Механическое колонковое бурение
Механическое колонковое бурение характеризуется высоким уровнем механизации как основных, так и вспомогательных операций. В зависимости от используемого оборудования и инструмента уровень механизации на колонковом бурении колеблется от 75 до 80 — 85 % от общего числа выполняемых операций. Правильная эксплуатация современного бурового оборудования обеспечивает работу без аварий и травм. Для этого персонал буровой установки должен иметь практические навыки совместного выполнения всех производственных операций, знать и четко выполнять требования по обеспечению безопасности работ. Около половины всего рабочего времени при проходке скважин буровая бригада затрачивает на собственно бурение. Процесс бурения скважин в настоящее время полностью механизирован, а отдельные операции частично автоматизированы. Другие работы при колонковом бурении — спускно-подъемные, строительно-монтажные, крепление скважин обсадными трубами, по ликвидации аварий относятся к числу машинно-ручных. Уровень механизации на этих работах составляет от 40 до 60 %. Менее трудоемкими и более безопасными являются собственно бурение и работы по креплению скважин обсадными трубами, а наиболее трудоемки и опасны по составу спускно-подъемные и строительно-монтажные работы.
Основой для безопасного ведения буровых работ является хорошее знание каждым членом буровой бригады своей профессии и согласованность действий. Бурильщиком может работать лицо, закончившее профессионально-техническое училище или курсы с отрывом от производства и имеющее соответствующее удостоверение. Помощники бурильщика и такелажники также должны кончать специальные курсы с отрывом от производства. Обязательным условием для назначения бурильщика является наличие у него стажа работы в бурении не менее одного года. Бурильщик и его помощники, обслуживающие буровые установки с электроприводом, должны быть обучены приемам оказания первой помощи пострадавшим от электрического тока и правилам безопасной эксплуатации электроустановок в объеме требований для второй квалификационной группы по технике безопасности. До начала работы рабочие, занятые на бурении, обязаны пройти вводный инструк-таж и инструктаж на рабочем месте и сдать экзамен по технике безопасности. Буровые рабочие обязаны выполнять только те работы, по которым они прошли обучение и инструктаж по технике безопасности. Перед началом работы на новых видах оборудования и механизмов буровые рабочие изучают инструкцию по эксплуатации этого оборудования и проходят дополнительный инструктаж по технике безопасности.
Бурильщик — руководитель вахты, отвечающий за безопасное ведение работ. Буровые рабочие обеспечиваются специальной одеждой и спецобувью, а также индивидуальными средствами защиты. Каждый буровой рабочий обязан пользоваться выданной ему спецодеждой, спецобувью и предохранительными средствами, следить за их исправностью, а в случае неисправности требовать от бурового, мастера своевременного ремонта или их замены. При выполнении всех видов работ на буровой установке буровые рабочие должны быть в защитных касках. Бурильщик, сдающий смену, обязан предупредить бурильщика, принимающего смену, и сделать запись в журнале сдачи и приемки смены об имеющихся неисправностях оборудования.
↑ Строительно-монтажные работы
В отличие от других работ на бурении строительно-монтажные работы ведутся в одну смену — буровые вахты объединяются в одну. В бригаду на период строительно-монтажных работ нередко включаются слесари-монтажники, плотники, верхолазы, грузчики и др. Работы проводятся под руководством и при непосредственном участии буровых мастеров. На многих предприятиях строительство и монтаж буровых вышек производится специализированными монтажными бригадами.
Основная часть работ выполняется на открытом воздухе с использованием подъемно-транспортного оборудования, автомобилей и тракторов. В основном производятся погрузочно-разгрузочные, плотницкие, слесарно-сборочные и верхолазные работы. При строительстве и монтаже буровых вышек башенного типа преобладают ручные, а при монтаже буровых мачт — механизированные и машинно-ручные работы.
Буровые рабочие, занятые на строительно-монтажных работах, и вышкомонтажники должны знать, что при строительстве и монтаже буровых установок несчастные случаи могут возникать из-за поражения работающих падающими с высоты предметами, травмирования транспортом и перемещения грузов, а также падения работающих с полатей буровой и крыши бурового здания.
В соответствии с правилами безопасности буровые установки должны монтироваться на расстоянии не менее полуторной высоты вышки от производственных объектов и жилых помещений. Особое внимание обращают на выбор рабочей площадки под буровую установку если вблизи находятся объекты повышенной опасности — железные дороги, линии электропередач, подземные выработки и др. При монтаже самоходных буровых установок в районах с развитой сетью электропередач буровая бригада получает наряд-заказ на выполнение работ и план участка работ, на котором указываются места прохождения воздушных линий электропередач. Монтаж буровой установки в пределах охранной зоны линий электропередач запрещен. Выбрав место монтажа буровой установки, бригада подготавливает рабочую площадку: очищает ее от сухостойных деревьев, планирует, сооружает подъездные пути.
Самоходные буровые установки, смонтированные на автомобиле, передвигают с опущенной на опоры и закрепленной мачтой. Передвижение самоходных установок, смонтированных на тракторах или гусеничном ходу, допускается с поднятой мачтой на незначительные расстояния, если это предусмотрено инструкцией по эксплуатации, и только по ровной местности и твердому грунту. При переездах самоходной установки рабочие могут находиться только в кабине автомобиля.
Перевозка передвижных буровых установок и крупных блоков стационарных буровых установок производится под руководством бурового мастера или другого инженерно-технического работника. До начала передвижения установки без разборки проверяют и надежно крепят все резьбовые соединения и монтажные стяжки. При передвижении без разборки буровой вышки башенного типа низ вышки раскрепляют двумя распорными балками и диагональными стяжками. Вышки передвигают обычно тракторами. При небольших расстояниях установка иногда передвигается с помощью лебедки и системы полиспастов. При передвижении установок и крупных блоков применяют жесткие буксирные тяги и стальные канаты. Передвижение вышек высотой более 14 м независимо от рельефа производят с использованием поддерживающих оттяжек из стального каната закрепленных на высоте 2/3 или 3/4 высоты вышки. Во время перерывов в работе вышка раскрепляется оттяжками.
Меры безопасности при перевозке буровых установок с полной разборкой сводятся в основном к соблюдению правил безопасности при погрузочно-разгрузочных работах и правил дорожного движения. Перед началом работ по перевозке буровых установок буровая бригада должна пройти дополнительный инструктаж по правилам безопасности при погрузочно-разгрузочных работах. Наиболее трудоемкими и опасными работами при этом являются погрузка и разгрузка тяжеловесного оборудования и трубной продукции — бурильной и обсадной колонн и трубчатых элементов вышки. Погрузка и разгрузка буровых станков и насосов, как правило, производятся на транспортные средства с применением грузоподъемных механизмов. Оборудование, установленное на автомобиль или прицеп, надежно закрепляется во избежание его перемещения в кузове во время движения. При перевозке бурового оборудования сопровождающие лица могут находиться только в кабине автомобиля. Запрещается находиться в кузовах, на подножках, крыльях и бортах автомобилей. При разгрузке и погрузке длинномерных элементов буровой вышки — ног, поясов, раскосов следует принимать меры против произвольного раскатывания их.
↑ Ударно-канатное бурение
Особенностью ударно-канатного бурения являются: использование инструмента большой массы, значительных диаметров и, как следствие этого, значительные динамические нагрузки на оборудование во время бурения.
Наиболее сложные и опасные работы (монтаж — демонтаж, передвижение буровых установок, спуск и извлечение обсадных труб, ликвидация аварий и др.) должны производиться под непосредственным руководством бурового мастера или инженера по бурению. Большое значение для обеспечения безопасности работ имеет хорошо подготовленная рабочая площадка у буровой установки. Над рабочим местом бурильщика должен быть установлен защитный козырек. Важное значение имеет и систематическая проверка, осмотр и своевременный профилактический ремонт бурового оборудования.
Перед забуркой скважин, а также в начале каждой смены необходимо осмотреть и произвести подтяжку всех болтовых соединений, регулировку станка, обратив особое внимание на наличие и прочность крепления ограждений движущихся и вращающихся частей, а также на регулировку тормозов и фрикционных муфт. Балансиры (оттяжные рамы) ударных станков во время их осмотра, ремонта, регулировки должны находиться в крайнем нижнем положении; при нахождении их вверху они должны укладываться на опоры.
В процессе бурения запрещается производить одновременно работу на инструментальной и желоночной лебедках, а также отводить от скважины или направлять в скважину снаряд и желонку непосредственно руками или ногой. Эту операцию следует выполнять специальными крючками. Этими же крючками следует удерживать снаряд (желонку) от раскачивания. При бурении скважины запрещаются какие-либо работы по ремонту и смазке станка, а также подъем людей на мачту.
При односменной работе станка по окончании работ буровой снаряд поднимают и устанавливают на грунт или рабочую площадку, при этом балансирную раму опускают в нижнее положение. Устье скважины должно быть ограждено или закрыто. При забивании обсадных труб нельзя стоять на рабочей площадке станка и вблизи устья скважины. Ударная баба и забивные головки перед их установкой должны быть проверены и при обнаружении трещин, раковин, заусенцев заменены. Запрещается подтягивать обсадные трубы и другие предметы через мачту стайка при отсутствии специальных направляющих роликов. Свинчивание секций обсадных труб должно производиться с закреплением нижней части секции хомутами. Использование с этой целью шарнирных и цепных ключей не допускается. При извлечении обсадных труб запрещается одновременная работа ударного механизма и лебедки, а также удерживание инструментальным или желоночным канатом нагрузки, созданной усилием домкрата.
↑ Вращательное шнековое бурение
При вращательном шнековом бурении разрушенная долотом порода выносится к устью скважины шнеками, представляющими собой бурильные трубы с навитой на них по винтовой линии ребордой. Поднятую с забоя породу необходимо убирать от устья скважины лопатой, соблюдая осторожность, Во время перемещения установок шнекового бурения, а также подъема и опускания мачты подвижный вращатель должен быть закреплен в крайнем нижнем положении.
Забуриванне скважины разрешается при наличии направляющего устройства, расположенного в непосредственной близости от устья скважины, и после проверки соосности шнека и шпинделя вращателя. При бурении скважины должны применяться шнеки с исправными соединительными элементами (хвостовиками, муфтами, пальцами), обеспечивающими достаточную жесткость колонны. Соединительные пальцы шнеков не должны выступать из тела шнека, но должны соответствовать техническим условиям.
Удерживание вращателя на весу с помощью подъемной лебедки допускается при условии дополнительного крепления его в направляющих. При этом запрещается работающим находиться под поднятым вращателем. Колонна шнеков должна ограждаться, а шнеки, составляющие буровой снаряд выше устья скважины, должны быть тщательно очищены от бурового шлама. Запрещается очистка шнеков во время вращения колонны. Разъединение (соединение) шнековых труб при подъеме или при наращивании в процессе бурения следует производить только при включенном блокирующем устройстве и после посадки их на вилку или специальную скобу. Во время бурения необходимо следить за устойчивостью поддомкраченной мачты (для самоходных и передвижных установок в случае перекоса следует выровнять мачту и платформу домкратами).
↑ Бурение на воду
В настоящее время на воду бурят двумя наиболее широко распространенными способами — роторным и ударно-канатным. Особенность бурения скважин на воду заключается в использовании долот и труб больших диаметров, спуске фильтровой колонны и производстве откачек для опробования водоносных горизонтов.
Во время бурения долота и желонки от устья скважины следует оттаскивать специальными приспособлениями и крючьями. Отворачивать долото разрешается с помощью долотных досок. Тяжелые трубы, инструмент нельзя поднимать вручную, следует пользоваться механическими приспособлениями и ручной лебедкой. Требования безопасности при спуске фильтровой колонны аналогичны требованиям при спуске колонны обсадных труб.
Откачка воды для опробования водоносных горизонтов производится с помощью штанговых насосов и эрлифтных установок. Для привода в действие штанговых насосов простого действия используется лебедка буровой установки или специальное приспособление, надеваемое на вал лебедки. При этом необходимо надежно закрепить канат в приспособлении (балансире) и на тяге насоса. Обязательно применять направляющие ролики. При эрлифтных установках применяются обычно передвижные компрессорные станции.
Все воздухосборники и арматура (фланцы, задвижки, резиновые шланги и т. д.), работающие под давлением, должны соответствовать максимальному рабочему давлению. По окончании монтажа все трубопроводы и шланги, действующие под давлением, опрессовываются на полуторакратное максимальное рабочее давление. На воздухосборниках устанавливаются манометры, предохранительные клапаны и краны для слива конденсата.
↑ Ручное бурение
Ручное бурение производится, как правило, в труднодоступных местах при небольших глубинах скважин и незначительном объеме буровых работ. Оно в основном осуществляется вращательным способом без промывки, в глинистых породах — спиральными бурами-змеевиками, в песчанистых грунтах — ложками.
Спуск и подъем бурового инструмента производятся при небольших глубинах вручную и при больших глубинах с помощью вышки и лебедки (ручной или механической). Применяемые вышки (треноги) высотой 6 — 9 м облегченного типа и поэтому их установка и демонтаж выполняются обычно вручную.
Специфика работы при ручном бурении определяет обстоятельства и причины происходящих в процессе бурения несчастных случаев. Для предохранения от поломок верхние концы ног деревянной вышки необходимо оковывать полосовым железом размером не менее 6х50 мм. Соединять ноги разрешается с помощью шкворня с глухой серьгой для подвески блока. Блок необходимо страховать стальными канатом или цепью. На одной ноге для подъема к блоку делаются ступеньки из брусков сечением не менее 40х80 мм и длиной 700 — 800 мм. Расстояние между ступеньками не должно превышать 0,3 м. Перед подъемом вышки площадка должна быть выровнена. Вышку поднимают под наблюдением бурового мастера. Во время подъема никто из работающих не должен находиться под вышкой. При бурении без вышек запрещается: бурить на глубину свыше 15 м; поднимать и опускать бурильные трубы свечами длиной более 4,5 м.
Ручная лебедка должна иметь ленточный и храповой тормоза и съемные рукоятки со свободно вращающимися на них трубками. Рукоятки должны сниматься во всех случаях, когда они не требуются по условиям работы.
При бурении скважины диаметром свыше 41/2″ или глубиной свыше 30 м лебедка должна быть надежно прикреплена к брусьям, связанным с рамой вышки. Подъемные воротки должны иметь тормоза с храповым устройством. Запрещается: работать на воротах, установленных путем врезки их осей в ноги вышки; составлять свечи, длина которых превышает высоту вышки; при спуске и подъеме бурильных труб с помощью лебедки поддерживать трубы ключами; во время натяжки инструмента становиться ногами на балансир; при ударах поддерживать руками штангу или забивную головку.
При ручном бурении ударным способом с помощью балансира последний должен быть подстрахован каким-либо приспособлением на случай поломки балансирной оси. Во время натяжки инструмента запрещается становиться ногами на балансир.
При обсадке скважины трубами с помощью деревянного или металлического хомута должна соблюдаться осторожность, так как трубы могут резко опуститься. При обсадке скважины с помощью лебедки (воротка) и с одновременным вращением труб шарнирными ключами бурильщик должен находиться за рукоятками тормоза лебедки (воротка) и тормозить в случае резкого опускания труб. Применяемые при обсадке скважины забивные головки должны быть прочными и не иметь трещин, раковин. При извлечении обсадных труб условия безопасной работы аналогичны условиям работы при механическом колонковом бурении.
Источник
