Мобільні установки для буріння, ремонту і обслуговування свердловин німецького виробництва
Незважаючи на незначні обсяги нафтогазовидобутку на власній території і вельми обмежену потребу внутрішнього ринку, у Федеративній Республіці Німеччина виробляються мобільні установки для буріння ремонту і обслуговування свердловин, що можна пояснити високим рівнем розвитку машинобудування, прогресивними технологіями виготовлення, високою якістю продукції, її конкурентоспроможністю на світовому ринку, розвинутими експортними можливостями.
Нижче як приклад реалізації світового досвіду проектування і виготовлення розглянуто агрегати для ремонту і обслуговування свердловин моделей АЕ 310 виробництва компанії DEUTAG (Deutsche Tiefbohr-Actiengesellshaft) та AD 520, що її виготовляє BENTEC Drilling & Oilfield Division.
Агрегат (підйомник, як його називає виробник) АЕ 310 цікавий тим, що його транспортною базою служить тривісне автомобільне шасі з видовженою рамою і двома відокремленими однотипними силовими установками, з яких одна забезпечує переміщення, друга - роботу підйомного комплексу на стаціонарі. Відповідно до шляхових умов в районі використання виробник постачає агрегати на всюдихідному шасі (6 × 6), на шасі підвищеної прохідності (6×4) та на шасі зі зменшеним навантаженням на вісь (8 × 4), в усіх випадках комплектації застосовується компоновка back-in.
Бурова лебідка в стандартній комплектації однобарабанна, підйомний барабан оснащено рифленими накладками Lebus. На спеціальне замовлення постачається тартальний вал з барабаном, допоміжне гідродинамічне гальмо.
Головний привод підйомного комплексу здійснюється від одного силового агрегату: дизельного повітроохолоджуваного двигуна моделі BF 8L 513 Deutz з гідродинамічною передачею і конічним редуктором, цей же агрегат приводить насос гідросистеми, яка живить гідроциліндри підйому щогли, гідроприводну допоміжну лебідку, гідроприводний ключ. Привод ротора в стандартному комплекті - механічний, на спецзамовлення постачається гідроприводний ротор з насосним агрегатом живлення.
Щогла агрегату суцільнозварна моноблочна установлюється в робоче положення гідроциліндром, розчалюється тільки двома безанкерними внутрішніми розтяжками і спирається на чотири гідродомкрати, з них два розташовано під передніми і два - під задніми стояками щогли. Ще чотири гідродомкрати розвантажують раму шасі за переднім і задніми мостами. Висота щогли дає змогу працювати виключно з одиночними трубами, тому балкон верхнього працівника відсутній, передбачено горизонтальне вкладання піднятих зі свердловини труб. Робоча площадка навішується на щоглу на регульованій висоті, вона транспортується в єдиному блоку з агрегатом і не потребує демонтажу при перевезеннях. Нижня панель щогли і робоча площадка обшиваються каркасно-панельним укриттям, всередині якого організовано робоче місце бурильника і створено сприятливі умови роботи для бригади. До щогли кріпиться стояк манiфольда, на неї підвішується канатний шків для ключа. Конструкція щогли уможливлює транспортування талевого блока (гакоблока) на задній грані без розбирання талевої системи. Виробник пропонує альтернативну комплектацію агрегату двосекційною телескопічною щоглою, яка дозволяє працювати двотрубками і установлювати їх на підсвічник, прискорюючи виконання СПО. Разом з такою щоглою замість навісної робочої площадки використовується підроторна основа, висота і конфігурація якої адаптується до типу і габаритів обладнання устя свердловини.
Агрегат АЕ 310 призначений для експлуатації в умовах холодного клімату, він зберігає роботоздатність в діапазоні температур довкілля від -45°С до +45°. При комплектації системою теплопостачання (обігріву) і теплоізоляційним укриттям довкола силового агрегату, проміжних трансмісій і бурової лебідки та АЕ 310 може працювати при температурі нижчій -45°С.
Установка моделі AD 520 (модифікація AD 520-Ru) являє собою яскравий приклад міжнародної спеціалізації, співпраці і кооперації в галузі нафтогазового машинобудування. Її змонтовано на транспортному шасі „Русич” виробництва Курганського заводу колісних тягачів (Росія), головний привод здійснюється від дизельного двигуна американської компанії Cummins, бурову лебідку, кронблок, металоконструкції щогли і робочої площадки виготовлено німецькою компанією BENTEC Drilling & Oilfield Division, талевий блок, підйомний гак і ротор постачає компанія IRI International (США). Зрозуміло, що така збірна комплектація ускладнює організацію виробництва, але її результатом є високоефективна продукція з найкращим відношенням „ціна - якість”, в якій втілено найкращі досягнення спеціалізації кожного постачальника. З наведеного прикладу випливає висновок стосовно того, що при проектуванні та освоєнні виробництва мобільних установок вибір постачальників комплектуючих повинен визначатися не їх національною належністю, а якістю виготовлюваної ними продукції та її ціною.
На відміну від установки попередньої моделі виробник передбачає можливість використання AD 520-Ru також і для буріння свердловин. Хоча він не вказує паспортної умовної глибини буріння, але вважає можливим розміщення на підсвічнику 5500 м бурильних труб Æ 73 мм, або 2000 м бурильних труб Æ 89мм разом із 90 м ОБТ Æ 146 мм.
Транспортна база установки вибрана за її високу прохідність, маневреність та швидкість, з п’яти її мостів чотири - приводні та три - керовані, маса, що припадає на найбільш навантажену вісь, не перевищує 15000 кг, швидкість переміщення сягає 60 км/год.
Двосекційна телескопічна щогла витримує навантаження на підйомний гак 800 кН при дії вітру зі швидкістю 33,3 м/с і заповненому підсвічнику, при зниженні швидкості вітру до 13,9 м/с навантаження на гак може бути збільшено до 1000 кН, максимальне вітрове навантаження відповідає швидкості вітру 41 м/с (при заповненому підсвічнику і порожньому підйомному гаку), усі наведені дані відповідають оснастці талевої системи 4×5. При швидкості вітру більше 14 м/с і температурі довкілля нижчій -40°С забороняється проведення робіт з піднімання щогли та її вкладання у транспортне положення. В робоче положення щогла піднімається триступеневим гідроциліндром і розчалюється в ньому двома внутрішніми безанкерними розтяжками з боку лебідки і двома зовнішніми - з боку приймальних містків. Розсування (телескопування щогли) - механічним способом задопомогою лебідки. Щогла відповідає вимогам німецького стандарту DIN 4111 і АРІ St 4F.
Установка комплектується ротором моделі SR175-F з отвором в столі Æ 445 мм, що дозволяє кріпити пробурені свердловини кондукторами діаметром до 377 мм. Підроторна основа має висоту помосту 4,0 м і обшивається по периметру щитовим каркасним укриттям, яке забезпечує нормальні умови роботи бригади.
Монтаж установки передбачається на бетонному маті висотою 1,0 м, на який спираються колеса і домкрати транспортного шасі та установлюється опорна плита під домкрати стояків щогли.
Таблиця 5.15 - Технічні характеристики мобільних установок німецького виробництва для ремонту і обслуговування свердловин
| Найменування, одиниці виміру паспортних і розрахункових параметрів | Чисельні значення для моделей | |
| AE 310 | AD 520 | |
| Паспортні показники | ||
| 1 Допустиме навантаження на підйомний гак, кН | ||
| 2 Потужність привода бурової лебідки, кВт | ||
| 3 Допустимий натяг каната на підйомному барабані, кН | ||
| 4 Число дискретних частот обертання підйомного барабана | 5 + 1R | 3 + 1R |
| 5 Діаметр гальмівних шківів підйомного вала, мм | ― | |
| 6 Ширина гальмівних колодок підйомного вала, мм | ― | |
| 7 Кратність оснастки талевої системи | ― | 62) |
| 8 Діаметр талевого каната, мм | ||
| 9 Модель бурової щогли | ― | TM-100-33-DO |
| 10 Висота бурової щогли, м | 17,5 | 33.18 |
| 11 Допустиме навантаження на підйомний гак при кратності оснастки талевої системи, рівній 8, кН | ― | |
| 12 Висота установки балкону верхнього працівника, м | ― | 14,9 - 17,1 |
| 13 Число і діаметр шківів кронблока, шт. × мм | ― | 41) × 762 |
| 14 Число осей транспортного шасі (передніх + задніх), шт. | 1 + 22) | 2 + 3 |
| 15 Колісна формула транспортного шасі | 6 × 62) | 10 × 8 |
| 16 Потужність приводного двигуна, кВт | 2×225 | |
| 17 Габаритні розміри установки в транспортному положенні, м | ― | 21×3,2×4,5 |
| 18 Маса обладнання, що припадає на передні осі, кг | ― | |
| 19 Маса обладнання, що припадає на задні осі, кг | ― | |
| 20 Маса установки, кг | 660003) | |
| Розрахункові показники | ||
| 21 Показник питомої матеріаломісткості, кг/кН | 66,7 | 66,00 |
| 22 Питома потужність привода підйомного комплексу, кВт/кН | 0,375 | 0,300 |
Примітки: 1) - можлива комплектація п’ятишківним кронблоком; 2) - тривісне шасі може мати колісну формулу 6 × 4; можлива також комплектація чотиривісним шасі (2 + 2) з колісною формулою 8 × 4; 2) - можлива також альтернативна кратність оснастки (4×5) =8; 3) - в тому числі маса шасі - 26000 кг, маса змонтованого на ньому устаткування - 40000 кг.