Буровые установки Уралмаша

В 1944 г. в СССР было добыто 19 млн. т нефти, в основном в Азербайджане, с небольшой глубины. Буровые установки для разведки и добычи «черного золота» в ту пору выпускались только в Баку.

Во время войны современное оборудование для проходки скважин в СССР по ленд-лизу поставляли США, и количество находящихся в эксплуатации установок было доведено до 125, но почти все они были маломощными. С началом «холодной войны» эти поставки прекратились.

Согласно директивам Правительства СССР увеличить добычу нефти следовало в 3 раза, и довести ее до 60 млн. т в год. А для этого требовалось значительное количество установок для бурения скважин глубиной свыше 2 тыс. м. В этой ситуации не оставалось иного выхода, как принять решение срочно наладить отечественное производство мощного бурового оборудования.

В июле 1945 г. Совет Министров СССР обязал Уралмашзавод начать выпуск установок для глубокого бурения скважин. Работы по созданию бурового оборудования на Уралмашзаводе велись сразу по нескольким направлениям одновременно: создавался проект буровой установки и вводился в строй цех бурового оборудования. Проектные работы возглавил главный конструктор А.Б. Верник, с 1 сентября 1946 г. его сменил Г.Б. Карапетян.

В качестве силовых агрегатов буровых установок уралмашевцы приспособили танковые двигатели В-2, выпускавшиеся по соседству на турбомоторном заводе. И собирали узлы буровых установок там, где раньше собирали танки. Именоваться они стали «Уралмаш-1» и рассчитаны были на бурение скважин глубиной 3,2 километра, что нефтяников вполне устраивало. В 1945 г., к очередной годовщине Октябрьской революции выпустили первые три установки и отправили их в Баку.  На следующий год изготовили 128 штук, потом - 284.

Но вскоре на завод потоком пошли жалобы и рекламации. Машины не устраивали буровиков. Мощности двигателей хватало только на проходку двух километров. Дальше они не «тянули». Узлы агрегатов между собой плохо взаимодействовали и тоже ломались. Насосы, вместо того чтобы нагнетать раствор в скважину, разбрызгивали его далеко по сторонам. Уралмашевские установки одна за другой останавливались, ежемесячно на нефтепромыслы отправлялось по 15 самолетов с запчастями и деталями для буровых.

Спешно кинулись исправлять неполадки. Тут во многом помог вернувшийся на завод инженер Д.И. Беренов. До того он был в командировке в США и среди другой продукции, поставляемой в СССР, принимал буровое оборудование. С собой он привез подробные каталоги фирм-изготовителей, что тоже помогло конструкторам.

Подключили одного из самых талантливых уралмашевских конструкторов - Л.А. Ефимова. Он создал новую и очень удачную модель насоса. А.Б. Верник и Г.В. Алексеевский придумали и разработали систему усиления мощности силовой установки. В ходе испытания новых механизмов придумали новую конструкцию муфт.

Наконец была собрана совершенно новая модель -- «Уралмаш-3Д», то есть «дизельная, третья модель». Ее спроектировали на условную глубину бурения до 5 км и испытания показывали:  нефтяники получат хорошую буровую.

Новая машина ушла в Баку, и в том же 1951 г. пробурила скважину на большую глубину без единой поломки механизмов. Конструкция и все агрегаты ее оказались столь хорошо отлаженными, что завод выпускал «3Д» вплоть до 1998 г. и отправил их на нефтепромыслы страны свыше 5 тыс. штук. А модернизированные установки «Уралмаш-1», выпускались до 1953 г. и послужили основой для создания новых образцов.

В 1959 г. на Уралмаше был создан первый в стране заводской научно-исследовательский институт, в котором был предусмотрен отдел главного конструктора буровых установок. Возглавил его В.В. Рудоискатель.

Во многом благодаря созданию специального отдела и его руководителю В.В. Рудоискателю Уралмаш начал производить механизированные комплектные буровые установки, приближающиеся к мировым требованиям. Кроме мощных и надежных двигателей, насосов, лебедок, оригинальной буровой вышки конструкции Х.А. Винокурского, отдел разработал и внедрил в производство комплекс автоматизированного спуска-подъема колонн бурильных труб, так называемых свечей. До того этот спуск-подъем осуществлялся при участии рабочего-верхового, делающим эту тяжелую и сложную работу на самом верху двадцатичетырехметровой вышки.

В 1964 г. конструкторы ОГК БУ разработали и передали в производство первые комплектные буровые установки с шифрами «125 БД» и «125 БЭ». Всего же с начала создания ОГК БУ было создано более 60 типов уникальных как по своим техническим параметрам, так и конструктивному исполнению буровых установок.

За разработку и внедрение этого комплекса в серийное производство группе авторов, в числе которых были В.В. Рудоискатель и Б.В. Шахоткин, в 1970 г. была присуждена Государственная премия СССР.

В 1963 г. под руководством Г.В. Алексеевского на Уралмаше были созданы две буровые установки «Уралмаш-300Э» и «Уралмаш-300ДЭ», способные бурить на глубину в 8 км. Новую технику направили на Каспий. В 1964 г. в месте, именуемом Шаховой Косой, одна из этих установок на глубине 6029 метров - рекордной глубине для СССР той поры - вышла  на новые нефтяные горизонты. А около Махачкалы нефть пошла уже с четырехкилометровой глубины.

Способность уралмашевских машин бурить сверхглубокие скважины оказалась востребованной учеными. Человечество смотрело в космос, но мало что знало о Земле, о ее строении. Знания эти были необходимы как для общенаучных целей, так и для практического их применения - разведки полезных ископаемых.

Задача углубления в земные недра не был столь проста как казалось при теоретических расчетах, показывающих, что при определенной мощности механизмов, как, например, у установки «Уралмаш-300ДЭ», можно достичь десятикилометровой глубины. Но земные недра ведут себя своенравно. Так, при бурении первой американской сверхглубокой скважины было выяснено, что за пределом 7,7 километров бурильная колонна под собственной тяжестью удлиняется на 60 метров и при этом закручивается спиралью в 30 оборотов. При проходке другой скважины американцы достигли глубины 9583 метра. Но с этой глубины буровой снаряд мощным фонтаном серы был просто-напросто выброшен из скважины.

При создании новых установок для бурения сверхглубоких скважин требовался особый подход. Конструкторская группа под руководством Г.В. Алексеевского в 1972 г. смогла создать такую установку - «Уралмаш-15000». Технических задач при этом было решено много: уникальный насос, новая скоростная и автоматизированная лебедка спуска-подъема, элеватор-автомат для соединения 36-метровых труб-свечей в колонну, механический ключ для соединения и разъединения этих труб и так далее.

С 1972 по 1985 г. были изготовлены четыре установки «Уралмаш-15000». Первая была отправлена на Кольский полуостров (ее назвали «Северянкой»), вторая («Южанка») в Азербайджан, Саатлы. Третья заработала на Урале, четвертая - в Западной Сибири. «Северянка», начавшая бурить первой, установила мировой рекорд по глубине проходки -- 13,2 км, не превзойденный до сих пор.

На Саатлинской скважине удалось пройти 9000 метров. Но затем работы на сверхглубоких скважинах были прекращены. Объяснение привычное: экономические обстоятельства. Но с технической стороны «Уралмаш-15000» остались лучшими в мире.

17 научно-исследовательских институтов и предприятий участвовали в создании Кольской сверхглубокой скважины. И не зря! Изучение земных недр дало науке ошеломляющие факты. Некоторые из них были столь значительны, что дали ученому миру сопоставить их с открытиями в изучении космоса.

Одновременно шла разработка бурового оборудования для работы на морском шельфе. Первые такие машины были изготовлены в 1976 г. и получили название «Уралмаш-6500 ПЭМ». С 1979 по 1990 г. для бурения на морских участках с толщей воды в 200 метров на Уралмаше были изготовлены 9 плавучих полупогружных буровых установок «Уралмаш-6000/200».

Нефть и газ являлись краеугольным камнем экономики СССР, основным экспортным товаром. В восьмидесятые годы прошлого столетия Уралмаш практически каждый день отгружал одну буровую установку. Столько не выпускал ни один другой завод на планете. Уралмашевские буровые действовали тогда на всех месторождениях нефти и газа, какими бы сложными они ни были. А всего их было изготовлено свыше 14,5 тыс.

Буровые установки Уралмаша сыграли решающую роль в освоении крупнейших нефтегазоносных районов бывшего СССР - Татарии, Башкирии, Средней Азии и Западной Сибири. Все нефтяные и газовые скважины в СССР глубиной более 2500 метров бурились уралмашевскими установками. Они до сих пор составляют основу парка буровых установок России и обеспечивают добычу большей части нефти и газа.

На тысячи километров протянулись гигантские нити газопроводов из Сибири в Западную Европу. Но прежде развернулись большие и напряженные работы по обустройству Самотлора - одного из крупнейших в мире месторождений нефти. Но его уникальность сопоставима со сложностью разработки. Местность - вода и болота. Практики освоения таких месторождений никакой - не то, что в России, но даже в мире... Нужны были новые подходы, которые диктовала северная природа... Так появилась буровая Уралмаш-3000ЭУК, установка для бурения скважин на нефть и газ «кустом», с одной точки, искусственно насыпанного островка среди болот. Эта идея родилась у тюменских нефтяников, осознавших в условиях громадных заболоченных пространств низкую эффективность традиционной проходки одиночных скважин. Они и сделали заказ Уралмашу.

Разработка и внедрение проекта в производство шло в тесном сотрудничестве с промысловиками. В 1977 г. была выпущена первая партия таких установок Их производительность увеличилась по сравнению с обычными в 15 раз. Работы были максимально механизированы. Модуль управления обогреваем, буровая площадка просторная и укрытая от непогоды. А через шесть лет был создан проект установки кустового бурения нового типа - с поэшелонной компоновкой оборудования. Производительность ее в два раза превзошла производительность прежней кустовой установки.

А потом, в связи с переходом на рыночную экономику, начался резкий спад производства буровой техники.

И все же, несмотря на тяжелейший кризис 90-х годов Уралмашзаводу удалось сохранить выпуск бурового оборудования и довести его до современных требований, предъявляемых потребителями. В начале 2000-х годов был освоен выпуск целого ряда образцов новой техники: высокопроизводительной, мощной, надежной, энергосберегающей, соответствующей современным экологическим требованиям. В частности, начался выпуск буровых установок кустового бурения нового второго поколения - 3900 ЭК-БМ. Были созданы также первые российские мобильные установки с глубиной бурения до 2900 метров 2900/175 ЭР-П. К числу наиболее значимых достижений Уралмашзавода относится сирийский проект 2004 года. Впервые созданные в нашей стране буровые установки сверхтяжелого класса  грузоподъемностью 600 тонн были изготовлены для Сирийской нефтяной компании.

В 2007 г. руководство МК «Уралмаш» приняло решение возобновить производство комплектных буровых установок по собственному инжинирингу. Для этого в корпорации, в компании «Уралмаш - Инжиниринг» создан дивизион «Нефтегазовое буровое оборудование». К производству буровых установок подключено еще одно мощное предприятие МК «Уралмаш»: ОРМЕТО-ЮУМЗ (г.Орск). Совместными усилиями Уралмашзавод и ОРМЕТО-ЮУМЗ в состоянии полностью удовлетворить спрос буровых компаний на современную технику.