Дипломная (вкр): Монтаж буровых установок, строительство скважин (бурение), ремонт скважин и транспортное обеспечение

Монтаж буровых установок, строительство скважин (бурение), ремонт скважин и транспортное обеспечение

Содержание

Аннотация

Введение

. Описание технологического процесса

.1 Технологический процесс производства

.2 Тенденция развития привода буровых установок

. Схема электроснабжения буровой установки

.1 Описание существующей схемы электроснабжения

. Системы привода ротора, буровой лебёдки и бурового насоса      

.1 Описание существующей системы привода

.2 Реконструкция привода основных механизмов буровой установки        

.3 Выбор системы привода ротора, буровых насосов и буровой лебёдки

. Выбор типа и марки электродвигателей

.1 Выбор электродвигателей привода бурового насоса

.2 Выбор электродвигателей привода ротора

.3 Выбор электродвигателей привода буровой лебёдки

Выбор частотных преобразователей

.1 Определение параметров преобразователей частоты.

.2 Выбор типа преобразователей частоты

. Выбор дизель-генераторов для дизельной электростанции

.1 Критерии выбора дизель-генераторов

.2 Выбор типа и мощности дизель-генераторов

. Выбор схемы электроснабжения буровой установки и рабочего посёлка

.1 Выбор схемы электроснабжения

.2 Выбор трансформаторов

. Выбор марки и сечения кабелей

.1 Методика определения марки и сечения кабелей

. Расчёт токов короткого замыкания

.1 Определение параметров элементов системы электроснабжения

.2 Расчёт тока короткого замыкания на шинах ГРП и определение ударного тока

. Выбор выключателей

.1 Выбор и проверка выключателей по отключающей способности

. Выбор устройств релейной защиты и определение установок

.1 Выбор типа устройств релейной защиты

.2 Защита кабельной линии

.3 Защита трансформатора

.4 Защита двигателя

. Тепловой расчёт теплосистемы буровой установки

.1 Выбор и обоснование системы теплообеспечения

.2 Расчёт теплопотерь

.3 Теплопотери через ограждающие конструкции МНО

. Расчёт воздухопроводов

.1 Расчёт теплообменника

. Экономическая эффективность применения установок утилизации теплоты, дизельных электростанций

. Расчёт показателей экономической эффективности

. Охрана окружающей среды

.1 Общее положение

.2 Экологическая политика

.3 Стратегические цели экологической политики

.4 Технология нейтрализации и утилизации твёрдых отходов бурения и нефтедобычи

.5 Токсичные твёрдые отходы бурения и нефтедобычи

.6 Методы и технологии нейтрализации и утилизации твёрдых отходов бурения и нефтедобычи

.7 Метод литификации и приоритетные технологии нейтрализации и утилизации твёрдых отходов бурения и нефтедобычи

. Охрана труда

.1 Общее положение предприятия

.2 Требование к персоналу

.3 Организационные мероприятия

.4 Организационно - технологические мероприятия

.5 Средства индивидуальной защиты

.6 Обязанности работников опасного производства

.7 Гигиена труда и промысловая санитария

.8 Дополнительные мероприятия по технике безопасности

.9 Ответственность за нарушение ОТ и ТБ

.10 Требование к территориям, объектам, рабочим местам

.11Значение охраны труда и окружающей среды в обеспечении безопасных условий труда и нормальной экологической обстановки

.12 Вопросы охраны труда предусмотренные колдоговором

. Организация безопасной эксплуатации электроустановки

.1 Общее положение

.2 Требование к персоналу, обслуживающему электроустановки

.3 Эксплуотационные ограничения безопасной эксплуатации оборудования буровой установки

.4 Подготовка электрооборудования к работе

.5 Порядок включения электрооборудования

.6 Техническое обслуживание и ремонт

. Общее положение ликвидаций аварий на буровой установке

.1 Характеристика объекта

Заключение

Библиография

АННОТАЦИЯ

Основной темой дипломного проекта является энергообеспечение буровой установки ООО «Буровая компания «Евразия» в связи с заменой механического привода на электрический с целью снижения затрат на эксплуатацию энергосистемы, приобретение дизельного топлива.

В данной работе рассмотрены вопросы применения асинхронных двигателей, дизель генераторных установок, для замены механического привода на электрический. Разработана схема энергоснабжения с использованием двигателей переменного тока и выполнена технико-экономическая оценка их применения.

В дипломном проекте также представлена техническая разработка подачи горячего воздуха за счёт рекупиляции выхлопных газов для отопления МНО и помещения под буровой установкой и экономическая эффективность применения установок утилизации теплоты, дизельных электростанций.

Введение

ООО «БК «ЕВРАЗИЯ» Нарьян-Марская экспедиция является крупным единственным подрядчиком буровых работ по строительству скважин на территории Ненецкого автономного округа.

Она образована в ходе реорганизации и реструктуризации подразделений Архангельского производственно-геологического объединения в начале 90годов века.

В ее состав вошли «Нарьян-Марская экспедиция глубокого бурения», Нарьян-Марская «Вышкомонтажная экспедиция» и Нарьян-Марское «Автотранспортное предприятие».

Основной деятельностью объединенного общества является; монтаж буровых установок, строительство скважин (бурение), ремонт скважин и транспортное обеспечение входе выполнения этих работ.

Структура «Нарьян-Марской экспедиции» состоит из административно-хозяйственного отдела и базы производственного обеспечения

(БПО)расположенных в пос. Искателей (г. Нарьян-Мар) которая является вспомогательной службой общества при строительстве скважин. 15 бригад по строительству и ремонту скважин и бригад по монтажу буровых установок , являющихся основной производственной структурой, ведущих работы на территории НАО. В ее составе трудятся более 2000 человек.

Базы производственного обеспечения включает в себя цеха;

Ремонтно-механические мастерские (РММ)

Автотранспортное подразделение

Складское хозяйство

Электроцех

Цех тепло-газо-водоснабжения

-        Служба ГСМ

Ремонтно-механическая мастерская состоит из ;

Цех обработки металла

         Участка ремонта вспомогательного бурового оборудования, ремонт Д.В.С., ремонта, наладки и обслуживание противо-выбросного оборудования (ПВО)

-        Участка сварочных, кузнечных работ

         Хим. лаборатории растворов

Автотранспортное подразделение состоит;

-        2автоколонн

         тракторной колонны

         мастерских по ремонту транспортной техники

Электроцех включает в себя;

участок ремонта и обслуживания электрооборудования

участок обслуживания электрооборудования на буровых

         лабораторию КИП

-        кислородную станцию по производству кислорода для производственных нужд

Цех тепло-газо-водоснабжения - занимается обеспечением водой, газом и теплом (БПО и АХО) в поселке и на буровых

Служба ГСМ призвана для обеспечения горюче-смазочными материаламитранспорт и буровые установки.

Обеспечение электрической энергией производственно хозяйственной деятельности базы осуществляется из городской сети электроснабжения от 3 ТП мощностью каждая. Тепло-водообеспечение централизированны от сети поселка.

Основная деятельность Нарьян-Марской экспедиции строительство скважин на нефть и газ.

1. Описание технологического процесса

.1 Технологический процесс производства

Весь цикл строительства скважин состоит из следующих основных этапов;

-        выбора точки бурения и подготовки площадки

-        транспортировки и монтажа оборудования буровой установки

         транспортировки материала для строительства скважин (ГСМ, трубы: обсадные и бурильные, глинопорошок и химреагенты, цемент и др.)

         опробование и испытание оборудования

         проходка скважины (процесс бурения, т.е. образование ствола, а также спуск подъем бурильных труб для смены изношенного долота)

         спуск обсадных колонн и их цементирование, ликвидации осложнений и аварий

         геофизических работ

         опробование скважины

После завершения монтажа буровой установки и обкатки её агрегатов приступают к проходке скважин. Разрушать горные породы можно механическим , термическим ,физико-химическим , электроискровым и другими способами. Однако практически применяются только способы механического разрушения породы. Наиболее широко распространён вращательный способ бурения нефтяных и газовых скважин.

При вращательном способе бурения ствол скважины углубляется в результате одновременного воздействия на долото вертикальной нагрузки и крутящего момента.

Характерная особенность вращательного бурения - постоянная циркуляция приготовленного бурового раствора или воды в течение всего времени работы долота на забое для его охлаждения и выноса разбуренной породы (шлама). Для этого два (реже один или три) буровых насоса закачивают раствор по нагнетательному трубопроводу в вертикальную трубу (стояк), установленную в правом углу вышки , далее в гибкий буровой шланг , вертлюг , ведущую трубу и бурильную колонну. Пройдя через отверстия долота на забой, буровой раствор подхватывает куски разбуренной породы и вместе с ней по кольцевому пространству между стенкой скважины и бурильной колонной поднимается на дневную поверхность. Здесь в желобной системе и очистных механизмах раствор очищается от выбуренной породы, а затем поступает в приёмные ёмкости буровых насосов и вновь закачивается в скважину.

По мере углубления скважины бурильная колонна, подвешенная к полиспастной системе, состоящей из кронблока, талевого блока, крюка и талевого каната, подаётся в скважину. Когда ведущая труба войдёт в ротор на всю длину, включают лебёдку, поднимают бурильную колонну на длину ведущей трубы и подвешивают бурильную колонну с помощью элеватора или клиньев на столе ротора.

Затем отвинчивают ведущую трубу вместе с вертлюгом и спускают её в шурф - обсаженную наклонную скважину глубиной, равной длине ведущей трубы. Шурф бурят заранее в правом углу буровой, примерно по середине расстояния от центра скважины до ноги вышки. Бурильную колонну удлиняют (наращивают) путём навинчивания на неё очередной бурильной трубы (длиной около 12 м), затем снимают с элеватора или клиньев, спускают в скважину на длину наращенной трубы, подвешивают с помощью элеватора или клиньев на стол ротора. Поднимают из шурфа ведущую трубу с вертлюгом, привинчивают их к бурильной колонне, освобождают последнюю от клиньев или элеватора, доводят долото до забоя и продолжают бурение.

Для замены изношенного долота из скважины поднимают всю бурильную колонну, а затем вновь спускают её с новым долотом. Спускоподъёмные работы ведут также с помощью полиспасной системы. При вращении барабана лебёдки талевый канат наматывается на барабан или сматывается с него, что и обеспечивает подъём или спуск талевого блока и крюка. К последнему с помощью штропов или элеватора подвешивают поднимаемую или спускаемую бурильную колонну.

При подъёме бурильную колонну развинчивают на секции (две или три трубы), длина которых определяется высотой вышки (24 м при высоте вышки 41 м и 36 м для 53 м вышки). Отвинченные секции, называемые свечами, устанавливают в фонаре вышки на специальном подсвечнике с наклоном 2-3 от вертикали. Спускают бурильную колонну в скважину в обратном порядке. Следовательно, процесс работы долота на забое скважины прерывается наращиванием бурильной колонны испускоподъёмными работами для смены изношенного долота. Как правило, верхние участки разреза скважины представлены отложениями легко размывающимися в процессе бурения циркулирующим потоком жидкости. Поэтому прежде всего бурят или копают вручную шурф до устойчивых пород (глубиной 4-10 м) и в него спускают обсадную трубу, называемую направлением. Пространство между обсадной трубой и стенками шурфа заливают цементным раствором. В результате устье скважины надёжно укрепляется. В верхней части направления заранее вырезают окно, из которого в процессе бурения скважины раствор выходит в циркуляционную систему. Прорубив неустойчивые, мягкие, трещиноватые и кавернозные породы, осложняющие процесс проходки (обычно 150-400 м), перекрывают и изолируют эти горизонты, для чего в скважину спускают обсадную колонну, состоящую из свинченных стальных труб, а её затрубное пространство цементируют. Эта обсадная колонна получила название кондуктор. После её спуска не всегда удаётся прорубить скважину до проектной глубины вследствие прохождения новых осложняющих горизонтов и необходимости перекрытия продуктивных пластов, не подлежащих эксплуатации данной скважиной. В таких случаях возникает потребность в спуске и последующем цементировании второй обсадной колонны, называемой промежуточной. В очень сложных условиях бурения могут быть три и даже четыре промежуточные колонны.

После спуска кондуктора и промежуточных колонн на устье скважины устанавливают противовыбросовое оборудование - превенторы и обвязывают их с циркуляционной системой и буровыми насосами. Пробурив скважину до проектной глубины, спускают и цементируют эксплуатационную колонну, в которую в дальнейшем спускаются насосно-компрессорные трубы, предназначенные для подъёма нефти или газа от забоя к устью скважины. После окончания цементировочных работ обвязывают устье скважины и против продуктивного пласта простреливают (перфорируют) эксплуатационную колонну и цементный камень для создания каналов, по которым в процессе эксплуатации нефть (газ) будет поступать в скважину. Для вызова притока нефти (газа) скважину осваивают. Сущность освоения сводится к тому, чтобы давление столба бурового раствора, находящегося в эксплуатационной колонне, стало меньше пластового. В результате создавшегося перепада давления нефть (газ) из пласта начинает поступать в скважину, и после комплекса исследовательских работ скважину сдают в эксплуатацию. Все рассмотренные работы по проходке скважин выполняют с помощью сложного комплекса сооружений, агрегатов и механизмов, составляющих в совокупности буровые установки.

Они выпускаются двумя предприятиями отечественной промышленности: Волгоградским заводом буровой техники (ВЗБТ) и Уральским заводом тяжёлого машиностроения (УЗТМ).

В настоящее время организовано серийное производство комплектных буровых установок, наиболее полно удовлетворяющих современным требованиям проходки скважин и обладающих большими потенциальными возможностями в повышении производительности бурения.

Тенденция развития приводов буровых установок.

Дизельный и электрический приводы бурового оборудования существуют более 60 лет. Они пришли на смену паровым силовым установкам - локомобилям, приводившим в действие первые модели буровых станков ударно - канатного и ударно - штангового способов бурения. Переход на эти новые прогрессивные виды привода обеспечил революционный прорыв в области создания буровой техники для современных видов вращательного бурения.

Дизельный привод за свою более чем полувековую эволюцию пережил два характерных периода.

Первый - характеризуется интенсивным поиском и созданием рациональных схем мощных групповых приводов, подбором оптимальных типов двигателей и их оснащением гидродинамическими передачами, разработкой новых видов трансмиссий и передач мощности на буровые машины и механизмы. Этот период динамического развития продолжался до 60 - 70 -х годов прошлого столетия.

Второй период - это процесс стабилизации, когда в конструкциях было достигнуто соответствие требованиям потребителей, резервы и возможности дизель - механической системы привода были исчерпаны и процесс совершенствования постепенно прекратился. В таком состоянии дизельные приводы находятся в настоящее время.

Дальнейший прогресс в области привода буровых установок связан с развитием электропривода.