Серия статей по оборудованию и модулям буровых установок для бурения скважин на нефть и газ. См. содержание.
СВП - элемент буровой установки, подвижный вращатель, совмещающий функции вертлюга и ротора, оснащённый комплексом средств для работы с бурильными трубами при выполнении спускоподъёмных операций (СПО).
Основные две группы на которые можно разделить СВП это СВП с гидравлическим приводом и СВП с электрическим приводом. У каждого типа свои плюсы и минусы. Выбор в пользу того или иного типа индивидуален в зависимости от многих факторов (условия бурения, климат, тип и конфигурация БУ, автономность и т.д.).
Некоторые преимущества и недостатки:
Далее информация по СВП с электроприводом так как они являются более распространенными / востребованными.
Базовая конфигурация СВП с электроприводом:
Буровой агрегат СВП является основным (силовым) модулем СВП и состоит из следующих узлов:
- Система привода - вращает бурильную колонну. В зависимости от модели и производителя состав может меняться, но в основном включает в себя: главный двигатель (некоторые СВП имеют два главных двигателя), редуктор (но может быть и в безредукторном исполнении), тормозной механизм, энкодер и систему охлаждения.
- Система подачи бурового раствора - подает буровой раствор в главный вал и затем в бурильную колонну.
- Трубный манипулятор - предназначен для подачи труб и свечей (при помощи элеваторов и штропов элеватора) и для проведения операций по свинчиванию и развинчиванию соединений бурильной колонны.
- КШЦ (или по другому - интегрированный превентор) - прерывает подачу бурового раствора и перекрывает манифольд в случае скачка давления или в случае отсоединения бурильной колонны.
- ГСУ - как правило интегрировано на самом буровом агрегате и необходима для обеспечения выполнения всех гидравлических функций верхнего привода (активация тормоза главного двигателя, вращение/блокировка трубного манипулятора, отклонение штропов, закрытие/открытие трубного зажима и КШЦ, и т.д.)
Кабельный шлейф предназначен для электропитания и управления верхним приводом. Кабельный шлейф бывает различной конфигурации и длины в зависимости от конструктивных особенностей конкретной модели СВП и БУ.
Рельсовая направляющая предназначена для перемещения бурового агрегата СВП в мачте БУ и воспринимает крутящий момент от него в процессе бурения. Состоит из нескольких секций. В зависимости от существующей конструкции буровой установки и высоты мачты, длина, исполнение и количество секций рельсовых направляющих может варьироваться.
Монтажный комплект предназначен для установки (монтажа) рельсовых направляющих в мачте буровой установки.
Контейнер ЧРП содержит все приборы управления и преобразователи частоты, необходимые для работы верхнего привода.
Панель управления бурильщика предназначена для контроля и управления работой СВП.
В отличие от традиционного бурения с ведущей штангой (квадратом), СВП обеспечивает одновременное вращение и осевое перемещение инструмента вдоль ствола на любом этапе работ. Это позволяет значительно снизить риск прихвата бурильной колонны. Для перемещения СВП применяется привод буровой лебёдки с плавно регулируемым ходом.
Все функции верхнего привода координирует программируемый логический контроллер (ПЛК), в который интегрирована расширенная система диагностики. Взаимодействие с бурильщиком организовано через пульт управления бурильщика, устанавливаемый либо на рабочем столе, либо в кабине бурильщика (в зависимости от буровой установки). Пульт управления бурильщика может как иметь интуитивный сенсорный интерфейс (обычно есть во всех моделях современных моделях СВП), так и нет (в более ранних версиях).
В целях повышения безопасности СВП оснащается рядом блокировок (как обязательных так и не обязательных, но повышающих уровень безопасности) и встроенным КШЦ (для оперативной герметизации колонны). Система управления современных СВП как правило позволяет обвязать их с другим движущимся оборудованием в мачте БУ и на рабочей площадке, с целью предотвращения столкновений друг с другом - т.е. в "систему предотвращения столкновений" (например, см. ACS компании "Кенера Софт")
СВП может оснащаться различными дополнительными программными решениями, такие как "осциллятор бурильной колонны" и "демпфер крутящего момента".
Примеры СВП российского производства:
ООО "Кенера" - https://kenera.ru/oborudovanie/verhnij-privod-td-500-xt/
ООО «Уралмаш НГО Холдинг» - https://www.uralmash-ngo.com/shop/sistema-verhnego-privoda/
АО "УСПК" - https://uspk.net/produkcziya/burovoe-oborudovanie/sistema-verhnego-privoda/
АО "Электромеханика" - http://elmech.ru/product-catalog