Лекция №9 Эксплуатация, ремонт и техническое обслуживание буровых станков

В процессе эксплуатации ротораперед началом и во время работы каждой вахты производятся следующее.
1. Проверяют надежность крепления всех узлов, при этом особое внимание обращают на крепление клиньев к направляющим и плашек к клиньям (выпадение последних может привести к аварии).
2. Промывают поверхность стола ротора во избежание попадания грязи в масляные ванны.
3. Следят за уровнем и качеством смазки в роторе.
4. Регулярно смазывают трущиеся поверхности и заменяют смазку согласно карте смазки (табл. 18).
5. Следят, чтобы через уплотнение ведущего вала не протекало масло.
6. Следят за состоянием подшипников. В случае повышения температуры подшипников свыше 70° С прекращают работу и устра­няют причины перегрева подшипников.
7. Следят за исправностью стопорного устройства и защелок. При выявлении неисправностей или поломок ротора необходимо прекратить работу и произвести ремонт (табл. 19).

ЭКСПЛУАТАЦИЯ БУРОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Эксплуатация буровых вышек
В процессе эксплуатации буровые вышки следует периодически осматривать. Вышку осматривают в следующих случаях:
· после сборки и подъема вышки,
· до начала и после окончания передвижения вышки в собранном виде,
· через каждые два месяца работы вышки,
· перед спуском обсадной колонны труб,
· перед началом и после окон­чания аварийных работ, связанных с расхаживанием прихваченной колонны труб,
· после сильного ветра (на открытой местности свыше 8 баллов и в лесистой — 10 баллов),
· после открытых нефтегазопроявлений.
При осмотрах вышки следует обращать внимание на следующее:
· прямолинейность ног и зазоры в стыках труб,
· состояние элементов вышки (деформацию, трещины, коррозию и другие дефекты),
· состояние сварных швов, пальцев, балконов и лестниц, фундаментов, оснований и растяжек.
Правила эксплуатации бурового оборудования
Буровое оборудование включает в себя комплекс продукции, используемой для бурения скважин. Чтобы правильно использовать мощности и продлить срок работы установки, необходимо знать правила и тонкости подбора комплектующих.
Выбор бурового инструмента
Детали, изготовленные по высоким стандартам качества, позволяют продлить срок эксплуатации оборудования вдвое и предотвратить аварийные поломки.
Основные аспекты, которые нужно учитывать перед покупкой:

1. 
   Грунт – в зависимости от типа почвы подбираются виды резцов и забурников. На скальных породах применяются буры с полноповоротными резцами. Для мягкой земли подойдут – Р-45, РБМ-35.
   
2. 
   Вид машины – модель шнека должна соответствовать техническим требованиям;
   
3. 
   Размер скважины – диаметр, глубина.
   

Выбор бурового оборудования должен осуществляться с учетом конструкции скважины, способа бурения, техническими параметрами инструментов, особенностей транспортировки установки.
Рекомендации по выбору бурового оборудования
Качественные детали являются основным условием для длительной эксплуатации инструментов. Несмотря на высокую стоимость, прочный материал позволяет сэкономить, избежав частой замены элементов. К основным видам бурового оборудования относятся: шнеки, буры, резцы.
При выборе необходимых изделий нужно обращать внимание на точность исполнения и вид металла.
Детали должны соответствовать следующим стандартам:

• 
  шнек – толщина витка более 10 мм, соответствие длины техническим требованиям;
  
• 
  бур – толщина лопастей более 20 мм, плотность сварки соединительных швов, проварка витков по всему диаметру;
  
• 
  резец – выступающая кромка пластины до 2 мм, штампованная поковка, толстые пластины.
  

Виды износа расходников и последствия
Чтобы продлить работу устройств, необходимо следить за состоянием расходников и вращательных элементов. Если во время диагностировать изнашивание, можно предотвратить аварийные поломки буровых систем.
Износ изделий можно заметить по появившимся подтекам масла на штанге, «проскальзыванию» вращателя, прекращению работы установки. Несвоевременная замена деталей может привести к увеличению расхода масла и остановке бурового оборудования.
Признаки износа материалов:

• 
  стирание скребков до ребра;
  
• 
  стачивание вкладышей и накладок втулки;
  
• 
  повышенная вибрация в процессе бурения;
  
• 
  падение напряжения в электросистеме.
  

При обнаружении неисправности необходимо следовать руководству по эксплуатации в технической документации к каждому конкретному изделию.
Общие правила эксплуатации буровых установок
Буровой инструмент применяется в строгом соответствии с техническими характеристиками. Выполнение простых рекомендаций позволит сократить потери времени и ресурсов, сэкономить на ремонтных работах.
Во время использования деталей нужно придерживаться следующих правил:

• 
  следовать инструкциям по эксплуатации;
  
• 
  тщательно следить за работой оборудования;
  
• 
  соблюдать технику безопасности.
  

Знание принципа работы бурильной установки помогает избежать досадных ошибок.
Например, телескопический шнек требует выполнения нескольких пошаговых процессов:

• 
  пробурить скважину до 8 м;
  
• 
  зафиксировать шнек «вилкой»;
  
• 
  убрать клин, разъединить шток со шнеком;
  
• 
  поднять вращатель до совпадения паза крепления;
  
• 
  убрать вилку, соединить шнек и шток;
  
• 
  зафиксировать на требуемой высоте;
  
• 
  разъединить шнек и шток;
  
• 
  опустить вращатель до совпадения крепежных пазов;
  
• 
  поднять шнек, очистить от грунта.
  

Выполнять все описанные действия необходимо до достижения требуемой глубины скважины.
Сервисное обслуживание инструментов
Для обеспечения эффективной работы установки необходимо выполнять рекомендации, указанные в инструкции по эксплуатации изделий. Сюда относится: замена изношенных деталей, демонтаж вращательных вкладышей каждые 3 месяца, тестовая проверка буровых элементов перед каждой сменой и по завершении работы. После выявления признаков износа и неисправностей должна быть выполнена замена деталей.
Рекомендации по обслуживанию бурового инструмента:

1. 
   Чистка деталей после завершения смены.
   
2. 
   Наплавка бурового диаметра при обнаружении износа.
   
3. 
   Отслеживание вращения резцов.
   
4. 
   Осмотр в конце рабочего дня.
   
5. 
   Замена карманов и резцов при первых признаках стачивания.
   

Чтобы избежать налипания влажного грунта, а также – при заморозках шнек смазывается маслом.
Как продлить срок работы оборудования
Для обеспечения исправности установки необходимо следить за состоянием деталей после каждой смены. Техническое описание вносится в специальный журнал с заметками о требуемых ремонтных работах. Инструмент должен использоваться согласно категории почвы. На твердой почве применяются буры с крупными, прочными резцами, иначе карманы будут забиваться грунтом и перестанут вращаться, что приведет к быстрому износу. Для мягкой земли существуют отдельные виды буров.
Также следует правильно устанавливать угол атаки резцов при монтаже шнеков и во время сварки держателей. Иногда резцы привариваются ошибочно под углом в 90 градусов, и как следствие, устройство перестает соответствовать требуемому назначению.
Ремонт буровых установок:
• разработка и выполнение мероприятий планово – предупредительного ремонта, направленного на предупреждение недопустимого износа узлов и деталей, поддержание их в работоспособном состоянии;
• оперативное дефектование узлов буровых установок (машин), бурового оборудования и инструмента, в том числе с привлечением специалистов компании — производителя;
• оценка вида ремонта, необходимого для поддержания или восстановления работоспособности узла (текущий, средний или капитальный ремонт);
• оценка затрат на ремонт (подготовка калькуляции на выполнение ремонта);
• принятие решения по организации ремонта: своими силами или на аутсорсинге;
• разработка и контроль исполнения технологических (операционных) карт процессов дефектования и ремонта;
• подготовка предложений по приобретению необходимых деталей и комплектующих для ремонта с возможностью максимального использования отечественных или иных, более дешевых аналогов;
• организация процессов ремонта (на базе, в полевых условиях);
• контроль качества ремонта, проведение испытаний отремонтированных узлов и деталей, передача в эксплуатацию.
2. Техническое обслуживание буровых установок:
• подбор технического персонала механической службы (машинистов буровых установок, сменных механиков, специалистов – слесарей, электриков, гидравликов);
• обучение, повышение квалификации и аттестация персонала механической службы;
• комплектование экипажей буровых установок (вахт/смен) с выпуском соответствующих распорядительных документов;
• учет нарушений правил технического обслуживания и управления техникой;
• оперативная сборка (монтаж) и разборка (демонтаж) буровых установок на строительной площадке;
• учет наработки (в моточасах) с ведением бортового журнала по каждой буровой установке;
• разработка и контроль исполнения технологических (операционных) карт технического обслуживание буровых установок и бурового оборудования, включая внутрисменное обслуживание, проведение профилактических осмотров оборудования дежурным и эксплуатационным персоналом;
• разработка и выполнение мероприятий по контролю заправки топливом буровых установок с целью предупреждения хищений и использования некачественного топлива.

Рекомендации для подготовки к сезону бурения

Перед началом работ нужно приготовить все необходимое для обеспечения эффективного бурения:

• 
  несколько скребков из алюминия, текстолитовые вкладыши (для замены);
  
• 
  инструменты, соответствующие типу грунта;
  
• 
  запасные крепежные пальцы;
  
• 
  скальные резцы.
  

Важно проверить состояние шнека и бура до наступления сезона, чтобы своевременно произвести ремонт или замену на новые изделия. Резцы должны свободно вращаться при работе, обеспечивая быстрое бурение и вынос грунта на поверхность. Перед началом цикла сверления скважин инженеры должны выполнить тестовые проверки на исправность технических процессов.
Ошибки при использовании буров
Во время работы по бурению скважин нередко возникают проблемы, которые можно предотвратить, избегая нарушений правил эксплуатации.
Типичные ошибки при работе с буром:

1. 
   Оператор не отслеживает изменения почвы – попадание камней в лопасти шнека грозит выходом из строя установки.
   
2. 
   Неровный монтаж машины – процесс работы под неправильным углом приведет к изнашиванию шнековой колонны.
   
3. 
   После замены деталей не соблюдены технические характеристики моделей (несовпадение диаметра, толщины шнека).
   
4. 
   Направление угла резцов выставлено неверно.
   

Советы по подбору инструментов и правила эксплуатации призваны помочь использовать бурильное оборудование максимально эффективно. Следование рекомендациям экспертов поможет избежать распространенных ошибок, которые возникают у неопытных бурильщиков, предотвратит преждевременное изнашивание и продлит срок работы инструментов.
Эксплуатация и ремонт бурового оборудования
В процессе эксплуатации оборудования происходит качественное изменение состояния деталей и узлов, вызванное износом взаимосвязанных рабочих поверхностей. Полностью избежать изнашивания оборудования невозможно. Однако правильная эксплуатация бурового оборудования, применение высококачественных смазочных материалов и систем технического обслуживания способствует продлению межремонтного периода работы оборудования.Система технического обслуживания и планового ремонта бурового оборудования предусматривает проведение ряда регламентированных операций, содержащихся в ГОСТ 18322-78.

1. 
   Понятие о техническом обслуживании и ремонте оборудования.
   

В процессе эксплуатации оборудования происходит качественное изменение состояния деталей и узлов, вызванное износом взаимосвязанных рабочих поверхностей. Полностью избежать изнашивания оборудования невозможно. Однако правильная эксплуатация бурового оборудования, применение высококачественных смазочных материалов и систем технического обслуживания способствует продлению межремонтного периода работы оборудования.
Система технического обслуживания и планового ремонта бурового оборудования предусматривает проведение ряда регламентированных операций, содержащихся в ГОСТ 18322-78.
Техническое обслуживание – комплекс операций или операция по поддержанию работоспособности или исправности изделия при использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировке. Оно содержит регламентированные в конструкторской документации операции для поддержания работоспособности или исправности изделия в течении срока его службы. В техническое обслуживание могут входить мойка изделия, контроль его технического состояния, очистка, смазывание, крепление болтовых соединений, замена некоторых составных частей, регулировка.
Ремонт – комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности изделий и восстановлению ресурсов изделий или их составных частей. В ремонт могут входить разборка, контроль технического состояния изделия, восстановление деталей, сборка и т.д. содержание части операций ремонта может совпадать с содержанием некоторых операций технического обслуживания. Ремонт любого вида должен сопровождаться выдачей определенных гарантий на последующий срок эксплуатации.
Основой проведения качественного и своевременного ремонта является система ТО и ПР. (техническое обслуживание и плановый ремонт). Эта система состоит из следующих основных разделов: система технического обслуживания и планового ремонта, структура и длительность ремонтных циклов и межремонтного периода, организация оперативно-технического учета и отчетности. ТО и ПР оборудования проводится после определения периода его эксплуатации. Чередование и периодичность ТО и ПР определяются длительностью межремонтного периода каждого агрегата, входящего в состав установки.
Система ТО и ПР устанавливает принципиальные основы организации их, что создает необходимые предпосылки для более эффективного использования оборудования, увеличения межремонтного периода, уменьшение интенсивности износа сопряженных деталей, обеспечивает возможность более тщательной подготовки ремонтных работ, проведение их в кратчайшие сроки и на высоком техническом уровне. Планирование, подготовка и организация ТО и ПР направлены на проведение их в кратчайшие сроки и с минимальными затратами. Технологическая подготовка заключается в разработке технических условий на капитальный ремонт, технологических процессов разборки, сборки, восстановления и составления дефектных ведомостей.
Организация ремонтных работ включает планирование работ по ремонту, техническую подготовку производства, применение прогрессивных технологий ремонта, механизацию слесарно-сборочных работ, развитие специализации ремонта по видам оборудования, расширение области применения агрегатного и поточного метода ремонта, обеспечение ремонтной документацией.
Системой ТО и ПР бурового оборудования действующей в нефтяной промышленности предусмотрены, техническое обслуживание (ТО), текущий ремонт (ТР), капитальный ремонт (КР).
Техническое обслуживание (ТО) – подразделяется на два вида — периодическое и сезонное. Периодическое ТО выполняется через установленные в эксплуатационной документации значения наработки или интервала времени (например ТО₁, ТО₂, ТО₃). Сезонное ТО включает в себя операции по замене сезонных сортов масел, установке или снятию утеплений, агрегатов предпускового подогрева и т.д. ТО оборудования проводится силами эксплуатационного персонала буровой или силами ремонтной бригады. Результаты ТО фиксируются в журнале. Комплекс ТО регламентируется инструкциями заводов изготовителей.
Текущий ремонт (ТР) осуществляется в процессе эксплуатации в целях гарантированного обеспечения работоспособности оборудования. При ТР проводится частичная разборка оборудования, ремонт отдельных узлов или замена изношенных деталей, регулировка и испытание согласно инструкции по эксплуатации. Неисправные детали и узлы ремонтируются в мастерских. ТР проводится ремонтными бригадами с привлечением обслуживающего персонала в соответствии с планами.
Капитальный ремонт (КР) проводится в целях восстановления работоспособности и ресурса оборудования. При КР осуществляется полная разборка оборудования, мойка и дефектоскопия деталей, ремонт, регулировка, сборка, испытание под нагрузкой и окраска. КР проводится в соответствии с планом-графиком ремонта на специализированных заводах, оснащенных соответствующим технологическим оборудованием. Порядок сдачи в ремонт, испытание и приемка после ремонта определяются техническими условиями на капитальный ремонт оборудования.
Организация ТО и ПР осуществляется под методическим и техническим руководством службы главного механика. Практическое проведение возлагается на базы производственного обслуживания, централизованные ремонтные заводы.
Таким образом, действующая система ТО и ПР оборудования предусматривает проведение комплекса мероприятий предупредительного характера, направленных на поддержание оборудования в постоянной эксплуатационной готовности и обеспечивающих наибольшую производительность и высокое качество буровых работ, увеличение межремонтных сроков службы, снижение затрат на ремонт и эксплуатацию оборудования, повышение качества ремонтных работ.

1. 
   Структура и длительность ремонтных циклов и межремонтных периодов.
   

Основой ПР является структура ремонтных циклов и план-график ремонта оборудования. Под структурой ремонтного цикла понимается последовательность проведения установленных видов ремонта в ремонтном цикле.
Ремонтным циклом называют наименьшие повторяющиеся интервалы времени или наработка изделия, в течении которых выполняются в определенной последовательности и в соответствии с требованиями норматино-технической документации все установленные виды ремонта, например для буровой лебедки – структура ремонтного цикла К –9Т –К, для ротора – К-7Т-К.
Межремонтным периодом называется время между последовательно проведенными ремонтами оборудования. Ремонтный цикл и межремонтный период изменяются в зависимости от условий эксплуатации, совершенства конструкции, технического обслуживания и качества ремонта оборудования. Работа оборудования учитывается в часах отработанного времени, по машинному времени. Под машинным временем оборудования понимается время непосредственной работы оборудования на скважине. Коэффициент использования оборудования по машинному времени определяется как отношение машинного времени по времени нахождения оборудования в работе.

1. 
   Назначение и условия эксплуата ции бурового оборудования.
   

Буровые установки предназначены для сооружения скважин. Конструкция скважины во многом определяет типоразмер БУ. Буровая установка состоит из отдельных сооружений, агрегатов и механизмов. Процесс бурения представляет собой отдельные последовательные или повторяющиеся операции, которые выполняет буровая бригада с помощью механизмов. По функциональному назначению всё оборудование можно условно подразделить на две группы: подземное и наземное. Если подземное оборудование предназначено непосредственно для бурения скважины, то наземное приводит его в движение и обслуживает его работу.