Пустынное и арктическое бурение

Ледяной ветер дует по бесконечных просторах Сибири. Двузначная минусовая температура делает все замороженным и безжизненным. Это не то место, где вы захотите остаться снаружи дольше, чем это необходимо. В нескольких тысячах километров, на Аравийском полуострове, всё совсем по-другому. Здесь, солнце беспощадно жжёт по горячему песку пустыни; температура часто достигает 40 градусов по Цельсию. Однако именно в этих регионах огромные сокровища лежат скрытые под земной поверхностью: огромные запасы нефти и газа, которые ждут извлечения, чтобы удовлетворить ненасытный спрос на энергию в мире. Этот климат тяжелый не только для людей; машины тоже должны справляться с экстремальными условиями окружающей среды. Буровые установки, используемые для извлечения этих ресурсов, действительно подвергаются испытанию как погодными условиями, так и сложной задачей.

 

 

Каждый компонент на счету.

В умеренной климатической зоне Германии, а точнее, в Бад-Бентхайме, Нижняя Саксония, задача Кристиана Клейна - решать проблемы, связанные с этими экстремальными условиями. Он работает в Bentec GmbH, специализированной компании, которая разрабатывает и строит буровые установки для нефтяных, газовых и геотермальных скважин. «Наши буровые установки используются во всем мире. В принципе, вы найдете их в каждой климатической зоне, но в основном в России и на Ближнем Востоке», - говорит Клейн, отвечающий за установку и ввод в эксплуатацию буровых установок. Bentec поставляет клиентам готовые буровые установки и при этом заботиться обо всех других компонентах бурового оборудования, от шкафов управления до стального каркаса. По словам Клейна: «Мы должны быть уверены, что каждый компонент может противостоять экстремальным погодным условиям». Учитывая низкие цены на нефть и газ, клиенты компании находятся под значительным ценовым давлением. «Каждая неисправность стоит денег. Благодаря нашим инновационным продуктам мы хотим убедиться, что это никогда не произойдет», - подчеркивает Клейн.

Высокие технологии на колесах

Буровая установка Bentec представляет собой сложный объект. В его основе находится вышка с верхним приводом, который поворачивает бурильную колонну. Различные датчики, установленные к концу этой бурильной колонны, отправляют важную информацию оператору в контрольно-командном центре буровой установки. Он также включает в себя насосы, буровую лебедку и другие механические компоненты, не говоря уже о различных надстройках. Поскольку все нефтяные и газовые скважины в конечном итоге высыхают, полная буровая установка рассчитана на мобильность, поэтому ее можно легко доставить в следующее место, чтобы продолжить работу там.

В пустынных районах буровая установка перевозится на колесах; в арктических, по рельсам. «Нам нужно большое количество кабеля для сложной системы управления. Начиная с центрального источника питания генератора и заканчивая шкафами управления, которые регулируют систему управления и распределение мощности», - объясняет Клейн. Некоторые из этих кабелей находятся снаружи и, следовательно, подвергаются воздействию в течение всего дня: солнечные и пустынные бури, снег и лед. Поэтому они должны не только справляться с высокими механическими напряжениями, но и с диапазоном температур от минус 45 до плюс 80 градусов по. Кроме того, они должны быть устойчивы к воздействию ультрафиолетового излучения и масла. «Мы всегда держим запас кабелей, поэтому длительный срок хранения также важен. Кабель, который после шести месяцев становится хрупким, нам не нужен,» - говорит Клейн. Именно поэтому Bentec уже много лет приобретает свои стандартные кабели в HELUKABEL. «Мы знаем, что можем положиться на отличное качество и хорошее обслуживание».

«Такие кабели не продаются на полках». – Кристиан Клейн, Bentec GmbH.

Экстремальные нагрузки.

Стандартные кабели недостаточны для применений в буровой установке. Здесь требования к электропитанию и кабелям передачи данных особенно высоки. При силе, превышающей 1000 л.с., верхний привод постепенно вворачивает бурильную колонну в землю. Последняя перемещается вверх и вниз по буровой установке до ста раз в день. При этом кабели подвергаются большим нагрузкам не только через вращение, но и каждый раз, когда они наматываются и вытягиваются. «Кабель, способный справляться с такими нагрузками, не так-то просто найти. Вот почему мы связались с HELUKABEL,» - говорит Клейн.

HANSS BRUSS работает в отделе по разработке кабелей в HELUKABEL. Вместе с Thomas Thomae и Steffen van de Sand он только что завершил поставку сложного высокотехнологичного кабельного решения для головки сверла.

Комплексный высокотехнологичный кабель.

Когда Ханс Брус, главный менеджер по работе с пользовательскими кабелями в HELUKABEL, впервые услышал об этих требованиях, он знал, что это не будет легкой задачей. «Здесь очень большие сечения. Единственный проводник только для основного источника питания имеет поперечное сечение в 300. Вдобавок к этому есть еще до 45 проводов для датчиков и сигналов системы управления. В то же время кабель должен оставаться гибким и выдерживать крутильные движения. Однако Брус и его коллеги по исследованиям и разработкам на заводе HELUKABEL в Виндсбахе не должны были начинать с нуля.  «Мы смогли получить большой опыт во время решений задач для крутильных движений на ветровых электростанциях, и во время задач связаных с краностроением, где кабель должен постоянно изгибаться. Нам нужно было выполнить оба требования и выбрать материалы, способные противостоять экстремальным условиям окружающей среды», - объясняет Брус. Во время разработки инженеры обратили внимание даже на мельчайшие детали. Какой был бы лучший способ проложить провода, чтобы они не сломались? Как они должны быть объединены, чтобы поддерживать гибкость кабеля? Какой материал подходит для внешней оболочки? «Ключевым моментом здесь было взаимодействие между всеми компонентами. Проектирование защитной оболочки кабеля было особенно сложным. С одной стороны, она не может быть слишком толстой, поскольку это ухудшит гибкость кабеля. С другой стороны, она должна была обеспечить определенную устойчивость», - объясняет Брус. Как только структура кабеля была определена, были проведены разнообразные испытания материалов и нагрузок. «В течение всей разработки мы были в очень тесном контакте с Bentec», вспоминает он.

 

 

Специальный заказ выполнен.

Клейн в Бад-Бентхайме очень доволен результатом. Он говорит: «Мы присутствовали во время тестирования, и производительность оправдала ожидания. Мы можем доверять материалам и убить двух зайцев одним выстрелом, поскольку высокотехнологичный кабель можно использовать как в пустынных, так и в арктических регионах».

Специалисты по бурению.

Bentec GmbH, в Бад-Бентхайме, около 600 сотрудников по всему миру.Производитель буровых установок для газовой и нефтедобывающей промышленности. Компания разрабатывает все основные компоненты и предлагает специальные решения для установки как в арктических, так и в пустынных районах, а также для применений в более умеренных широтах.