Автоматизация и механизация спуско-подъемных операций (СПО)

Из всех работ, связанных с бурением скважины, наиболее трудоемкими являются спуск и подъем бурильных труб. В зависимости от глубины скважины и крепости буримых пород на выполнение этих работ может расходоваться 50% производительного времени.

В целях облегчения труда буровой бригады, повышения производительности труда и качества технологических операций в современных буровых установках широко используются средства автоматизации и механизации.

При спуске и подъеме бурового снаряда многократно выполняются однотипные операции (захват, освобождение, свинчивание, развинчивание, спуск, подъем), требующие большого физического напряжения.

Наличие комплексов автоматизации спуско-подъемных операций (комплексов АСП) в составе буровых установок позволяет:

• • совмещать во времени спуск и подъем свечей бурильных труб и ненагруженного элеватора с установкой свечи на подсвечник и ее вынос;
• • механизировать свинчивание и развинчивание свечей;
• • механизировать установку свечей на подсвечник и вынос их к центру скважины;
• • механизировать наращивание бурильных труб;
• • автоматизировать захват и освобождение бурильных труб элеватором;
• • механизировать смазку резьб замковых соединений.

В состав комплекса АСП входят автоматический элеватор, механизм захвата свечи, механизм подъема свечи, механизм расстановки свечей, подсвечники и магазины, подвижный центратор и пульт управления.

Автоматический элеватор предназначен для подхвата и освобождения колонны бурильных труб при СПО.

Механизм захвата свечи работает при включении с пульта управления, автоматически захватывая свечу и освобождая ее после установки на подсвечник. Этот механизм состоит из захватного устройства и каретки, которая крепится к скобе стрелы механизма расстановки свечей.

Механизм подъема свечи служит для подъема и спуска механизма захвата со свечой при ее переносе и представляет собой блок цилиндров двойного действия с рабочим давлением 0,6−0,9 МПа.

Механизм расстановки свечей предназначен для переноса свечи с центра скважины на подсвечник и обратно. Он состоит из рамы с тележкой, перемещающейся по направляющим, и стрелы.

Подсвечник представляет собой металлоконструкцию, разделенную на секции и предназначенную для установки на ней свечей.

Для удержания верхних концов свечей в определенном порядке используют магазин, разделенный на секции пальцами.

Подвижный центратор перемещается по специальным направляющим канатам и удерживает верхний конец свечи в центре скважины при свинчивании и развинчивании. В случае использования элеваторов для наращивания колонны бурильных труб время может быть существенно уменьшено, если вместо двух элеваторов применять три. Время на наращивание может быть сокращено на 30%.

Спуск колонны обсадных труб в скважину аналогичен описанному выше спуску колонны бурильных труб (свечей).

В табл. 4.1 приводится техническая характеристика АСП, а на рис. 4.34 — его общий вид.

Таблица 4.1.

Техническая характеристика комплекса механизмов АСП

Рис. 4.34. Комплекс механизмов АСП:

• 1 — панель управления АСП-3; 2 — ключ АКЬ-ЗМ; 3 — пневматический китовой? захват ПКР: 4 — приспособление для подъема вертлюга; 5 — автоматический элеватор; 6 — талевый блок; 7 — механизм захвата свечи; 8 — центратор;
• 9 — магазин для размещения свечей; 10- кронблок; 11- канатный шкив;
• 12 — механизм переноса свечи; 13 — укрытие верхней площадки; 14 — подсвечник;
• 15 — пульт управления механизмами переноса и захвата свечей; 16- поворотный электрокран; 17 — приспособление для смазки резьбы; 18 — механизм подъема свечи; 19 — пульт управления ключами; 20 — буровая лебедка; 21 — командоаппарат

Для раскрепления, развинчивания и свинчивания бурильных и обсадных труб применяют автоматический буровой ключ АКБ (табл. 4.2), устанавливаемый между лебедкой и ротором со стороны его приводного вала.

Таблица 4.2.

Техническая характеристика АКБ-3М2