Предприятия «Группы ФИД» уже более 15 лет занимаются разработкой инновационного оборудования для направленного бурения. За это время создана целая линейка станков и скважинного инструмента, позволяющего решать широкий спектр задач в буровом деле, а технические решения узлов оборудования доведены до уровня качества и эксплуатационной надёжности не ниже мировых аналогов.
C 2020 году предприятия «Группы ФИД» начали серийный выпуск комплексов для шахтного направленного бурения нового поколения.
В настоящее время комплексы для шахтного направленного бурения производства «Группы ФИД» активно используют на Ярегском месторождении в Республике Коми. Это уникальное месторождение как в России, так и во всём мире, где высоковязкую нефть добывают шахтным способом. На данном этапе буровые комплексы успешно решают задачу бурения пологовосходящих скважин протяжённостью до 1000 м.
С использованием продукции «Группы ФИД» пробурено уже более 300 километров скважин.
Оборудование нового поколения позволяет бурить более протяжённые скважины (от 1500 м и более) и строить многоствольные.
Также данный комплекс может успешно применяться для бурения направленных геологоразведочных скважин с целью уточнения строения пластов на дальних горизонтах и вскрытия газовых мульд, обеспечивая безостановочную работу проходческого комбайна и безопасность труда рабочих.
К нестандартным способам применения технологии направленного бурения можно отнести бурение направленных скважин с целью последующей закачки цементного раствора для закрепления грунта в условиях сложного геологического строения горной породы. Подобный метод может быть с успехом использован для строительства туннелей в горном массиве, где порода хрупка и неустойчива, а применения технологий анкерной крепи недостаточно для закрепления грунта.
Широкое распространение технология направленного бурения получила в угольной промышленности, где оказалась весьма эффективной для проведения заблаговременной и предварительной дегазации угольных пластов. Уже сегодня оборудование «Группы ФИД» показывает свою высокую эффективность по дегазационному бурению в угольных шахтах Кузбасса. Применение данной технологии позволяет добиться необходимого уровня безопасности при повышении скорости проходческих работ и производительности комбайна.
«Группа ФИД» объединяет белорусские и российские предприятия, проектирующие, выпускающие и поставляющие инновационное оборудование для повышения эффективности добычи углеводородного сырья и твёрдых полезных ископаемых.
В структуру «Группы ФИД» входят собственный инжиниринговый центр, производственные предприятия и региональные сервисные центры. Производственные возможности предприятий «Группы ФИД» охватывают все необходимые технологические процессы, что положительно сказывается на стабильности качества выпускаемой продукции.
С увеличением глубины залегания угля содержание метана в пласте увеличивается. Технология направленного бурения позволяет за несколько лет до старта добычи эффективно снизить газоносность угольных пластов. Это может быть особенно актуально для шахт, которые находятся на больших глубинах, поскольку для них бурение с поверхности является крайне затратным.
Буровой комплекс для направленного бурения нового поколения обладает рядом преимуществ перед применяющимся ныне оборудованием, в том числе иностранного производства, т. к. максимально адаптирован к условиям действующих горных выработок.
В настоящее время широко применяемые станки для роторного бурения не позволяют создавать скважины с возможностью управления траекторией бурения дальше 50 м. Комплекс для направленного бурения был спроектирован для скважин большой протяжённости (более 1000 м) с учётом тех трудностей, которые испытывают буровые компании на таких глубинах, например, с ориентированием отклонителя, потерей сигнала от кабельного канала связи. Стоит отметить, что комплекс выполнен в рудничном взрывозащищённом исполнении.
Конкурентные преимущества технологии
Высокая мощность и производительность. Применён новый производительный насос высокого давления (420 л/мин, 150 бар) и увеличена мощность электродвигателя, что позволяет обеспечить высокую скорость потока в затрубном пространстве и увеличить эффективность выноса бурового шлама.
Увеличено тягово-толкающее усилие вращателя до 200 кН, что позволяет проводить бурение скважин не менее 1500 м при использовании бурового инструмента с диаметром 73 мм и долотом 98,4 мм. Увеличенные характеристики по усилиям позволяют снизить вероятность «прихвата» и «потери» в скважине дорогостоящего оборудования компоновки низа бурильной колонны (КНБК).
Модульность. Буровой комплекс выполнен в трёхмодульном исполнении и включает в себя буровой и силовой модули и модуль управления, что позволяет адаптировать оборудование для спуска в шахту в клети без разбора станка. Также данный буровой комплекс может быть представлен в моноблочном исполнении.
Вращатель. Применён «проходной» тип вращателя, который позволяет работать с широким типоразмером труб от 42 до 114 мм. Была выполнена унификация между вращателем и гидроключом по применению единых твёрдосплавных плашек для удержания колонны труб.
Увеличен зенитный угол бурения. Применены механические удлинители с регулировкой для выставления большего угла лафета по зениту от 0° до 20°, что способствует вариативности выставления угла в зависимости от технологических задач и снижает затрачиваемое время на набор кривизны для выхода на проектную траекторию.
Для повышения устойчивости станка в процессе бурения применены механические быстросъёмные вертикальные стойки.
Направляющие каретки. Увеличена площадь элементов скольжения призматических направляющих для повышения их долговечности.
Центратор. Для обеспечения соосности буровой колонны относительно гидроключа и устья скважины применен быстросъёмный центратор.
Собственный пускатель. Комплекс оборудован собственным реверсивным пускателем, который надёжно защищает оборудование от перепада напряжения, повышенной температуры электродвигателя, неправильного подключения фаз с фиксацией информации по работе.
Пульт управления. Улучшены эргономические показатели для облегчения работы бурового оператора. На пульт управления добавлена функция тонкой настройки частоты вращения на малых оборотах (до 2 об./мин.). Данная функция позволяет оператору снять торсионные усилия в бурильной колонне и тем самым ориентировать КНБК на больших глубинах.
Контрольно-регистрирующая система в процессе выполнения работ проводит сбор, отображение и запись технических и технологических параметров, таких как:
• расход;
• объём;
• давление бурового раствора в линии высокого и низкого давления;
• температура бурового раствора в линии низкого давления;
• крутящий момент на вращателе;
• усилие подачи/извлечения колонны труб;
• уровень и температура гидравлического масла;
• состояние блокировок электродвигателя и каретки вращателя в процессе бурения.
Отдельно отметим, что СКР базируется на системе управления собственной разработки «Группы ФИД» и построена на базе надёжного промышленного программируемого контроллера.
Для соблюдения требований промышленной безопасности и/или недопущения внеплановой поломки оборудования буровой комплекс оснащён системой защиты в виде отключения электродвигателя при критически низком уровне гидравлического масла, превышении допустимой температуры гидравлического масла и концентрации метана в рудничной атмосфере в 1%. Также система блокирует работу комплекса при коротких замыканиях, перегрузках электродвигателя и неправильном чередовании фаз.
Для бурового оператора на дисплее компьютера выводятся диагностические причины остановки комплекса, чтобы тот смог предпринять действия по их устранению. В любом случае СКР изначально предупредит оператора о приближении данных критических отметок, позволит внести корректировки и провести соответствующие мероприятия для недопущения достижения критических отметок и отключения комплекса.
Стоит отметить, что для предотвращения «прихвата» бурильной колонны в скважине отключение систем комплекса и остановка промывки осуществляется только в исключительных случаях.
Также станок обладает системой защиты от ошибочных действий оператора, например, при одновременном включении гидроключа и вращателя подача каретки выключается автоматически.
Система направленного бурения (СНБ) собственной разработки предназначена для управляемого бурения наклонно-направленных скважин из горных выработок. СНБ состоит из блока обработки и отображения информации, модуля батарей, модуля телеметрии. СНБ позволяет в режиме реального времени обеспечивать контроль внутрискважинных параметров и положения КНБК.
Точность измерения азимутальных и зенитных углов превышает многие мировые аналоги (± 0,5° и ± 0,1° соответственно).
В системе направленного бурения имеется постоянный онлайн-вывод на дисплей компьютера таких показателей, как зенитный и азимутный угол, угол положения отклонителя, температура, нагрузка на долото, давление и вибрация.
Отдельно стоит отметить наличие в модуле телеметрии блока датчиков гамма-каротажа, который, при необходимости в режиме онлайн регистрирует и передаёт данные по естественной радиоактивности породы на дисплей компьютера.
Блок датчиков гамма-каротажа сертифицировался как средство измерения, что позволяет считать получаемые данные достоверными и тем самым снижать временные и денежные издержки за счёт отсутствия дополнительных спускоподъёмных операций для проведения гамма-каротажа с отдельными геофизическими приборами. Также оператор всегда может видеть, в какой породе находится оборудование
и не вышло ли оно из продуктивного пласта.
Буровая труба с кабельным каналом связи. Для реализации бурения более 1000 м применена усиленная буровая труба диаметром 73 мм, которая выдерживает осевые нагрузки до 2800 кН и крутящий момент до 3700 Н•м.
Для выполнения направленного бурения скважин большой протяжённости был модернизирован кабельный канал связи для работы с большим давлением бурового раствора.
www.fidgroup.ru
Официальный представитель «Группы ФИД» в Российской Федерации:
ООО «МашОйл» www.mashoil.ru
На правах рекламы
Перейти на страницу проекта "В помощь шахтеру"
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.