Περιστροφική Διάτρηση – Μηχανολογικός Εξοπλισμός Κεφάλαιο 1ο Περιστροφική Διάτρηση – Μηχανολογικός Εξοπλισμός

Τυπικό περιστροφικό, χερσαίο γεωτρύπανο 1. Πύργος (derrick) 2. Κινητήρες (engines) 3. Βαρούλκο (draw works) 4. Αντλίες λάσπης (mud pump) 5. Σταθερό σύστημα τροχαλιών (crown block) 6. Κινητό σύστημα τροχαλιών (travelling block) 7. Άγκιστρο (hook) 8. Περιστρεπτός τροφοδότης (swivel) 9. 4/γωνικό ή 6/γωνικό στέλεχος (kelly) 10. Περιστροφική τράπεζα (rotary table) 11. Αποτροπέας εκρήξεων (blowout preventer) 12. Διατρητικά στελέχη (drill pipes) 13. Αντίβαρα (drill collars) 14. Κοπτικό άκρο (bit) 15. Τσιμεντωμένη σωλήνωση (cemented casing) 16. Κόσκινο καθαρισμού λάσπης (shale shaker) 17. Δεξαμενές λάσπης (mud tanks) 18. Στήριγμα 3 διαδοχικών διατρητικών στελεχών (stand of 3 joints of pipe) 19. Μικρή οπή στήριξης kelly (‘rathole’ where kelly is kept during tripping) 20. Λεπτομέρεια περιστροφικής τράπεζας (close-up of rotary table)

Διαμόρφωση επιφάνειας γύρω από το γεωτρύπανο Σταθερή τροχαλία (crown) Κινητή πλατφόρμα χειρισμού στελεχών (monkeyboard) Πύργος (derrick) Εγκατάσταση ανάμιξης λάσπης (mud mixing shack) Στεγανοποιημένη τάφρος απόθεσης λάσπης (lined pit) Aντλιοστάσιο (pump house) Δάπεδο γεωτρυπάνου (drilling floor) Αγωγός μεταφοράς αντλούμενου πετρελαίου (flow line) Λέβητας (boiler) Βάση γεωτρυπάνου (substructure) Κτήριο γραφείων (‘doghouse’ on-site office) Ράμπα μεταφοράς στελεχών (catwalk) Δεξαμενή καυσίμων (fuel tank) Διατρητικά στελέχη (drill pipes)

Λεπτομέρειες εξοπλισμού γεωτρυπάνου 1 2 1. Σταθερό σύστημα τροχαλιών (crown block) 3 2. Συρματόσχοινο (drilling line) 4 3. Κινητό σύστημα τροχαλιών (traveling block) 4. Άγκιστρο (hook) 5 5. Περιστρεπτός τροφοδότης (swivel) 6 6. Περιστροφική τράπεζα (rotary table) 7 7. Βαρούλκο (draw works) 8 8. Αντλίες λάσπης (mud pumps)

Τυπική συνδεσμολογία διατρητικής στήλης Περιστρεπτός τροφοδότης (swivel) Στέλεχος περιστρεπτού τροφοδότη (swivel stem) Προσαρμογέας διαμέτρου περιστρεπτού τροφοδότη (swivel sub) Επιφανειακός εξοπλισμός (rig floor equipment) Κρουνός τετραγωνικού / εξαγωνικού στελέχους (kelly cock) Άνω ενισχυμένο άκρο (upper upset) Τετραγωνικό ή εξαγωνικό στέλεχος (kelly) Περιστροφική τράπεζα (rotary table) Κάτω ενισχυμένο άκρο (lower upset) Ελαστικό προστατευτικό κάλυμμα (προαιρετικό) (rubber protector) Σύνδεσμος με άκρο σε μορφή "θήκης" (tool joint box member) Διατρητικό στέλεχος (drillpipe) Ενδογεωτρητικός εξοπλισμός (downhole equipment) Σύνδεσμος με άκρο σε μορφή «πείρου» (tool joint pin member) Προσαρμογέας διαμέτρου (crossover sub) Αντίβαρο (drill collar) Αποσβεστήρας κραδασμών (bit sub) Μέτωπο κοπής (working face) Κοπτικό άκρο (bit)

Προσαρμογή της γεώτρησης σε διαφορετικό περιβάλλον Χερσαία γεώτρηση Γεώτρηση σε προβλήτα (jetty) Γεώτρηση σε εξέδρα jackup Γεώτρηση σε σταθερή εξέδρα Γεώτρηση σε γεωτρητικό σκάφος Γεώτρηση σε πλωτή ημιβυθιζόμενη εξέδρα Αέριο Πετρέλαιο Νερό

Παραδείγματα χερσαίων γεωτρυπάνων

Παραδείγματα αυτομεταφερόμενων, χερσαίων γεωτρυπάνων

Παραδείγματα εξεδρών τύπου jacket

Παραδείγματα εξεδρών τύπου jackup

Παραδείγματα πλωτής ημιβυθιζόμενης πλατφόρμας … κι ένα ατύχημα

Παραδείγματα γεωτρητικών σκαφών

Σχηματική παρουσίαση του συστήματος ανέλκυσης και καθέλκυσης της διατρητικής στήλης Σταθερό σύστημα τροχαλιών (crown block) (β) Ανάλυση δυνάμεων πάνω στο κινητό σύστημα τροχαλιών (traveling block) Κινούμενο συρματόσχοινο (fast line) Σταθερό συρματόσχοινο (dead line) Κινητό σύστημα τροχαλιών (traveling block) Βαρούλκο (drawworks) Αγκύρωση (anchor) Καρούλι συρματόσχοινου (storage reel) Ένδειξη φορτίου (load indicator) (γ) Ανάλυση δυνάμεων πάνω στο σταθερό σύστημα τροχαλιών (crown block) (α) Διάταξη και ορολογία συστήματος ανέλκυσης και καθέλκυσης της διατρητικής στήλης

Συναρμολόγηση διατρητικών στελεχών 3 4 5 1. Καθέλκυση νέου στελέχους στη μικρή οπή στήριξης (mousehole) 1 Αιώρηση του swivel και του kelly πάνω από το νέο στέλεχος Σύλληψη & μεταφορά του νέου στελέχους στην κορυφή της διατρητικής στήλης Σύνδεση του νέου στελέχους & συνέχιση της διάτρησης 2. Μεταφορά νέου στελέχους από τη στοίβα 2

Τομή γεώτρησης ορυσσόμενης κατά φάσεις Σωλήνωση οδηγός (conductor pipe) Διάμετρος γεώτρησης 24˝ Διάτρηση 17 1/2˝ Σωλήνω-ση 13 3/8˝ Η οπή οδηγός ορύσσεται πριν την εγκατάσταση του γεωτρυπάνου Τσιμέ-ντωση Σωλήνω-ση 9 5/8˝ Διάτρηση 12 1/4˝ Σωλήνωση 7˝ Διάτρηση 8 1/2˝ Διάτρηση 6˝

Συναρμολόγηση διατρητικών στελεχών 1. Μικρή οπή στήριξης νέου στελέχους (mousehole) 3. Δακτύλιοι στήριξης στελεχών (finger) 2. Ατσάλινη δοκός (steel beam) 4. Κινητή πλατφόρμα χειρισμού στελεχών (monkeyboard) 2 4 3 1

Λαβές ακινητοποίησης εξοπλισμού διατρητικής στήλης (α) (β) (γ) (α) Λαβή ακινητοποίησης διατρητικών στελεχών (β) Λαβή ακινητοποίησης αντίβαρων (γ) Λαβή ακινητοποίησης στελεχών σωλήνωσης

Άσκηση βάρους επί του κοπτικού ΣΥΝΟΛΙΚΟ βάρος διατρητικής στήλης στο άγκιστρο Αναρτημένο βάρος = = ΣΥΝΟΛΙΚΟ - WOB (α) Κοπτικό εκτός επαφής με τον πυθμένα “off bottom” (β) Κοπτικό σε επαφή με τον πυθμένα “on bottom” (β) (α) Βάρος επί του κοπτικού (Weight On Bit – WOB)

Σύστημα περιστροφής Σωλήνας λάσπης (hose) Περιστρεπτός τροφοδότης (swivel) 4/γωνικό ή 6/γωνικό στέλεχος (kelly) Μηχανισμός περιστροφής (rotary drive) Ρουλεμάν οδήγησης kelly (kelly bushing) Περιστροφική τράπεζα (rotary table) Διατρητικά στελέχη (drill pipes) Αντίβαρα (drill collars) Κοπτικό άκρο (bit)

Εξοπλισμός συστήματος περιστροφής (α) (γ) (α) Περιστροφική τράπεζα (β) (β) Κύριος τριβέας (γ) Ρουλεμάν οδήγησης του kelly

Σύστημα κυκλοφορίας ρευστών διάτρησης Σημείο Αντλίες Σημείο Επιστροφή λάσπης Δεξαμενή λάσπης Επιφάνεια Διατρητικά στελέχη Αντίβαρα Κοπτικό άκρο Σημείο

Αντλίες ρευστού διάτρησης δύο & τριών κυλίνδρων Αντλία δύο κυλίνδρων (duplex design) Αντλία τριών κυλίνδρων (triplex design)

Σχηματική λειτουργία αντλιών διπλής και απλής δράσης (α) Διπλής δράσης (αντλία διπλού κυλίνδρου): (β) Απλής δράσης (αντλία τριπλού κυλίνδρου): V1 = π/4 ∙ dL2 ∙ Ls V2 = π/4 ∙ (dL2 - dr2) ∙ L Vp = (2) ∙ (π/4) ∙ (2dL2 - dr2) ∙ Ls ∙ Ep V = π/4 ∙ dL2 ∙ Ls Vp = 3 ∙ (π/4 ∙ dL2 ∙ Ls) ∙ Ep

Σύστημα ασφάλειας

Μηχανισμός ασφάλειας ή Blow Out Preventer - Β.Ο.Ρ * Στοιχείο σφραγίσματος δακτυλίου γεώτρησης (pack-off element) Συνδεσμολογία εμβόλου (ram assembly) Βαλβίδα εισόδου (opening port) Έμβολο (piston) Βαλβίδα εξόδου (closing port) Δίαυλοι υδραυλικού ρευστού (fluid connections and hydraulic passages) Χαλύβδινο περίβλημα (steel body) Έμβολο (piston) Πλευρικό στόμιο υδραυλικού συστήματος ελέγχου εμβόλου (side outlet for choke/kill) Δακτυλιοειδής μηχανισμός ασφαλείας (annular BOP) σε τομή Εμβολοφόρος μηχανισμός ασφαλείας (ram-type BOP) σε τομή * Σύστημα αποτροπής εκτινάξεων & εκρήξεων

Υποθαλάσσιος εξοπλισμός Αντισταθμιστής ανύψωσης (heave compensator) Πνευματικός τανυστής (pneumatic tensioning) Πλωτή εξέδρα (floating drilling vessel) Ολισθαίνουσα σύνδεση (slip joint) Επίπεδο θάλασσας (sea level) Καλώδιο αγκύρωσης (anchor line) Αγωγός διακίνησης εξερχόμενης λάσπης (marine riser) Αγωγός στραγγαλισμού εξερχόμενης λάσπης (choke line) Αγωγός ρευστού υψηλής πίεσης (kill line) Εύκαμπτη σύνδεση (flex joint) Καλώδια ελέγχου BOP (BOP control lines) Υποθαλάσσια διάταξη BOP (subsea BOP stack) Πυθμένας θάλασσας (sea floor) Διατρητικά στελέχη (drill pipes) Αποσβεστήρας προσκρούσεων (bumper sub) Αντίβαρα (drill collars) Κοπτικό (bit)

“Κανείς δεν είναι τέλειος...” Ρήγμα Δόμος άλατος Πετρέλαιο & αέριο Περατό αποθήκευτρο πέτρωμα Αδιαπέρατο πέτρωμα