ولادیمیر خوموتکو

زمان مطالعه: 10 دقیقه

A A

ترکیب یک مجموعه دکل حفاری برای حفاری چاه های نفت

دریک

عناصر اصلی یک دکل حفاری مدرن عبارتند از:

• مجتمع مسکونی؛
• بلوک تجهیزات پمپاژ؛
• درایوهای قدرت؛
• بلوک پخت و پز؛
• واحد تمیز کردن مایع حفاری (اغلب با واحد قبلی ترکیب می شود)؛
• ابزار مته زنی:

1. روتور؛
2. چرخان
3. مکانیسم سفر؛
4. آثار نقاشی;
5. پمپ ها؛
6. درایو برق و غیره

• تاسیسات حفاری:

1. دریک;
2. مجموعه ای از پایه ها؛
3. پناهگاه های پیش ساخته یا قاب پانل.
4. مجموعه قفسه بندی؛
5. دریافت راهروها

1. دستگاهی برای تنظیم خوراک بیت؛
2. مکانیسم هایی که امکان اتوماسیون عملیات پایین آوردن و بلند کردن را فراهم می کند.
3. گیره پنوماتیک گوه ای برای لوله ها.
4. کلید اتوماتیک حفاری؛
5. وینچ کمکی؛
6. رها کننده پنوماتیک؛
7. جرثقیل برای تعمیر؛
8. کنترل از راه دور برای نظارت بر فرآیندهای حفاری؛
9. پست های مدیریتی

• تجهیزات تهیه، بازسازی و تمیز کردن سیالات حفاری:

1. دستگاهی برای تهیه محلول؛
2. مجموعه صفحه نمایش لرزان؛
3. جدا کننده سیلت و شن و ماسه؛
4. بوستر پمپ؛
5. مجموعه ای از ظروف برای حفاری مایعات، آب و مواد شیمیایی.

• تعداد زیاد و متنوع:

1. خط تخلیه بلوک؛
2. دستگاه های قفل نوع دریچه گاز;
3. آستین حفاری.

• تجهیزاتی که گرمایش عناصر دکل حفاری را فراهم می کند:

1. مولدهای حرارتی؛
2. رادیاتورهای گرمایشی؛
3. ارتباطاتی که گردش مایع خنک کننده را تضمین می کند.

هدف اصلی بلوک برج:

• آویزان کردن سیستم مسافرتی و لوله های مته متصل به آن؛
• قرار دادن تجهیزاتی که پایین آوردن و بلند کردن لوله، پوشش و عناصر حفاری رشته های لوله را فراهم می کند.
• قرار دادن دستگاه هایی که تغذیه و چرخش ابزار حفاری را فراهم می کنند.

واحد قدرت درایو شامل واحدهای دیزلی یا برقی، کمپرسورها، گیربکس ها و گیربکس ها می شود.

واحد پمپ شامل واحدهای پمپاژ به همراه واحدهای قدرت آنها می باشد.

بلوک برای آماده سازی و بازسازی بعدی سیالات حفاری شامل موارد زیر است:

• مخازن برای دریافت و ذخیره سیال حفاری، هم برای آن در جریان گردش کار و هم برای ایجاد منبع لازم این سیال.
• دستگاه های آماده سازی محلول:
• تجهیزات اختلاط خاک رس؛
• BPR (واحد آماده سازی محلول) و غیره.

• تجهیزات تمیز کننده برای بازسازی سیال حفاری:
• مجموعه صفحه نمایش لرزان؛
• جدا کننده سیلت و شن و ماسه؛
• دستگاه های گاز زدایی؛
• مخازن ته نشینی

این مجموعه که پایین آوردن و بلند کردن تجهیزات را در یک چاه فراهم می کند، مکانیزمی از نوع قرقره است و شامل عناصر اصلی زیر است:

• بلوک تاج؛
• بلوک مسافرتی متحرک؛
• آثار نقاشی;
• مکانیزم برای بستن انتهای طناب (ثابت)؛
• خود طناب فولادی که اتصال انعطاف پذیری بین دو دستگاه قبلی ایجاد می کند.

بلوک تاج در بالای تخته حفاری نصب شده است. انتهای متحرک طناب به درام کششی محکم می شود و انتهای ثابت آن با استفاده از مکانیزم بست به پایه دریک محکم می شود. یک قلاب بر روی بلوک حرکتی آویزان شده است که از آن یک چرخ گردان یا یک آسانسور برای پایین آوردن/بالا بردن رشته های لوله با استفاده از تسمه آویزان می شود. در مجتمع های بالابر و بالابر مدرن، قلاب و بلوک متحرک معمولاً در یک مکانیسم واحد به نام بلوک قلاب ترکیب می شوند.

ساخت دکل های حفاری نفت

ابزار فن آوری مورد استفاده در حفاری چاه

مفهوم "ابزار حفاری" ترکیبی از تمام دستگاه ها و مکانیسم هایی است که برای حفاری چاه ها و گمانه ها و همچنین در حین کار برای از بین بردن شرایط اضطراری استفاده می شود. ابزارهای حفاری با توجه به هدف آنها به موارد زیر تقسیم می شوند:

• تکنولوژیکی؛
• خاص
• اضطراری؛
• کمکی

ویژگی های طراحی و دامنه ابزارهای حفاری بسته به موارد زیر متفاوت است:

• مناطق کاربرد (چه چاه هایی حفر می شوند - اکتشاف، انفجار، تولید، تزریق و غیره)؛
• روش حفاری؛
• قطر چاه؛
• ویژگی های سنگ های حفر شده

با استفاده از یک ابزار تکنولوژیکی، حفاری به طور مستقیم انجام می شود که شامل تخریب سنگ ها و انتقال بقایای تخریب شده آنها به سطح است. به چنین ابزاری سنگ بری یا سنگ شکنی نیز می گویند.

آن شامل:

• اسکنه و تاج؛
• هسته گیر;
• انواع لوله ها (هسته، دوغاب، لوله های مته (معمولی و وزنی)؛
• کیت آداپتور؛
• مجموعه ای از مهر و موم و غیره.

ساختار میدان‌های نفت و گاز هیدروکربنی عمدتاً توسط سنگ‌های رسوبی نشان داده می‌شود.

خواص فیزیکی و مکانیکی اصلی چنین سنگ هایی که مستقیماً بر فرآیند حفاری تأثیر می گذارد:

• قابلیت ارتجاعی؛
• پلاستیک؛
• سختی؛
• تداوم؛
• ساینده بودن

ابزار اصلی سنگ بری برای حفاری چاه کمی است.

با توجه به اصل عمل که توسط آن تخریب سنگ رخ می دهد، بیت ها به انواع زیر تقسیم می شوند:

• برش و برش - تخریب سنگ با کمک تیغه هایی که در جهت چرخش ابزار قرار دارند (که هنگام حفاری سنگ های نرم استفاده می شود) رخ می دهد.
• خرد کردن و برش - سنگ یا توسط دندانه ها یا پین هایی که روی کاترها قرار می گیرند از بین می روند. کاترها هم حول محور بیت و هم حول محور خودشان می چرخند. در فرآیند چرخش بیت، علاوه بر اثر خرد شدن پین ها یا دندان ها، هنگام لغزش آنها در امتداد پایین، سنگ نیز بریده می شود (بریده می شود) که به طور قابل توجهی کارایی فرآیند حفاری را افزایش می دهد.
• برش سایش - تخریب سنگ با استفاده از دانه های الماس یا پین های کاربید که در انتهای بیت یا روی لبه های تیغه این ابزار قرار دارند انجام می شود. چنین بیت هایی هنگام حفاری سنگ های متوسط ​​سخت و غیر ساینده و سنگ های سخت استفاده می شود. تیغه‌های تقویت‌شده با پین‌های کاربید یا دانه‌های الماس برای سوراخ کردن سنگ‌هایی که از نظر سختی و سایندگی متناوب هستند، استفاده می‌شود.

انواع تیغه های بیت

بسته به نوع طراحی آنها و همچنین تجهیزات دارای عناصر کاربید، از تیغه های تیغه هنگام حفاری استفاده می شود:

• سنگ های نرم؛
• سنگ های با سختی متوسط؛
• سنگ های نرم با لایه های میانی کم ساینده؛
• در صورت لزوم، شاخه های سیمانی یا قطعات فلزی قسمت پایینی رشته های لوله پوشش را سوراخ کنید.
• در صورت لزوم گسترش چاه.

در حال حاضر، انواع تیغه های زیر در عمل استفاده می شود:

• دو تیغه با فلاشینگ جریان (قطر از 76 تا 165.1 میلی متر متغیر است).
• سه تیغه با جریان یا هیدرومانیتور نوع شستشو (قطر - از 120.6 تا 469.9 میلی متر)؛
• بیت های سه تیغه با اصل عملکرد برش ساینده با شستشوی جریان یا شستشو با استفاده از مانیتور هیدرولیک (قطر - از 190.5 تا 269.9 میلی متر).
• بیت های برش ساینده شش تیغه با دو نوع فلاشینگ (قطر - از 76 تا 269.9 میلی متر)؛
• با فلاشینگ جریان به اوج خود رسید (قطر - از 98.4 تا 444.5 میلی متر).

در حال حاضر، این صنعت انواع تیغه های زیر را تولید می کند (که به عنوان پیک طبقه بندی نمی شوند):

• بیت برای حفاری سنگ های نرم (حرف M)؛
• برای سنگ های نرم با لایه های متوسط ​​سخت (MS)؛
• برای سنگ های ساینده نرم ساینده با لایه های میانی سخت متوسط ​​(MSZ)؛
• برای سنگ های متوسط ​​سخت (C)؛

دو نوع تیغه نوک تیز وجود دارد:

• برای گسترش چاه (حرف P) استفاده می شود.
• برای سوراخ کردن عناصر فلزی و شاخه های سیمانی در قسمت پایینی بدنه (C).

هم در کشور ما و هم در بسیاری از کشورهای خارجی تولیدکننده نفت و گاز، حفاری میادین گازی و نفتی معمولاً با استفاده از غلتک با برش های مخروطی انجام می شود. بیت های غلتکی مخروطی برای حفاری مداوم چاه ها برای اهداف مختلف (تولید، اکتشاف، تزریق و غیره) استفاده می شود. هنگام استفاده از چنین بیت ها، سوراخ پایین یا با استفاده از هوای فشرده یا محلول های شستشو تمیز می شود.

مته غلتکی مخروطی d=76-490 میلی متر

اگر چنین ابزاری را با تیغه ای که در بالا توضیح داده شد مقایسه کنیم، چندین مزیت بدون شک دارد، یعنی:

• مساحت تماس مستقیم با ته بیت ها با برش های غلتکی بسیار کوچکتر از تیغه های تیغه ای است، با این حال، طول کل لبه های کاری آنها بسیار بیشتر است، که باعث می شود کارایی دستگاه به میزان قابل توجهی افزایش یابد. فرآیند حفاری؛
• غلتک ها در امتداد صورت غلت می زنند و تیغه ها می لغزند، بنابراین مقاومت در برابر سایش قطعات غلتکی بسیار بالاتر از ابزار تیغه است.
• با توجه به اینکه کاترها در امتداد صفحه غلت می‌خورند، گشتاور مصرفی ابزار نسبتاً کم است که احتمال گیر کردن غلتک‌ها را به حداقل می‌رساند.

تولید بیت های غلتکی مخروطی توسط شماره GOST 20692-75 تنظیم می شود.

طبق این سند نظارتی، چنین ابزاری در سه نسخه - بیت های یک، دو و سه مخروطی تولید می شود. رایج ترین آنها ابزارهای تریکن هستند.

بر اساس معیارهای طراحی و محل کانال های دمیدن و فلاشینگ روی ابزار، این بیت ها به موارد زیر تقسیم می شوند:

• بیت با فلاشینگ مرکزی (حرف C)
• با دمیدن مرکزی (P)؛
• با شستشوی جانبی با مانیتور هیدرولیک (G)؛
• با دمیدن جانبی (SG).

مته های الماس

ابزار حفاری الماس یک ماتریس کار با الماس کاربید در یک محفظه فولادی است که مجهز به رزوه اتصال مخروطی داخلی است.

چنین ابزارهای حفاری از نظر شکل ماتریس کار، ویژگی های کیفی الماس های مورد استفاده و همچنین در سیستم های شستشوی مورد استفاده متفاوت است.

ماتریس الماس دار کاربید یک بیت الماس با استفاده از روش های متالورژی پودر از پودرهای فلزی تولید می شود.

چنین پودرهای حاوی فلز، الماس را به خوبی نگه می دارند و امکان تولید ماتریس های کاری با سختی و مقاومت سایشی متفاوت را فراهم می کنند. ماتریس های الماس مبتنی بر تنگستن از نظر ویژگی های کیفی مانند استحکام، مقاومت در برابر سایش و هدایت حرارتی بهترین عملکرد را دارند.

در ساخت سر مته برای ابزار حفاری الماس از الماس های به اصطلاح فنی با وزن 0.05 تا 0.34 قیراط استفاده می شود. در تولید چنین اسکنه ای به عنوان مثال با قطر 188 میلی متر از 400 تا 650 قیراط (از دو تا دو و نیم هزار دانه الماس) مصرف می شود.

سرهای حفاری قطعات الماسی در دو تغییر تولید می شوند:

• تک لایه (انواع KR. KT، DR، DT t DK)، که بر روی آن دانه های الماس در لایه سطحی لبه های کاری ماتریس های فلزی طبق الگوهای خاصی قرار می گیرند.
• آغشته شده (نوع DI)Yu که بر روی آن دانه های کوچک الماس به طور مساوی در سراسر ماتریس توزیع شده است.

با آرایش شعاعی کانال ها و با سطح بیرونی دو مخروطی (DR)؛

با یک کانال فشار و با برجستگی حلقوی (DP)؛

با نوع مصنوعی قرار دادن دانه های الماس (C)؛

با دانه های الماس آغشته (I)؛

لوب (DL)؛

با مخروط داخلی (DV)؛

آغشته به انتهای نوک تیز تیغه ها (DI)؛

جهانی (DU).

چنین ابزار سنگبری هنگام حفاری چاه های عمیق (بیش از سه کیلومتر) استفاده می شود. دوام ابزارهای الماسی 20 تا 30 برابر بیشتر از دستگاه های برش غلتکی است.

توربودریل ها، مته های برقی و موتورهای پیچی که بلافاصله در بالای بیت قرار می گیرند، به عنوان نیروگاه در طول فرآیند حفاری استفاده می شوند.

توربودریل یک توربین چند مرحله‌ای است که تعداد مراحل آن تا 350 می‌رسد. هر مرحله شامل یک استاتور است که به طور صلب به محفظه متصل است و یک روتور نصب شده روی شفت دستگاه. جریان سیال که در پره های استاتور به سمت پایین جریان می یابد، بر روی تیغه های روتور اثر می گذارد و بخشی از انرژی را صرف تولید گشتاور می کند.

سپس این جریان دوباره روی تیغه های استاتور جریان می یابد و این روند تکرار می شود. علیرغم این واقعیت که هر مرحله از یک توربودریل قادر به ایجاد گشتاور کمی است، به دلیل مقدار زیاد آنها، کل توان تامین شده به شفت دستگاه برای حفاری سنگ های با سختی بالا کاملاً کافی است.

با این روش حفاری، سیال کار، محلول هایی را که از سطح به توربودریل از طریق رشته مته جریان می یابد، شستشو می دهد. بیت به طور صلب به محور توربودریل متصل می شود و مستقل از رشته لوله مته می چرخد.

حفاری با استفاده از مته برقی شامل تامین انرژی الکتریکی به موتور الکتریکی از طریق کابلی است که در داخل رشته مته ثابت شده است. با این روش کار فقط شفت موتور با بیت متصل به آن می چرخد ​​و بدنه دستگاه و رشته مته ثابت می ماند.

عناصر اصلی طراحی یک موتور پیچی روتور و استاتور هستند.

سطح داخلی محفظه استاتور فولادی با لایه ای از لاستیک مخصوص پوشانده شده و به شکل یک سطح پیچ چند استارت می باشد. روتور، که از فولاد نیز ساخته شده است، به نوبه خود شکل یک پیچ چند سرب دارد که تعداد خطوط مارپیچ آن یک کمتر از سطح استاتور است.

روتور در یک استاتور با خارج از مرکز قرار می گیرد. خارج از مرکز، و همچنین تفاوت در تعداد خطوط مارپیچ استاتور و روتور، به سطوح تماس اجازه می دهد تا مجموعه ای از دریچه ها (حفره های بسته) را تشکیل دهند - دریچه هایی بین محفظه های فشار قوی در انتهای بالایی، با مقدار فشار کاهش یافته در قسمت بالا. دریچه پایین تر این دروازه‌ها حرکت آزاد مایع عرضه‌شده را از طریق موتور مسدود می‌کنند که این امکان ایجاد گشتاوری را می‌دهد که با استفاده از فشار مایع به بیت در دروازه‌ها منتقل می‌شود.

طراحی دکل حفاری. تصور زندگی یک فرد مدرن بدون استفاده از نفت و فرآورده های نفتی بسیار دشوار است. از این گذشته، به لطف تولید نفت است که بسیاری از مردم نه تنها شغل دارند، بلکه فرصت گرم کردن خانه های خود، سوخت گیری خودروهای خود و استفاده از انواع محصولات پلاستیکی را دارند که در زندگی روزمره و تولید ضروری هستند. زندگی هم ساکنان کلان شهرها و هم ساکنان روستاها، به ویژه کسانی که به کشاورزی اشتغال دارند، به نفت بستگی دارد.

نفت تأثیر چشمگیری نه بر راحتی، بلکه بر توسعه کل بشریت داشته است، زیرا بر اساس آن چیزهای زیادی تولید می شود، از جمله ظروف، لباس و خیلی چیزهای دیگر که ما مدت هاست به آن عادت کرده ایم.

با این حال، نه تنها افراد، بلکه تجهیزات باکیفیت نیز در توسعه تولید روغن از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا رسیدن به نفت کار ساده ای نیست و فرد بدون تجهیزات تخصصی نمی تواند انجام دهد. به طور معمول، برای این اهداف، از چندین دستگاه حفاری با اندازه های مختلف استفاده می شود که بر اساس قدرت و طول مته تقسیم می شوند.

به طور کلی، عملکرد هر دکل حفاری را می توان با عملکرد یک چوب پنبه باز مقایسه کرد. مته به زمین نفوذ می کند و به تدریج در آن پیچ می شود تا به میدان نفتی برسد. این مثال عملکرد نسبتاً پیچیده این تکنیک را بسیار ساده می کند، زیرا در واقع، بر خلاف یک چوب پنبه بستن ساده که نیاز به تلاش فیزیکی دارد، دکل حفاری مجهز به یک درایو الکتریکی است که روی آن کار می کند.

همچنین، بسیاری از مردم مته را به عنوان یک پیچ چوب پنبه بزرگ تصور می کنند، اما در واقعیت ظاهری کاملاً متفاوت دارد. مته شبیه یک سنجاق دندانه دار بلند است که هنگام کار زمین و سنگ های سخت را خراش می دهد. به لطف این راه حل طراحی، مته می تواند تا اعماق زیاد شیرجه بزند و خطر گیر افتادن آن کاهش می یابد.

بسیاری از مردم فکر می کنند که وقتی مته به ذخایر نفتی می رسد، شروع به پرتاب به سمت بالا در یک بادکنک قوی می کند. اما این دور از واقعیت است. دکل حفاری به طور محتاطانه ای با جزئیات مهمی مانند خروجی نفت مجهز است، که سیستمی از لوله ها است که سپس نفت از طریق آن جریان می یابد.

انواع تجهیزات حفاری چاه نفت

تجهیزات حفاری متفاوت است. همه چیز بستگی به این دارد که دقیقاً برای چه چیزی استفاده می شود، اما همچنین دکل های حفاری برای تولید نفت به زیر مجموعه های خود تقسیم می شوند. بر اساس طراحی، آنها به دو دسته دکلی (نصبی که فقط توسط دو تکیه گاه پشتیبانی می شود) و برج سوار (که در آن بار دکل حفاری به طور مساوی روی چهار تکیه گاه پایدار دیگر توزیع می شود) تقسیم می شوند. تأسیسات برج در صنعت نفت روسیه معمولاً به چهل و یک متر می رسد. علاوه بر این، اگر حفاری در دریا انجام شود، دکل‌های حفاری بر روی قفسه‌های شناور مجهز به این منظور قرار می‌گیرند.

عملیات دکل حفاری به دو دسته متحرک و ثابت تقسیم می شود. همانطور که ممکن است حدس بزنید، واحدهای متحرک برای اکتشاف ذخایر با بررسی لایه‌های خاک زیرزمینی استفاده می‌شوند. دکل های حفاری نفت سنگین نوعی دکل ثابت هستند که ارزش آن ها بسیار بیشتر از دکل های متحرک است.

دستگاه های حفاری نیز استانداردها و الزامات خاص خود را دارند. توجه زیادی به اساس تجهیزات حفاری، یعنی سازه ها و تکیه گاه های اصلی حمایت می شود، زیرا آنها کل وزن دکل حفاری را تحمل می کنند. قابلیت اطمینان آنها تضمین می کند که تجهیزات برای مدت طولانی دوام می آورند و هیچ حادثه اضطراری یا حادثه جدی ایجاد نمی شود.

ژنراتورهای الکتریکی، پمپ گل

یکی دیگر از بخش های مهم تجهیزات حفاری ژنراتورهای الکتریکی هستند که قدرت آنها عملکرد کلی تاسیسات را تعیین می کند و بنابراین باید باتری بزرگی داشته باشند که در برابر طیف وسیعی از دماها مقاوم باشد. علاوه بر باتری اصلی، که قلب کل نصب است، وجود یک ژنراتور نیز بسیار مهم است که حاوی ذخیره انرژی ذخیره شده است و توسط یک پوشش فلزی خاص محافظت می شود. اضطراری در یک سکوی نفتی می تواند بسیار پرهزینه باشد، هم برای افرادی که روی آن کار می کنند و هم برای محیط زیست، بنابراین کل دکل، درست تا لوله ها، باید ایمن باشد. نه تنها ماده ای که لوله های نصب از آن ساخته شده اند مهم است، بلکه قطر آن نیز باید کاملا دقیق باشد. بدون شک یکی از مهم ترین مکانیسم ها می باشد

گران ترین و مهم ترین قسمت دکل حفاری بدون شک مته است. می تواند حداقل سه و حداکثر شش سر برش الماسی داشته باشد و حتی سخت ترین سنگ ها را خرد کند. هنگام کار با مته، بسیار مهم است که مایع خنک کننده به درستی تامین شود، زیرا اگر مشکلی پیش بیاید، به سادگی گیر می کند و دکل حفاری به طور کلی خطر داغ شدن بیش از حد را دارد. همه موارد فوق می تواند منجر به تصادف بسیار جدی و پیامدهای بسیار مخربی برای محیط زیست شود. بر اساس همه اینها، رعایت نه تنها اقدامات احتیاطی اساسی در مورد دکل های حفاری، بلکه همچنین اطمینان از اینکه خود تجهیزات در شرایط عالی هستند، مهم است.

وب سایت IA- یکی از انواع نفت و گازتجهیزات. این مجموعه ای از تجهیزات و تاسیسات حفاری است که برای حفاری چاه های نفت و گاز

سکوهای حفاریبرای توسعه و اکتشاف میادین نفت و گاز به طور کلی عبارتند از:

تجهیزات بالابر (بلوک تاج، وینچ، بلوک قلاب)

تجهیزات گردش خون (پمپ های گل، چرخاننده، مخازن، منیفولدها)

سازه های حفاری (سکوها، پل ها، پایه های برج، قفسه ها)

تجهیزات پیشگیری از انفجار

تجهیزات برای تهیه سیالات حفاری (پمپ های دوغاب، قیف های هیدرولیک، مخلوط کن های هیدرولیک)

تجهیزات نیرو برای راندن وینچ، پمپ گل، روتور (موتورهای دیزل، موتورهای الکتریکی)

تمامی دکل های حفاری مجهز به مکانیزم های اصلی را هدایت می کند(دیزل با گیربکس دستی یا برقی با سیستم کنترل متغیر دیجیتال)

در برخی موارد می توان به یک درایو روتور مستقل مجهز شد

اساس جنبشی دکل حفاری - مکانیزم بلند کردن
مکانیسم بلند کردن از زمانی شروع می شود بار دینامیکی.
بارهای دینامیکی در طول عملیات بالا بردن به دلیل شتاب یا کاهش سرعت و همچنین ارتعاشات الاستیک ایجاد شده در طی فرآیندهای گذرا ایجاد می شود.

منابع بارهای دینامیکی ضربه ها و ضربه هایی هستند که هنگام برداشتن یک رشته لوله و عبور طناب بالابر به لایه بعدی سیم پیچ ایجاد می شوند. بارهای دینامیکی نیز می تواند توسط شکاف ها و جابجایی های نصب در اتصالات اجزا و قطعات مکانیزم بالابر و محرک آن ایجاد شود.

کاربرد دکل های حفاری

از دستگاه های حفاری استفاده می شود:

1. برای حفاری چاه های کم عمق (تا 25 متر) و چاه های با قطر کوچک (76-219 میلی متر) در حین اکتشاف لرزه ای.
2. برای حفر چاه با عمق متوسط ​​(تا 600 متر) - چاه های ساختاری و اکتشاف برای مواد معدنی جامد
3. برای حفر چاه های عمیق (تا 6000 متر). تولید نفت و گاز و همچنین برای اکتشاف میادین جدید نفت و گاز.
4. حفاری چاه های فوق عمیق (تا 15000 متر) برای تولید نفت و گاز و توسعه میادین جدید.
5. حفر چاه برای آب.
6. تعمیرات اساسی چاه های نفت و گاز.
7. آزمایش چاه برای نفت و گاز

دکل های حفاری با توجه به هدف عملکردی خود به موارد زیر تقسیم می شوند:

1. تاسیسات برای بررسی های مهندسی - زمین شناسی
2. تاسیسات برای استخراج آب، آبگیری و تامین حرارت زمین گرمایی، برای کارهای مختلف هیدروژئولوژیکی
3. تاسیسات برای کارهای ساختمانی (حفاری برای پایه های شمع و میکروپایل، برای نصب لنگر)
4. تاسیسات برای اکتشافات زمین شناسی
5. تاسیسات اکتشاف لرزه ای
6. تاسیسات برای ساخت پشتیبان خطوط انتقال نیرو

طراحی دکل حفاری

دستگاه های اجرایی(اصلی) - وینچ، روتور، برج، سیستم تکل، چرخان، پمپ گل، سیستم گردش خون.

اندام های انرژی- موتورهای دیزل، موتورهای الکتریکی، درایوها، سیستم هیدرولیک قدرت، سیستم هیدرولیک پنوماتیک

اندام های کمکیمکانیزم های حرکتی، وینچ کمکی، سازه های فلزی، سیستم های روشنایی، سیستم های تامین آب، سیستم های گرمایش، سیستم های تهویه و غیره.

نهادهای اطلاعاتی- کنترل پارامترهای حفاری

کنترل ها

دریک

دریک- این یک جزء کلیدی در تجهیزات دکل های حفاری است. توابع زیر را انجام می دهد:

1. حفظ رشته مته روی سیستم تکل هنگام حفاری همراه با تخلیه.
2. اجرای عملیات با پوشش و لوله های مته

3. قرار دادن سیستم تکل و وسایل مکانیزه کردن عملیات بالابر، به ویژه مکانیسم های ASP، KMSP یا سکوی کارگر سواری، دستگاه تخلیه اضطراری کارگر سواری، سیستم درایو بالا و تجهیزات کمکی.

1. قرار دادن لوله مته

طبقه بندی دکل های حفاری

دکل های حفاری طبقه بندی می شوند:

بر اساس هدف - برای تعمیرات اساسی چاه ها و واحدهای مرتبط، برای دکل های حفاری دریایی، برای دکل های حفاری متحرک، برای دکل های حفاری ثابت.

بر اساس طرح - دکل، برج.

واگن های مته

واگن های مته- تجهیزات حفاری نصب شده جزء سکوهای حفاری. کالسکه بر روی بیل مکانیکی و بیل مکانیکی هیدرولیک نصب می شود. وزن کل - از 10 تن. واگن حفاری معمولاً از یک مکانیسم مسافرتی نصب شده بر روی خزنده با هیدرولیک داخلی برای کشش (راش به جلو) و عملیات حفاری تشکیل شده است.

کالسکه های مته نصب شده هنگام کار بر روی سخت شدن جزئی خاک، حفاری با چکش هوا، یا هنگام گرفتن هسته، و همچنین برای حفاری چاه برای شمع، برای ساخت چاه های آب و برای حفاری لنگر استفاده می شود.

روتورها

روتورها برای چرخاندن ابزار حفاری و پشتیبانی از رشته مته در حین حفاری چاه طراحی شده اند.

وینچ- مکانیسم اصلی مجموعه بالابر دکل حفاری. طراحی شده برای انجام عملیات زیر:

پایین آوردن و بلند کردن لوله های پوششی و لوله های مته

انتقال چرخش به روتور

تغذیه ابزار به صورت

در صورتی که عمق سفره زمین کم باشد، توصیه می شود چاهی برای آب تجهیز شود؛ در موارد دیگر، چاه و در نتیجه دکل حفاری مورد نیاز است. نهرهای کم عمق آب اغلب برای اهداف فنی، برای آبیاری باغ و پر کردن استخر استفاده می شود، اما برای نوشیدن بهتر است که حفاری عمیق تر انجام شود.

دکل حفاری سیستمی از دستگاه‌ها و مکانیسم‌هایی است که برای سوراخ کردن و تقویت دیواره چاه‌ها استفاده می‌شود. سازه ها در همه جا به عنوان ساده ترین ابزار برای استخراج آب مورد استفاده قرار گرفتند. اما دامنه کاربرد این سیستم ها بسیار گسترده است:

• حفاری چاه برای کارهای مهندسی؛
• حفاری چاله در زیر آب؛
• ساخت معادن اکتشافی.

چاه ها بر اساس نوع تقسیم می شوند:

1. آرتزین - تا عمق 100 متر، معمولاً آب چندین خانه یا کلبه را تامین می کند. عمر مفید تا 50-60 سال.
2. لوله ای / حبشی- تا عمق 12 متر به عنوان یک قاعده، آنها در آبخوان بالایی قرار دارند، جایی که زباله و خاک نمی ریزند. عمر مفید 15-20 سال است، سپس معدن ممکن است گل و لای شود و یک چاه جدید یا عمق بخشی به لایه بعدی تا عمق 30 متر مورد نیاز است.

انواع دکل های حفاری، اصل کار

دکل های حفاری دستی

دارای ویژگی های زیر باشد:

1. بهره وری پایین؛
2. ابعاد متوسط؛
3. استفاده در اعماق کم؛
4. برای خاک های سنگین و شناور مناسب نیست.

نوع طناب شوک

دکل های حفاری ضربه ای طناب برای احداث چاه آب دارای ویژگی های زیر است:

1. نصب و مونتاژ آسان؛
2. آسان برای استفاده؛
3. آنها راندمان عملیاتی بالایی دارند.
4. نتیجه یک چاه آب عمیق خوب با عمر طولانی است.
5. کاهش سرعت حفاری؛
6. عمق حفاری احتمالی تا 100 متر یا بیشتر است.
7. قابل استفاده در خاک های سنگی و سنگین.
8. گاهی اوقات تجهیزات اضافی مورد نیاز است که هزینه نصب را افزایش می دهد.

سیستم حفاری کوبه ای طناب برای مدت طولانی مورد استفاده قرار گرفته است و از نظر قیمت و سهولت کار یکی از مقرون به صرفه ترین ها در مزارع کوچک خصوصی محسوب می شود. اصل کارکرد:

• از یک چاک ضربه ای حفاری استفاده می شود که لایه های خاک را تحت تأثیر گرانش می شکند.
• حرکت با استفاده از یک وینچ آغاز می شود.
• هر لایه خاک با یک بایل بیرون کشیده می شود.

برای استحکام بخشیدن به دیوارهای معدن، باید آن را به لوله های پوششی مجهز کرد و کل سازه را سیمان کرد. تجهیز فیلترهای اضافی مفید خواهد بود. تکنولوژی حفاری با طناب ضربه ای برای خاک های شنی و رسی مناسب در نظر گرفته می شود.

طراحی ساده شامل: یک سه پایه پشتیبانی با یک بلوک و طناب ایمن، یک درایو مسئول حرکت کارتریج، و خود کارتریج با ضمیمه تا وزن 120 کیلوگرم است.

سیستم های پیچ

دکل های حفاری اوگر بسیار کاربردی تر از دکل های حفاری کوبه ای کابلی هستند، زیرا بهره وری را افزایش داده اند. با این حال، بهتر است از سازه های حفاری در خاک های خشک و نسبتاً نرم بدون سنگ استفاده شود، در غیر این صورت مکانیسم مته می تواند شکسته شود. کار به دلیل نیاز به تمیز کردن دائمی نازل عملکرد از تجمع خاک پیچیده است.

اصل کار به این صورت است که یک مته پیچی به زمین پیچ می شود، در حالی که لایه های شل شده خاک روی تیغه ها می نشیند و پس از 2-3 بار عبور، مته باید تمیز شود. تکنولوژی حفاری بسیار ساده و شناخته شده است و مته متشکل از یک مارپیچ، یک میله (که باید در عمق خاک بیشتر شود) و یک محرک مکانیکی یا دستی است.

مهم! درایو دستی سیستم مارپیچ برای حفاری چاه های کوچک مناسب تر است؛ برای اعماق بیشتر، یک ماشین مکانیزه مورد نیاز است.

حفاری چرخشی با فلاشینگ

سکوهای حفاری دوار برای استفاده در خانوارهای خصوصی بهترین هستند. آنها در هر خاکی استفاده می شوند، سرعت عملیاتی بالایی دارند، اما در عین حال بسیار گران هستند و برای حفر چاه های آرتزین برای آب مجوز لازم است.

این دکل حفاری مجهز به یک سیستم شستشوی اضافی برای بلند کردن خاک خرد شده است. در این مورد، طرح ممکن است دارای موارد زیر باشد:

• نوع فلاش مستقیمهنگامی که محلول از طریق یک سیستم شلنگ تامین می شود و توده های خاک مستقیماً از طریق گودال شسته می شوند.
• نوع معکوس آن است که در آن آب مستقیماً به معدن وارد می شود و خاک توسط تجهیزات حفاری حذف می شود.

تکنولوژی حفاری چرخشی برای استفاده در هر خاکی مناسب است و همچنین برای حفاری چاه های به اندازه کافی عمیق برای آب نشان داده شده است. به لطف طراحی قوی مته، متشکل از میله، مکانیزم چرخشی که خاک را از بین می برد، درایو، پمپ و چرخاننده، این دکل های حفاری به خوبی با شن های روان کنار می آیند. برای پایداری، عناصر بر روی یک قاب ساخته شده از فولاد و قادر به تحمل بارهای قابل توجهی ثابت می شوند.

مهم! طرح‌های چرخشی سیستم‌های حفاری ضربه‌ای و چرخشی را با هم ترکیب می‌کنند که برای نفوذ حتی در خاک‌های سنگی در معرض حرکت فصلی ایده‌آل هستند.

چندین فناوری برای حفاری چاه های آب وجود دارد، بنابراین انتخاب تنها توسط خود مالک تعیین می شود. علاوه بر مولفه قیمت، خوب است که در نظر بگیرید:

1. بهره وری مورد نیاز چاه آب که در نهایت حاصل می شود.
2. وضعیت خاک؛
3. امکان تشکیل شن های روان؛
4. عمق سفره های زیرزمینی؛
5. عمق نقطه انجماد خاک؛
6. تحرک خاک در هنگام سیل و بارندگی فصلی

اصول اولیه حفاری چاه آب ساده است، بنابراین تجهیز منبع تامین آب مستقل خود در سایت برای هر مالک مشکلی نخواهد بود.

دکل حفاری نفت مجموعه ای از تجهیزات تخصصی برای. این به طور مستقیم در محل حفاری نصب می شود؛ با کمک آن، عملیات به طور مستقل انجام می شود، زیرا تمام مکانیزم ها خودکار هستند. تجهیزات حفاری به شما امکان استخراج نفت را در هر شرایط آب و هوایی می دهد.

مکان هایی که از دکل های حفاری نفت استفاده می شود

دکل های حفاری نفت در کاربردهای مختلفی استفاده می شوند.

هنگام به دست آوردن چاه های کوچک، عمدتا تا 25 متر، که برای اکتشاف لرزه ای در نظر گرفته شده است، اغلب در مکانی حفر می شوند که وجود نفت قبلاً مشخص شده است؛ آنها برای تخمین مقدار مواد استخراج شده و انجام کار ضروری هستند. برای منطقه برنامه ریزی کنید

برای حفاری چاه های تولیدی، عمق آنها تا 6000 متر است که برای به دست آوردن گاز، نفت و سایر انواع مواد معدنی جامد استفاده می شود.

برای به دست آوردن چاه های ارزیابی، متخصصان از آنها برای پیش بینی و تجزیه و تحلیل حرکت صفحات نفتی در منطقه مورد مطالعه و همچنین تعیین مقدار تقریبی مواد معدنی استفاده می کنند.

برای حفر چاه های کنترلی، فشار در محل کار کنترل می شود.

برای ایجاد حفره های مشاهده، آنها به شما امکان می دهند مقدار مواد استخراج شده و بقایای آن را ردیابی کنید. به این ترتیب می توان تماس نفت و گاز با آب را ارزیابی کرد.

از دکل های حفاری نفت نیز برای تعمیر چاه های نفت و گاز و تولید استفاده می شود.

هدف از تنظیمات

سیستم های نفتی برای حفاری چاه هایی طراحی شده اند که نه تنها در اندازه، بلکه همچنین متفاوت هستند

وقت ملاقات. این تفاوت ها هستند که اهداف حفاری را تعیین می کنند:

• بررسی های مهندسی- زمین شناسی (برای مطالعه زمین و ترکیب صفحات زمین شناسی استفاده می شود).
• حفاری هیدروژئولوژی (برای استخراج آب و همچنین کاهش سطح آن در یک منطقه خاص ضروری است).
• تاسیسات برای تامین گرمای زمین گرمایی ضروری هستند.
• کارهای ساختمانی (فعالیت های ساختمانی، چیدمان پایه های شمع و ریزشمع، قرار دادن لنگرها).
• فعالیت های اکتشافی زمین شناسی (مطالعه ساختار زمین شناسی منطقه، پیش بینی و تحلیل رفتار بعدی آن).
• پیش بینی اکتشاف لرزه ای
• نصب تکیه گاه برای خطوط برق.

تجهیزات حفاری به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد، که به معنای ویژگی های طراحی متفاوت از هر نوع است. علاوه بر این، نوع خاصی از ماشین فقط در شرایط آب و هوایی خاص می تواند کار کند.

انواع و طبقه بندی دکل های حفاری نفت

انواع مختلفی از طبقه بندی مجتمع های نفتی وجود دارد که بر اساس آنها یک معیار نصب مهم تعیین می شود.

طرح

ماشین ها در ویژگی های طراحی متفاوت هستند. این با این واقعیت توضیح داده می شود که نوع خاصی از ماشین فقط برای یک نوع کار باریک استفاده می شود. با طراحی، تجهیزات می توانند:

• دکل نصب شده (قسمت مکانیکی روی دو تکیه گاه قرار دارد).
• برج (دارای 4 مکانیسم پشتیبانی است که بار روی هر یک از آنها به طور مساوی توزیع می شود).

به عنوان یک قاعده، واحدهای برج با اندازه بزرگ و بهره وری بالا مشخص می شوند.

روش حرکت

تجهیزات حفاری نیز در روش حرکت متفاوت است. این ویژگی ها برای کار در انواع مختلف زمین بسیار مهم هستند. واحدهای حفاری بر اساس معیار حرکت تقسیم می شوند:

• سیار؛
• ثابت

دکل های متحرک حفاری نفت برای فعالیت های اکتشافی و همچنین برای مطالعه ترکیب زمین ضروری هستند. با کمک آنها، متخصصان برای مطالعات مختلف نمونه برداری می کنند. مدل های ثابت برای استخراج مواد ضروری هستند.

تعیین سطح

استخراج معادن را می توان در هر زمینی انجام داد، صرف نظر از اینکه سطح جامد یا بدنه آبی باشد. بر اساس این معیارها، دکل های حفاری به دو دسته تقسیم می شوند:

• زمین؛
• دریایی (تثبیت در قسمت پایین انجام می شود).

میادین نفتی را می توان در هر مکانی قرار داد و مقدار نفت به این بستگی ندارد که روی سطح جامد یا در آب باشد. بنابراین ماشین ها می توانند تحت هر شرایطی روغن را پمپاژ کنند.

روش حفاری

برای حفر چاه از انواع حفاری استفاده می شود. بسته به این، تأسیسات نفتی تقسیم می شوند:

• حفاری چرخشی (کار به دلیل حرکت چرخشی یک عنصر ساختاری ویژه دستگاه انجام می شود).
• حفاری ضربه ای چرخشی (برای به دست آوردن چاه از نیروی ضربه ای خاصی استفاده می شود که پس از آن عنصر نصب شروع به چرخش می کند).
• ضربه (حفاری به دلیل برخورد عنصر بر سطح منطقه انجام می شود).
• حفاری ویبره.
• حفاری آتش نشانی.

اخیراً نوع جدیدی از تجهیزات حفاری ساخته شده است که با کمک آن به دلیل حفاری تخلیه - پالس تشکیل یک چاه رخ می دهد.

علاوه بر این، سکوهای نفتی می توانند با موتور الکتریکی، الکترو هیدرولیک یا دیزلی تغذیه شوند.

ساخت دکل های حفاری نفت

یک دکل حفاری نفت شامل چندین سیستم در طراحی خود است.

انرژی

موتور سوخت را به انرژی مورد نیاز تبدیل می کند، که انرژی ژنراتور الکتریکی را تامین می کند. این به نوبه خود جریان الکتریسیته را به مکانیسم ها و مجموعه های باقی مانده دستگاه منتقل می کند.

مکانیکی

این قسمت شامل یک دستگاه بالابر است که عناصر سنگین را جابجا می کند. علاوه بر این، در این قسمت از ساختار حفاری نفت یک بشکه روتور وجود دارد.

کمکی

این سیستم شامل تجهیزات اضافی است که با آن نور، عناصر تهویه وجود دارد و حرکت واحد نیز قابل انجام است.

اطلاعات

اعمال کنترل دقیق بر عملکرد انواع واحدها و مکانیزم ها. اگر مشکلی وجود داشته باشد، زنگ هشدار به صدا در می آید.

در حال گردش

با این نوع سیستم، یک محلول شیمیایی به داخل رشته مته رانده می شود. تحت فشار معینی از میان تمام لوله ها حرکت کرده و وارد بشکه روتور می شود.

علاوه بر سیستم هایی که مجتمع های نفتی را تشکیل می دهند، قسمت های کار دستگاه متمایز می شود:

• دکل حفاری (دستگاه حفاری را در حین کار روی زمین پشتیبانی می کند، تجهیزات لازم را پایین می آورد و بالا می برد).
• پمپ های با تکنولوژی بالا (یک محلول شیمیایی را به سیستم پمپ می کنند).
• سیستم خط لوله (مکانیسم ها و واحدها به یکدیگر متصل هستند).
• روتور (انجام حرکت مته در حین کار و همچنین حفظ تعادل تجهیزات).
• مته (واحدی که برای از بین بردن سنگ ها در منطقه ای که کار در آن انجام می شود استفاده می شود).
• وینچ (ابزار را به صورت تغذیه کنید و از چرخش روتور اطمینان حاصل کنید).

علاوه بر این، واحد حاوی عناصری مانند پیشگیری کننده ها است که از مهر و موم شدن شیرهای لوله اطمینان می دهد.

استفاده از سیستم های نفتی

نصب سیستم های تولید روغن در بلوک ها یا واحدها. تکیه گاه های سبک وزن به عنوان پایه نصب استفاده می شود. عملیات در چند مرحله انجام می شود:

1. آماده سازی منطقه ای که این سیستم در آن قرار خواهد گرفت، بررسی تمام تجهیزات برای سرویس دهی و یکپارچگی.
2. علامت گذاری روی منطقه انجام می شود و تمام دستگاه هایی که با درجه بالایی از خطر آتش سوزی مشخص می شوند حذف می شوند.
3. اول از همه، قسمت پشتیبان مونتاژ می شود، متشکل از یک وینچ و یک روتور؛ تاسیسات ابزار و کمکی با استفاده از پیچ و مهره های مخصوص به آنها متصل می شوند.
4. پس از این، محورها، میز روتور و مرکز آینده چاه مونتاژ می شوند.

مرحله نهایی مونتاژ برج و تجهیزات اضافی آن است. تمام کارها با استفاده از جرثقیل ماشینی انجام می شود.

تحویل دستگاه حفاری یک فرآیند نسبتاً پیچیده در نظر گرفته می شود که شامل موارد زیر است:

• محاسبه، با توجه به آن، مسئله روش حمل و نقل را تعیین می کند.
• در تعیین مسیر، در این مورد تمام شیب های زمین و همچنین کیفیت جاده در نظر گرفته می شود.
• بررسی و آماده سازی تجهیزاتی که دستگاه با آن به تجهیزات حمل و نقل متصل می شود.
• بارگذاری.

تحویل دکل حفاری می تواند با استفاده از مکانیزم نیمه تریلر انجام شود، در صورتی که ابعاد دستگاه اجازه دهد.