Буровые установки и оборудование для водяных скважин Гидравлические системы работают на стыке чрезвычайно высоких гидравлических нагрузок, суровых полевых условий и удаленных рабочих площадок, где отказ шланга может означать часы — или даже дни — дорогостоящего простоя в ожидании замены детали. От роторных и верхнеприводных буровых установок до портативных установок для бурения водяных скважин, гидравлические системы обеспечивают работу практически всех критически важных функций: подъема, вращения, перекачки бурового раствора и перемещения мачты/вышки. Понимание специфических требований, предъявляемых этими системами, имеет важное значение. гидравлический шланг Это крайне важно как для производителей оригинального оборудования, так и для буровых подрядчиков.
В этой статье рассматриваются основные гидравлические схемы, используемые в буровых установках и оборудовании для водяных скважин, условия эксплуатации, при которых выбор шлангов имеет особенно важное значение в этой отрасли, а также то, чему следует отдавать приоритет производителям оборудования и группам технического обслуживания на местах.
Почему буровое оборудование предъявляет чрезвычайно высокие требования к гидравлическим шлангам
Совокупность нескольких факторов делает гидравлику буровых установок особенно сложной по сравнению со многими другими категориями мобильного или промышленного оборудования:
- Очень высокие требования к давлению — Буровые и подъемные механизмы часто работают в верхнем диапазоне стандартных гидравлических давлений, чтобы создать усилие, необходимое для проведения работ в скважине.
- Удаленные рабочие места — Выход из строя шланга в полевых условиях часто приводит к значительному простою, поскольку запасные части и специалисты по обслуживанию могут быть недоступны в короткие сроки.
- Абразивные и загрязненные среды — На буровых площадках шланги подвергаются воздействию грязи, обломков горных пород и бурового раствора, что ускоряет абразивный износ.
- Непрерывная работа при высокой нагрузке — Буровые работы часто проводятся в течение длительных смен с постоянными высокими гидравлическими нагрузками, в отличие от оборудования с более прерывистым режимом работы.
- Воздействие буровых растворов и добавок — Шланги, расположенные вблизи буровых растворов, могут контактировать с химическими веществами бурового раствора, которые со временем могут разрушать незащищенные защитные покрытия шлангов.
Основные гидравлические схемы буровых установок
Подъемные и лебедочные системы
Подъемная система, отвечающая за подъем и опускание бурильной колонны, как правило, является одной из наиболее нагруженных гидравлических систем на буровой установке. Шланги, подающие воду к подъемным цилиндрам или гидравлическим двигателям лебедки, должны выдерживать длительное высокое давление под большой нагрузкой, часто в течение продолжительных периодов во время операций по подъему и опусканию бурильной колонны.
Роторные и верхние приводные системы
Вращающиеся столы и верхние приводные устройства используют гидравлическую энергию для вращения бурильной колонны во время бурения. Эти схемы сочетают в себе высокие требования к крутящему моменту с непрерывной работой на протяжении всего активного бурения, создавая постоянную тепловую и барометрическую нагрузку на гидравлические шланги, подающие жидкость к двигателям вращающегося привода.
Системы грязевых насосов и циркуляции
Системы циркуляции бурового раствора используют гидравлическую энергию для работы насосов, а во многих конструкциях буровых установок — и для вспомогательного оборудования для перекачки раствора. Шланги в этой области сталкиваются с дополнительной проблемой из-за близости к абразивному и иногда коррозионному буровому раствору, даже если они не переносят сам раствор напрямую.
Системы подъема мачт и вышек
Гидравлические цилиндры поднимают и опускают мачту или вышку во время монтажа и демонтажа буровой установки. Хотя эти циклы происходят реже, чем циклы бурения или подъема, они требуют очень больших усилий и сопряжены с рисками для безопасности конструкции, поэтому надежность шлангов и фитингов имеет решающее значение.
Системы транспортировки и стеллажного оборудования для труб
В современных буровых установках все чаще используются гидравлические системы для перемещения бурильных труб и обсадных труб во время соединений. Эти контуры часто срабатывают в ходе бурения и требуют стабильной и быстрой работы гидравлической системы для безопасного и эффективного перемещения труб.
Системы буровых установок для водяных скважин
Буровые установки меньшего масштаба для бурения водяных скважин имеют много общих гидравлических требований с более крупным оборудованием для бурения нефтегазовых скважин — подъем, вращение и поднятие мачты — часто в более компактном и мобильном исполнении. Эти установки часто работают в отдаленных или сельских районах, поэтому надежность шлангов и возможность обслуживания в полевых условиях имеют особенно важное значение.
Условия эксплуатации, влияющие на выбор шланга
Высокое рабочее давление и импульсные нагрузки
Гидравлические системы буровых установок часто работают при более высоком рабочем давлении, чем типичное строительное или сельскохозяйственное оборудование, а такие контуры, как подъемный и вращательный привод, испытывают значительные колебания давления во время активной работы. Это делает особенно важными шланги и фитинги, рассчитанные на импульсные нагрузки — тема, более подробно рассмотренная в нашей статье. номинальный импульс гидравлического шланга.
Истирание, вызванное условиями буровой площадки.
Шламовая порода, остатки бурового раствора и общий строительный мусор создают крайне абразивную среду для любого шланга, проложенного вблизи земли или бурового оборудования. Износостойкие чехлы для шлангов, а в местах с высокой степенью воздействия – защитные рукава, помогают продлить срок службы в таких условиях.
Риск простоя удаленного местоположения
Поскольку буровые работы часто проводятся вдали от сервисных центров или поставщиков запчастей, отказы шлангов приводят к непропорционально высоким затратам на простой оборудования по сравнению с оборудованием, работающим ближе к существующей сервисной инфраструктуре. Это делает надежность шлангов — и наличие соответствующих запасных шланговых соединений на месте — важным оперативным приоритетом, а не просто деталью технического обслуживания.
Воздействие химических веществ из буровых растворов
Состав буровых растворов может включать в себя различные химические добавки, и шланги, расположенные вблизи циркуляционных систем, со временем могут подвергаться воздействию брызг или остатков. Защитные чехлы для шлангов с достаточной химической стойкостью помогают предотвратить преждевременное разрушение в этих областях.
Экстремальные температурные диапазоны
Буровые работы проводятся в самых разных климатических условиях, от экстремальной жары в пустыне до зимних буровых работ в условиях низких температур. При выборе шланга необходимо учитывать весь диапазон температур, с которым реально столкнется оборудование, поскольку как экстремальная жара, так и экстремальный холод влияют на гибкость шланга, герметичность и долговечность.
Вибрация и механический удар
Буровые работы генерируют значительные вибрации от вращающихся приводных систем, грязевых насосов и работы двигателя, что со временем приводит к усталости соединений шлангов — фактор, более подробно рассмотренный в нашей статье. Почему гидравлические шланги выходят из строя в местах соединения?.
Рекомендуемые типы шлангов для буровых работ
Учитывая сочетание высокого давления, абразивного износа и удаленных условий эксплуатации, технические характеристики шлангов для буровых установок и оборудования для водяных скважин обычно включают в себя:
- Шланги, армированные спиральной проволокой для цепей подъема под высоким давлением, поворотного привода и подъема мачты.
- Износостойкие чехлы для шлангов проложен вблизи уровня земли, оборудования буровой площадки или систем обработки бурового раствора.
- Сборки, рассчитанные на импульсный режим работы для контуров, подверженных частым колебаниям давления во время активных буровых работ.
- Химически стойкие покрытия для шлангов, расположенных вблизи систем циркуляции бурового раствора и буровых растворов.
- Шланги с широким диапазоном рабочих температур для буровых установок, работающих в различных климатических и сезонных условиях.
Вопросы технического обслуживания для буровых подрядчиков
Учитывая удаленность места проведения работ и высокие затраты, связанные с незапланированными простоями, буровые подрядчики получают выгоду от проактивного подхода к техническому обслуживанию гидравлических шлангов:
- Наличие на месте необходимых запасных шланговых соединенийособенно для цепей с высокой нагрузкой, таких как подъемные и поворотные приводы, чтобы минимизировать время простоя в случае отказа в процессе эксплуатации.
- Регулярно проверяйте цепи высокого напряжения.особенно это касается подъемных и трубопроводных систем, которые широко используются на протяжении всей буровой программы.
- Обратите внимание на первые признаки повреждения от истирания.особенно на шлангах, проложенных вблизи буровой площадки или наземного оборудования.
- Задокументируйте интервалы замены шлангов в зависимости от интенсивности использования.не только по календарному времени, поскольку цикл буровых работ может значительно различаться в зависимости от проекта.
- Стандартизировать технические характеристики шлангов для всех буровых установок. По возможности, упростить логистику запасных частей для подрядчиков, эксплуатирующих несколько буровых установок на разных площадках.
Партнерство с производителем гидравлических шлангов для бурового оборудования.
Буровые установки и оборудование для бурения водяных скважин сочетают в себе одни из самых высоких требований к гидравлическому давлению в мобильной технике с условиями работы в удаленных районах, что делает надежность шлангов прямым операционным и финансовым приоритетом. Производителям оборудования и буровым подрядчикам необходимы шланги, соответствующие спецификациям, рассчитанным на длительное использование при высоком давлении и абразивных условиях на рабочих площадках, а также с учетом того, что замена в полевых условиях не всегда возможна незамедлительно.
Компания Kingdaflex производит гидравлические шланги с армированием спиральной проволокой, рассчитанные на импульсные нагрузки, с износостойким и химически стойким покрытием, подходящим для сложных условий эксплуатации буровых установок и оборудования для бурения водяных скважин. Наша команда может помочь производителям оборудования и подрядчикам подобрать комбинации шлангов и фитингов, которые позволят снизить риск отказов и время простоя при проведении удаленных буровых работ.
Часто задаваемые вопросы
Какой тип гидравлического шланга лучше всего подходит для подъемных систем буровых установок?
Шланг, армированный спиральной проволокой Для подъемных систем обычно рекомендуется использовать устройства, рассчитанные на высокое давление и высокие импульсные нагрузки, учитывая длительные высокие нагрузки, которым эти системы подвергаются во время аварийного отключения.
Почему надежность шлангов особенно важна для бурового оборудования?
Буровые работы часто проводятся в отдаленных местах, где запасные части и специалисты по обслуживанию недоступны в кратчайшие сроки, поэтому незапланированные поломки шлангов обходятся гораздо дороже из-за простоя, чем аналогичные поломки оборудования, расположенного ближе к развитой сервисной инфраструктуре.
Нужна ли специальная защита от истирания гидравлических шлангов буровых установок?
Шланги, проложенные вблизи буровой площадки, систем подачи бурового раствора или наземного оборудования, нуждаются в износостойких защитных кожухах или рукавах, учитывая их подверженность воздействию шлама и общего строительного мусора.
Как часто следует проверять гидравлические шланги на буровых установках?
Контуры, работающие с высокими нагрузками, такие как подъемные и поворотные приводные системы, следует проверять чаще, чем это предусмотрено стандартными интервалами, особенно у подрядчиков, эксплуатирующих буровые установки непрерывно в рамках нескольких буровых программ.
