Модернизация фундамента буровой установки БУ 2900/200 ЭПК БМ-1-Дипломная работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

Буровые установки БУ 2900/200 с тиристорным приводом основных механизмов, в блочно-модульном исполнении предназначены для кустового бурения нефтяных и газовых скважин турбинным и роторным способами в электрифицированных районах при температуре окружающего воздуха от минус 45°С до 40°С. Основное и вспомогательное оборудование смонтировано в модулях в полной заводской готовности [3].
Отсутствие межмодульных кинематических связей обеспечивает высокую монтажеспособность и транспортабельность установки.
Современные буровые установки оснащаются регулируемыми электроприводами главных технологических механизмов. Регулируемые приводы способствуют повышению надежности механизмов за счет упрощения кинематических систем передач, обеспечения плавности пуска и ограничения моментов нагрузки механизмов; позволяют резко повысить производительность буровой установки, что имеет большое экономическое значение. Высокий технико-экономический эффект достигается также за счет увеличения КПД, облегчения монтажа и транспортировки, улучшения условий труда буровиков.
Наиболее полно технологическим требованиям отвечает электропривод с большой глубиной регулирования. Поэтому, в настоящее время, электроприводы главных механизмов серийных буровых установок выполнены по системе "тиристорный преобразователь - двигатель постоянного тока". Глубокое регулирование скорости приводов обеспечивается изменением напряжения, приложенного к якорю двигателя, и изменением тока в обмотке возбуждения двигателя.
При укомплектовании по специальному заказу дизель-электростанциями буровая установка может работать в не электрифицированных районах.
Основное оборудование установки разделено на модули и блоки. Транспортировка модулей и их монтаж на нефтепромыслах производится с помощью седельных тягачей и подкатных специализированных тележек со встроенной гидравликой. Модули установки выполнены в повышенной заводской готовности и содержат все необходимые коммуникации, устройства обогрева, пульты управления, электрооборудование и укрытия. Каждый модуль имеет навесные транспортные кронштейны под тягач и подкатную тележку. Для установки на тягач на модулях имеются встроенные гидродомкраты.
Привод лебедки и ротора индивидуальный регулируемый от двигателей постоянного тока. Лебедка оснащена зубчатой двухскоростной коробкой передач. Двигатель лебедки выполняет также функции основного и вспомогательного тормоза и регулятора подачи долота. Каждый из трехпоршневых буровых насосов УНБТ-600 имеет индивидуальный регулируемый привод от двигателей постоянного тока.
Установка укомплектована системой очистки бурового раствора: модули грубой очистки, модули промежуточной и приемной емкостей. В систему входят также нагнетательный манифольд, трубопровод слива, всасывающие трубопроводы буровых насосов. Межмодульные трубопроводы воды, пара и воздуха размещены в секциях теплоизолированных коробов с быстроразъемными соединениями труб.
В комплекс механизации установки входят: червячные тали для монтажа противовыбросового оборудования, червячные тали и электротельферы в модулях циркуляционной системы, вспомогательная электролебедка 4,5т, пневмораскрепитель и пневмосвинчиватель, краны 0,2т в насосных модулях, механизм открывания ворот буровой площадки и устройство эвакуации верхового рабочего.
Оборудование буровой установки сертифицировано по стандартам 4F, 7K, 8A, 8C и Q1 института API.
Особенности и преимущества БУ 2900/200ЭПК-БМ 1
- Наличие собственной транспортной базы и подкатных тележек исключает применение кранов большой грузоподъемности при монтажных работах.
- Межмодульные коммуникации выполнены на быстроразъемных соединениях.
- Современная четырехступенчатая циркуляционная система.
- Установка комплектуется котельной и системой обогрева помещений, отдельных механизмов и рабочих мест.
- Регулируемый привод буровых насосов, ротора и бурильной лебедки от двигателей постоянного тока с системой управления с пульта бурильщика.
- По требованию заказчика возможно изменение комплектации буровой
- Возможность бурения на грунтах с низкой несущей способностью.
- Осуществление центрирования и выравнивания вышечного блока в процессе бурения.
- Блочно-модульное исполнение.

1.5 Применение комплекса утилизации жидких и твердых отходов бурения и КРС

Буровой шлам, прошедший отделение от отработанного бурового раствора на виброситах, может иметь такое высокое содержание углеводородов, металлов и т.п., что окажется непригодным для дальнейшего использования. Размещение на полигонах для неопасных отходов также невозможно, т.к. опасные компоненты легко вымываются или выщелачиваются при хранении. Такие отходы можно стабилизировать или отвердить.
Отверждением называются технологии, заключающие отходы в монолитное или структурно связанное твёрдое тело. Продуктом переработки могут быть большие глыбы или мелкий гравий. Отверждение не обязательно означает химического взаимодействия между отходами и отверждающими реагентами, может происходить чисто механическое связывание. Миграция загрязняющих веществ в окружающую среду существенно ограничивается уменьшившейся поверхностью контакта или изоляцией в непроницаемую капсулу.
Стабилизацией называется процессы, которые уменьшают класс опасности отходов, преобразуя их в менее растворимую, подвижную или токсичную форму. Агрегатное состояние и методы обращения с отходами могут не измениться после стабилизации.
На практике, цемент, зола, известь и оксид кальция наиболее часто использовались в качестве стабилизирующих/отверждающих добавок для переработки отходов бурения и других видов влажных отходов.
В комплекс утилизации входят [4]:
-комплекс оборудования для переработки отработанного бурового раствора (ОБР) и буровых сточных вод (БСВ);
-комплект оборудования для переработки твердых отходов бурения бурового шлама (БШ).
1.Комплект оборудования для переработки ОБР и БСВ предназначен для обезвреживания и утилизации отработанного бурового раствора (ОБР) и буровых сточных вод (БСВ).
На первом этапе ОБР предварительно подвергается технологическому воздействию с целью возможно большего удаления из него твердой фазы. При этом образуются два промежуточных продукта - неконсолидированный шлам разделения (твердая фаза) и вода разделения (жидкая фаза).
Более полное удаление твердой фазы из ОБР и БСВ осуществляется на втором этапе переработки под дополнительным воздействием процессов коагуляции, флокуляции и гравитации.
При наличии в воде разделения сверхнормативного содержания нефтепродуктов, вода обрабатывается реагентом-деэмульгатором и подвергается дополнительному технологическому воздействию с целью отделения нефти.
Обычно комплект переработки ОБР и БСВ включает в себя блок предварительного отделения твердой фазы (двух-, трех-, четырехступенчатый, в зависимости от исходных параметров отработанного бурового раствора ОБР), а также блоки БКФ и БСВ.
Фундаменты являются опорой для механизмов или сооружений. Они передают на грунт статические и динамические нагрузки, возникающие при работе сооружения и механизмов.
Под буровые вышки и оборудование фундаменты в основном сооружают четырех типов: бетонные или бутобетонные; из готовых бетонных или железобетонных блоков на песчаной подушке или в комбинации этих блоков с деревянными брусьями; из деревянных брусьев (выкладок) на песчаной подушке; на сваях.
Фундаменты должны удовлетворять следующим основным требованиям: максимальная удельная нагрузка на основание фундамента не должна превышать допустимых нагрузок для данного грунта; фактическое напряжение сжатия материала фундамента при максимально передаваемой на него нагрузке не должно превышать допустимого напряжения для данного материала, из которого фундамент готовится; полностью или частично гасить возникающие при работе вибрационные нагрузки и моменты опрокидывания; воспринимать расшатывающие и динамические усилия, возникающие при работе установки, сохраняя устойчивость и прочность; материал фундамента должен быть устойчив к температурным и прочим атмосферным воздействиям; затраты труда и материала на изготовление фундаментов должны быть минимальными; элементы фундаментов должны использоваться многократно, поскольку буровая установка является сооружением временным.

Фундаменты являются опорой для механизмов или сооружений. Они передают на грунт статические и динамические нагрузки, возникающие при работе сооружения и механизмов.
Фундаменты должны удовлетворять следующим основным требованиям: максимальная удельная нагрузка на основание фундамента не должна превышать допустимых нагрузок для данного грунта; фактическое напряжение сжатия материала фундамента при максимально передаваемой на него нагрузке не должно превышать допустимого напряжения для данного материала, из которого фундамент готовится; полностью или частично гасить возникающие при работе вибрационные нагрузки и моменты опрокидывания; воспринимать расшатывающие и динамические усилия, возникающие при работе установки, сохраняя устойчивость и прочность; материал фундамента должен быть устойчив к температурным и прочим атмосферным воздействиям; затраты труда и материала на изготовление фундаментов должны быть минимальными; элементы фундаментов должны использоваться многократно, поскольку буровая установка является сооружением временным.
Под буровые вышки и оборудование фундаменты в основном сооружают четырех типов: бетонные или бутобетонные; из готовых бетонных или железобетонных блоков на песчаной подушке или в комбинации этих блоков с деревянными брусьями; из деревянных брусьев (выкладок) на песчаной подушке; на сваях.
Конструкция фундаментов под буровую вышку и оборудование зависит от следующих основных факторов: глубины, конструкции скважины и весовых характеристик узлов оборудования буровой установки: чем больше глубина и сложнее конструкция скважины, тем больше нагрузка на фундаменты; продолжительности бурения скважины; свойств грунта и его способности к восприятию нагрузок от веса оборудования и возникающих усилий при работе; глубины промерзания грунта в зимнее время.
1 Модернизация фундамента БУ 2900/200 ЭПК БМ-1

В процессе эксплуатации буровой установки, фундамент которой установлен на обводненном грунте или суглинке, происходит просадка фундамента буровой на 200-250 мм.
Если просадка фундамента (древесины и тумб) равномерная, то не происходит смещения центра ротора и скважины, в противном случае неравномерная просадка фундамента ведет к негативным последствиям, которые заключаются в простое оборудования и дорогостоящих и долговременных восстановительных работах.
Для предотвращения просадки фундамента БУ 2900/200 ЭПК БМ-1 в условиях обводненного грунта или суглинка необходимо увеличить площадь фундамента на 30%.
Целью данной модернизации является создание фундамента, который:
снижает возможность просадки грунта под фундаментом буровой;
позволяет продолжать работу при неблагоприятных погодных условиях;
предотвращает попадание продуктов бурения в грунт;
обладает высокой долговечностью, стойкостью к щелочам и кислотам, находящимся в почве;
снижает возможность промерзания грунта под фундаментом;
требует минимального объема выемки и замены естественного грунта;
увеличивает дренажные свойства, что крайне важно в условиях обводненного грунта.
Для соответствия вышеперечисленным требованиям в основание фундамента закладывается слой геотекстильного иглопробивного полотна, т.е геотекстиля (дорнита).
В пунктах 8.2-8.4 будут рассчитаны:
затраты на проведение модернизации (расчет необходимого объема древесины, затраты на укладку слоя дорнита);
основная заработная плата рабочих, занятых укладкой модернизированного фундамента;
экономический эффект от укладки модернизированного фундамента;
затраты на транспортировку древесины;
снижение затрат при ремонте бурового оборудования и фундамента;
общий экономический эффект от модернизации.