Какое оборудование и инструменты используются для бурения нефтяных скважин?

Для более эффективного освоения нефтяных месторождений и добычи других полезных ископаемых людям необходимы специальные инструменты, позволяющие полностью выполнить буровые работы. В соответствии с развитием нефтяной отрасли и промышленности Китая развитие китайских буровых установок также идёт в ногу со временем, обеспечивая удобство проведения буровых работ. Основное оборудование для бурения нефти включает:

Буровое оборудование и инструменты включают наземное буровое оборудование (нефтяные вышки), буровые долота, бурильные колонны и т. п.
Нефтяная вышка
1. Состав буровых установок Современные нефтяные буровые установки представляют собой комплекс крупных совмещённых агрегатов. В соответствии с требованиями, предъявляемыми к бурению, промывке, подъёму и извлечению бурового инструмента в процессе бурения, каждая буровая установка должна быть оснащена следующими системами и оборудованием:
Буровое оборудование
(1) Подъёмная система. Предназначена для подъёма и спуска бурового инструмента, замены буровых долот и спуска обсадных труб.
(2) Ротационная система. Она используется для приведения бурового инструмента в вращательное движение, разрушения горной породы и углубления скважины.
(3) Циркуляционная система. Она предназначена для циркуляции бурового раствора, чтобы очищать забой скважины и выносить из неё обломки породы, обеспечивая непрерывное бурение.
(4) Силовое оборудование. В качестве силового оборудования для привода лебёдок, поворотного стола, бурового насоса и других рабочих механизмов преимущественно используются дизельные двигатели; некоторые буровые установки приводятся в действие асинхронными или постоянного тока электродвигателями.
(5) Система передачи. Основная задача — передача и распределение энергии силового оборудования между рабочими машинами.
(6) Система управления. Для обеспечения согласованной работы различных систем установка также оснащена разнообразным управляющим оборудованием — механическими, гидравлическими или электрическими устройствами управления, — а также централизованной пультовой и приборами наблюдения и регистрации.
(7) Основание. Включает основание бурового пола, основание машинного помещения и основание бурового насоса.
(8) Вспомогательное оборудование. Как правило, оно включает противовыбросовое оборудование устья скважины, воздушные компрессорные установки, вспомогательные генераторные установки, вспомогательное подъёмное оборудование, инструменты для устья скважины и мобильные жилые модули.

2. Устьевые инструменты Ручные устьевые инструменты, такие как клещи, подъёмники и захваты, необходимы для подъёма и спуска бурового оборудования, а также для его свинчивания и разгрузки.
Щипцы состоят из нескольких щипцов с зубчатыми пластинами и рукоятки, соединённых между собой шарнирами. Они применяются для раскручивания соединительных резьб различных буровых инструментов, входящих в состав бурильной колонны, таких как бурильные трубы и бурильные муфты. Щипцы используются в парах — внутренней и наружной (одна положительная и одна отрицательная) — и приворачиваются при помощи каната с котовой головкой.

Элеватор используется для подвешивания, подъёма и опускания бурильной колонны. Внутренний диаметр элеватора несколько превышает наружный диаметр бурильной трубы, но меньше наружного диаметра соединения бурильных труб. При выполнении операций по извлечению и спуску бурильной колонны производится зажим соединения бурильных труб.

При навинчивании или отвинчивании буровой колонны участок колонны, находящийся в скважине, должен быть временно подвешен к поворотному столу. Для удержания бурильных труб и подвешивания буровой колонны используются зажимы, установленные в ступице поворотного стола.

В условиях стремительного роста числа глубоких скважин, сложных горных пород и морского бурения нагрузка на операции по спуску и подъёму бурового оборудования заметно возрастает. Использование вышеупомянутых ручных устьевых инструментов для раскручивания резьбы является физически тяжёлым и характеризуется низкой производительностью, что требует срочного улучшения. В настоящее время в буровом производстве применяется множество типов электрических ключей и электрических захватов, позволяющих повысить скорость спуско‑подъёмных операций и снизить трудоёмкость работников. Это закладывает основу для дальнейшей реализации комплексной механизации и автоматизации буровых работ.

3. Прорыв может возникнуть при проходке устьевого БУКСА через зону высоконапорных нефтяных и газовых пластов, что приводит к серьёзным последствиям. Для контроля подачи бурового раствора, нефти, газа и воды в скважину в случае прорыва обычно устанавливают предотвращающее устройство (ПУ). В настоящее время буровые установки отечественного и зарубежного производства комплектуются полным набором системы предотвращения прорывов.