UTILAJUL PETROLIER PENTRU FORAJ ȘI EXTRACȚIE bun

7/22/2019 UTILAJUL PETROLIER PENTRU FORAJ I EXTRACIE bun

1/49

UTILAJUL PETROLIER PENTRU FORAJ I EXTRACIE

Generaliti, clasificare, funciunile si c!"nenta instalaiilr #e fra$

Instalaia de foraj reprezint ansamblul principal, care realizeaz rotirea

garniturii mpreun cu sapa sau caroteria, circulaia fluidului de foraj, extragerea i

introducerea pailor de prjni i introducerea coloanei de tubaj.

Dupa cel mai vechi sistem de foraj mecanic care a fost cel percutant, la

nceputul secolului a aprut i a luat amploare considerabil sistemul de foraj rotativ

hidraulic, avnd o micare de rotaie combinat cu aciunea noroiului de foraj.

!icarea de rotaie a sapei este realizat de la suprafa, prin intermediul mesei

rotative i a garniturii de foraj, sau cu motoare de fund.

"n afara forajului rotativ cu noroi, au mai aparut unele variante ale acestuia ca

forajul cu noroi aerat, forajul cu aer, etc.

De asemenea, pe baza sistemului cu introducerea noroiului sub presiune prin

interiorul prjinilor la sap i evacuarea lui prin interstiiul dintre peretii gurii i

garnitura de foraj, a aprut i sistemul concurent, la care fluidul de lucru este absorbit

la suprafa.

Dup scopul urmarit, forajul poate fi clasificat n #

$foraj de cercetare % foraj de referin i foraj structural sau de prospeciune&

$ foraj de explorare %de deschidere i de extindere &

$ foraj exploatare

'rincipalele criterii de clasificare a instalaiilor de foraj pentru forarea sondelor

de petrol i gaze sunt#

a. Dup adncimea de foraj ce poate fii realizat, respectiv dup capacitatea de lucru,

definit prin sarcina la crlig. "n corelaie cu mrimea acestor doi parametrii, seutilizeaz n mod curent denumirea de instalaii uoare, medii i grele.

b. Dupa sistemul de acionare utilizat#

$ instalaii acionate cu maini cu abur

$ instalaii acionate Diesel % mecanic( hidraulic( electric &

$ instalaii cu acionare electric $ n curent continuu

$ n curent alternativ %direct( electrohidraulic&

$ instalaii acionate cu turbine cu gaz.c. Dup gradul de mobilitate i dup modul de montare#

1


2/49


3/49

'entru a efectua operaiile de mai sus, instalaia de foraj este alctuit dintr$un

complex de utilaje, echipamente i mecanisme, care ndeplinesc urmatoarele funciuni

principale#

$ manevrarea garniturii de foraj i a coloanei de tubaj(

$ pomparea noroiului de foraj(

$ rotirea garniturii de foraj, n cazul forajului cu masa rotativ.

*orespunzator funciunilor enumerate, utilajele, echipamentele i mecanismele

instalaiilor de foraj se grupeaz n#

$ siste!ul #e !ane%r care cuprinde troliul de foraj, geamblacul, macaraua, crligul,

cablul, toba cap mort i unele anexe(

$ siste!ul #e "!"are &i circulaie a nriului, care cuprinde pompele de noroi,

manifoldul de refulare i aspiraie a acestora i complexul pentru prepararea,

depozitarea, circulaia, curairea i recondiionarea noroiului(

$ siste!ul #e rtire care cuprinde masa rotativ, capul hidraulic, la care se adauga

garnitura de foraj format din prjina de antrenare, prjina de foraj, prjinile grele,

sapa i, cnd este cazul, turbina de foraj.

Instalaiile de foraj cuprind de asemenea#

$ sistemul de acionare, format din motoarele de antrenare i diverse categorii de

transmisii(

$ transmisii intermediare i cutii de viteze(

$ sistemul de circulaie i cutii de viteze(

$ turla si mastul(

$ substruciunile instalaiiei(

$ sistemul de comenzi pneumatice, inclusiv complexul de producere i preparare a

aerului comprimat(

$ dispozitivul de mecanizare i automatizare, inclusiv aparatele de msura i control($ instalaiile electrice pentru iluminat i servicii auxiliare, inclusiv grupurile

electrogene(

$ baracamente(

$ instalaii de alimentare cu combustibil, apa, etc.

"n conformitate cu necesitiile forajului, instalaia de foraj se completeaz cu

instalaii de prevenire a erupiilor i cu alte echipamente speciale.

3


4/49

4


5/49

5


6/49

6


7/49

7


8/49

' ( )iste!ul #e !ane%r al instalailr #e fra$

'rin sistemul de manevr al instalaiilor de foraj, se inelege ansamblul format

din troliu de foraj, mecanismul macara$geamblac, crlig i cablu. l asigur

introducerea i extragerea garniturii de foraj,susinerea acesteia n timpul forajului,

introducerea i sustinerea coloanei de tubaj, precum i efectuarea unor lucrri de

instrumentaie sau cu caracter auxiliar.

'entru a asigura buna funcionare i

amortizare a vibraiilor cablului de foraj,

sistemul de manevr se completeaz la

captul activ al cablului cu un depanator de

cablu, iar la captul mort cu manoane sau

cu role de ghidaj i uneori role de deviere.

'('( Trliul #e fra$

-roliul de foraj este elementul sistemului de manevr, care mplinete n

cadrul instalaiilor de foraj, urmatoarele funciuni#

$ extragerea i introducerea garniturii de foraj, respectiv introducerea coloanei de

tubaj, suspendate in crligul mecanismului macara$geamblac,

operaii realizate cu ajutorul cablului de foraj nfurat pe toba de manevr a troliului.

$ inurubarea, strngerea, desfacerea i deurubarea pailor de prajini, a burlanelor,

precum i adugarea prajinilor de foraj, operaii realizate cu ajutorul mosoarelor.

$ transmiterea micrii de rotaie la masa rotativ.

$ susinerea garniturii de foraj i reglarea apsrii pe sap n timpul forajului.

$ lucrri auxiliare de ridicare, apropiere i introducerea n sond, operaii care seexecut cu ajutorul mosoarelor lise pe care se nfoar o sfoar, trecut apoi peste

rola de gambet.

$ lucrri de punere n producie, pistonat, lcrit, carotaj prin prajini, msurtori, care

se execut cu ajutorul tobei de lcrit.

$ ridicarea masturilor rabatabile cu ajutorul crligului instalaiei.

'rincipalul criteriu de clasificare a troliilor de foraj l constituie capacitatea de

lucru, definit prin traciunea n cablu la tob sau, uneori, prin puterea de antrenare,mrimi colaterale cu adncimea de foraj a instalaiei creia i este destinat, troliul,

8


9/49

folosindu$se din acest punct de vedere n mod curent denumirea de trolii grele, medii

i uoare.

-roliile de foraj pot fi clasificate i dup numrul de arbori cu un arbore sau cu

mai multi arbori cea obinuit.

*lasificarea troliilor dupa amplasarea lor # pe podul sondei sau sub el .

9


10/49

10


11/49

*omponentele troliului#

a. asiul troliului este de obicei o construcie realizat din profile,

table,platbande, inele metalice i alte elemente masive, asamblate prin

sudur.

b. arborele tobei de manevr prezint elementul cel mai important i adesea

cel mai greu al troliului de foraj. "n general , acest ansamblu se compune din toba de

manevr / montat pe arborele propriu$zis 0.

11


12/49

c. frnele cu care sunt dotate troliile de foraj ndeplinesc urmatoarele #

$ frnarea, oprirea i meninerea suspendat a crligului nencarcat sau ncarcatcu garnitura de foraj sau cu coloana de tubaj.

$ absorbirea, prin frnare total sau parial, a energiei cinetice dezvoltate la

introducerea garniturii de foraj sau a coloanei de tubaj n gaura sondei(

$ blocarea tobei de manevr n cursul probei de suprasarcin a turlei(

$ frnarea si oprirea micarii tobei de lcrit la diferite operaii pecare le

execut.

12


13/49

d. !osoarele troliilor. "n mod obinuit, troliile de foraj sunt prevzute cu dou

mosoare cu ajutorul crora se efectueaz#

$ operaiile de nurubare i strngere a racordurilor speciale, a prjinilor deforaj i a burlanelor de tubaj(

13


14/49

$ operaiile de slbire, uneori de deurubare a racordurilor speciale ale

prajililor de foraj.

$ introducerea prjinilor, a burlanelor i a altor piese de pe rampa de prjini si

burlane n turl(

$ ridicarea i manipularea de piese n turl.

'(*( Gea!+lacuri

1eamblacul, montat in vrful turlei, constituind partea fix a mecanisnului

macara$geamblac, este format dintr$un numar de role pentru cablu care se rotesc liber

pe rulmeni, montai la rndul lor pe un ax care se sprijin pe supori.

1eamblacul trebuie s permit#

$ trecerea captului activ al cablului de la toba de manevr n turl la prima

rol(

$ rotirea uoar a rolelor, amplasate astfel nct s mpiedice srirea cablului de

pe acestea(

$ trecerea captului mort al cablului de la ultima rol la toba cap mort, fr a

atinge elementele turlei sau ale substructurii(

$ ungerea individual a rulmeniilor rolelor de la locuri accesibile(

$ securitatea personalului de ntreinere prin aprtori de protecie la piesele n

micare.

1eamblacul poate fii# $ geamblac de foraj monobloc

$ geamblac cu dou axe % care poate avea axele in linie

sau n paralel(

14


15/49

15


16/49

'( -acarale

!acaraua este partea mobil a mecanismului macara$geamblac, avnd cu o rol

mai puin dect geamblacul, dar de acelai tip i echipat cu aceeai rulmeni. !acaraua

execut o micare vertical de ridicare i coborre n interiorul turlei, trebuind sa

satisfac condiiile enumerate si la geamblac. "n cazul macaralelor trebuie fcut o

menionare special n privina greutii proprii, care trebuie sa aib o anume mrime

pentru nfurarea corect a cablului.

16


17/49

'(.( C/rli0e &i !acarale c/rli0

*rigul este partea sistemului de manevr, care completnd macaraua i formnd

uneori mpreun cu aceasta un singur bloc macara$crlig, ndeplinete urmtoarele

funciuni#

$ susine n timpul forajului n ciocul crligului propriu$zis, prevzut cu sistem

de blocare, garnitura de foraj prin toarta capului hidraulic, precum i alte greuti(

$ susine umerii crligului propriu$zis, prevzui cu eclise de nchidere, prin

intermediul chiolbailor i al elevatorului n timpul operaiilor de extragere i

introducere, garnitura de foraj i n timpul tubajului, coloana de tubaj(

$ ridic diferite greuti n turl, asigrnd manipularea prajinii de avansare(

$ ridic n timpul montajului i demontajului difetite utilaje i piese grele i ia

parte la operaia de ridicare i coborre a masturilor rabatabile.

"n funcie de numrul gurilor de suspendare a sarcinii, deosebim crlige simplex

cu o singura gur de sprijin ( duplex cu dou guri de sprijin i treiplex cu trei guri de

sprijin .

*rligele de foraj sunt de obicei de tipul triplex, permind suspendarea toartei

capacului hidraulic n gura principal %ciocul crligului& respectiv a chiolbailor, pe

umerii crligului. *rligele de foraj duplex se construiesc foarte rar.

*rligele de producie sunt de obicei simplex2 permiand suspendartea n gura

principal a elevatorului pentru prjini de pompare sau evi de extracie, respectiv a

perechii de chiolbai$ sau duplex, cu umeri pentru sprijinirea chiolbailor.

17


18/49

18


19/49

'entru a se obine o reducere a lungimii ansamblului format din macara i crlig,

n vederea micorrii nalimii necesare a turlei, sau a utilizrii mai bune a nalimii

acesteia prin mrirea spaiului de siguran dintre macara i geamblac, acestea se

contopesc ntr$un singur ansamblucompact .

19


20/49

'(1( Ca+lul #e fra$

20


21/49

*ablurile pot fi de construcie simpl, construit dintr$un singur toron sau de

construcie compus, tipul utilizat n mod curent. *ablurile compuse pot fi la randul

lor de construcie normal sau combinat, dupa cum firele de toron au acelai

diametru sau nu. *ele mai utilizate cabluri de construcie combinat sunt#

$ 3il la care srmele subiri formeaz un strat complet

$ )iler denumit i construcie umplut la care crmele subiri umplu golurile dintre

srmele groase

$ 4arrington la care srmele din stratul exterior sunt alternat groase i subiri

*ablarea cablului n ansamblu poate fi # cruce dreapt 356( cruce stnga 653(

paralel dreapta 757 respectiv paralela stnga 353.

*aracteristicile cablurilor sunt #

21


22/49

$ Diametrul nominal, definit ca valoarea rezultat din msurarea diametrului

cercului circumscris seciunii cablului (

$ 3eciunea , definit ca suma seciunilor nominale ale tuturor srmelor din cablu

care preiau eforturi(

$ 3arcina teoretic de rupere a cablului, definit ca suma sarcinilor de rupere a

srmelor active componente(

$ 3arcina real de rupere a cablului , rezult din amplificarea sarcinii teoretice de

rupere cu coeficientul de cablare

$ 3arcina efectiv de rupere a cablului, definit ca sarcina de traciune la care se

produce ruperea primului toron din cablu(

$ *oeficientul de cablarte, definit ca raportul dintre sarcina e8fectiv de rupere a

cablului si suma sarcinolor efective de rupere a srmelor active componente(

$ 9lungirea cablului, care se prezint n exploatare sub doua forme # alungire

permanent, care apare la scurt dimp dup intrarea n serviciu i este de 0$: ; , i

alungirea elastic

3rmele pentzru cabluri pot fi mate sau zincate, ultimele fiind mai rezistente la

coroziune.

)uncionarea cablului la sistemul de manevr al instalaiilor de foraj este mult

mbuntait prin folosirea dispozitivelor de conducere a cablului i a depntoarelor.

22


23/49

23


24/49

+a captul mort al cablului, n scopul eliminrii vibraiilor i uneori pentru devierea

cablului, se folosesc dispozitive de conducere

+a capatul activ al cablului sunt ntlnite depnatoare de cablu devenite obligatorii

odat cu creterea vitezei cablului la valori depind 0< m5s. 9cestea reduc vibraiile si btile

i ajut ca nfurarea cablului pe tob s fie regulat i ca ntoarcerea cablului, la trecerea de

pe un strat pe altul, s fie mai prompt. 'entru buna funcionare a depntorului este esenial

modul de instalare, care poate fi facut n dou feluri, cu contragreuti sau n triunghi.

)ixarea capetelor cablurilor peste ochei sau la pratiile sistemelor de ridicare ale

masurilor, se face cu ajutorul unor cleme montate ca infigur

-oba cap mort servete la fixarea

captului inactiv al cablului i trebuie s

permit montarea uoar a cablului n

sistemul de manevr, respectiv tragerea

comod a cablului n vederea tierii i

evitrii deteriorrii cablului.

24


25/49

*onstrucia din figur care ndeplinete aceste cerine are prevzut fixarea cablului

printr$o clem 1 , fixat cu ase uruburi i permite tragerea cablului prin eliberarea tobei

suplimentare 2 care n condiii normale este fixat pe toba 3 prin urubuiri i cleme. 3e

observ c pentru transmitere direct a traciunii din cablu la fundaie sau la substructur, toba

3 este excentric. *onstrucia permite adaptarea unui traductor 4 , pentru drilometru n acest

scop montarea tobei pe axul 5 este fcut pe rulmenii 6."n cazul n care nu se monteaz

traductorul respectiv, toba este blocat prin bolul 7.

* ( )iste!ul #e circulaie al nriului #e fra$

*(' P!"e #e nri

"n ultimi 0< de ani , puterea medie pe instalaia de foraj a crescut mai mult dect dublu.

*auza principal a fost utilizarea unor pompe de noroi din ce n ce mai mari cere s$au dovedit

eficace nu numai pentru mrirea vitezelor de foraj, ci i pentru promovarea unei tehnici

superioare n folosirea i valorificarea eficienei noroaielor de foraj.

'rincipalul element care determin adoptarea unor soluii noi n construcia pompelor de

noroi este presiunea de lucru.+a valorile sale actuale se ridic probleme deosebit de grele n

ceea ce privete etanarea, durata de lucru a pieselor de uzur rapid %pistoane, cmi ,

supape, tije de pistoane i presetupe& i rezistena la oboseal a cilindrilor pompelor.

'roblemele care apar la presiunile mari de funcionare sunt mai greu de rezolvat la

pompele cu pistoane cu dublu efect, dect la pompele cu simplu efect i cu toate astea primele

sunt mai des utilizate.

25


26/49

Durata de funcionare a pieselor de uzur este elementul cu cea mai mare influen

asupra posibilitiilor de folosire extensiv a pompelor de noroi.

Din cercetrile efectuate rezult c cel mai solicitat organ al pompelor este pistonul.

"mbuntirea sau nlocuirea lui prin plungere constituie deci calea spre reducerea substanial

a timpilor de nefuncionare a pompelor.

*onstrucia i elementele pompelor de noroi

*onstructiv, pompele de noroi cu transmisie se compun din dou subansambluri

principale, partea hidraulic i partea mecanic.

'artea hidraulic este ansamblul prin care circul noroiul i posed toate elementele care

asigur micarea noroiului de la aspiraie pna la refulare.

'rile i piesele principale sunt# corpul de pomp, cmaa , pistonul, tija pistonului,

presatup, supapa, capacele i amortizorul de pulsaii.

26


27/49

Cr"ul #e "!" reprezint piesa principal a prii hidraulice i se compune din mai

multe camere formate din elemente cilindrice.

"n figur este prezentat un corp dublu in construcie forjat.

)orjarea se execut pe elemente, care se asambleaz ntre ele prin sudare.

C!a&a este piesa din interiorul corpului de pomp n care se deplaseaz pistonul.a

trebuie sa fie uor demontabil, pentru a se nlocui n caz de defectare sau n cazul n care se

dorete schimbarea regimuliu de lucru % alte presiuni i debite&.

Diametrele interioare ale cmailor sunt tipizate i sunt n concordan cu cele ale

pistoanelor.

*mile se confecioneaz din oel, avnd suprafaa interioar durificat, obinut prin

cementare, clire superficial, cromare sau prin alt procedeu care sa$i asigure o bun

rezisten la abraziune.

)ixarea cmaii n corpul pompei se poate realiza elastic sau rigid. "n primul caz,

cmaa se sprijin n corp pe o garnitur de cauciuc, care are rolul de a etana ntre ele celedou compartimente ale cilindrului. 3trngerea garniturii este realizat prin intermediul

urubului fixat n capacul cilindrului i a felinarului intermediar.Deoarece sprijinirea cmaii

se face pe un mediu elastic, in timpul funcionrii pompei , aceasta capt o micare pulsatorie

care solicit n mod defavorabil garnitura de cauciuc, distrugnd$o prematur. Din aceste

motive, sistemul acesta de fixare nu se recomand la pompele care funcioneaz la presiuni

ridicate.

27


28/49

"n cazul fixrii rigide cmaa 2 se afl n contact direct cu corpul pompei 1 , fiind

blocat n aceasta de capacul cilindrului 3i de felinarul 4. tanarea cmii fa de cilindru

este realizat prin dou garnituri de cauciuc 5, presate din exterior de uruburile 6prinse n

28


29/49

capacul cilindrului. uruburile apas flana 7asupra garniturii 8, care etaneaz cilindrul fa

de exterior i care la rndul ei , prin cel de al doilea felinar 9, preseaz garniturile de etanare

ale cmii. 9ceast construcie permite o strngere separat a garniturilor, independent de

cea a cmii, asigurndu$se n orice moment etanarea dorit.

Pistnul. 'ompele de noroi cu dublu efect au pistoane de tip disc cu dou fee de

etanare, iar cele cu simplu efect utilizeaz fie pistoane de tip pluger, fie pistoane disc cu o

singur fa de etanarte.

'istoanele disc cu dou fee de etanare sunt cu garnituri vulcanizate de corpul metalic ,

de tip monobloc i cu garnituri detaabile.

'resiuni mari se utilizeaz numai pistoanele cu garnituri detaabile, care au garnitura

ntrit pe partea din spate cu o inserie groas din pnz, care oprete refularea cauciucului.

'istonul cu garnituri detaabile se compune dintr$un corp metalic 1,garniturile in form

de cup 2, talerul de fixare 3i inelul de siguran 4.

*orpul pistonului se execut din oel cu caracteristici mecanice superioare, de obicei un

oel aliat cu crom.

1arnitura este din cauciuc rezistent la produse petrolifere i cu o rezisten la uzur

ridicat % cauciuc poliuretan&.

'istoane pot fii i cu construcie mbuntzit

29


30/49

Ti$a "istnului este piesa care leag pistonul cu capul de cruce. +a capul dinspre

piston, tija se termin cu o parte tronconic i cu una cilindric filetat, pe care se fixreaz i

se strnge corpul pistonului, iar la cellalt cap cu o parte filetat cilindric sau conic, pentru

legtura cu capul de cruce sau cu tija prelungitoare.Presa tu" este organul de etanare contra scurgerii lichidului. a funcioneaz n

aceleai condiii ca i pistonul i trebuie sa reziste la presiunile ridicate ale noroiului ct i la

particulele abrazive coninute de acesta.

)u"a"a are rolul de a dirija curentul de lichid intr$un singur sens, ntrerupnd periodic

comunicaia cilindrului cu conductele de aspiraie i de refulare.

+a pompele de noroi cele dou supape de aspiraie i de refulare sunt identice.

Ca"acele servesc pentru nchiderea cilindrilor i a camerelor supapelor. -oate capacelesunt executate din oel, dat fiind presiunile mari la care lucreaz pompele.

30


31/49

tanarea dintre capace si corp se realizeaz prin garnituri inelare din cauiciuc de forma

dreptunghiular sau rotund.

)ixarea capacelor de corpul pompei se face prin prezoane sau prin nurubare . !etoda

prin nurubare permite intervenie rapid la supape sau pistoane i de aceea ea s$a

generalizat.

A!rti2rul #e "ulsaii la refu2lare()ormele constructive utilizate sunt diferite de la

un constructor la altul.

= construcie larg utilizat este cea din figur.

31


32/49

)u"a"a #e si0uran este un dispozitiv care are rolul de a proteja pompa contra

suprancarcrii. a se ponteaz pe colectorul de refulare al pompei.

3upapa de siguran poate fii cu arc sau cu cui de forfecare, cele cu cui avnd o utilizare

mai larg.

*(* Cla%iatura "!"elr

*laviatura sau manifoldul este complexul de organe de nchidere i de conducte care

compun circuitele de aspiraie i de refulare ale pompelor de noroi, de la habe pn la capul

hidraulic.a se mparte n manifoldul de aspiraie i manifoldul de refulare. 'rimul, cu

seciuni largi de curgere, funcioneaz la presiuni joase, iar al doilea cu seciuni mai mici,

trebuie s permit funcionarea la presiunile maxime ale pompelor.

-anifl#ul #e as"iraie trebuie s asigure aspiraia pompelor de la oricare hab de

noroi a instalaiei de foraj, iar n cazuri speciale de la beciul sondei, din conducta de ap sau

de la habele sau batalele cu noroi de rtezerv.*ircuitele manifoldului se aranjeaz astfel ncatcurgerea fluxului s fie asigurat cu pierderi de presiune minime.

32


33/49

-anifl#ul #e refulare ncepe de la colectorul pompelor i se termin la luleaua

capului hidraulic.

)uncia principal a manifoldului este s colecteze fluidul refulat de pompe i s$l

canalizeze spre capul hidraulic. l trebuie s asigure pornirea separat a fiecrei poimpe de

noroi. 'ornirea n gol a pompei se face printr$o conduct de derivaie, cunoscut sub numele

de sterp, prin care noroiul pompat se ntoarce la haba de aspiraie.

>obinetele utilizate la manifolduri au o construcie

special, nchiderea realizndu$se printr$o limb de

oel clit, care etaneaz ntre dou inele de cauciuc sau

de material plasic, fixate liber n corpul robinetului.

lementele manifoldului se prin ntre ele prin

legturi rapide.

*( Utila$e "entru "re"ararea, curirea, circulaia, #e"2itarea &i cn#iinarea

nriului

)orajul sondelor nu poate fii conceput fr noroaie de bun calitate. 'entru obinerea i

conservarea noroaielor trebuie ns create condiii. chipamentul care asigur aceste condiii

trebuie s satisfac urmatoarele cerine#

$ 3 asigure o scurgere liber curentului de noproi care iese din gaura sondei (

33


34/49

$ 3 rezolve o bun curaire a noroiului, prin separarea total a detritusului i a

nisipului.

$ 3 permit traversarea uoar a noroiului dintr$o hab n alta , precum i amestecul i

agitarea lui n scopul omogenizrii (

$ 3 asigure capacitate suficient de stocaj, pentru a se putea efectua ct mai repede

nlocuirea i ngreunarea noroiului(

$ 3 permit prepararea rapid a noroiului proaspt.

9cest echipament este compus din urmatoarele elemente princiopale #

a3 4a+ele ("n prezent mai sunt sonde de mic adncime care sap cu fluide de

foraj stocate n bataluri amenajate n sol.

le au fost nlocuite cu habele metalice.9cestea fiind aezate deasupra solului permit

aspiraia necat a pompelor, asigur curirea uoar i folosirea ntregului volum de noroi

stocat, precum i determinarea precis a cantitaii de fluid din circuit sesiznd eventualele

pierderi sau debitri din strat(

!odul de amplasare a habelor la sond

depinde de spaiul disponibil i de numrul de

habe. "n afara de habele curente, pentru

stocarea noroiului, la instalaiile pentru

adncimi mari mai exist habe pentru

prepararea chimicalelor, necesare tratrii

noroiului i habe pentru apa de rezerv.

Dup funciile pe care le ndeplinesc n instalaia de foraj se deosebesc mai multe

habe de noroi ca# haba sitei , haba pentru noroiul de rezerv i haba de aspiraie sau de lucru.

Dimensiunile lor sunt identice, utilizndu$se aceeai hab la care se instaleaz

suplimentar utilajele sau aparatele corespunztoare specificului ei.+3 )ite "entru nri ( le au rolul de a cerne noroiul de particulele desprinse de

sap i aduse la suprtafa.

3e cunosc dou tipuri constructive # sita rotativ si sita vibratoare.

34


35/49

35


36/49

c3 4i#rciclane(*urirea noroaielor numai prin site nu este suficient,

deoarece ele nu pot reine particulele fine care se scurg odat cu fluidul de foraj. 'entru

ndepartarea acestora se utilizeaz aparatul numithidrociclon.

36


37/49

#3 A0itatare #e nri "n procesul de preparare a noroiului, agitatoarele asigur

uniformizarea calitaii, degelific noroaiele din habele de rezerv, asigur obinerea unui

tratament chimic uniform i mpiedic depunerea baritei din noroaiele ngreunate.

'rin agitare se mai poate obine i o degajare a gazelor i rcirea noroiului.

"n instalaiile de foraj sunt utilizate agitatoare cu palete i cu jet.

37


38/49

e3 A!estectare #e nri %mixere&. 9mestectorul servete la prepararea sau

ngreunarea noroiului. *el mai utilizat amestector este cel de tip plnie .

f3 5e0a2eificatarele #e nri sunt aparatele care separ gazele din noroiul de

foraj. 'rin degazeificare se asigur o mrire a randamentului volumetric al pompelor, se

stpnete n condiii mai bune densitatea noroiului, i deci sigurana puului, i se nltur

pericolul de incendiu la habe unde se pot produce degazeificri naturale.

03 A"aratur "entru !surarea &i cntrlul nriului( 'entru stpnirea

procesului de foraj este de mare importan ca operatorul s cunoasc n orice moment

presiunea noroiului, debitul pompat, debitul ieit din sond, nivelul din habe , procentul de

gaze din noroi, masa specific , vscozitatea, etc.

'resiunea noroiului se msoar cu manometre speciale.

Debitul noroiului pompat se masoar fie prin

nregistrarea numrului de curse al pompei, fie direct prin

debitmetre montate pe conducta de refulare a pompelor.

Indicatorul de nivel este n general un flotor care se

plaseaz n hab la un loc unde noroiul este mai linistit.

!asa specific a noroiului se msoar cu aparate a cror

funcionare se bazeaz pe indicarea greutii unei coloane de

lichid care circul printr$un recipient.

38


39/49

( )iste!ul #e rtaie

3istemul de rotaie cuprinde elementele din instalaiile de foraj prin care se asigur

transmiterea micrii i circulaia noroiului ntre prile fixe i mobile ale garniturii de foraj

cum sunt mesele rotative, capetele hidraulice, turbinele de foraj i electroburele.

(' -esele rtati%e

!asa rotativ este utilajul care asigur micarea de rotaie a garniturii de foraj .

)unciuniile principale ale ei sunt#

$ -ransmite micarea de rotaie i cuplul necesar sapei(

$ 3uport greutatea garniturii de prajini i coloanei de burlane n timpul operaiilor de

nurubare i deurubare (

$ =prete rotirea garniturii n timpul operaiilor de strngere a prjinilor sau burlanelor (

$ >otete sau deurubeaz garnitura de prjini n timpul operaiilor de instrumentaie(

$ 'reia reaciunea cuplului motor n cazul folosirii n foraj a motoarelor de fund.

39


40/49

!asa rotativ este un reductor cu angrenaj conic, de o construcie special. a se

compune din trei pri principale# statorul sau partea fix , rotorul sau partea turnat i

prisnelul.

40


41/49

/ 3tatorul

0 >otorul

? coroan dinat

: pinionul conic

@ rulment cu bile

A rulmentul secundar

B prisnelul

C

/eglarea jocului

acestui rulment se obine prin adaosuri ntre oal i capac. +a partea inferioar , oala se

inchide cu capacul 9 , care asigur etanietatea baii de ulei fa de fus prin trei garnituri

inelare de cauciuc 12. 'rin garnituri identicese realizeaz i etanarea de la partea superioar,

dintre fus i capac.

= parte delicat a capacului hidraulic este presatup i eava de splare, care datorit

uzurii sunt nlocuite des, din aceast cauz construcia ansamblului trebuie s asigure o

schimbare rapid a acestora.

Oala capului hidraulic , avnd forma unei cuve, prevzut lateral cu dou buzunare

pentru prinderea toartei, se execut din oel turnat carbon sau aliat dup mrimea capului

hidraulic.*onstrucia sa este compact, asigurnd spaiul necesar montrii pieselor din interior

i o baie suficient care s asigure buna ungere.

oarta se execut prin forjare din oel carbon de calitate sau din oel aliat i are la partea

curbat o seciune oval care$i mrete rigiditatea i rezistena. +a capete , toarta se termin cu

dou ochiuri care se leag de oal prin boluri.

!usul , are forma unui corp de revoluie prevzut n partea mijlocie cu un guler, pentru

sprijinirea pe rulmentul principal i cu o gaur cilindric central, se execut din fier forjat

aliat.

"ul#entul principal utilizat este de obicei de tip axial i suport sarcina provenit din

greutatea garniturii de prjini."ul#en$ii de %&idare sunt de construcie normal , cu role cilindrice la care inelul

interior este liber pentru a fii asigurat montarea i demontarea uuara a fusului.

"ul#entul axial superior este totde construcie normal, fiind n mod normal un rulment

axial cu bile.

44


45/49

'resatup($eav de splare se cunosc doua forme constructive # prestup pentru eav

de splare extras pe la partea superioar a capului hidraulic i prestup cu eav de splare

extras lateral.

45


46/49

( Tur+inele #e fra$

-urbina de foraj este un motor hidraulic care transform energia hidraulic, transmis

de la pompele de noroi prin intermediul fluidului de foraj , n energia mecanic necesar

dislocrii terenului cu ajutorul sapei. *a urmare turbinele de foraj nu se rotesc, servind numai

pentru conducerea fluidului de foraj, susinerea turbinei i a sapei i preluarea momentului

reactiv.

)orajul cu turbin prezint o serie de avantaje fa de forajul rotativ cu mas i anume #

$ *reterea vitezelor mecanice de foraj, datorit micrii substaniale a puterii

transmise la talp (

$ >educerea solicitrii prjinilor i deci a pericolului de avarii (

$ !icorarea greutii garniturii de foraj, putndu$se folosi prjini cu grosimi de

perete mai mici(

$ !rirea durabilitii meselor rotative i a capetelor hidraulice(

$ 'osibilitatea efecturii economice a forajului dirijat.

*omponentele turbinei de foraj #

$ turbina propriu$zis , de tip axial (

$ arborele turbinei (

$ lagrul principal, de obicei din cauciuc vulcanizat(

$ carcasa turbinei(

$ reducia de legtur cu garnitura de prjini.

)iecare etaj al turbinei const dintr$un disc fix al statorului, solidarizat cu carcasa i un

disc al rotorului care se rotete solidat cu arborele turbinei .

46


47/49

(. Ec6i"a!entul "entru fra$ul cu

!tare electrice #e fun#

= alt metod de foraj cu motorul de

acionare a sapei plasat la talpa sondei este

electroforajul, adic forajul cu motor electric de

fund.

'e lng avantajele legate de mutarea

motorului de acionare la talpa sondei, cunoscute

de la forajul cu turbin, electroforajul mai are i

unele avantaje specifice #

$ puterea transmis sapei i turaia

acesteia nu depind de performanele

pompei de noroi i nici de adncimea

sondei(

$ durabilitatea mai mare a organelor

agregatului electric de fund, care

lucreaz n ulei, n raport cu aceea a

elementelor turbinei(

47


48/49

$ posibilitatea folosirii unor noroaie grele, n scopul evitrii complicaiilor , fr ja se

influena n mod negativ performanele forajului (

$ posibilitatea folosirii cablului de alimentare ca un canal electric de transmitere a

semnalelor, pentru efectuarea diferitelor msurtori n sond, de exemplu a devierii

gaurii de sond prin intermediul nclinometrului< special, intercalat n prjina de

foral plasat deasupra motorului electric de fund.

48


49/49

Documents

UTILAJUL PETROLIER PENTRU FORAJ ȘI EXTRACȚIE bun