Буровое оборудование платформ для нефтедобычи: назначение и проблемы функционирования
- Буровое оборудование платформ: назначение и процесс бурения
- Проблемы при бурении скважин
Буровое оборудование платформ: назначение и процесс бурения
Платформы для нефтедобычи представляют собой крупногабаритные конструкции, функционирующие в удаленности от береговой линии. Буровое оборудование морских сооружений не имеет кардинальных отличий от инструментов для добычи углеводородов на суше.
В глубинах под морским дном залегают большие объемы углеводородов, поэтому их изучение и разработка является важной частью нефтедобычи.
Буровое оборудование располагается в пределах буровой вышки. С нее опускается и поднимается бур.
Бур состоит из нескольких буровых труб и бурового долота, которое вкручивается в последнюю. Трубы соединяются между собой крепкими замками.
Рис. 1. Сборка буровых труб
Длина одной трубы составляет 28 метров. Система из труб опускается в море со скоростью примерно 60 труб в час.
Для откачки из скважины пластовой жидкости используются нефтяные насосы. Они погружаются под воду вместе с буром.
Создание скважины происходит путем разрушения участка морского дна в глубину. Это достигается за счет одновременного вращения бурового долота и нагрузки на него.
Основные виды буровых долот:
- Лопастные – в качестве разрушающих элементов в них используются твердосплавные пластины. Они обладают высокой устойчивостью и могут без замены создавать скважины протяженностью в несколько километров. Элементы с тремя лопастями характеризуются высокой скоростью бурения, с четырьмя – увеличенной износостойкостью
- Шарошечные – разрушающими элементами являются шарошки с твердосплавными зубьями или штырями. Они обладают меньшей износостойкостью в сравнении с лопастными, однако намного реже подвергаются заклиниванию
Рис. 2. Шарошечное долото
После создания скважины бур поднимается на поверхность, а поток нефти перекрывается противовыбросовым оборудованием.
Проблемы при бурении скважин
Буровое оборудование платформ функционирует в агрессивных условиях окружающей среды. Перепады температур, штормы, волны, соленая вода, лед, высокие нагрузки значительно снижают срок службы оснащения. Узлы и детали подвергаются воздействию коррозии, повреждаются и разрушаются.
Для увеличения ресурса механизмов на них наносят антифрикционные твердосмазочные покрытия, обладающие высокой несущей способностью, защищающие от коррозии и агрессивных воздействий окружающей среды.
Для обслуживания буровых долот применяют материалы MODENGY 1006 и MODENGY 1002. Первый наносится на опоры скольжения долот для снижения трения и предотвращения повреждений при высоких нагрузках. Второй используется на резьбе долот и обеспечивает низкий коэффициент трения, легкий монтаж и демонтаж, защиту от коррозии.
Для подшипников скольжения погружных насосов применяется покрытие MODENGY 1007. Оно стабилизирует трение деталей даже в момент недостатка масла и снижает температуру работы устройства.
Рис. 3. Упорный подшипник скольжения до и после нанесения покрытия MODENGY 1007
Крепеж и трубные резьбовые сопряжения обрабатывают покрытиями MODENGY 1014 и MODENGY 1005. Благодаря этому стабилизируется момент затяжки, предупреждаются повреждения и коррозия элементов.
Проектирование узлов трения и механизмов бурового оборудования морских платформ для добычи нефти и газа связано с необходимостью повышения их надежности и долговечности. С этой целью применяются современные смазочные материалы, снижающие влияние агрессивной окружающей среды и высоких нагрузок.