davorin matanovićvi davorin matanović tehnika izrade bušotina sadržaj o glavne komponente...

30

Upload: others

Post on 13-Feb-2020

13 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182
Page 2: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

i

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

DAVORIN MATANOVIĆ

TEHNIKA IZRADE BUŠOTINAPRIRUČNIK S PRIMJERIMA

ZAGREB, 2006.

Page 3: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

ii

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

Page 4: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

iii

Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj

SADRŽAJ

1. Bušaća postrojenja ...........................................................................................................................1o Tehnološki proces bušenja ....................................................................................................................1

Rotacija dlijeta .......................................................................................................................... 3Opterećenje na dlijeto ............................................................................................................... 4Uklanjanje razrušenih čestica ................................................................................................. 4

o Bušaća postrojenja .................................................................................................................................4o Toranj ......................................................................................................................................................5

Nosivost tornja ......................................................................................................................... 6Utjecaj vjetra i alatki u tornju .................................................................................................. 7

o Pogonski sustav ................................................................................................................................... 7Pogonski motori ....................................................................................................................... 7

Prijenosnici ................................................................................................................................ 8o Sustav za manipuliranje alatkama ........................................................................................................9

Dizalica ..................................................................................................................................... 9Koloturni sustav ..................................................................................................................... 10

o Sustav bušaćih alatki ........................................................................................................................... 11Isplačna glava ......................................................................................................................... 11Radna šipka i vrtaći stol ........................................................................................................ 12Bušaće alatke .......................................................................................................................... 13Dlijeta ..................................................................................................................................... 13

o Sustav za ispiranje ............................................................................................................................... 13Fluid za ispiranje (isplaka) ..................................................................................................... 14Bazeni i isplačne sisaljke ....................................................................................................... 14

o Sustav za kontrolu ušća bušotine ...................................................................................................... 16Preventerski sustav ................................................................................................................. 16“Koomey” uređaj .................................................................................................................... 16Podesiva sapnica (Choke) ...................................................................................................... 17Odvajači plina ........................................................................................................................ 17Pomoćna sredstva .................................................................................................................. 17Bušaći instrumenti ................................................................................................................. 18Održavanje bušaćeg postrojenja ............................................................................................ 20Sigurnosne preporuke ............................................................................................................ 20Literatura ............................................................................................................................... 21

2. Bušaće alatke ..................................................................................................................................22o Teške šipke ............................................................................................................................................ 23

Ostvarivanje opterećenja na dlijeto ....................................................................................... 24Održavanje bušaćih šipki pod vlačnim opterećenjem .......................................................... 24Ostvarivanje efekta njihala ................................................................................................... 26Stabiliziranje dlijeta ............................................................................................................... 27Alatke za podizanje ............................................................................................................... 31Oštećenja ................................................................................................................................ 31Održavanje i rukovanje ......................................................................................................... 34Pregled .................................................................................................................................... 34

o Bušaće šipke ......................................................................................................................................... 34Spojnice .................................................................................................................................. 37Navojni spojevi ....................................................................................................................... 38

Page 5: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

iv

Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj

Tolerancije .............................................................................................................................. 40Teške bušaće šipke .................................................................................................................. 44Održavanje i rukovanje ......................................................................................................... 44Oštećenja ................................................................................................................................ 45Pregled .................................................................................................................................... 47Oštećenja bušaćih šipki .......................................................................................................... 48Transportiranje i skladištenje bušaćih šipki .......................................................................... 48Dotezanje ............................................................................................................................... 49Primjer 2.1. ............................................................................................................................ 51Pregled bušaćih šipki .............................................................................................................. 52

o Radna šipka .......................................................................................................................................... 52o Pomoćna oprema u nizu bušaćih alatki ........................................................................................... 55

Prijelazi .................................................................................................................................. 55Čistači cijevi ........................................................................................................................... 56Štitnici cijevi ........................................................................................................................... 56Stabilizatori i proširivači ....................................................................................................... 57

o Naprezanja u bušaćim alatkama ........................................................................................................ 59Uzdužno naprezanje .............................................................................................................. 59Primjer 2.2. ............................................................................................................................ 60Naprezanje uslijed torzije ...................................................................................................... 60Rasprskavanje ........................................................................................................................ 60Primjer 2.3. ............................................................................................................................ 61Gnječenje ................................................................................................................................ 61Primjer 2.4. ............................................................................................................................ 63Kombinirana naprezanja ...................................................................................................... 63Literatura ............................................................................................................................... 64

3. Zaštitne cijevi .................................................................................................................................65o API standardi za zaštitne cijevi ......................................................................................................... 66o Spojnice i navojni spojevi ................................................................................................................... 72o Opremanje zaštitnih cijevi za ugradnju i cementiranje ................................................................. 76o Opremanje zaštitnih cijevi ................................................................................................................. 77o Postupak cementiranja ....................................................................................................................... 80

Literatura ............................................................................................................................... 824. Dlijeta ............................................................................................................................................83

o Žrvanjska dlijeta .................................................................................................................................. 84Konstrukcija ........................................................................................................................... 84Tipovi dlijeta .......................................................................................................................... 86Ležajevi .................................................................................................................................. 88Obodni rezači ......................................................................................................................... 90Prolazi za isplaku ................................................................................................................... 90Izbor dlijeta ............................................................................................................................ 91Klasifikacija dlijeta ................................................................................................................ 93Žrvanjska dlijeta specijalnih namjena .................................................................................. 99Trošenje dlijeta ..................................................................................................................... 100Zapisi i troškovi .................................................................................................................... 107Primjer 4.1 ........................................................................................................................... 107Održavanje ........................................................................................................................... 107

o Dijamantna i polikristalinska dlijeta .............................................................................................. 108Dijamantna dlijeta .............................................................................................................. 109

Page 6: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

v

Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj

Polikristalinska dlijeta ......................................................................................................... 113Primjena kod bušenja .......................................................................................................... 114Klasifikacija dlijeta s nepomičnim elementima za razrušavanje ...................................... 116Trošenje dijamantnih i PDC dlijeta .................................................................................... 119

o Lopatasta dlijeta ................................................................................................................................. 121o Dlijeta za posebne namjene ............................................................................................................. 121

Literatura ............................................................................................................................. 123Primjer 4.1 ........................................................................................................................... 125Primjer 4.2 ........................................................................................................................... 126Primjer 4.3 ........................................................................................................................... 126Primjer 4.4 ........................................................................................................................... 127Primjer 4.5 ........................................................................................................................... 127

5. Alatke za jezgrovanje ...................................................................................................................128o Konvencionalno jezgrovanje ............................................................................................................ 128o Orijentirano jezgrovanje .................................................................................................................. 131o Jezgroaparat pod tlakom .................................................................................................................. 132o Jezgroaparat uz primjenu gela ......................................................................................................... 132o Jezgroaparat s izvlačivom unutarnjom cijevi ................................................................................. 132o Bočno jezgrovanje ............................................................................................................................. 133

Literatura ............................................................................................................................. 1346. Dizalica .............................................................................................................................................135

Primjer 6.1 ........................................................................................................................... 140Literatura ............................................................................................................................. 141

7. Kočnica .............................................................................................................................................142o Mehanička kočnica ........................................................................................................................... 142o Pomoćne kočnice .............................................................................................................................. 144

Hidrodinamička kočnica ..................................................................................................... 144Elektromagnetska kočnica ................................................................................................... 145Primjer 7.1 ........................................................................................................................... 146Literatura ............................................................................................................................. 146

8. Bušaće uže i koloturni sustav .............................................................................................................147o Koloturje ............................................................................................................................................. 147o Kuka .................................................................................................................................................... 150o Elevatori .............................................................................................................................................. 151o Bušaće uže .......................................................................................................................................... 152o Konstrukcija i način pletenja ........................................................................................................... 153o Dimenzioniranje užeta ..................................................................................................................... 159

Primjer 8.1 ........................................................................................................................... 160Literatura ............................................................................................................................. 161

9. Vrtaći (bušaći) stol .......................................................................................................................163o Kupola radne šipke ............................................................................................................................ 166o Kupola vrtaćeg stola .......................................................................................................................... 168o Klinovi ................................................................................................................................................ 172o Dotezanje i otpuštanje navojnih spojeva ........................................................................................ 175

Primjer 9.1 ........................................................................................................................... 176Primjer 9.2 ........................................................................................................................... 177Pomoćni sustavi navrtanja .................................................................................................. 178Literatura ............................................................................................................................. 179

10. Vršni pogon .....................................................................................................................................181

Page 7: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

vi

Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj

o Glavne komponente vršnog pogona ............................................................................................... 182Bušaći motor i sustav prijenosa ........................................................................................... 182Vodilica motora .................................................................................................................... 183Sklop za odvrtanje i navrtanje ............................................................................................ 184Moment ključ ....................................................................................................................... 184Rotirajuća glava ................................................................................................................... 185Sigurnosni zasun i aktuator ................................................................................................ 185Adapter stremena ................................................................................................................. 186Aktuator za izbacivanje stremena ...................................................................................... 186Kontrolno-upravljački sustav .............................................................................................. 186

o Praktična primjena vršnog pogona ................................................................................................. 186Bušenje uz dodavanje u pasovima ..................................................................................... 186Bušenje uz dodavanje pojedinačnih bušaćih šipki ............................................................. 187Bušenje uz dodavanje po dvije bušaće šipke ....................................................................... 187Spuštanje i izvlačenje bušaćih alatki ................................................................................... 188Obrada kanala bušotine tijekom izvlačenja alata .............................................................. 188Postupak kontrole bušotine ................................................................................................. 188Spuštanje kolone zaštitnih cijevi ......................................................................................... 189Literatura ............................................................................................................................. 189

11. Dubinski motori ........................................................................................................................190o Turbinske bušilice ............................................................................................................................. 190o Moineau motori (vijčani motori) .................................................................................................... 192o Elektrobušilice ................................................................................................................................... 195

Literatura ............................................................................................................................. 19612. Preventeri ...................................................................................................................................197

o Pojam i podjela vanjskih preventera ............................................................................................... 197Prstenasti preventeri ............................................................................................................ 197Radna guma ......................................................................................................................... 199Čeljusni preventeri ............................................................................................................... 200Rotirajući preventeri ............................................................................................................ 203Diverteri ............................................................................................................................... 203

o Unutarnji preventeri ......................................................................................................................... 204Zasuni na radnim šipkama ................................................................................................ 204Protupovratni ventili bušaćih šipki ..................................................................................... 205

o Ušće bušotine ..................................................................................................................................... 206Prsteni prirubnica ................................................................................................................ 208

o Ispitivanje hermetičnosti .................................................................................................................. 209o Aktiviranje preventera ...................................................................................................................... 211

Akumulatorska jedinica ..................................................................................................... 211Raspored uređaja za aktiviranje preventera ....................................................................... 212

o Prigušnik s razvodnikom ................................................................................................................. 213o Zaporni elementi i ventili ................................................................................................................. 214

Literatura ............................................................................................................................. 21513. Isplačne sisaljke i sustav za pripremu i pročišćavanje isplake ..................................................217

o Konstrukcija sisaljki .......................................................................................................................... 218Pogonski dio ......................................................................................................................... 219Hidraulički dio ..................................................................................................................... 219

o Dobava ................................................................................................................................................ 222o Kretanje klipa u cilindru .................................................................................................................. 223

Page 8: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

vii

Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj

o Efikasno djelovanje ........................................................................................................................... 224Usisni vod ............................................................................................................................. 224Napojna sisaljka ................................................................................................................... 224Održavanje opreme usisnog dijela ...................................................................................... 225Tlačni vod ............................................................................................................................ 225Kompenzacijska komora ..................................................................................................... 225Sigurnosni ventil .................................................................................................................. 226Podmazivanje klipnjača ...................................................................................................... 226Maziva klipnjača ................................................................................................................. 226Propuštanje .......................................................................................................................... 227Punjenje ................................................................................................................................ 227Klipna brtvila ....................................................................................................................... 227Brtvila klipnjača .................................................................................................................. 227Mehanički dio ...................................................................................................................... 227Kucanje ................................................................................................................................. 228Održavanje ........................................................................................................................... 229API specifikacije za opremu kod rotacijskog bušenja ......................................................... 230Cilindri ................................................................................................................................. 231Konstrukcija cilindra ........................................................................................................... 231Brtvila cilindra ..................................................................................................................... 232Blok za zatvaranje cilindara ................................................................................................ 232Brtvila klipnjača .................................................................................................................. 232Održavanje brtvila klipnjača .............................................................................................. 232Trošenje klipnjača ................................................................................................................ 233Kućišta ventila ..................................................................................................................... 233Čišćenje kućišta ventila ........................................................................................................ 233Jednoradne isplačne sisaljke ................................................................................................ 234Usporedba jednoradnih i dvoradnih sisaljki ....................................................................... 234Efikasnost djelovanja ........................................................................................................... 234Održavanje ........................................................................................................................... 235

o Centrifugalne sisaljke ....................................................................................................................... 237Usporedba s klipnim sisaljkama .......................................................................................... 237Efikasnost djelovanja ........................................................................................................... 239Dimenzioniranje i izbor sisaljke .......................................................................................... 239

o Spremnici za isplaku ......................................................................................................................... 242Isplačna graba ...................................................................................................................... 242Čelični spremnici .................................................................................................................. 242Vibratori sa sitima ............................................................................................................... 244

o Odvajači pijeska i silta ...................................................................................................................... 246Djelovanje ............................................................................................................................ 246Odvajači pijeska ................................................................................................................... 247Odvajači silta ....................................................................................................................... 248Čistači isplake ...................................................................................................................... 249Postupak odvajanja ............................................................................................................. 249Značajke sustava .................................................................................................................. 249Ukupan kapacitet i efikasnost sita ...................................................................................... 250Postavljanje .......................................................................................................................... 250Djelovanje ............................................................................................................................ 250Posebne primjene ................................................................................................................. 250

Page 9: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

viii

Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj

Centrifuge ............................................................................................................................. 251o Odvajači plina .................................................................................................................................... 253

Primarni otplinjivač isplake ............................................................................................... 253Vakuumski otplinjivači ........................................................................................................ 254

o Miješalice isplake ............................................................................................................................... 255Mlazni lijevci ........................................................................................................................ 255Mlazne puške i mehaničke miješalice (agitatori) ............................................................... 256Ejektori ................................................................................................................................. 256Primjer 13.1 ......................................................................................................................... 257Primjer 13.2 ......................................................................................................................... 257Literatura ............................................................................................................................. 257

14. Isplačna glava .............................................................................................................................258o Stojka i gibljivo tlačno crijevo .......................................................................................................... 260

Literatura ............................................................................................................................. 26315. Alatke za instrumentiranje .......................................................................................................264

o Lom alatki ........................................................................................................................................... 264o Prihvat (zaglava) ................................................................................................................................ 264o Oprema za vađenje odlomljenih alatki ........................................................................................... 268

Alatke za vanjsko hvatanje .................................................................................................. 270Alatke za unutarnje hvatanje .............................................................................................. 274Oslobađanje zaglavljenih alatki .......................................................................................... 275Literatura ............................................................................................................................. 280

Popis oznaka ....................................................................................................................................281Literatura .........................................................................................................................................283

Page 10: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

1

Davorin Matanović Bušaća postrojenjaDavorin Matanovi�_________________________________________________________Buša�a

postrojenja

1

1. Buša�a postrojenja

o Tehnološki proces bušenja

Buša�e postrojenje1.1 koncipirano je s osnovnomnamjenom - izrade bušotina. Ono što ga razlikuje oddrugih stacionarnih postrojenja (tvornica) je njegovamobilnost - tj. mogu�nost lakog i brzog premještanjas jedne lokacije na drugu. Ovaj zahtjev zamobilnoš�u ne smije naravno utjecati na mogu�nostrada pojedinim postrojenjem u smislu izrade željenebušotine.

NEPOMI�NIKOLOTURNIBLOK

BUŠA�E UŽE

POMI�NI KOLOTURNIBLOK

KUKA

ISPLA�NA GLAVA

VRTA�I STOL

DIZALICA I KO�NICE

ISPLA�NA SISALJKA

1. Bušaća postrojenja

Tehnološki proces bušenja

Bušaće postrojenje1.1 koncipirano je s osnovnom na-mjenom - izrade bušotina. Ono što ga razlikuje od drugih stacionarnih postrojenja (tvornica) je njegova mobilnost - tj. mogućnost lakog i brzog premještanja s jedne lokacije na drugu. Ovaj zahtjev za mobilnošću ne smije naravno utjecati na mogućnost rada pojedi-nim postrojenjem u smislu izrade željene bušotine.

Page 11: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

2

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

Današnja najveća postrojenja konstruirana su tako da mogu izraditi bušotinu dubine do 10000 metara. Ipak i takva postrojenja moguće je rastaviti na kom-ponente, transportirati na potrebne udaljenosti i na-kon sastavljanja ponovno primijeniti za izradu nove bušotine. Pri tome niti jedna komponenta bušaćeg postrojenja ne smije svojom masom ili dimenzijama premašiti mogućnosti dostupnih transportnih sred-stava.

Uobičajena mjera proizvodnosti nekog bušaćeg po-strojenja su metri izrađene bušotine. Najčešći je oblik ugovaranja cijene izrade bušotine prema njezinoj ukupnoj duljini/dubini. Naravno, cijena metra, izra-đene bušotine ovisi o njezinom promjeru i dubini. Povećanjem dubine bušotine povećava se i cijena izbušenog metra.

Bušotina je “rudarski objekt kojem je promjer zane-mariv u odnosu na njegovu duljinu”. Smatra se da je ona sredstvo pomoću kojeg se doseže ležište ugljiko-vodika.

Bušotina se izrađuje nizanjem sljedećih operacija:

- spajanjem bušaćih alatki i dlijeta, - nizanjem bušaćih alatki i spuštanjem dlijeta do dna bušotine, - radom dlijeta ili krune na dnu bušotine (bušenjem) uz istovremeno iznošenje krhotina razrušenih stijena, - dodavanjem bušaćih alatki kako dlijeto napreduje u dubinu, - vađenjem alatki iz bušotine (npr. zbog zamjene istrošenog dlijeta).

Da bi se navedene operacije mogle obavljati bušaće postrojenje sastavljeno je od sklopova koji omoguću-ju obavljanje pojedine operacije.

Postrojenje se u pravilu sastoji od: noseće strukture-tornja, koloturnog sustava, dizalice, pogonskih mo-tora, prijenosnika, vrtaćeg stola, isplačnih sisaljki, isplačne glave, sustava za pripremu i pročišćavanje isplake, sustava za zaštitu od erupcije-preventerskog sklopa, cijevnih alatki, dlijeta itd.

Bušaće postrojenja prikazano je slikom 1.1, a she-matski prikaz njegovog djelovanja prikazan je slikom 1.2.

1. Dlijeto 2. Prijelaz: dlijeto-teška šipka 3. Teške šipke 4. Bušaće šipke 5. Prijelaz: bušaća šipka-radna šipka 6. Radna šipka 7. Sklop preventera 8. Gibljivo isplačno crijevo 9. Isplačna glava10. Vrtaći (bušaći) stol11. Dizalica12. Pogonski motori s prijenosnicima13. Isplačne sisaljke14. Isplačni bazeni15. Kuka i pomično koloturje16. Toranj17. Bušaće uže18. Nepomično koloturje

Slika 1.1. Bušaće postrojenje1.2

Page 12: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

3

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

a – prijelaz; teška šipka – dlijeto

b – prijelaz; radna šipka – bušaća šipka

c – prijelaz; isplačna glava – radna šipka

d – kuka

e – bušaće uže

f – mehanička transmisija

g – tlačni vod

h – mehanička transmisija

i – mehanička transmisija

j – kupola vrtaćeg stola

Slika 1.2. Shematski prikaz djelovanja bušaćeg postrojenja kroz tri komponente bušenja1.2

Da bi dlijeto napredovalo potrebno je istovremeno ostvariti:

1 okretanje alatke za razrušavanje,1 određeno opterećenje na dlijeto,1 uklanjanje razrušene čestice s dna bušotine

i omogućavanje kontakta dlijeta s nerazru-šenom stijenom.

Bušenje je dakle jedinstven mehaničko-hidraulički proces koji uvjetuje konstrukciju postrojenja i raspo-djelu energije na njemu.

Rotacija dlijeta

Rotaciju dlijeta moguće ju je ostvariti na tri načina:

1 vrtaćim stolom,1 vršnim pogonom i 1 dubinskim motorom.

Kada se rotacija ostvaruje s površine moguća su dva načina. Jedan je primjenom vrtaćeg stola, a drugi pri-mjenom tzv. “vršnog pogona”. Slikom 1.3 prikazan je prijenos energije pri rotaciji dlijeta vrtaćim stolom.

Slika 1.3. Komponente bušaćeg postrojenja kojesudjeluju u ostvarivanju rotacije dlijeta1.2

Dlijeto je nizom bušaćih alatki povezano s radnom ši-pkom. Ona prolazi kroz kupolu vrtaćeg stola, a ener-gija se vrtaćem stolu dovodi lančanim prijenosom kinematičke veze bušaće dizalice ili rjeđe vlastitim izvorom energije. Bitno je da kod ovakvog prijenosa rotacije na dlijeto, rotira cijeli niz alatki, dok se kod prijenosa rotacije dubinskim motorom, rotira samo rotor motora i dlijeto.

Page 13: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

4

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

Opterećenje na dlijeto

Da bi dlijeto razrušavalo stijenu (ostvarivalo napre-dak), treba ga opteretiti određenom osnom silom. Opterećenje se ostvaruje dijelom težine teških šipki, dok ostatak težine alatki ugrađenih iznad dlijeta (ostatak teških šipki, bušaće šipke, radna šipka, ispla-čna glava, kuka, pomično koloturje) preuzima poja-sna kočnica ugrađena na bubnju dizalice. Slikom 1.4 prikazane su komponente bušaćeg postrojenja koje sudjeluju pri podizanju i spuštanju alatki, te kontroli opterećenja na dlijeto.

Slika 1.4. Komponente bušaćeg postrojenja koje sudjeluju pri podizanju i spuštanju alatki, te kontroli opterećenja na dlijeto1.2

Uklanjanje razrušenih čestica

Kada dlijeto rotira i kada ga se optereti određenom osnom silom njegovi elementi za razrušavanje lome/režu stijenu. Krhotine razrušenih stijena potrebno je ukloniti s dna i udaljiti iz bušotine. Time je dlijetu omogućen kontakt s nerazrušenom stijenom i otklo-njena opasnost od prihvata alatki. To je treća kompo-nenta koja zaokružuje proces bušenja u užem smislu. Slikom 1.5 istaknuti su elementi postrojenja koji slu-že za dovođenje hidrauličke energije toka isplake do dlijeta.

Slika 1.5. Elementi postrojenja koji služe za dovođenje hidrauličke energije toka isplake do dlijeta1.2

Bušaća postrojenja

Bušaća postrojenja moguće je podijeliti na:

1 laka, prenosiva postrojenja, često postavljena na posebnom vozilu i

1 teška postrojenja, koja se na željenu lokaciju dopremaju u dijelovima i tamo sastavljaju.

Osnovne veličine bušaćeg postrojenja su:

1 nosivost tornja (na kuki),1 snaga postrojenja, dakle mogućnost dizanja

i spuštanja određene količine bušaćih alatki i brzina kojom se to obavlja,

1 dobava i radni tlak isplačnih sisaljki,1 brzina vrtnje vrtaćeg stola ili indirektno

dlijeta, 1 dimenzije tornja i njegove podstrukture.

Na slici 1.6 prikazano je bušaće postrojenje.

Page 14: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

5

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

Slika 1.6. Bušaće postrojenje

Osnovna karakteristika bušaćeg postrojenja je nosi-vost kuke. Maksimalna dubina bušenja nije mjeroda-vna jer će teret na kuki za iste dubine moći varirati ovisno o konstrukciji tj. odabranim dimenzijama alatki, njihovoj količini, te fluidu u koji su uronjene. Bušaće postrojenje određene nosivosti, omogućit će dakle dostizanje one dubine bušotine pri kojoj težina ovješenih alatki neće premašiti tu nosivost. Moderni-zacija postrojenja ostvaruje se s ciljem povećanja br-zine rotacije i opterećenja na dlijeto, smanjenja broja spuštanja i podizanja kuke (viši tornjevi), te smanje-nja promjera bušotine.

Toranj

Toranj je čelična struktura koja služi kao noseća kon-strukcija pri izradi bušotina. Pomoću koloturnog su-stava i kuke ovješene u strukturi tornja nosi se bušaće alatke tijekom bušenja i manevriranja.

Standardno toranj je struktura (slika 1.7) koja je po-stavljena na četiri noge raspoređene na vrhovima pra-vokutne osnove. Dva su moguća načina postavljanja tornja na mjestu izrade bušotine. Prvi je sastavljanje tornja iz segmenata u uspravnom položaju, a drugi je sastavljanje segmenata u ležećem položaju uz samo-podizanje tornja primjenom pogonskih motora i di-zalice postrojenja. Česta je primjena i tzv. preklopnih tornjeva koji se izrađuju kao cjelina, a kao cjelina se i podižu i spuštaju.

Toranj je obično postavljen na noseću podstrukturu koja ima dvije namjene:(1) nosi radno podište na kojem se nalaze ljudi i po-trebna oprema, (2) osigurava prostor ispod podišta za opremu ušća bušotine - prirubnice, preventere.Podstruktura preuzima ukupno opterećenje zbog te-žine tornja, ovješene opreme i bušaćih alatki kada su ovješene na kuki, ili preuzima težinu vrtaćeg stola i alatki kada su one uklinjene unutar njega. Također preuzima opterećenje svih bušaćih alatki (cijevnih alatki) odloženih u odlagalište unutar tornja. Pri ugradnji zaštitnih cijevi postavlja se na vrtaći stol poseban stol za ugradnju zaštitnih cijevi i preko nje-ga se na podstrukturu prenosi težina svih zaštitnih cijevi ugrađenih u bušotinu. Na radnom podištu ili podstrukturi najčešće je postavljena i bušaća dizali-ca te kontrolni paneli. Tornjevi i podstrukture pro-računavaju se s obzirom na vertikalna opterećenja koja moraju podnositi, te na brzinu vjetra koju mogu podnijeti bez prevrtanja. Opterećenje tornja alatka-ma može varirati od 1 MN do 7 MN. Standardni tornjevi podnose vjetrove od 45 do 60 m·s-1 kada je odlagalište u tornju ispunjeno alatkama, bez potrebe postavljanja vjetrene zatezne užadi. Visina tornja ne utječe na njegovu nosivost, ali utječe na duljinu dije-la bušaćih alatki kojima možemo manipulirati. Ona je definirana “radnom visinom” tornja koja označa-va mogući pomak kuke do najvišeg položaja unutar tornja. U pravilu taj pomak treba omogućiti manipu-laciju cijevnim alatkama u “pasovima” - najčešće tri bušaće ili teške šipke povezane navojnim spojevima. Za prosječnu duljinu pasova 27 metara, standardna visina tornja je 41 metar.

Page 15: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

6

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

Slika 1.7. Shematski prikaz konstrukcije tornja1.3

Karakteristike tornjeva definirane su API specifika-cijom 4F.1.4 Shematski prikaz s osnovnim oznakama dimenzija prikazan je na slici 1.8.

Slika 1.8. Shematski prikaz dimenzija tornjeva1.3

Oznake tornjeva s osnovnim dimenzijama navedene su u tablici 1.1.

Tablica 1.1 Osnovne dimenzije tornjeva1.3

Tolerancije: AT ±0,1524 m; B

T ±0,127 m; C

T +1,0668

m; DT ±0,0508 m; E

T ±0,1524 m

Nosivost tornja

Toranj nosi težinu alatki za vrijeme bušenja ili kad su one oslonjene u tornju. Zato se u njegovoj konstru-kciji javljaju znatna naprezanja, kako zbog težine ala-tki, tako i zbog utjecaja vjetra i vibracija. Toranj mora biti dimenzioniran tako da može podnijeti dvostruko veća opterećenja od predviđenih:

Í Nosivost konvencionalnog tornja je onaj teret koji toranj smije nositi na kruni uz faktor sigurnosti i sljedeće pretpostavke:

- sve četiri noge su jednako opterećene

- u tornju nema bušaćih alatki i sile vjetra ne djeluju na toranj

- masa tornja nije uzeta u obzir.Í Maksimalna statička nosivost na kuki

konvencionalnog tornja je onaj teret koji toranj smije nositi na kuki uz faktor sigur-nosti (oko 2), bez bušaćih alatki u tornju, kad ne puše vjetar. Kod maksimalne nosivosti na kuki uzeta je u obzir težina tornja, koloturja, užeta i slično. Maksimalna nosivost na kuki približno iznosi:

Davorin Matanovi�_________________________________________________________Buša�apostrojenja

6

PogledA

PogledC

PogledD

A

B

C

D

Presjek a-a

Krunatornja

Podištetornjaša

Nogatornja

Postoljetornja

a a

Slika 1.7. Shematski prikaz konstrukcije tornja1.3

Karakteristike tornjeva definirane su APIspecifikacijom 4F.1.4 Shematski prikaz s osnovnimoznakama dimenzija prikazan je na slici 1.8.

DT

ET

CT

AT

BT

DT

V – Otvor tip A

Otvor dizalicetip C

Otvor dizalicetip D

Otvor stepenicatip E

Slika 1.8. Shematski prikaz dimenzija tornjeva1.3

Oznake tornjeva s osnovnim dimenzijama navedenesu u tablici 1.1.Tablica 1.1 Osnovne dimenzije tornjeva1.3

Tolerancije: AT ±0,1524 m; BT ±0,127 m; CT+1,0668 m; DT ±0,0508 m; ET ±0,1524 m

Nosivost tornja

Toranj nosi težinu alatki za vrijeme bušenja ili kadsu one oslonjene u tornju. Zato se u njegovojkonstrukciji javljaju znatna naprezanja, kako zbogtežine alatki, tako i zbog utjecaja vjetra i vibracija.Toranj mora biti dimenzioniran tako da možepodnijeti dvostruko ve�a optere�enja odpredvi�enih:

� Nosivost konvencionalnog tornja je onajteret koji toranj smije nositi na kruni uzfaktor sigurnosti i sljede�e pretpostavke:

- sve �etiri noge su jednakooptere�ene

- u tornju nema buša�ih alatki i silevjetra ne djeluju na toranj

- masa tornja nije uzeta u obzir.� Maksimalna stati�ka nosivost na kuki

konvencionalnog tornja je onaj teret kojitoranj smije nositi na kuki uz faktorsigurnosti (oko 2), bez buša�ih alatki utornju, kad ne puše vjetar. Kod maksimalnenosivosti na kuki uzeta je u obzir težinatornja, koloturja, užeta i sli�no. Maksimalnanosivost na kuki približno iznosi:

tk QkkQ ++⋅

⋅=42

2 (1.1)

gdje su:Qk – maksimalna stati�ka nosivost na kuki, N

VIS

INA

ŠIR

INA

BA

ZE

VIS

INA

OTV

OR

A S

A

STR

AN

E D

IZA

LIC

EV

ISIN

A O

TVO

RA

ZA

U

VLA

�E

NJE

ŠIR

INA

KR

UN

E

VIS

INA

STO

JKE

AT BT CT CT DT ET

m m m m m m10 24,38 6,10 2,29 7,21 1,68 2,4411 26,52 6,10 2,29 7,21 1,68 2,4412 28,65 7,32 2,29 7,21 1,68 2,4416 37,19 7,32 2,29 7,21 1,68 2,4418 41,45 7,92 2,29 7,21 1,68 3,66

18A 41,45 9,14 2,29 7,21 1,68 3,6619 42,67 9,14 2,29 8,08 2,29 5,1820 44,81 9,14 2,29 8,08 1,97 5,1825 56,61 11,28 2,29 8,08 2,29 5,18

OZN

AK

A

(1.1)

gdje su:Qk – maksimalna statička nosivost na kuki, N

OZN

AKA VI

SIN

A

ŠIRI

NA

BA

ZE

VISI

NA

OTV

ORA

SA

ST

RAN

E D

IZA

LIC

E

VISI

NA

OTV

ORA

ZA

U

VLA

ČEN

JE

ŠIRI

NA

KRU

NE

VISI

NA

STO

JKE

AT BT CT CT DT ET

m m m m m m

10 24,38 6,10 2,29 7,21 1,68 2,44

11 26,52 6,10 2,29 7,21 1,68 2,44

12 28,65 7,32 2,29 7,21 1,68 2,44

16 37,19 7,32 2,29 7,21 1,68 2,44

18 41,45 7,92 2,29 7,21 1,68 3,66

18A 41,45 9,14 2,29 7,21 1,68 3,66

19 42,67 9,14 2,29 8,08 2,29 5,18

20 44,81 9,14 2,29 8,08 1,97 5,18

25 56,61 11,28 2,29 8,08 2,29 5,18

Page 16: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

7

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

k – broj užnica pomičnog koloturja,Qt – nosivost tornja (prema podacima proizvođača), N

Í Maksimalna statička nosivost na kuki preklopnog tornja definira se kao i kod konvencionalnog, ali se ne smije izračuna-vati prema prethodnom obrascu nego prema uputama proizvođača.

Utjecaj vjetra i alatki u tornju

Alatke u tornju (slika 1.9) zbog nagiba i rezultantne bočne sile, te djelovanje vjetra na površinu štapova rešetkaste konstrukcije i na alatke kada su unutar tornja, ostvaruju dodatna naprezanja na pojedine noge tornja. Budući da opterećenje na pojedinu nogu ne smije prijeći ¼ nosivosti tornja; ako puše vjetar i alatke su u tornju smanjuje se dopuštena nosivost na kuki.

Slika 1.9. Alatke u tornju

Na slici 1.10 prikazano je podizanje tzv. “samopodi-žućih” tornjeva.

Slika 1.10. Podizanje tornja

Pogonski sustav

Pogonski motori

Kao pogonski motori danas se najčešće primjenjuju motori s unutrašnjim izgaranjem. Oni se mogu pri-mjenjivati za direktan pogon pojedinog sklopa preko prijenosnika, ili se primjenjuju za pogon generatora istosmjerne ili izmjenične struje. Električna se ener-gija tada od generatora provodi do elektromotora istosmjerne ili izmjenične struje za pogon pojedinog sklopa. Danas se snaga pogonskih motora na buša-ćim postrojenjima kreće u rasponu od 370 do 3700 kW.

Page 17: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

8

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

Prijenosnici

Dva su osnovna načina prijenosa energije od pogon-skih motora do korisnika: mehanički i električni. Do nedavno se na većini bušaćih postrojenja primje-njivalo mehanički prijenos energije. Analiziranjem učinkovitosti prijenosa energije na bušaćim postroje-njima dokazano je da se mnogo veća ukupna učinko-vitost ostvaruje tzv. diesel-električnim sustavom.

Kod mehaničkog prijenosa energije, energija se od pogonskih motora do dizalice, sisaljki ili ostalih di-jelova postrojenja dovodi sustavom koji nazivamo sustavom prijenosa snage. On se sastoji od izvrstivih spojki, kolčaka, vratila i osovina, lančanika i lanaca, remenica i remenja, užnica i užadi, ležajeva; svega što služi prijenosu i pretvorbi energije (slika 1.11).

Na diesel-električnom postrojenju (slika 1.12), diesel motori, koji su na kopnu obično postavljeni na radi-lištu izvan strukture ili podstrukture tornja, pogone generatore istosmjerne ili izmjenične struje. Gene-ratori proizvode električnu energiju koja se pomoću električnih vodova dovodi do sklopki i razvodnih uređaja. Otuda se struja odvodi do elektromotora postavljenih direktno na pogonske osovine: buša-će dizalice, isplačne sisaljke itd. Ovaj sustav ima niz prednosti pred čistom mehaničkom transmisijom. Jedna od važnijih je eliminiranje teških, često kom-pliciranih lančanih prijenosa, koji zahtijevaju točno postavljanje pogonskih motora i korisnika. Druga prednost je u tome što se pogonski motori udaljavaju od radnog podišta i ušća bušotine, čime se smanjuje djelovanje buke na ljude, a mnogo je sigurnije i sa sta-novišta zaštite od požara i eksplozije.

Raspored sklopova bušaćeg postrojenja nije određen standardima. Raznolikost razmještaja definirana jeizborom pogonskih motora i transmisije (slika 1.13). Najviše energije treba osigurati za rad dizalice. Slje-deći korisnik po potrebnoj snazi su isplačne sisaljke. Često se ova dva sklopa pogone odvojenim sustavima kako ne bi došlo do preopterećenja pogonskih mo-tora. Pogon vrtaćeg stola najčešće se ostvaruje preko prijenosnika u sklopu dizalice, čime se najviše štedi energija.

Slika 1.12. Razvod energije-električni1.5

Slika 1.11. Razvod energije-mehanički1.5

Page 18: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

9

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

Slika 1.13. Prikaz razvoda energije na bušaćem postrojenju1.6

(a) mehanički (b) električki

Sustav za manipuliranje alatkama

Dizalica

Dizalica je vrlo glomazan sustav (slika 1.14) koji se sastoji od glavnog bubnja na koji je namotano i učvr-šćeno bušaće uže (njegov radni kraj) i pomoćnog bubnja s mosurama na oba kraja osovine. Prijenos i transformacija energije ostvaruju se primjenom me-đuosovina, lančaničkog ili zupčaničkog prijenosa te spojki. Iako ostvaruje mnogostruke funkcije sustav je dobio naziv po svojoj osnovnoj ulozi izvlačenja alatki iz bušotine, te njihovog spuštanja u nju. Kada dizalica djeluje ostvaruje se, ovisno o smjeru vrtnje bubnja, namatanje ili odmatanje užeta, što diže ili spušta po-mični koloturni blok i kuku. Kako su bušaće alatke ovješene na kuki smjer kretanja odnosi se i na njih.Jedan od bitnih podsustava dizalice je kočioni sustav, koji omogućuje bušaču da jednostavno i uz veliku točnost kontrolira opterećenja od ovješenih bušaćih alatki, zaštitnih cijevi ili opterećivanja dlijeta. Sustav je obično opremljen s najmanje dva kočiona susta-va. Jedan od njih mora biti mehanički i on osigurava

(a)

(b)

potpuno zaustavljanje kretanja alatki, tj. bubnja di-zalice. Drugi sustav je hidraulični ili električni i on može kontrolirati brzinu kretanja alatki (bubnja) pri spuštanju, ali zbog načina djelovanja ne omogućava potpuno zaustavljanje ili prekid kretanja. Najčešća je u primjeni hidraulična ili “vodena” kočnica.

Slika 1.15. Sustav prijenosa unutar dizalice1.7

Sljedeća zadaća dizalice ostvaruje se pomoćnom oso-vinom i mosurama koje su na njoj smještene. Dote-zanje ili navrtanje navojnih spojeva ostvaruje se pri-mjenom mosure (slika 1.16) na bušačevoj strani (gdje su kontrolni i upravljački sklopovi, te ručica kočni-ce). Druga mosura, postavljena na suprotnoj strani koristi se za otpuštanje i odvrtanje navojnih spojeva. Na mosuru se namata konopljano uže koje može slu-žiti i za manipuliranje lakšim teretima (npr. podiza-

Slika 1.14. Bušaća dizalica1.7

Sastavni dio dizalice je i sustav za promjenu brzine kretanja (transmisija - prijenos) (slika 1.15). Ovaj sustav daje bušaču mogućnost velikog izbora brzine kretanja i nosivosti. Pravilan rad postrojenja omogu-ćen je izborom od najmanje dvije, optimalno četiri, a maksimalno osam brzina.

Page 19: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

10

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

nje bušaće šipke s odlagališta). Za ovo se najčešće na postrojenjima primjenjuju zračna vitla jer su manje opasna od rada s mosurama.

Slika 1.16. Mosure1.7

Koloturni sustav

Tri najvažnija dijela koloturnog sustava su pomični koloturni blok, nepomični koloturni blok te bušaće uže (slika 1.17). Zadaća mu je preuzimanje težine bu-šaćih alatki i njeno prenošenje na strukturu tornja. Ovo preuzimanje odnosi se, kako na sustav u miro-vanju, tako i na kretanje alatki i njihovo popuštanje tijekom bušenja. Tijekom bušenja ukupno optereće-nje ostvaruje se težinom kuke, isplačne glave, zasuna radne šipke, bušaćih šipki, teških šipki, dlijeta i svih ostalih alatki koje mogu biti postavljene unutar na-vedenog niza. Kod cementiranja, niz alatki pod na-zivom zaštitne cijevi (casing), obično ostvaruju veća opterećenja od niza alatki pri bušenju. Takav niz po-trebno je spustiti u bušotinu i zacementirati. Kako za sve dijelove bušaćeg postrojenja vrijedi pravilo da moraju biti predimenzionirani, tako to vrijedi i za ko-loturni sustav. Zbog toga je vrlo važno smanjiti tre-nje kod rotacije kolotura i kretanja užeta kroz utore kolotura. Pravilan odabir, održavanje i podmazivanje koloturnog sustava bitan je preduvjet njegovog pra-vilnog djelovanja.

Bušaće uže obično se izrađuje pletenjem čeličnih žica u pramene, te njihovim uplitanjem oko konopljine je-zgre. Promjer užeta se kreće od 28,58 mm (1 1/8”) do 38,1 mm (1 1/2”). Pravilno održavanje bušaćeg užeta podrazumijeva njegovo stalno podmazivanje. Savija-nje i dinamičko opterećivanje užeta pri kretanju kroz koloturni sustav istiskuju mazivo iz jezgre užeta, te ga treba nadomještati. Kako je uže potrošni dio, njegovo

pretjerano i brzo oštećivanje može znatno utjecati na ukupne troškove bušenja; to osobito vrijedi kada se njegovo odbacivanje ne obavlja prema proračunski predviđenom ostvarenom radu.

Slika 1.17. Koloturni sustav i bušaće uže1.8

Za ostvarivanje maksimalne efikasnosti i ekonomi-čnosti bušaće uže mora biti odabrano tako da bude u skladu s predviđenim opterećenjima i dimenzijama koloturnog sustava kroz koji se provlači. Potrebno ga je neprekidno pregledavati, podmazivati, te zamije-niti (povlačiti ili odsijecati) radom istrošeni dio. Tro-šenje užeta, tj. njegov rad određuje se prema težini alatki koje su na njega ovješene, te putu koji je uže ostvarilo pri kretanju.

Da bi čelično pleteno uže služilo na bušaćem postro-jenju potrebno ga je učvrstiti u kočnom vijencu di-zalice, provući kroz koloture koloturnog sustava, te učvrstiti mrtvi kraj užeta sidrenim sustavom. Provla-čenje užeta zahtijeva pažnju i vrijeme. Uže se dosta-vlja namotano na drveni bubanj, povlači se s njega, učvršćuje na pomoćno uže za provlačenje i provlači kroz koloturu mrtvog kraja užeta nepomičnog ko-loturnog bloka u kruni tornja. Otuda se spušta do podišta tornja gdje je postavljena kuka s pomičnim koloturnim sustavom. Sustavnim provlačenjem kroz

Page 20: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

11

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

koloture pomičnog i nepomičnog koloturnog bloka uže se na kraju nekoliko puta omota oko bubnja di-zalice i učvrsti unutar kočnog vijenca bubnja dizalice. Da bi sustav mogao djelovati potrebno je “mrtvi” kraj užeta namotati tri do pet puta oko bubnja sidrenog sustava, te uže učvrstiti stezaljkom. Namatanjem uže-ta na bubanj dizalice tada će se ostvarivati podizanje kuke i pomičnog koloturnog sustava unutar struktu-re tornja. Spuštanje kuke i pomičnog koloturnog blo-ka omogućava se otpuštanjem kočnice, samim dje-lovanjem gravitacije. Obično se uže zamjenjuje kada se postrojenje transportira i kada je toranj spušten. Međutim, moguće je zamjenu obavljati i kod podi-gnutog tornja.

Bušaće uže je samo jedno, ali broj užnica ili radnih struna ovisan je o broju kolotura kroz koje je uže pro-vučeno i omogućava mnogostruko povećanje sile na kuki u odnosu na dizanje samo jednom užnicom.

Koloture oko kojih uže prolazi mogu biti do 1,32 m (52”) promjera, a njihove osovine do 0,3048 m (1ft).Broj kolotura nepomičnog koloturnog bloka uvijek je za jednu koloturu veći od broja kolotura u pokre-tnom koloturnom bloku. Jedna kolotura više potre-bna je za usmjeravanje “mrtvog” kraja užeta. Na ko-loturni sustav ovješena je kuka, a na nju se vješaju sve ostale bušaće alatke. Vješanje unutar kuke ostvaruje se preko opruge koja služi za ublažavanje udaraca. Kuka može biti integralni dio pomičnog koloturnog sustava ili ovješena preko stremena. Stremen također služi i za vješanje isplačne glave na kuku. Sa strana kuke ovješeni su stremeni koji drže elevator, alatku koja služi pri manipulaciji cijevnim alatkama.

Sustav bušaćih alatki

Za bušenje rotacijskim načinom potrebni su: isplačna glava, radna šipka, vrtaći stol, bušaće alatke i dlijeto. Bušaće alatke postavljene između isplačne glave i dli-jeta uključuju radnu šipku, bušaće šipke i teške šipke (slika 1.18).

Slika 1.18. Bušaće alatke pri rotacijskom bušenju1.9

Isplačna glava

Isplačna glava je složena i neophodna alatka pri ro-tacijskom bušenju (slika 1.19). Ovješena je pomoću stremena na kuku. Ima tri važne funkcije: (1) pre-uzima težinu bušaćih alatki; (2) dozvoljava rotaciju bušaćih alatki i (3) osigurava prolaz isplaci iz sustava koji miruje (gibljivo tlačno crijevo) u sustav koji ro-tira (bušaće alatke), uz kontinuirano brtvljenje. Tlak u sustavu koji treba brtviti - često prelazi i 300 bara. Fluid u isplačnu glavu ulazi kroz “guskin vrat”, zakri-vljenu cijev koja spaja isplačnu glavu s gibljivim tla-čnim crijevom. Unutar isplačne glave fluid se krećekroz cijev isplačne glave koja je iznutra kaljena, a iz nje prolazi u niz bušaćih alatki.

Page 21: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

12

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

Slika 1.19. Isplačna glava

Radna šipka i vrtaći stol

Radna šipka je trostrana, četverostrana ili šesterostra-na cijev, duljine 12,19 m (40 ft), koja se postavlja na vrhu niza bušaćih alatki kada se rotacija alatki ostva-ruje primjenom vrtaćeg stola. Služi za preuzimanje momenta torzije od vrtaćeg stola, njegovo prenošenje na niz bušaćih alatki i za provođenje fluida za ispiranje od isplačne glave kroz niz bušaćih alatki do dlijeta.

Iznad radne šipke, tj. između nje i isplačne glave, po-stavljaju se zasun radne šipke i sigurnosni ventil. Za-sun radne šipke (slika 1.20) je specijalni zasun koji se lako raspoznaje po kuglastom proširenju tijela. Mo-guće ga je zatvoriti ukoliko dođe do proboja neželje-nog fluida iz bušotine kroz bušaće alatke. Za njegovo zatvaranje primjenjuje se poseban ključ, koji bušaći čuvaju na odlagalištu unutar radnog podišta.

Slika 1.20. Zasun radne šipke

Sigurnosni ventil postavlja se između donjeg dijela radne šipke i niza bušaćih šipki. Kada se radna šipka zadiže iznad vrtaćeg stola - pri dodavanju bušaćih ili teških šipki, nije moguće lako doseći zasun radne šipke u slučaju dotoka fluida iz bušotine. Za spreča-vanje neželjene erupcije navrće se tada u spojnicu bušaće šipke protupovratni ventil koji će onemogu-ćiti istjecanje fluida iz bušaćih alatki na površinu. Na-vrtanjem radne šipke u navojni spoj protupovratnog ventila biti će moguće protiskivati fluid u bušotinu, ali ćemo zbog djelovanja protupovratnog ventila izgubi-ti mogućnost registriranja tlaka u bušaćim šipkama pri zaustavljanju rada sisaljki.

Gornji kraj radne šipke spojen je s isplačnom glavom, a donji kraj s bušaćim šipkama. Radi zaštite spojni-ce radne šipke postavlja se između radne šipke, tj. na njen donji kraj tzv. prijelaz radne šipke. Uloga mu je u zaštiti navoja donje spojnice radne šipke (muške) kao mjesta otpuštanja i spajanja pri svakom dodava-nju bušaće šipke kako dlijeto napreduje pri bušenju. U slučaju oštećenja navoja ili njegovog istrošenja tada se zamjenjuje samo prijelaz radne šipke, a ne ona sama.

Da bi preuzela rotaciju vrtaćeg stola, radna šipka svo-jim radnim dijelom klizi unutar kupole vrtaćeg stola, u kojoj su valjci raspoređeni u skladu s presjekom ra-dne šipke (slika 1.21). Kupola vrtaćeg stola povezuje se s vrtaćim stolom preko uložaka vrtaćeg stola. Veza se ostvaruje ili preko zatika ili kvadratnim oblikom uloška. Rotacijom vrtaćeg stola rotira i uložak vrta-ćeg stola, a samim tim i kupola vrtaćeg stola te radna šipka. Kako su na radnu šipku spojene bušaće, teške šipke i dlijeto rotacija se prenosi i na njih.

Slika 1.21. Vrtaći stol, uložak vrtaćeg stola, kupola i radna šipka

Page 22: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

13

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

Izraz rotacijsko bušenje izveden je iz naziva vrtaćeg (rotacijskog) stola. Vrtaći stol preuzima energiju pre-ko transmisije dizalice ili ima svoj neovisan pogon. Unutar uloška vrtaćeg stola pri dodavanju bušaćih alatki ili pri manevriranju postavljaju se segmenti za prihvaćanje klinova. Klinovi su opremljeni nazublje-nim segmentima od tvrdog metala i služe za uklinje-nje/vješanje bušaćih alatki dok nisu obješene na kuki - kada je odvrnuta radna šipka.

Bušaće alatke

Niz bušaćih alatki sačinjavaju obično bušaće šipke i teške šipke. Teške šipke su cijevi vrlo velike debljine stijenki. Duljina pojedine cijevi ovisi o klasi prema API odredbama, ali su najčešće duljine 9,14 m (30ft). Na svakoj strani cijevi izrađen je navojni spoj. Stra-na cijevi na kojoj je navoj izrađen iznutra zove se ženskim dijelom spojnice, a strana cijevi na kojoj je izrađen vanjski navoj zove se muški dio spojnice. Pri međusobnom spajanju cijevi muški navojni spoj po-stavlja se unutar ženskog i navrće kliještima, potre-bnim momentom dotezanja. Dijelovi cijevi s izrađe-nim navojnim spojevima zovu se spojnice, a obično se izrađuju odvojeno od tijela cijevi i nakon toga na njega zavaruju.

Teške šipke su također čelične cijevi, ali s puno de-bljim stijenkama. Primjenjuju se u donjem dijelu niza za ostvarivanje opterećenja na dlijeto. I one su najče-šće duljine 9,14 m (30 ft), a navojni spojevi izrađuju se kod njih na tijelu same cijevi (slika 1.22).

Slika 1.22. Bušaće i teške šipke

Dlijeta

Istraživanjima i primjenom u praksi razvijene su danas dvije konstrukcije dlijeta. Jedno su žrvanjska dlijeta sa žrvnjevima koji se slobodno okreću pri ro-taciji dlijeta. Najčešća su trožrvanjska, ali su moguća i s dva ili četiri žrvnja. Razlikujemo nadalje žrvanjska dlijeta sa zubima (slika 1.23 a) od dlijeta s insertima od tvrdih metala (slika 1.23 b), kao elementima za razrušavanje stijena. Sva takva dlijeta imaju u sebi prolaze za protiskivanje isplake. Većina je opremlje-na mlaznicama koje usmjeravaju mlaz isplake prema elementima za razrušavanje i dnu kanala bušotine, uz istovremeno povećavanje brzine mlaza zbog smanji-vanja površine kroz koju fluid protječe.

“Dijamantna” i polikristalinska dijamantna dlijeta nemaju pomičnih dijelova (žrvnjeva) (slika 1.23 c). Umjesto toga nepomični elementi za razrušavanje učvršćeni su po tijelu dlijeta ili impregnirani u ma-tricu. Zbog tvrdoće dijamanata ova se dlijeta najviše primjenjuju za bušenje tvrdih formacija, ali mogu biti vrlo efikasna i u mekim formacijama.

a) b) c)

Slika 1.23. a) žrvanjsko dlijeto sa zubima b) žrvanjsko dlijeto s insertima c) dijamantno ili polikristalinsko

dijamantno dlijeto

Sustav za ispiranje

Jedna od bitnih karakteristika rotacijskog načina bu-šenja je kontinuirano ispiranje kanala bušotine tije-kom bušenja (slika 1.24). Da bi to bilo moguće ostva-ruje se protiskivanje fluida iz spremnika, primjenom isplačnih sisaljki, kroz tlačni vod, stojku, gibljivo cri-jevo, isplačnu glavu, radnu šipku, bušaće alatke, dlije-to, prstenasti prostor između bušaćih alatki i stijenki kanala bušotine, izlaznu cijev na ušću bušotine, do sustava za pročišćavanje.

Page 23: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

14

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

Uloga fluida za ispiranje je:

• čišćenje dna bušotine;• hlađenje dlijeta;• iznošenje krhotina probušenih naslaga iz kanala

bušotine;• ostvarivanje protutlaka na stijenke kanala

bušotine kako ne bi došlo do urušavanja; • sprečavanje dotoka fluida iz probušenih

formacija tijekom bušenja i dr.

Slika 1.24. Sustav pripreme, protiskivanja i pročišćavanja isplake1.1

Fluid za ispiranje (isplaka)

Fluid za ispiranje najčešće je tekućina, ali se može primijeniti i plin (zrak). Ukoliko je fluid za ispiranje tekućina, njegova osnova može biti voda ili nafta. U toj osnovi suspendiraju se posebne vrste glina, a za ostvarivanje željene obujamske mase mogu se do-davati oteživači. Za kontrolu viskoznosti i ostalih željenih svojstava, isplake se obrađuju kemikalijama (aditivima) koje će osigurati željeno ponašanje flui-

da u kanalu bušotine i na površini. Glavno je sma-njiti izdvajanje vode ili nafte u probušene formacije i ostvariti tanki nepropusni oblog čvrstih čestica po stijenkama kanala bušotine.

Ispuhavanje zrakom primjenjuje se maksimalno u 1% radova na bušenju. Efikasnost iznošenja čvrstih čestica je puno manja nego kod ispiranja tekućinom, ali je primjena opravdana u kavernoznim naslagama, kod totalnih gubitaka i slaboj mogućnosti opskrbe tekućom fazom.

Bazeni i isplačne sisaljke

Isplaka se priprema primjenom lijevka s mlaznicom gdje se suha praškasta glina i sredstvo za otežavanje dodaju u struju tekućine ubrzanu kroz mlaznicu. Ve-ćinu aditiva koji se nabavljaju kao praškasti materijali nije preporučljivo dodavati preko lijevka nego ih se priprema (otapa) u posebnom spremniku; npr. kau-stična soda. Pripremljena isplaka čuva se u spremni-cima - bazenima. Na bazenima postavljene su mije-šalice - agitatori, koji miješaju isplaku kako bi bila tekuća i lakše usisana u sisaljku.

Isplačne sisaljke (slika 1.25) su bitna komponenta cir-kulacijskog sustava. Obično su na postrojenju dvije iz sigurnosnih razloga, a ponekad (bušenje uvodnog dijela kanala bušotine) i zbog potrebne dobave. To su klipne sisaljke, pogonjene elektromotorima ili preko transmisije dizalice. Pri ispuhavanju zrakom ili pli-nom sisaljke zamjenjuju kompresori (slika 1.26).

Slika 1.25. Isplačna sisaljka

Page 24: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

15

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

Slika 1.26. Kompresori pri ispuhavanju zrakom ili plinom

Isplaka se pomoću isplačnih sisaljki usisava iz usi-snog bazena, tlači u tlačni vod, protiskuje kroz stojku; čeličnu cijev postavljenu uz podstrukturu i strukturu tornja, zatim kroz gibljivo - čeličnim žicama ojačano gumeno crijevo do isplačne glave (slika 1.27). Ovdje isplaka ulazi iz sustava koji miruje u sustav koji rotira pri bušenju - radnu šipku, bušaće šipke, teške šipke i dlijeto, te izlazi kroz mlaznice dlijeta. U mlaznicama isplaka se drastično ubrzava, ostvaruje osim pretho-dnih zadaća i hidrauličko razrušavanje stijena na dnu kanala bušotine i podiže se s razrušenim krhotinama stijena unutar prstenastog prostora. Noseći razrušene čestice, diže se do površine i kroz izljevnu cijev odlazi na vibracijska sita i ostale dijelove sustava za proči-šćavanje do taložnog bazena (slika 1.28). Vibracijska sita - vibratori odvajaju krute čestice određenih di-menzija iz isplake te ih odbacuju u otpadnu grabu.

Finije - sitnije čestice koje nije moguće izdvojiti na sitima, odvajaju se hidrociklonima - odvajačima pijeska i silta i također odbacuju u otpadnu grabu. Ukoliko isplaku ne očistimo od suvišnog sadržaja čvrstih čestica njena gustoća se povećava, ona neže-ljeno erodira sustav kroz koji ju protiskujemo i gubi poželjna reološka svojstva koja konačno više ne mo-žemo kontrolirati. Kada se u isplaci koju protiskuje-mo pojavi plin njegovo odvajanje ostvarujemo pri-mjenom odvajača plina. Ukoliko to ne učinimo prije ponovnog protiskivanja isplake u bušotinu, moguća je zbog smanjenja njene gustoće erupcija koju će biti teško kontrolirati i sanirati. Održavanje svojstava isplake jedan je od najvažnijih zadataka osoblja pri bušenju.

Slika 1.27. Stojka (1), gibljivo isplačno crijevo (2) i isplačna glava (3)

Slika 1.28. Bazeni i sustav za pročišćavanje isplake

Page 25: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

16

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

Sustav za kontrolu ušća bušotine

Osnovna zadaća ovog sustava je u osiguranju ušća bu-šotine od neželjene i nekontrolirane erupcije. Nekon-trolirana erupcija može ugroziti živote ljudi, uništiti postrojenje i značiti gubitak bušotine, a možda čak i ležišta. Ukoliko je gustoća fluida premala da ostvari potreban tlak na formaciju dolazi do dotoka slojnog fluida u kanal bušotine, njegova dizanja prema povr-šini, ekspandiranja - ukoliko je u pitanju plin, izbaci-vanja olakšanog stupca isplake te erupcije. Ukoliko se na vrijeme ne uoče činioci koji ukazuju na dotok slojnog fluida u kanal bušotine posljedice mogu biti drastične. U slučaju pravovremenog uočavanja doto-ka fluida primarno osiguranje je pravovremeno za-tvaranje preventerskog sklopa na ušću bušotine.

Preventerski sustav

Sustav preventera (BOP), zajedno s ostalom opremom primjenjuje se za zatvaranje ušća bušotine i omoguća-vanje kontrole izbacivanja fluida prije nego dođe do erupcije. Postoje dva osnovna tipa preventera; prste-nasti i čeljusni (slika 1.29). Prstenasti preventer ima gumeni brtveći element koji pri aktiviranju zatvara prostor oko cijevne alatke koja se unutar njega nalazi bez obzira na njen presjek i dimenzije; ili ako nema nikakve alatke, zatvara potpuno puni presjek kanala bušotine. Čeljusni preventeri sastoje se od tijela i veli-kih čeljusnih brtvećih elemenata. Razlikuju se čeljusti za zatvaranje punog presjeka, koje također služe i kao sjekači, te čeljusti za zatvaranje prstenastog prostora oko cijevi. S obzirom na vanjski promjer cijevi, treba primijeniti odgovarajuće dimenzije čeljusti. U praksi obično se na ušće bušotine postavljaju dva preven-tera; čeljusni je donji, a prstenasti gornji. Ukoliko želimo bušiti dok je bušotina pod tlakom može se na vrh opreme ušća bušotine postaviti tzv. rotacijski preventer. Dva ili više preventera primjenjuje se kao sigurnosna mjera u slučaju kvara nekog od njih.

Slika 1.29. Sustav preventera za kontroliranje tlakova na ušću bušotine

“Koomey” uređaj

Otvaranje i zatvaranje preventera obavlja se hidrau-lički (moguće je i ručno), fluidom spremljenim pod tlakom u spremnicima uređaja koji zovemo “Koo-mey” (slika 1.30). Nekoliko spremnika hidrauličkog ulja, u obliku boce ili kugle s kompenzacijskim jastu-kom dušika, međusobno je povezano u operativnu jedinicu. Hidrauličke sisaljke tlače ulje na željeni tlak sustava za zatvaranje i potiskuju od spremnika do preventerskog sklopa kroz visokotlačne cijevi. Kako je zatvaranje preventera potrebno obaviti što brže, hi-drauličko ulje je u spremniku pod tlakom od 105·105 do 210·105 Pa (1500 do 3000 psi).

Uređaj se postavlja najmanje 30 m od ušća bušoti-ne, kako bi ga se pri pojavi dotoka ili erupcije, moglo nesmetano koristiti. Dodatni upravljački sklop (slika 1.31) postavlja se na podištu tornja uz upravljačke sklopove postrojenja i povezan je s “koomey” uređa-jem. Na niskim temperaturama potrebno je spremni-ke termički izolirati ili zagrijavati, a smrzavanja se može spriječiti i dodavanjem antifriza (glikol etilena) u hidrauličko ulje.

Page 26: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

17

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

Slika 1.30. Pogonsko-spremnički sustav preventerskog sklopa (“Koomey”)

1) sigurnosni ventil 2) spremnici3) elektromotorom pogonjena hidraulička

sisaljka i automatska sklopka4) automatska sklopka5) sabirna cijev i regulacijski ventil6) zračni regulacijski ventil7) spojne cijevi za zračne komande8) ventili9) pomoćni kontrolni sklop

Slika 1.31. Kontrolno-upravljački panel na podištu tornja

Podesiva sapnica (Choke)

Zatvaranje ušća bušotine pri dotoku slojnog fluida pomoću preventera, samo je prvi korak prema uspo-stavljanju ravnotežnog stanja. Za nastavljanje buše-

nja potrebno je bušotinu očistiti od plina i plinizirane isplake i utisnuti isplaku dovoljne gustoće za ostva-rivanje tlaka koji će onemogućiti daljnji dotok flui-da iz formacije - taj postupak nazivamo “gušenjem“ bušotine. Za omogućavanje provedbe tog postupka, na vod za ispuh preventerskog sustava postavlja se niz ventila povezanih visokotlačnim cijevima. Neki od tih ventila su definiranog otvora, a neki omo-gućavaju mijenjanje otvora za protjecanje fluida. Otvaranjem, djelomičnim zatvaranjem ili potpunim zatvaranjem sapnice promjenjivog otvora omogući-ti će se protiskivanje fluida za gušenje pod željenim tlakom. Upravljanje promjenjivom sapnicom tako-đer je moguće ostvarivati s kontrolnog panela koji se postavlja na dovoljnoj udaljenosti od ušća bušotine da se omogući siguran rad rukovatelju. Kako se pri gušenju promjenjive sapnice jako troše, njihova za-mjena ili popravak omogućava se preusmjeravanjem toka fluida kroz drugi ventil stalnog ili promjenjivog presjeka.

Odvajači plina

Odvajači plina su bitni dijelovi postrojenja pri guše-nju bušotine. Pomoću njih se odvaja plin iz isplake i ona se može, ponovno otežana, utiskivati u bušoti-nu.

To su cijevni spremnici u kojima se povećava povr-šina protjecanja i usporava brzina fluida kako bi se olakšalo odvajanje plinske faze. Otplinjena isplaka skuplja se i odvodi s dna odvajača, a plin s vrha.

Plin koji se odjeljuje, spaljuje se na baklji udaljenoj od postrojenja (obično kod otpadne grabe).

Pomoćna sredstva

Osim bitnih komponenti bušaće postrojenje sastoji se i od velikog broja pomoćnih sredstava. Neka od njih su generatori, kompresori, spremnici goriva, maziva, isplačnog materijala, te različiti mjerni i kontrolni uređaji.

Generatori istosmjerne i izmjenične struje opskrbljuju postrojenje potrebnom energijom, a na modernim postrojenjima obično su pogonjeni diesel motorima. Trebaju osigurati dovoljno energije za pogonjenje di-zalice, vrtaćeg stola, isplačnih sisaljki, napojnih cen-trifugalnih sisaljki, miješalica, ventilatora, rasvjete i slično.

Page 27: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

18

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

KompresoriNa postrojenjima se obično postavlja manji kompre-sor za dobavu zraka zračnim spojkama, navrtačima, automatskim klinovima, vitlu, kontrolnim uređajima pogonjenim zrakom i slično. Na elektromotornim postrojenjima taj se zrak primjenjuje i za pokretanje glavnih pogonskih motora.

Skladištenje isplačnog materijalaOsim sustava za pripremu, protiskivanje i pročišća-vanje isplake neophodno je osigurati dovoljno re-zervnog materijala za pripremu i održavanje isplake. Materijal za izradu isplake bentonit i otežavanje barit, mogu se skladištiti u vrećama ili što je danas češće u spremnicima-silosima. Ostali praškasti materijal koji se ne troši u velikim količinama skladišti se u vrećama na paletama i ako je moguće u natkritom prostoru.

Bušaći instrumenti

Upravljački sklop je ključni dio postrojenja. Pomoću njega može se upravljanje skoro svakim dijelom po-strojenja. Za samo bušenje bitni su uređaji za kontro-lu primijenjene snage, tlaka, opterećenja na kuki ili dlijeto, momenta torzije. Uz to kontrola količine pro-toka fluida, nivoa isplake u bazenima i gustoće isplake omogućavaju siguran rad pri bušenju. Određeni pa-rametri režima bušenja i rada postrojenja ispisuju se cijelo vrijeme rada postrojenja za naknadnu kontrolu postupaka. Na slici 1.32 prikazani su instrumenti na glavnom bušaćem panelu.

Ostala sredstva

Na lokaciji postrojenja nalaze se i spremnici za gori-vo; barake za radnike; radionica; odlagalište pomo-ćnog alata i skladišta dijelova sisaljki, isplačne glave i ostale potrošne opreme.

Platforme ili brodovi za bušenje koji se primjenjuju pri bušenju na moru trebaju osigurati i prostor za smještaj, prehranu i odmor posade dok nije u smjeni. Isto tako trebaju imati dovoljno skladišnog prostora za smještaj tekućih i čvrstih sredstava potrebnih za kontinuiran i siguran rad.

Slika 1.32. Upravljački sklop, kontrolna i regulacijska oprema bušaćeg postrojenja

Ljudstvo

Iako ljude ne možemo smatrati sastavnim dijelom postrojenja ono bez njih ne bi moglo djelovati. Na postrojenju može biti četiri i više članova posade ovisno o veličini postrojenja i trenutačnim radovi-ma. Pri bušenju na kopnu jedna smjena se kod nas obično sastoji od vođe smjene, njegova pomoćnika, tornjaša, dva klinaša i mehaničara. Kontrola isplake i isplačnog sustava posao su isplačara, tornjaša i klina-ša, ovisno o radovima koji se obavljaju. Za druge ra-dove (transport postrojenja, pripremu zaštitnih cijevi za ugradnju i slično), mogu biti angažirani dodatni radnici. Kako je rad na bušenju kontinuirani proces postrojenje opslužuju tri smjene, dok je četvrta na slobodnim danima.

Page 28: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

19

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

Brigu o radu postrojenja i ljudima vodi šef tornja, osoba zadužena za cjelodnevni nadzor rada buša-ćeg postrojenja i ljudstva. To je obično osoba velikog iskustva i organizacijskih sposobnosti. Vođa smjene (slika 1.33) upravlja radom pogonskih motora, diza-lice, isplačnih sisaljki u procesu bušenja i manevri-ranja alatki, raspoređuje ostalo osoblje i koordinira njihovim radom. Njega povremeno zamjenjuje nje-gov pomoćnik. Oni istovremeno i vode knjigu rado-va svoje smjene.

Slika 1.33. Vođa smjene

Tornjaš (slika 1.34) je sljedeći u hijerarhiji posade, zadužen je za manipulaciju alatkama na podištu tor-njaša pri manevriranju, te za kontrolu rada sisaljki i isplačnog sustava, uz kondicioniranje isplake pri bušenju. Mehaničar je odgovoran za rad pogonskih motora, nabavku goriva i maziva, male popravke i održavanje pomoćnih sredstava (generatora, zračnih kompresora, napojnih centrifugalnih sisaljki), mije-

njanje potrošnih dijelova isplačne sisaljke ili isplačne glave i sl. Elektromotorna postrojenja u pravilu imaju kao člana posade i električara koji se brine za pravilan rad i održavanje strujne opreme postrojenja. Klinaši su zaduženi za teže manualne poslove, manipulaci-ju cijevnim alatkama, njihovo uklinjenje, dotezanje i otpuštanje te čišćenja, dodavanje isplačnog materija-la, čišćenje sustava za pročišćavanje isplake itd. (slika 1.35) Velika postrojenja i postrojenja na moru imaju u sastavu posade također i dizaličara koji radi s kran-skom dizalicom za manipuliranje teškim alatkama i dijelovima opreme i postrojenja, te isplačnog mate-rijala.

Slika 1.34. Tornjaš na podištu tornjaša

Slika 1.35. Klinaši

Page 29: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

20

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

Održavanje bušaćeg postrojenja

Na bušotini, kada posada nije zaokupljena manevri-ranjem ili pripremom i otežavanjem isplake obavljaju se poslovi na održavanju postrojenja. Da bi ono pra-vilno djelovalo potrebno ga je prvo održavati čistim i urednim, što podrazumijeva;

• čišćenje i razmještaj pomoćnog alata i odlaganje na predviđeno mjesto unutar podišta tornja ili skladišta;

• pranje podišta tornja, stepeništa i rešetki oko isplačnih bazena;

• čišćenje prostora cijelog radilišta radi lakšeg i sigurnijeg kretanja, naročito u opasnim situacija-ma;

• čišćenje i pregled čeljusti kliješta i klinova, zamje-na istrošenih dijelova, kontrola zateznih linija; i

• podmazivanje dijelova postrojenja i opreme pre-ma točnom rasporedu održavanja.

Održavanje podrazumijeva i manje popravke, te za-mjenu potrošnih dijelova za koje poslove se ljude po-stepeno priprema i podučava. Najčešći poslovi vezani su uz postavljanje i spuštanje tornja, zamjenu dijelova isplačnih sisaljki i isplačne glave, povlačenje i odsije-canje užeta, montažu ušća bušotine i preventerskih sklopova, zamjenu kočnih obloga itd.

Sigurnosne preporuke

Opasnost od požara i eksplozije prisiljava posadu na rad s posebnom pažnjom uz pridržavanje propisa koji takav siguran rad definiraju. Neophodno je poštovatisigurnosne zone s obzirom na požar ili eksploziju i obavljati radove i koristiti opremu koji su tada pri-mjereni. Vježba posade za slučajeve požara ili eru-pcije mora se obavljati periodički kako bi svi radnici znali što i kako trebaju učiniti u tim situacijama. Na prilazu radilištu treba postaviti table upozorenja i za-brane koje propisi zahtijevaju.

Zaštitna oprema (odijelo, rukavice, radne cipele i ka-ciga) obavezna je za svaku osobu koja se po radilištu kreće.

Sljedeće kratke preporuke mogu poslužiti kao pod-sjetnik na sigurnosne mjere kojih se treba pridržavati kako bi se izbjegle nesreće:

1. Većina ozljeda nastaje na rukama i nogama ra-dnika. Potrebno je stoga nositi zaštitne rukavice koje su cijele i čiste - nipošto klizave. Isto vrijedi i za zaštitnu obuću.

2. Posebnu pažnju posvetiti radu s mosurama i opa-snosti pri tome.

3. Ozljede kičme nastaju pri nepravilnom podizanju teških predmeta - potrebno je radnike obučiti pravilnom načinu podizanja, a još je bolje kori-stiti kada god je moguće zračna vitla ili kransku dizalicu.

4. Alati, oprema za podmazivanje, vijci, svornjaci i slično trebaju se pri radu na tornju odlagati na sigurna mjesta, a radnici koji unutar tornja, na podištu rade, obavezni su nositi kacigu radi zašti-te glave.

5. Zaštitne naočale ili maske obavezne su pri zava-rivanju, brušenju, a često i pri radu s opasnim kemikalijama.

6. Kliješta i njihova učvršćenja i uravnoteženja treba redovito kontrolirati.

7. Lančana kliješta i uloške klinova, potrebno je či-stiti od prljavštine i mijenjati kad se istroše.

8. Isplaku s podišta tornja treba odmah isprati jer je skliska te je opasnost od padova velika.

9. Odjeća treba biti zakopčana kako ne bi došlo do njezinog uvlačenja preko rotirajućih dijelova po-strojenja.

10. Pri kretanju stepenicama obvezno je pridržava-nje za rukohvat.

11. Štitnici trebaju biti postavljeni preko svih pokre-tnih dijelova postrojenja (osovine, lanci, zupča-nici).

12. Osoblje treba biti upoznato s primjenom (1) sredstava prve pomoći; (2) vatrogasnih aparata; (3) mjestima s pitkom vodom za ispiranje opa-snih kemikalija.

Na slici 1.36 prikazan je situacijski raspored dijelova postrojenja.

Page 30: Davorin Matanovićvi Davorin Matanović Tehnika izrade bušotina Sadržaj o Glavne komponente vršnog pogona 182 Bušaći motor i sustav prijenosa 182

21

Davorin Matanović Bušaća postrojenja

Slika 1.36. Situacijski raspored dijelova postrojenja

Literatura:

1.1 .....USS OILWELL Supply Co.: OILWELL MACHINERY and EQUIPMENT CATALOG 1980-1981, str. 1-98

1.2 Movrić Ž.: Racionalizacija i ušteda energije na bušaćem postrojenju, Diplomski rad, Rudarsko, geološko, naftni fakultet, Zagreb, 1985, 96 str.

1.3 .....Fundamentals of Rotary Drilling, The Petroleum Engineering Publiching Co., Dallas, 1961, str. 29-37

1.4 API Specification 4F: Specification for Drillingand Well Servicing Structures, second edition, American Petroleum Institute, Washington, D.C., June 1, 1995, str. 1-17

1.5 .....Diesel Engines and Electric Power, Unit 1, Lesson 11, Second Edition, Petroleum Extension Service, The University of Texas, Austin, 1981, 90 str.

1.6 Matanović D.: Razvoj tehnologije izrade cilindara za isplačne pumpe iz domaćih materijala, Magistarski rad, Tehnološki fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Zagreb, 1984, 127 str.

1.7 .....The Hoist, Unit 1, Lesson 6, Second Edition, Petroleum Extension Service, The University of Texas, Austin, 1982, 32 str.

1.8 .....The Blocks and Drilling Line, Unit 1, Lesson 5, Second Edition, Petroleum Extension Service, The University of Texas, Austin, 1981, 51 str.

1.9 …..The Drill Stem, Unit 1, Lesson 3, Second Edition, Petroleum Extension Service, The University of Texas, Austin, 1981, 43 str.