpul procesului de sudare.

Pentru găurirea solurilor dure, este logic să folosiți un burghiu industrial de înaltă rezistență. Un efect bun se obține prin utilizarea unui proiectil cu trei lame. În timpul funcționării acestuia se folosește rotația ciclică, care permite afânarea cât mai eficientă a solului.

Uneltele de găurit pentru lucru manual vin în diferite modele. Există modele cu lingură și bobină, precum și un burghiu. Burghiile cu lingura sunt eficiente pe solurile din plastic: lut nisipos, lut, lut. Cuțitul unui astfel de burghiu este de obicei realizat sub forma unei găleți. Puteți face singur un astfel de burghiu dintr-o țeavă cu un diametru adecvat.

Pe lut dens puteți folosi și un burghiu spiralat. Acest dispozitiv seamănă cu un tirbușon, iar elementul de tăiere este unul bifurcat, așa-numita coadă de rândunică. O alternativă la un șnec de șarpe este un șnec de gheață, dar este posibil să nu fie la fel de eficient.

Pe roci dure, un burghiu cu un unghi de vârf de 110-130 de grade funcționează cel mai bine. Dalta poate avea forme foarte diferite, deoarece sunt concepute pentru a distruge roci de diferite grade de duritate.

Burghiul este potrivit pentru lucrul pe soluri dure și moi. Un astfel de burghiu poate fi realizat din materiale vechi

Pentru a foraj secțiuni geologice complexe, uneori este mai bine să folosiți două etape de foraj cu două burghie diferite. În primul rând, găurirea se face cu un burghiu îngust, de aproximativ 80 mm în diametru. După un astfel de foraj exploratoriu, se lucrează cu un burghiu cu diametru mai mare pentru a obține o sondă de dimensiunea necesară.

Capacitatea de ridicare a troliului trebuie să fie de cel puțin o tonă. Pe lângă troliul electric, unii meșteri instalează imediat altul, mecanic. Se descurcă mai eficient în unele cazuri, de exemplu, dacă conducta de carcasă este blocată. Se recomandă utilizarea a două panouri de comandă diferite pentru motorul electric și troliu.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul #1. O privire de ansamblu vizuală a unei instalații de foraj auto-realizate:

Videoclipul #2. Opțiunea unei instalații de foraj de tip combinat pentru forarea cu frânghie cu percuție și melc:

Videoclipul #3. Folosirea unui baler pentru găurirea cu percuție prin cablu:

O instalație de casă pentru forarea puțurilor nu este o unitate foarte complexă, lăsând loc pentru lucrări de inginerie. Dar trebuie amintit că componentele și mecanismele unui astfel de dispozitiv suferă sarcini semnificative în timpul procesului de forare. Prin urmare, materialele trebuie să fie durabile, iar munca trebuie făcută cât mai bine posibil.

Sondele sunt forate folosind instalații de foraj, echipamente și unelte.

Instalație de foraj este un ansamblu de echipamente de suprafață necesare efectuării operațiunilor de foraj de sondă. Toate instalațiile de foraj sunt împărțite în 11 clase, pentru explorarea profundă și forajul de producție. Clasa instalației de foraj este selectată în funcție de adâncimea condiționată a puțurilor de foraj cu o greutate de 1 m a garniturii de foraj de 30 kg.

* Cea mai utilizată unitate în forajul în cluster este BU-3000EUK(Cu uh acționare electrică, la capacitate de instalare universală pentru La foraj oral. Se mai folosesc instalații de foraj: Uralmash-3D-76, BU 5000/320 ESK-BMCH, BU 3900/225 EChK-BM-3, ZJ-40(50), MBU-125, UPA-100, ARB-100, TD - 125 etc.

În funcție de scopul sondei, de adâncimea acesteia, de condițiile geologice și climatice ale zonei, legăturile de transport, instalațiile de foraj sunt echipate diferit și, în toate cazurile, se străduiesc pentru cel mai simplu set de echipamente de foraj care asigură o calitate înaltă, fără accidente. constructie cu timp si bani minim.puturi.

Toate echipamentele instalației de foraj pot fi combinate în mai multe blocuri principale:

1 - foraj de foraj cu un sistem de deplasare, un troliu de ridicare, comenzi și o punte pentru asamblarea, acceptarea și depozitarea țevilor de foraj și tubaj;

2 - unitate de putere, formată din mai multe motoare diesel sau electrice, destinate antrenării rotorului și troliului de ridicare, inclusiv un sistem de transmisii, cutii de viteze, cardane și scripete;

3 - unitate de pompare pentru spălarea sondei, incluzând una, două sau trei pompe de foraj cu acționare electrică sau diesel.

4 - un sistem de circulație, care include mai multe recipiente pentru depozitarea fluidului de foraj, malaxoare electrice, o unitate de pregătire și reglare a proprietăților fluidului de foraj, o unitate de curățare a tăierilor de foraj, jgheaburi cu supape pentru manipularea fluxului de fluid care iese din puț în timpul forajului.

Instalația de foraj include:

1. Instalație de foraj.

Această structură deasupra puțului pentru efectuarea operațiunilor de testare, amplasarea standurilor de foraj, servește ca bază pentru amplasarea și instalarea echipamentelor de foraj.

Distinge două tipuri de turnuri: turnȘi catarg. Sunt realizate din țevi sau oțel laminat. turn turn este o piramidă tetraedrică trunchiată obișnuită a unei structuri reticulate. Turnuri tip catarg Există suport unic și suport dublu (în formă de A). Acestea din urmă sunt cele mai comune. Turnurile în formă de A necesită mai multă muncă de fabricat și mai puțin stabile, dar sunt mai ușor de transportat dintr-un loc în altul și de instalat/demontat.

Parametrii de bază ai instalației de foraj– capacitatea de ridicare, înălțimea, capacitatea „magazinei” pentru instalarea instrumentului de foraj, lungimea standului poziționat, greutatea turnului.

Derrick sau montat folosind ascensoare și cricuri în secțiuni separate și apoi conectându-le, cu coarda superioară cu blocul de coroană fiind montată mai întâi și coarda inferioară ultima, sau asamblată orizontal pe sol și apoi ridicată în poziție verticală.

După instalarea turnului pe fundații sau platforme, acesta este întărit cu fire, apoi este instalat un troliu de ridicare.

Urmatorul pas instalați unitatea de alimentare pentru conducerea troliului și rotorului, sistemul de transmisie, ambreiajul pneumatic și sistemul de frânare hidraulic, panoul de comandă. Troliul este echipat cu o frânghie de călătorie, al cărui capăt este trecut prin scripetele blocului coroană și blocului de deplasare ( palan cu lanț) și atașat la baza turnului cu un dispozitiv special ( capat de drum). Rotorul este instalat și conectat la motoare printr-o transmisie cu lanț folosind un ambreiaj pneumatic.

Simultan sau alternativ instalați blocul pompei și busolasistem de țiune. Pompele sunt antrenate de la motoare prin curele trapezoidale și scripete. Sistemul de circulație este conectat la pompele de foraj prin conducte și echipat cu site vibrante pentru separarea particulelor relativ mari de debit de foraj (nămol) din agentul de foraj, separatoare de nisip și separatoare de nămol pentru o purificare mai fină a agentului de spălare și un degazator pentru purificare. fluidul de foraj din gaz.

Mixere mecanice si hidraulice, pompe centrifuge ( pompe de rapel), alimentarea cu fluid pompelor de noroi. Unitatea de preparare a agentului de spalare ( BPR).

2. Desenele.

Structura de foraj este concepută pentru coborârea și ridicarea garniturii de foraj, alcătuirea și deșurubarea țevilor, coborârea șirurilor de carcasă, ținerea suspendată a unui șir staționar sau coborârea lent (alimentarea) a acestuia în timpul procesului de foraj.

În unele cazuri, un foraj de foraj este utilizat pentru a transmite puterea de la motor la rotor, trage sarcini și alte lucrări auxiliare.

3. Complexul de coborâre și ridicare al instalației de foraj (imagine). Este un mecanism de scripete format dintr-un bloc de coroană 4, un bloc de deplasare (în mișcare) 2, o frânghie de oțel 3, care este o legătură flexibilă între dispozitivele de tracțiune 6 și mecanismul 7 de fixare a capătului fix al frânghiei. Blocul de coroană 4 este instalat pe platforma superioară a forei de foraj 5. Capătul mobil A al cablului 3 este atașat de tamburul troliului 6, iar capătul fix B este atașat prin dispozitivul de fixare 7 la baza forei. Un cârlig 1 este atașat de blocul de deplasare, pe care este suspendat pe chingi un elevator de țeavă sau un pivot. În prezent, blocul de călătorie și cârligul de ridicare sunt combinate într-un singur mecanism - bloc de cârlig.

Sistemul de scripete (scripeți) al instalațiilor de foraj este proiectat pentru a transforma mișcarea de rotație a tamburului troliului în mișcare de translație (verticală) a cârligului și pentru a reduce sarcina asupra ramurilor de cablu și a forajului de foraj.

O frânghie de oțel este trecută printr-o anumită ordine prin scripetele de frânghie ale blocului coroană și ale blocului de călătorie, dintre care un capăt ("mort") este atașat de grinda cadrului turnului, iar celălalt, numit alergare (conducere)- la tamburul troliului.

Pe baza capacității de încărcare și a numărului de ramuri de frânghie din echipament, sistemele de călătorie sunt împărțite în diferite dimensiuni standard. La instalațiile de foraj cu o capacitate de ridicare de 50-75 de tone se folosește un sistem de deplasare cu un număr de scripete de 2\3 și 3\4; în instalații cu o capacitate de ridicare de 100-300 de tone - un sistem de deplasare cu un număr de scripete 3\4, 4\5, 5\6 și 6\7. În desemnarea sistemului de tachelaj, prima cifră arată numărul de scripete de frânghie ale blocului de călătorie, iar a doua - numărul de scripete de frânghie ale blocului coroană.

blocul coroanei Este un cadru pe care sunt montate axe și suporturi cu scripete. Uneori, cadrul este realizat ca o singură bucată cu vârful turnului.

Bloc de călătorie Este o carcasă sudată care găzduiește scripete și unități de rulmenți.

Corzi de călătorie Sunt cabluri rotunde din oțel, cu șase rânduri, ale unei structuri de cabluri încrucișate. Șuvițele, răsucite într-o frânghie în jurul unui miez organic sau metalic, sunt realizate din oțel cu conținut ridicat de carbon și mangan de mare rezistență, cu un număr de fire de la 19 la 37. Ținând cont de locul de atașare a capătului de rulare al frânghia în direcția înfășurării sale pe tambur, frânghiile de deplasare așezate pe dreapta cu diametre de 25 sunt utilizate pentru găurirea tramelor , 28, 32, 35, 38 mm. Cele mai comune frânghii cu miez organic și plastic sunt de 28 și 32 mm în diametru. La adâncimi de peste 4000 m se folosesc frânghii cu miez metalic.

Cârlige de foraj iar blocurile cu cârlig sunt proiectate pentru agățarea sculelor de foraj și ascensoarelor pe ele în timpul forajului în timpul operațiunilor de ridicare.

Blocuri cu cârlig(cârligele conectate la blocul de călătorie) au o serie de avantaje: înălțimea totală mai mică decât blocul de călătorie și cârligul combinate, design mai compact. Dezavantajele includ masa lor mare.

Cârligele vin cu o capacitate de ridicare de 75, 130, 200, 225t.

.Slinguri de foraj- acestea sunt legăturile care leagă cârligul de liftul pe care este suspendată unealta de foraj sau șirul de tubaj. Capacitatea de ridicare a curelelor este de 25, 50,75, 125, 200 si 300t.

În funcție de natura impactului asupra rocilor, metodele de foraj sunt împărțite în:

· mecanic,

· termice, fizice și chimice,

· scânteie electrică.

Cele mai utilizate metode implică impactul mecanic asupra rocilor. Găurirea mecanică se realizează prin metode de impact și rotative.

Forarea cu impact a puțurilor este utilizată pe scară largă în explorarea geologică pentru apă, studii geotehnice, exploatarea în cariere a zăcămintelor de minerale solide și ventilarea lucrărilor miniere.

Foraj cu percuție . Burghiul, sub propria greutate, cade pe față de sus, distrugând stânca cu un burghiu. Pentru a procesa uniform fața și a da puțului o formă cilindrică, este necesar să rotiți proiectilul printr-un anumit unghi după fiecare impact. Pe măsură ce roca este distrusă, frânghia este derulată treptat din tamburul troliului, alimentând bitul după fața care avansează.

Schema schematică a forajului mecanic cu frânghie de percuție este prezentată în Figura 1.

Figura 1. Schema forajului cu percuție-frânghie

1 – dalta

2 – tija de soc

3 – bară glisantă

4 – blocare frânghie

5 – sfoară

9 – catarg

10, 12 – role

13 – tambur troliu

Bit (Figura 2) este folosit pentru a distruge roca de la fund și a procesa pereții puțului. Elementele principale ale dalții sunt capul de lucru cu lamele 1, corpul 2 , un gât cu adâncituri plate 3 pentru prinderea cu o cheie de scule și un con filetat 4 pentru conectarea la capătul inferior al tijei de impact.

În funcție de rocile forate, se folosesc biți cu capete de diferite forme:

· apartament;

· cruce

· sânii largi.

Figura 2. Biți pentru burghii cu percuție de cablu:

un apartament; b-cruce; în - sânii largi

În timpul procesului de foraj, la fundul puțului trebuie să existe apă în care sunt suspendate particulele de rocă distrusă. Când se atinge o anumită valoare a densității noroiului, dăltuirea rocii este oprită, proiectilul este scos la suprafață și puțul este curățat.

Pentru a preveni prăbușirea pereților, țevile de carcasă sunt coborâte în puț.

Foraj rotativ. La forarea puțurilor de petrol și gaze, se folosește o metodă rotațională, în care puțul este forat cu un bit care se rotește continuu. În timpul procesului de foraj, particulele de rocă forate sunt transportate la suprafață printr-un flux continuu de fluid de foraj sau aer sau gaz injectat în puț. În funcție de locația motorului, forajul rotativ este împărțit în motor rotativ situat la suprafață și rotește burghiul din partea inferioară a șirului țevii de foraj și găurirea cu un motor de foraj (hidraulic sau folosind un burghiu electric) - motorul este transferat la fundul puțului și instalat deasupra bitului.

Procesul de foraj constă în următoarele operații: declanșare (coborârea țevilor de foraj cu un burghiu în puț până la fund și ridicarea țevilor de foraj cu un burghiu uzat din puț) și lucrul burghiului la fund (ruperea rocii cu un burghiu). Aceste operațiuni sunt întrerupte periodic pentru a coborî conductele de tubaj în puț pentru a proteja pereții sondei de prăbușiri și pentru a separa orizonturile de petrol (gaz) și apă.

În același timp, în timpul procesului de forare a puțurilor, se efectuează următoarele lucrări auxiliare: prelevarea de probe de miez, pregătirea fluidului de foraj (fluid de foraj), exploatare, măsurarea curburii, dezvoltarea sondei pentru a provoca un aflux de petrol (gaz) în puț etc. În cazul unui accident sau complicație (ruperea țevilor de foraj, lipirea sculei etc.) este nevoie de lucrări suplimentare (de urgență). Diagrama instalației de foraj pentru implementarea metodei de foraj rotativ este prezentată în Figura 3.

Figura 3. Diagrama unei instalații de foraj pentru adâncime

găurire rotativă:

1 - bit; 2 - motor hidraulic de fund (neinstalat în timpul forajului rotativ); 3 - teava de foraj; 4-blocare de gaurire; 5-troliu; 6-troliu și motoare cu rotor; 7-verglyug; frânghie cu 5 tackle; 9-bloc cărucior; 10 cârlig; 11-furtun de foraj; 12-conducta de antrenare; 13-rotor; 14-turn; 15 jgheaburi; 16-tubulatură pompe; 17-pompa de noroi; 18-motor pompe; Rezervor cu 19 recipiente (capacitate)

Țeava cea mai de sus din șirul de foraj nu este rotundă, ci pătrată (poate fi și hexagonală sau canelată). Aceasta se numește Kelly. Țeava de conducere trece prin orificiul mesei rotunde (rotor) și la forarea unui puț, pe măsură ce fundul se adâncește, coboară. Rotorul este plasat în centrul forajului de foraj. Țevile de foraj și țeava Kelly sunt goale în interior. Conducta de conducere este conectată la pivotul la capătul său superior. Partea inferioară a pivotului, conectată la kelly, se poate roti cu șirul de foraj, dar partea superioară este întotdeauna staționară.

Un furtun flexibil este conectat la orificiul (gâtul) părții staționare a pivotului, prin care, în timpul procesului de foraj, fluidul de spălare este pompat în puț cu ajutorul pompelor de foraj. Fluidul intră în burghie prin conducta de antrenare și întregul șir de țevi de foraj și prin găurile din acesta se repezi spre fundul puțului (când se forează cu un motor hidraulic, fluidul de spălare intră mai întâi în el, determinând rotirea arborelui motorului , și apoi în burghiu.) Ieșind din găurile din burghiu , lichidul spală fundul, preia particule de rocă forată și, împreună cu acestea, se ridică în sus prin spațiul inelar dintre pereții puțului și burghiu. țevi, unde este trimisă la admisia pompei, după ce a fost curățată în prealabil de particule de rocă forată pe drum.

O sling este atașată cu balamale de partea superioară (fixă) a pivotului, cu ajutorul căreia pivotul este suspendat pe un cârlig de ridicare conectat la blocul de călătorie mobil. În partea de sus a instalației de foraj se află un bloc de coroană format din mai multe role. În timpul forajului, șirul țevii atârnă de un cârlig și este coborât pe măsură ce se adâncește. De îndată ce bitul se uzează, întregul șir de țeavă este ridicat la suprafață pentru a-l înlocui.

După ce a forat un puț de la suprafața pământului până la o adâncime de 30-600 m, un conductor este coborât în ​​el, care servește la blocarea rocilor slabe (instabile) sau a fluxurilor superioare de apă și pentru a crea o direcție verticală pentru sondă în timpul puțului. foraj în continuare. După coborârea conductorului, se efectuează cimentarea (chituirea), adică. nămolul de ciment este pompat prin țevile tubulare în spațiul inelar dintre acestea și pereții puțului. Soluția de ciment, urcând în sus, umple inelul. După ce nămolul de ciment s-a întărit, se reia forajul.

Un pic este coborât în ​​puț, al cărui diametru este mai mic decât diametrul carcasei anterioare. Apoi, un șir de tubaj (șir de producție) este coborât în ​​puțul forat până la adâncimea de proiectare și cimentat. Cimentarea se realizează pentru a izola unele de altele formațiunile acvifere și petroliere. Dacă, la găurirea sub șirul de producție, apar complicații majore care împiedică găurirea cu succes, atunci unul sau două șiruri intermediare (tehnice) sunt coborâte după conductor.