Утяжеленные бурильные трубы — буровое оборудование буровые установки

Группа компаний Пермская компания нефтяного машиностроения поставит Роснефти 58 т утяжеленных бурильных труб.

Нефтяное машиностроение

Группа компаний Пермская компания нефтяного машиностроения (ПКНМ) по итогам тендера, проведенного ОАО НК Роснефть, в марте 2010 года поставит нефтяной компании около 58 тонн утяжеленных бурильных труб.

Бурильные трубы

Бурильные трубы, изготовленные ПКНМ, будут использоваться при разработке нефтяных и газовых скважин в Самарской области, Западной и Восточной Сибири. Утяжеленные бурильные трубы предназначены для создания осевой нагрузки на долото и увеличения жесткости бурильных колонн.

ПКНМ сотрудничает с НК Роснефть с начала 2008 года. В 2010 году ПКНМ уже изготовила более 100 тонн утяжеленных и толстостенных бурильных труб для этой нефтяной компании.

Группа компаний ПКНМ производит продукцию для предприятий нефтедобывающей, химической, атомной и авиационной промышленности с 1993 года. Одним из основных направлений сегодня является выпуск оборудования для бурения нефтяных скважин и нефтедобычи. В числе потребителей продукции ПКНМ нефтяные, буровые и сервисные компании из России, Казахстана, Узбекистан, Таджикистана, Азербайджана, Литвы и Болгарии. Партнерами компании являются ОАО НК Роснефть, буровая компания Евразия, ОАО Лукойл. В 2009 году ПКНМ подала заявку на финансирование инновационных разработок в госкорпорацию Роснано.

Буровое оборудование и буровые установки

Буровое оборудование — комплекс машиностроительной продукции, которая используется при бурении скважин. Обычно термин относят к бурению нефтегазовых скважин. Комплекс включает в себя сооружения, машины, и прочее вспомогательное оборудование, монтируемое на точке бурения и обеспечивающее с самостоятельное выполнение технологических операций. Наиболее крупные участники российского рынка бурового оборудования входят в Союз производителей нефтегазового оборудования.

Буровые установки, цикл строительства скважин

1. Подготовительные работы к строительству

2. Вышкомонтажные работы

3. Подготовительные работы к бурению

Центр скважины бурят под шурф для квадрата и обсаживают трубой. Бурение шурфа производится турбобуром, придерживая его от реактивного вращения пеньковым канатом в три-четыре обвивки. Один конец привязывается к ноге вышки, второй держится в руках через блочок или ногу вышки. По окончанию подготовительных работ не позднее за 2 дня до пуска буровой, проводится пусковая конференция с участием администрации экспедиции (главного инженера, главного технолога, председателя профкома, главного геолога и начальника ПТО), где подробно знакомятся с конструкцией скважины, геологическим разрезом, свойствами пород, ожидаемыми осложнениями, режимом бурения. Рассматривается нормативная карта, обсуждаются мероприятия по безаварийной и скоростной проводке. Бурение может быть начато при наличии следующих документов: геолого-технического наряда (ГТН), акта о вводе в эксплуатацию буровой установки, нормативной картой, должны быть вахтовый журнал, журнал по буровым растворам, журнал по охране труда, журнал учёта работы дизелей.

Буровая и необходимое оборудование и материалы: цементировочное оборудование, коротажное оборудование, плакаты по охране труда и противопожарной безопасности, вертолётная площадка, питьевая и техническая вода, химические реагентыхимическая продукция необходимая в работе, материалы для буровых и цементных растворов, аварийный инструмент, бурильные и обсадные трубы.

Химические реагенты для химической обработки

Назначение химических реагентов для химической обработки используют большое число веществ — реагентов, при малых добавках которых существенно изменяются свойства промывочной жидкости. Большинство реагентов способствуют изменению одновременно нескольких свойств, хотя и в разной степени. Характеристика материалов и химических реагентов, применяемых при бурении скважин.

ШифрНаименование реагентовОсновное назначениеГОСТ, ОСТ, ТУВнешний вид
КМЦ-700, КМЦ-600, КМЦ-500, Tylose VHR, Gabrosa, другиеКарбоксиметил-целлюлоза и ее импортные аналогиПонизитель фильтрации глинистых растворов. Доп. назначение: повышение структурно-механических и реологических показателей (для высоковязких марок)ОСТ6-05-386-80Мелкозернистый порошкообразный материал
КЕМ PAS, Sураn и др.Среднемолекулярный сополимер полиакрилата натрия и импортные аналогиСнижение водоотдачи. Доп.назначение: повышение вязкости пресных глинистых растворов, флокулянт Порошок светло-желтого цвета
ГИВПАН-Г, ГИВПАН-НГидролизованное волокно полиакрилнитрильноеПовышение вязкости пресных глинистых растворов, дополн.: снижение водоотдачиТУ 49560-04-02-90Вязкая жидкость от светло-желтого до серого цвета
НТФНитрилотриметил-фосфоновая кислотаСнижение структурно-механических и реологических показателей глинистых растворовТУ 6-09-5283-86Порошок белого цвета
 ГрафитСмазочная добавкаГОСТ 17022-79Порошок серебристого цвета
ГКЖГидрофобизирующая кремнийорганическая жидкостьГидрофобизирующая добавка, предотвращающая диспергирование, гидратацию и переход глин в глинистый раствор, дополн.: регулятор щелочности глинистых растворов Жидкость от светло-желтого до коричневого цвета
POLY KEM D, DK-drill и др.Высокомолекулярный полиакриламид и импортные аналогиСелективный флокулянт, стабилизатор сланцев Порошок белого цвета
КаустикГидроксид натрия (натр едкий технический)Регулирование рН глинистого раствораТУ 6-01-1306-85Гранулированный материал белого цвета
ВНИИЖСмазочная добавка на основе рыбожировых отходовСмазочная добавка к глинистому растворуТУ 6-04-53-82Коричневая пастообразная масса
СРЖНЖир рыбий сульфированный нейтральныйСмазочная добавка к глинистому растворуТУ 6-01-868-79Пастообразная масса от светло-коричнего до темно-коричневого цвета
ПБМА, ПБМБ, ПБМВ, ПБМГ, ПБА, ПБВ, ПБГБентонитовый глинопорошокДля приготовления глинистых растворов, регулирования коллоидной составляющей, увеличения структурно-механических и реологических показателейОСТ 39-202-86Порошкообразный материал
ППГ, ППВПорошок палыгорскитовыйДля приготовления глинистых растворовТУ 480-1-334-91Порошкообразный материал
Na2 CO3Кальцинированная водаМодифицирующая добавка к глинпорошку, регулятор рН раствора Порошкообразный материал белого цвета
ЭКОС-Б-3Смазочная добавкаДля улучшения смазочной характеристики глинистого раствораТУ 38 50722-87Однородная жидкость от светло-до темно-коричневого или черного цвета
ПКД 515 марки А, БПоверхностно-активное веществоСохранение коллекторских свойств пластаТУ 39-05765670-ОП-211-95Жидкость от светло-желтого до светло-коричневого цвета
БаритБаритовый концентратУтяжелитель глинистых растворовОСТ 39-128-87Порошок светло-серого цвета
ЖРК-1Железно-рудный концентрат титанованадиевыйУтяжелитель глинистых растворовТУ 0803-22-0158754-95Порошок стального цвета

Приборы для определения характеристик растворов

Плотность бурового раствора определяют в лаборатории при помощи пикнометров и весов рычажных – плотномеров, а на буровой – специальными ареометрами (АГ-3ПП).

Ареометр:
— мерный стакан
— поплавок со стержнем
— съемный грузик.

На стержне имеется две шкалы: основная, по которой определяется плотность раствора, и поправочная, используемая при применении минерализованной воды. Основная шкала для удобства делится на две части: одна служит для измерения плотности от 900 до 1700 кг/м3, при этом на мерный стакан навинчивается грузик; вторая служит для измерения плотности от 1600 до 2400кг/м3 – при снятом грузике.

Вязкость. Условная вязкость определяется стандартным полевым вискозиметром ВП. Время вытекания определенного объема глинистого раствора из ВП характеризует вязкость раствора.

Стандартный полевой вискозиметр СПВ-5 состоит из воронки, оканчивающейся трубкой. Внутренний диаметр трубки 5 мм, длина – 100 мм. В комплект вискозиметра входит мерная кружка и сетка. Кружка разделена внутренней перегородкой на два отделения объемом 200 и 500 см3. Время истечения из вискозиметра 500 см3 воды составляет 15 с и носит название водного числа вискозиметра.

Показатель фильтрации (водоотдача) бурового раствора. В промысловых условиях показатель фильтрации определяют прибором ВМ-6 по методу измерения уменьшения объема пробы раствора в процессе фильтрации.

В связи с возрастанием глубин бурения появилась необходимость определять показатель фильтрации при высоких температурах. Для этого используется фильтр-пресс ФП-200, который предназначен для термообработки и измерения статического и динамического показателей фильтрации (определяют в лабораторных условиях).

Толщина корки. Существует два метода измерения толщины корки. При первом методе вынутый из прибора для определения водоотдачи фильтр с коркой глины помещают на стеклянную пластинку и толщину корки замеряют с помощью стальной линейки. Этим методом пользуются в полевых условиях.

В условиях стационарной лаборатории промывочных жидкостей для определения толщины корки пользуются прибором Вика. Толщину корки измеряют в шести точках во взаимно перпендикулярных направлениях, после чего определяют среднее значение в миллиметрах.

Статическое напряжение сдвига (СНС). Для определения статического напряжения сдвига пользуются прибором СНС-2, основанным на измерении усилия, возникающего на поверхности цилиндра, который погружен в соосный медленно вращающийся цилиндр, заполненный испытуемым глинистым раствором.

Для определения СНС применяется и полевой вискозиметр фирмы FANN. Порядок работы на трехскоростном полевом вискозиметре:

1.Поместите образец бурового раствора в подходящий сосуд.

2.    Погрузите ротор в буровой раствор точно до нанесенной отметки, регулируя глубину погружения платформой.

3.    После погружения корпуса ротора: до отметки надежно зафиксируйте платформу винтом.

4. Убедитесь, что вискозиметр подключен к электросети. Подайте напряжение на вискозиметр, переведя переключатель на задней панели вискозиметра в положение «on».

5. Установите переключатель скорости в положение 600 об/мин.

6. Подождите несколько секунд пока показатели на шкале не достигнут постоянного значения и запишите их, как показания при 600 об/мин.

7. Установите переключатель скорости в положение 300 об/мин.

8. Подождите несколько секунд пока показатели на шкале не достигнут постоянного значения и запишите их, как показания при 300 об/мин.

9. Установите переключатель скорости в положение 600 об/мин и перемешивайте буровой раствор в течение нескольких секунд.

10. Затем переведите переключатель скорости в положение «GEL» и отключите электропитание.

11. После остановки ротора выждите 10 секунд.

12. Через 10 секунд включите вискозиметр, одновременно наблюдая за шкалой.

13. Запишите максимальное отклонение стрелки перед разрушением геля, как значение СНС через 10 секунд.

14. Установите переключатель скорости в положение 600 об/мин и перемешивайте буровой раствор в течение нескольких секунд.

15. Затем переведите переключатель скорости в положение «GEL» и отключите электропитание.

16. После остановки ротора выждите 10 минут.

17. Через 10 минут включите вискозиметр, одновременно наблюдая за шкалой.

18. Запишите максимальное отклонение стрелки перед разрушением геля, как значение СНС через 10 минут.

Содержание песка (концентрация посторонних твердых примесей). Для определения содержания песка применяют отстойники двух видов: металлический (ОМ-2) и стеклянный (мензурка Лысенко).

Металлический отстойник ОМ-2 представляет собой цилиндрический сосуд, оканчивающийся внизу трубкой, внутри которой помещена градуированная сменная пробирка объемом 10 мл с ценой деления 0,1 мм. В верхней части отстойника на уровне, соответствующем объему 500 мл, имеется отверстие для слива воды. На горловину сосуда надевается крышка, которая служит одновременно для отмеривания бурового раствора (50мл)

Стабильность и седиментация. Стабильность раствора определяют двумя методами. В первом случае находят количество отделившейся от глинистого раствора воды в мерном цилиндре емкостью 100 см3 через 24 ч. Этот метод в практике называют суточным отстоем. Во втором случае стабильность определяется по разности плотностей глинистого раствора, залитого в верхнюю и нижнюю половины специального цилиндра емкостью 500 см3. Стабильным считается тот раствор, у которого эта разница не превосходит 0,02; для утяжеленных растворов эта разница  должна быть не выше 0,06.

Показатель седиментации глинистого раствора находится по формуле

S = 100 – V

где S – показатель седиментации, %

100 – вместимость мерного цилиндра, см3,

V- положение уровня раздела раствора после суточного отстоя, см3.

Концентрация водородных ионов (водородный показатель). Величина рН характеризует щелочность буровых растворов. При рН > 7 жидкости щелочные, при рН < 7 – кислые. Необработанные буровые растворы имеют рН = 6,5-7,5. У химически обработанных растворов рН = 12,5-13,5. Концентрацию водородных ионов определяют в буровых растворах и в их фильтратах. Значение рН фильтратов всегда меньше, чем рН бурового раствора. На буровых рН определяют ориентировочно с помощью индикаторной бумаги. Для измерения наносят каплю бурового раствора или фильтрата на индикаторную бумагу и, перевернув ее, наблюдают за изменением окраски бумаги. Сравнив цвет, приобретенный индикаторной бумагой, с цветной шкалой, определяют рН с точностью до единицы. В лабораторных условиях рН измеряют с помощью рН-метров различных конструкций.

Концентрация газа. При бурении важно знать наличие в растворе воздуха или нефтяного газа. Содержание газа в промывочной жидкости определяют с помощью приборов ВГ–1М и ПРГ-1. Принцип работы этих приборов основан на свойстве газов сжижаться под действием избыточного давления. Прибор ВГ-1М разработан на основе прибора ВМ-6. Отличие состоит в том, что плунжер у ВГ-1М несколько длиннее и он снабжен двумя шкалами: верхняя предназначена для измерения показателя фильтрации, нижняя – содержания газа. Концентрацию газа (в %) вычисляют по формуле

С0 = (250 – Vж)*2

где – 250-суммарный объем глинистого раствора с газом, см3;

Vж- объем глинистого раствора после удаления газа, см3;

2-множитель для получения результата в процентах.

Остальные параметры глинистого раствора определяют в стационарных лабораторных условиях.

4. Бурение скважины

5. Испытание скважин на приток нефти и газа

6. Демонтаж бурового оборудования и привышечных сооружений

7. Рекультивация отведённой площади

Классификация буровых установок и бурового оборудования — категории:

Буровые установки
— Агрегаты и установки для геолого-разведочного бурения.
— Агрегаты для ремонта и бурения скважин.
— Металлоконструкции буровых установок.

Основное технологическое оборудование
— Средства механизации
— Силовые агрегаты
— Циркуляционные системы и оборудование
— Вспомогательное механическое оборудование
— Системы автоматизации, контроля и управления
— Электрооборудование
— Пневмооборудование
— Системы жизнеобеспечения и безопасности
— Противовыбросовое оборудование
— Цементировочное оборудование

Морские платформы и оборудование

Дополнительное оборудование
— Ведущие, обсадные и бурильные трубы
— Переводники и элементы КНБК
— Забойные двигатели
— Буровые долота
— Аварийный инструмент
— Прочий буровой инструмент
Оборудование для бурения скважин

В настоящее время широко используются мобильные буровые установки — на основе тягачей высокой проходимости обеспечивающие доставку бурового оборудования по бездорожью, марки КраЗ, БАЗ, КЗКТ, МЗКТ. Для нагнетания различных технологических сред, в том числе цементировочных и промывочно-продавочных растворов, в нефтяные и газовые скважины в процессе их бурения и ремонта используются различного вида насосные агрегаты

Стандарты и требования

В России стандарты на буровое оборудование регулируются ГОСТ 16293-89 (Установки буровые комплектные для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения). Также существует комплекс ГОСТ Р 12.2.141-99 ССБТ Оборудование буровое наземное для аппаратов, материалов и относящийся к требованиям безопасности

Российский рынок бурового оборудования:
— ООО ДИТЧ ВИТЧ СЕРВИС
— Стройдормаш
— ООО Акмаш-Холдинг
— ООО Альфа
— Днепропетровский завод бурового оборудования
— ООО Бежецкий опытно-экспериментальный завод
— ООО Научно-производственное предприятие Буринтех
— Волгоградский завод буровой техники
— Воронежский механический завод
— ООО ВНИИБТ – Буровой инструмент
— ОАО Волгабурмаш
— ТД ОАО Воткинский завод
— OAO Выборгский судостроительный завод
— ООО ПГ Генерация
— Геомаш
— ОАО Дрогобычский Машиностроительный Завод
— НПП ООО Завод стеклопластиковых труб
— ОАО Завод бурового и металлургического оборудования
— ОАО Зеленодольский завод имени А.М. Горького
— ОАО Ижнефтемаш
— Интегра групп
— Китайская Нефтяная Корпорация по Технике и разработке (CPTDC)
— ООО КРАНРОС
— ОАО Кунгур
— группа компаний ООО Нефтегазмаш-Технологии
— ОАО Пермнефтемашремонт
— ООО Научно-технический центр Приводная техника
— ЗАО ПромТехИнвест
— ООО Русэлпром
— Научно-производственное предприятие ЗАО Самарские горизонты
— ПО ОАО Севмаш
— ООО СЗЛК
— ОАО СКБ Геотехника
— ООО ПКФ СпецТехника
— ОАО Концерн Стромнефтемаш
— ЗАО Завод Тамбовполимермаш
— ОАО Трубная Металлургическая Компания
— ООО Уральские буровые технологии
— Уралмашзавод
— ЗАО Челябинский компрессорный завод
— Группа компаний ЗАО Электрощит — ТМ Самара
— National Oilwell Varco
— Cameron
— Baker Hughes
— Caterpillar Global Petroleum
— ОАО Азнефтехиммаш