Режим поддержания заданного значения скорости подачи (или подъема) бурильной колонны можно применять для проработки скважины, аварийного подъема бурильного инструмента при отказе главного привода и т. п.

Автоматическое поддержание заданной осевой нагрузки на долото может осуществляться при помощи стабилизаторов веса. В настоящее время на промыслах используются стабилизаторы веса типа СВМ (конструкция ВНИИБТ). СВМ можно устанавливать на буровых лебедках при наличии пневмосистемы с давлением воздуха 0,6—0,9 МПа. СВМ (рис.4) состоит из исполнительного пневматического поршневого механизма, соединяемого с рукояткой ленточного тормоза буровой лебедки; пульта управления с электроконтактным манометром и рукоятками для установки осевой нагрузки на долото и подачи инструмента за один импульс; механизма обратной связи, соединяемого с барабаном лебедки с помощью фрикционного ролика; соединительного электрического кабеля. Перед включением СВМ в работу по шкале прибора на пульте управления задается осевая нагрузка на долото, которую необходимо поддерживать в про­цессе бурения. СВМ осуществляет импульсную подачу бурильной колонны, прерывая или возобновляя ее в процессе бурения, если фактическая нагрузка на долото отличается от заданной на величину более чем на ± 3 кН по гидравлическому индикатору веса. При необходимости бурильщик может в любой момент затормозить лебедку простым нажатием на тормозную рукоятку и тем самым вывести СВМ из действия.

Стабилизаторы веса полностью не решают вопросов автоматизации, но зато позволяют в значительной мере облегчить труд бурильщика.

Забойные устройства подачи долота. Проблема автоматизации глубокого бурения может быть разрешена также переносом регулирующего и исполнительного механизмов на забой. Над созданием забойных УПД в настоящее время усиленно работают у нас и за рубежом. Забойные УПД должны обеспечивать регулирование параметров режима бурения и сделать его мало зависящим от сил трения, что особенно важно при проходке глубоких и искривленных скважин. Простейший регулятор такого типа — забойный механизм подачи ЗМП, представляющий собой гидравлический поршневой механизм. Схема работы ЗМП показана на рис.5.

Во время рейса с ЗМП осевая нагрузка остается постоянной. Если нагрузку необходимо изменить, нужно либо изменить длину УБТ, либо применить ЗМП с другим сечением поршня.

ЗМП можно использовать при бурении скважины, начиная с глубины 50 м, т. е. с момента, когда в скважину под ротор можно спустить турбобур с долотом и навинченным сверху ЗМП. Это особенно важно в тех случаях, когда бурят в крепких породах и с самого начала необходимо создавать большие осевые нагрузки

3.Разработка параметров режима бурения.

Режимно-технологические карты. После завершения обработки материалов по пробуренным опорно-технологическим скважинам составляется типовая режимно-технологическая карта для бурения на данной площади.

Режимно-технологические карты, как правило, состоят из четырех частей: 1) режимной; 2) инструктивной; 3) оперативного графика; 4) общей части.

Режимная часть карты включает для каждого стратиграфического горизонта оптимальный режим бурения. В инструктивной части даются рекомендации по предотвращению возможных осложнений и наиболее эффективные меры по борьбе с ними. В режимной и инструктивной частях карты указываются пути увеличения механической скорости проходки скважины. Чтобы буровая бригада в процессе проходки скважины могла определять, как успешно осуществляется процесс бурения, строится оперативный график, в котором отражаются ожидаемая механическая скорость проходки и предполагаемые затраты времени на все операции по интервалам бурения. В общей части карты приводятся организационно-технические мероприятия, обеспечивающие предусмотренную в предыдущих частях карты технологию бурения и ожидаемые показатели проходки скважин.

Особенности режима бурения роторным способом. Тип долота должны выбирать в соответствии с «Комплексной методикой классификации горных пород геологического разреза, разделения его на характерные пачки пород и выбора рациональных типов и конструкций шарошечных долот для эффективного разбуривания нефтяных и газовых месторождений» (РД 39-2-52 — 78, М., ВНИИБТ, 1980).

При выборе режима бурения долотами серий ГНУ и ГАУ нужно учитывать следующее: верхнему уровню осевых нагру­зок на долото соответствует нижний уровень частот вращения и наоборот; в пластичных, вязких глинистых, а также слабо сцементированных малоабразивных песчано-глинистых и песча­ных породах целесообразно бурить при близких к максималь­ным частотам вращения и пониженных осевых нагрузках на долото; в песчаных и других абразивных породах, а также тре­щиноватых и обломочных целесообразно снижать частоту враще­ния ротора во избежание повышенного износа и разрушения во­оружения, герметизирующих элементов опор шарошек, козырь­ков и спинок лап.

Режим бурения, особенно долотами с твердосплавным во­оружением и герметизированными опорами, должен выбираться таким, чтобы не допускалось вибраций бурильной колонны.

Частота вращения ротора должна отличаться от критиче­ской частоты вращения пкр, при которой совпадают поперечные и продольные колебания бурильной колонны. Критические частоты вращения (с точностью до ±15%) и длины колонн lкр, при которых возможно наложение поперечных и продольных колебаний, приведены в табл. 1.

Таблица 1

Наиболее опасно применение критической частоты вращения при наименьшей критической длине колонны.

Во многих случаях при бурении в мягких неабразивных породах существенное улучшение показателей работы долот достигается при повышении частоты вращения до 140—200 об/мин.

Фактическая осевая нагрузка на долото при повышенной частоте вращения инструмента из-за трения бурильной колонны о стенки скважины и вкладыш ротора оказывается существенно меньше, чем по индикатору веса. Поэтому нагрузку на долото следует корректировать с учетом разницы в показателях индикатора веса при вращении и без вращения колонны.

Осевая нагрузка на долото при бурении с повышенной частотой вращения обычно должна быть уменьшена на 20—25 % против величины, создаваемой при низкооборотном режиме в тех же случаях.

Переход на высокооборотный режим вращения бурильной колонны может сопровождаться в отдельных породах обвалами стенок скважины и увеличением момента вращения бурильного инструмента. При возникновении указанных явлений необходимо немедленно тщательно промыть и проработать (на длину ведущей трубы) ствол скважины и только после установления нормальных условий бурения переходить на повышенную частоту вращения ротора.

Не рекомендуется применение повышенной частоты вращения ротора при бурении в твердых породах с промывкой технической водой.

При бурении долотами с герметизированными опорами и твердосплавным вооружением неравномерное вращение и подача долота, резкое торможение и внезапные остановки, толчки и удары, повышенный уровень вибрации приводят к разрушению (поломкам, сколам и т. п.) твердосплавных зубков и преждевременному выходу из строя герметизирующих элементов и опор в целом.

При появлении в процессе бурения вибраций, с целью их подавления необходимо уменьшить осевую нагрузку или изменить частоту вращения ротора.

Если изменение в рациональных пределах указанных пара­метров не приводит к уменьшению амплитуды колебаний до приемлемого уровня, то это свидетельствует о завышенной моментоемкости долота или недостаточном маховом моменте УБТ для данного сочетания типа долота и разбуриваемых пород. Следовательно, на очередной рейс необходимо использовать долото, характеризующееся меньшей моментоемкостью, или повысить маховый момент УБТ желательно за счет увеличения их диаметра.

Роторный способ бурения в зарубежной практике основной. В нашей стране роторный способ используют при бурении глубоких скважин, а также нижней части разреза скважин средней глубины.

4.Режим бурения турбинным турбинным способом.

В турбинном бурении энергия, предназначенная для разрушения породы, подводится к забою потоком бурового раствора. Генератором гидравлической энергии являются буровые насосы, преобразующие механическую энергию привода в гидравлическую энергию потока бурового раствора. Часть энергии потока теряется на преодоление гидравлических сопротивлений в нагнета­тельной линии, бурильных трубах, замках, долоте и затрубном пространстве. Оставшаяся часть энергии используется в турбине турбобура для преобразования в механическую энергию, которая затрачивается на процесс бурения.

П. П. Шумилов показал, что наибольшую гидравлическую мощность на турбине турбобура при неизменном максимальном давлении на выкиде буровых насосов можно получить при условии

рт = pо

где рт— перепад давления в турбобуре; pо — давление на выкиде буровых насосов.

Так как в процессе бурения скважины гидравлические сопротивления в бурильных трубах, замках и кольцевом пространстве беспрерывно возрастают, то для обеспечения равенства (необходимо было бы по мере углубления скважины непрерывно снижать подачу насосов и соответственно изменять характеристику турбобуров таким образом, чтобы перепад давления на турбине, несмотря на уменьшение расхода жидкости, протекающей через нее, остался постоянным).

Практически характеристики турбобура можно изменять только ступенчато, применяя на различных участках скважины турбобуры неодинаковых типов. Подача буровых насосов регулируется также только ступенчато путем смены цилиндровых втулок. Основная задача проектирования режима турбинного бурения как раз и заключается в установлении режима работы буровых насосов, подборе типов турбобуров и осевой нагрузки на долото для различных участков ствола скважины таким об­разом, чтобы получить наиболее высокие качественные и коли­чественные показатели бурения.

Правила эксплуатации турбобуров. Каждый новый турбобур, получаемый с завода, перед отправкой на буровую проходит проверку в турборемонтном цехе предприятия бурения. Проверяются крепления гайки, переводки, ниппеля и вращение вала. Турбобуры снабжаются предохранительным колпаком на валу и заглушкой в переводнике во избежание засорения и засорения и порчи турбины во время транспортировки и хранения.

Каждый турбобур имеет заводской паспорт в одном экземпляре и вкладную карточку, представляющую собой учетную карточку работы и ремонта турбобура. Перед спуском в скважину нового или поступившего из ремонта турбобура следует проверить его работу на поверхности. Для этого турбобур соединяют с ведущей трубой и проверяют плавность его запуска при производительности насосов, соответствующей нормальному режиму его работы.

Запускают буровые насосы при открытой пусковой задвижке. Затем задвижку постепенно перекрывают и следят за давлением на манометром. Хорошо собранный и отрегулированный турбобур запускается при давлением до 2 МПа. Проверяют также осевой люфт вала, герметичность резьбовых соединений и отсутствие биение вала. Все данные опробования заносятся в буровой журнал. Если при опробовании обнаруживаются дефекты, турбобур в скважину не спускают.

В отдельных случаях, при отсутствии запасного турбобура, не вращающийся на поверхности турбобур все же спускают в скважину. Он может работать после того, как дана некоторая осевая нагрузка на долото. Если опущенный на забой турбобур работать все же не начинает, то его следует вращать («расхаживать») ротором, сохраняя нагрузку на забой. «Расхаживание»  разрешается вести не более 20…30 мин. Контроль за нормальной работой турбобура на забое осуществляется на буровой по  показаниям манометра и индикатора массы (веса).

При постоянной производительности насосов перепад давления в турбобуре с изменением режима его работы почти не меняется. Резкой снижение или повышение давления на нагнетательной линии указывает на ненормальную работу турбобура. О неполадках в турбобуре можно также судить по уменьшению принимаемой турбобуром осевой нагрузки и резкому снижению скорости бурения (если это не вызвано износом долотом). Для непрерывного контроля за скоростью вращения вала турбобура в процессе бурения скважин рекомендуется использовать турботахометр.

Снижение давления в нагнетательном трупопроводе вызывается уменьшением количества жидкости, поступающий в турбобур. Причиной этого могут быть:

неисправность буровых насосов (нарушение герметичности поршней, уплотнений клапанов, засасыванием насосом воздуха, засорение приемной сетки, уменьшение числа ходов насоса и т.д.)

утеки в резьбовых соединениях бурильных труб переводников.

Для проверки герметичности колонны бурильных труб следует при их подъеме каждые пять шесть свечей прокачивать буровой раствор. Повышение давления при прокачивании указывает на течь в одной из свечей, поднятой на последней партии. Если в трубах течи не обнаруживается, то проверяют турбобур (возможны течи переводнике турбобура). Резкое внезапное падение давление показывает, что произошла авария с переводником турбобура, срыв с резьбы замков или труб.

Давление чаще всего повышается из-за засорения каналов турбины турбобура. Для предотвращения этого при бурении и опробовании турбобуров устанавливают фильтры. Когда буровой раствор загрязнен, частицы шлама после прекращения циркуляции выпадают из бурового раствора и осаждаются на турбине. Если при включении насоса полностью закрыть пусковую задвижку, то шлам забьет турбобур.

Полностью закрыть задвижку следует после промывки в течении  5…10 мин. Аналогичное засорение турбины шламом произойдет, если во время бурения после выключения насосов сразу открыть пусковую задвижку. При этом возникает обратная циркуляция и осаждающийся на забой шлам засасывается в турбобур. Особенно часто это явление встречается при использовании воды в качестве промывочной жидкости. Для избежания засорения турбобура необходимо промывка перед остановкой насосов.

Очень часто бывают случаи, когда давление в нагнетательной линии не падает, а турбобур «не принимает» нагрузку. Причиной этого может быть заклинивание шарошек долота, большая сработка опор долота или неисправность турбобура, Чтобы выяснить причину ненормальной работы турбобура, поднимают бурильную колонну.

Турбины турбобура выходят из строя главным образом вследствие механического износа наружных. внутренних и торцовых поверхностей. Предупреждение износа турбин является одним из важнейших условий обеспечения эффективности работы турбобура.

После каждого рейса при подъеме турбобура необходимо проверять его осевой люфт. Для этого вал турбобура опирают на ствол ротора, у торца ниппеля на валу наносят риски, затем турбобур приподнимают и на валу точно так же наносят вторую риску. По расстоянию между рисками определяют величину осевого люфта, которую после каждого долбления заносят в суточный рапорт и передают по вахте. Допустимая величина осевого люфта неодинакова для турбобуров различных типов (3 до 8мм).

Не более чем через каждые два рейса в зависимости от условий бурения необходимо проверять и подкреплять машинными ключами резьбы ниппеля и перводника.

Техника безопасности законодательств об охране труда.

В России вступил закон о законодательство по охране труда. Оно основано на системе правовых мероприятий, осуществляемых в соответствии с Конституцией России

Главный законодательный документ России о трудовых отношениях это КЗоТ—закрепляет обязанность руководителей (должностных лиц) отрасли, предприятия создавать и обеспечивать безопасные и здоровые условия труда на произ­водстве, предусматривает права на отдых, охрану здоровья, труда женщин, материальное обеспечение в старости, в случае болезни, полной или частичной утраты трудоспособности, а также потери кормильца, определяет роль в управлении охраной труда профессиональных союзов и трудовых коллективов, гарантирует гражданам России право на труд и в то же время обязывает их добросовестно трудиться и соблюдать трудову -дисциплину.

Основы содержат законодательные требования, направлен­ные на создание безопасных и здоровых условий труда на пред­приятиях, запрещают ввод в эксплуатацию предприятий, цехов и участков, не отвечающих требованиям охраны труда, регламентируют правила по охране труда, обязательные для должностных лиц, порядок их утверждения и согласования, регла­ментируют обеспечение спецодеждой, спецобувью, индивидуальными средствами защиты, лечебно-профилактическим питанием, медицинские осмотры (гл. VII), определяют отноше­ние к трудовой дисциплине), устанавливают порядок осуществления надзора и контроля за соблюдением законодательства о труде и правил по охране труда, ответственность за нарушение законодательства о труде), предусматривают льготы в области охраны труда для женщин и молодежи.

Основами запрещается применение труда женщин на тяжелых работах и на работах с вредными условиями, не допускается привлечение их к работам в ночное время, за исключением тех отраслей народного хозяйства, где это вызывается особой необходимостью и разрешается в качестве временной меры. Основы законодательства о труде в системе мер, направленных на всестороннюю охрану труда женщин, предусматривают меры, предупреждающие вредные влияния на организм женщин и их потомство. Так, беременные женщины переводятся на время беременности на другую, более легкую работу с сохранением заработка по прежней работе, им предоставляются отпуска по беременности я родам с выплатой пособия по государственному социальному страхованию. Кроме такого отпуска, женщине по ее заявлению предоставляется дополнительный отпуск 'без сохранения заработной платы до достижения ребенком возраста 1,5 года. Матерям, кормящим грудью, и женщинам, имеющим детей в возрасте до одного года, предоставляются дополнительные перерывы для кормления ребенка, которые включаются в рабочее время.

Государство заботится и о подрастающем поколении. На работу принимаются лица не моложе 16 лет (в исключительных случаях на работу принимаются с разрешения комитета профсоюза предприятия подростки, достигшие 15-летнего возраста). Для них установлена 24-часовая рабочая неделя, а для лиц в возрасте 16—18 лет —36-часовая при сохранении оплаты за полный рабочий день, как и для взрослых работников соответствующей категории.

Нормативно документы по охране труда. В соответствии со ст.37 Конституции РФ каждый гражданин имеет право на труд в условиях, отвечающих требованиям безопасности и гигиены. Данный принцип предполагает наличие и функционирование стройной государственной системы управления охраной труда. В последние годы идет активное формирование и укрепление государственной политики в этой области.

В правовом регулировании охраны труда, этой важнейшей сферы трудовых отношений, наметились новые тенденции. Так, 6 августа 1993 г. был принят очень важный документ - Основы законодательства Российской Федерации об охране труда (с последующими изменениями и дополнениями). Новым этапом развития указанного института трудового законодательства явилось принятие Федерального закона РФ от 17 июля 1999 г. "Об основах охраны труда в Российской Федерации"[1] , в 1998 году Федерального закона "Об обязательном социальном страховании от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний"[2] И наконец принятие 30 декабря 2001 г. важнейшего законодательного акта в сфере регулирования трудовых отношений – «Трудового кодекса Российской федерации»[3] , вводимого в действие с 1 февраля 2002 г. В настоящий момент идет подготовка к принятию пакета документов регламентирующих проведение сертификации работ по охране труда в Российской федерации, которые позволят сформировать достаточно целостную систему управления и надзора за охраной труда.

Закрепленные в ч. 3 ст. 37 Конституции Российской Федерации права каждого на труд в условиях, отвечающих требованиям безопасности и гигиены, не только конкретизируют право граждан на труд, но и предъявляют определенные нормативные требования к условиям их работы. Такие требования закрепляются в государственных нормативных требованиях охраны труда, содержащиеся в федеральных законах и иных нормативных правовых актах Российской Федерации и законах и иных нормативных правовых актах субъектов Российской Федерации об охране труда. В них устанавливаются правила, процедуры и критерии, направленные на сохранение жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности.

В Российской Федерации действует система правовых актов, содержащих единые нормативные требования по охране труда. Важнейшим источником трудового права является основной закон РФ - Конституция 1993 г. Конституция РФ закрепляет основные трудовые права всех граждан, основные принципы правового регулирования труда, предопределяет содержание основных институтов особенной части трудового права, которые направлены в свою очередь на обеспечение юридических гарантий конституционных трудовых прав. Конституция РФ закрепляет принцип законности в сфере труда (ст. 7), ее высшую юридическую силу, равноправие перед законом и судом (ст. 30) и устанавливает, что общепризнанные принципы и нормы международного правового регулирования труда являются составной частью системы трудового права (ст. 15). Прямо относится к трудовому праву ст. 37 Конституции РФ, закрепляющая основные трудовые права граждан, а также ее ст. 32, 34, 41, 43, 44. Основные трудовые обязанности в Конституции РФ 1993 г. не указаны, но они предусмотрены Кодексом и другими российскими законами (о государственной федеральной службе и т.д.). Статья 76 Конституции РФ разграничивает компетенцию Федерации и ее субъектов по принятию норм трудового законодательства и устанавливает субординацию актов трудового права.

Другим важнейшим источником трудового права является Трудовой кодекс РФ. Кодекс вступил в силу с 1 февраля 2002 г., и с этой даты КЗоТ 1971 г. со всеми его изменениями и дополнениями перестал действовать.

Такие источники трудового права, как федеральные законы, появились лишь в последнее десятилетие. Ныне есть уже, кроме Кодекса, целая система федеральных законов по вопросам труда. Это:

- Закон РФ от 11 марта 1992 г. "О коллективных договорах и соглашениях", впервые урегулировавший социально-партнерские отношения на уровне выше предприятия, организации и по-новому урегулировавший порядок заключения коллективных договоров;

- Закон РФ от 19 апреля 1991 г. "О занятости населения в Российской Федерации" (Ведомости РФ, 1991, 18, ст. 565; 1992, 34, ст. 1974. Новая редакция от 20 апреля 1996 г.- Российская газета, 1996, 6 мая), определивший государственную политику по обеспечению занятости и гарантии безработным;

- Закон РФ от 26 июня 1992 г. "О статусе судей в Российской Федерации", установивший правовой статус судей, в том числе и основания для приостановления и прекращения их полномочий;

- Закон РФ от 23 ноября 1995 г. "О порядке разрешения коллективных трудовых споров" и другие новейшие законы РФ (об образовании, о прокуратуре, о государственной федеральной службе и т.п.).

Постановлением Правительства РФ от 23 мая 2000 г. № 399 «О нормативных правовых актах, содержащих государственные нормативные требования охраны труда»[1] установлено, что в Российской Федерации действует система нормативных правовых актов об охране труда, включающая:

– межотраслевые правила по охране труда (ПОТ РМ), межотраслевые типовые инструкции по охране труда (ТИ РМ), разрабатываемые с участием заинтересованных федеральных органов исполнительной власти и утверждаемые Минтруда России;

–отраслевые правила по охране труда (ПОТ РО), типовые инструкции по охране труда (ТИ РО), разрабатываемые и утверждаемые федеральными органами исполнительной власти по согласованию с Минтруда России;

– правила безопасности (ПБ), правила устройства и безопасной эксплуатации (ПУБЭ), инструкции по безопасности (ИБ), разрабатываемые и утверждаемые Госгортехнадзором России и Госатомнадзором России по согласованию в части государственных нормативных требований охраны труда с Минтруда России;

– государственные стандарты системы стандартов безопасности труда (ГОСТ Р ССБТ), разрабатываемые и утверждаемые Госстандартом России и Госстроем России по согласованию в части государственных нормативных требований охраны труда с Минтруда России;

– строительные нормы и правила (СНиП), своды правил по проектированию и строительству (СП), разрабатываемые и утверждаемые Госстроем России по согласованию в части государственных нормативных требований охраны труда с Минтруда России;

– государственные санитарно-эпидемиологические правила и нормативы: санитарные правила (СП), гигиенические нормативы (ГН), санитарные правила и нормы (Сан-Пин), санитарные нормы (СН), разрабатываемые и утверждаемые

Литература.

Вадецкий Ю.В Бурение нефтяных и газовых скважин. Учебник для нач., проф., обра. Издательский центр Академия, 2003.-352с. 

Кзованияаток Ю.Л. Нефть Удмуртии. Учебное пособ.. Издательство Умуртия,199.-189с.

Куцин П.В. Охрана труда в нефтяной газовой промышленности. Учебник для нач., проф.., образов... Издательство Недра,1985.-270с. 

Страницы: 1, 2, 3