Все о буровых установках

Классификация буровых установок

Разведочное и эксплуатационное бурение на нефть и на газ в нашей стране в более чем половине случаев осуществляется с помощью буровых установок с дизельным приводом. Все это потому, что работы ведутся в тех районах, где электричества отсутствует в радиусе нескольких сотен километров. Дизельный приводы постоянно совершенствуются, растет их мощность и техническая составляющая. Но кроме основного бурового инструмента, энергии требуют и обслуживающее освещение, и такие агрегаты как компрессоры, центробежные насосы. Для этих целей каждая буровая установка комплектуется дизельной электростанцией на 100-200 кВт мощности. Обслуживают их специалисты по дизельный двигателям и электрики.

ЭПК установки, т.е. те, что питаются от электросети, имеет  ряд преимуществ перед дизельными аналогами. В первую очередь – это масса, которая на 20% меньше. Во-вторых – их обслуживание проще и экономически более выгодно. В-третьих – скорость бурения, она зачастую выше благодаря более высокому КПД у электродвигателей. А так же в их конструкции заметно меньше деталей, узлов и агрегатов, которые имеют свойство быстро изнашиваться в тяжелых условиях работы (в которых обычно и работает большинство наших буровых установок). Но по большому счету, отличие установок с электроприводом от дизельных заключается лишь в самом приводе и все.

Буровая гидравлическая установка — устройство, характеристики и принцип работы гидравлической буровой установки

В горно-перерабатывающей промышленности, при таких работах, как прокладывание шахт, туннельных проходов, а также при строительстве железнодорожных проходов и метрополитенов широкое применение нашло такое оборудование, как буровая установка гидравлического типа действия.

Эскплуатация буровой гидравлической установки

Посредством работы данной установки происходит забой и обработка различных поверхностей, таких как фундамент, кровельные поверхности и тому подобные объекты. Посредством работы данной буровой установки гидравлического типа, происходит бурение скважин, а также поиски залежей полезных ископаемых.

Данное оборудование обладает массой преимуществ, которыми обусловлен выбор именно этого оборудования. К таким весомым преимуществам можно отнести, во-первых, скорость, с которой работает данное оборудование. Рабочей скоростью буровой гидравлической установки является обработка порядка двух метров поверхности в одну минуту времени, что является очень высокими скоростными показателями. Данный показатель является средним показателем, поскольку скорость приведена в средних пределах, и разные модели буровых установок имеют различия в данном показателе.

Еще одним немаловажным показателем, которым отличается данное оборудование, является то, что данное оборудование оснащается в зависимости от модели таким дополнительным оборудованием, как стрелы выдвижного типа. За счет того, что система данной буровой установки является гидравлической, работа всей техники выполняется бесперебойно и достаточно легко.

К тому эксплуатировать данную установку можно без опаски, вся система оснащается специальными датчиками, которые показывают критические точки, после которых работу следует останавливать. Еще одним немаловажным параметром, который имеет положительное влияние на выбор именно этого оборудования, является то, что система способна к самостоятельной промывке рабочих органов. Что в свою очередь препятствует образованию засоров и попаданию загрязнений в рабочие органы, а следовательно предотвращая их быстрый износ.

Устройство гидравлической буровой установки

Привод данной установки осуществляется посредством двигателя, который работает за счет дизельного топлива. Такой вид привода обеспечивает работу данной установки ровным и безвибрационным образом. К тому посредством работы данного вида привода буровая установка способна обрабатывать большие участки работ, что продуктивно сказывается на ее производительных характеристиках.

Центр тяжести буровой гидравлической установки расположен достаточно низко, поэтому данная установка как нельзя лучше подходит для проведения работ в туннелях и местах, где достаточно сжатые условия. Работа данной буровой установки проходит стабильно и без аварий.

К тому же в дополнительное оснащение буровой гидравлической установки входит такое оборудование как молотки для бурения, специальная анкеровочная машина и стрелы. Посредством работы данного оборудования машина выполняет большой спектр действий, и множество работ с достаточно большой скоростью. В зависимости от модели буровой установки, она может отличаться различными характеристиками, например, некоторые установки могут быть на колесном шасси, некоторые выполняются в гусеничном варианте.

Так же данная установка может оборудоваться дополнительными площадками для выполнения работ, то есть верхней и нижней, которая расположена непосредственно перед входом в скважину. Такие характеристики, как глубина бурения могут варьироваться в зависимости от модели и марки данной техники, как правило, средним показателем является порядка полутора тысяч метров. Мощность буровой гидравлической установки так же может иметь различия, однако средним показателем является мощность равная порядка двумстам лошадиным силам.

С помощью данного метода можно проводить коммуникации под дорогой, не повредив дорожного покрытия. Правильный расчет параметров очень важен, поскольку малейшая ошибка может привести к ……

Процесс бурения скважин начинается с монтажа специализированного оборудования. Что касается монтажа установок стационарного типа, то здесь различают несколько способов в зависимости от типа ……

Такая штанга является одним из важнейших узлов оборудования для бурения. Именно она отвечат за важнейшую операцию — опускание/подъем бурящего элемента. Конструктивно штанга представляет собой ……

Станки с резцовым инструментом

Скорость бурения, а соответственно и производительность бурового станка зависят от свойств породы разрушаться под воздействием бурового инструмента, от вида бурения, конструкции бурового инструмента. На относительно некрепких породах успешно применяют станки с резцовым буровым инструментом. Стружка отделяется при значительном осевом усилии резцами, установленными на буровой коронке. При вращении штанги посредством винтовой навивки шнека порода удаляется из скважины. При использовании гладкой штанги мелочь удаляется сжатым воздухом.

На карьерах СНГ традиционно широко распространены станки СБР-160А-24 производства ОАО «Карпинский машиностроительный завод» и более ранние СВБ-2М. Это машины на гусеничном ходу с электроприводом. На гусеничную тележку опирается сварная рама, на раме расположены маслостанция, шкафы управления, мачта с направляющими для перемещения бурового става и вращателя, кассеты для хранения шнеков, механизмы свинчивания-развинчивания, подачи бурового става. Также на станке установлены гидроцилиндры выравнивания станка и подъема мачты, компрессорная станция, смонтированы гидро- и пневмосистемы, электрическая часть. По сравнению с устаревшими станками СВБ-2М у станка СБР-160А-24 увеличена высота мачты, механизированы трудоемкие операции по сборке-разборке бурового става, увеличена мощность приводов основных механизмов, гидропривод поднятия-опускания мачты, более просторное машинное отделение, обогреваемая кабина и др. На базе СБР-160А-24 создан СБР-160Б-32 с увеличенной глубиной бурения. Кыштымский машзавод предлагает более мощный и универсальный станок СБР-200-32, который может бурить также шарошечными долотами (диаметр 160 мм), для чего необходимо использовать прицепной компрессор.

Резцовые коронки бурового инструмента различаются числом перьев (лезвий), способом их крепления, формой режущей кромки, расположением резцов на коронке. Коронки могут быть с перьями как сплошной формы, так и со съемными резцами. Обычно коронки со сплошным исполнением режущей кромки применяют на породах крепостью до f=4 по шкале Протодьяконова. Резцовые коронки ступенчатой формы, оборудованные резцами, предназначены для бурения пород крепостью f<6 и содержанием крепких аброзивных прослоек крепостью f=6…8. В каждое перо (всего два пера) закрепляется по два резца, в центральной части на резьбовом соединении крепится двухперьевой зазубреник. Трехперьевое долото уже включает по три резца разной конфигурации на каждое лезвие и применяется для бурения малоабразивных пород крепостью f≤8. Четырехперьевые долота и долота с круговым расположением резцов имеют большой коэффициент перекрытия скважины и рекомендуются к использованию с продувкой скважины сжатым воздухом. Такой инструмент применяется при бурении трещиноватых малообразивных пород крепостью f≤8.

Чтобы достичь оптимальных параметров бурения, отдельно подбирают вид коронки, регулируют частоту вращения (если позволяет конструкция привода вращателя) и усилие подачи. Существует целое семейство серийно выпускаемых буровых коронок для использования на буровых станках типа СБР.

Бурение пород крепостью f>6…8 станками вращательного бурения с резцовыми коронками малоэффективно: значительно повышается износ резцов, имеет место сильная вибрация става, скорость бурения низкая. По крепким породам более эффективным является шарошечное бурение. Трехшарошечное долото под большим осевым усилием (до 30 тс при диаметре бурения 250 мм) подается на забой. На шарошках установлены твердосплавные зубки различной формы (сферической или баллистической, т. е. клиновидной). Шарошки обкатываются по поверхности забоя (частота вращения долота 2,5…0,8 с–1), и зубки под большим усилием внедряются в породу, создавая максимальные напряжения сдвига в разрушаемом слое. От породного массива отделяются чешуйки, которые выносятся из скважины сжатым воздухом. Шарошечное бурение наи­более эффективно при больших диаметрах скважин.

Устройство и назначение штанги в машинах для бурения скважин

Конструктивно буровые штанги представляют собой металлические трубы определенной длины, которые служат для передачи крутящего момента от силового агрегата к коронке. На обоих концах детали нарезана резьба, при помощи которой ее можно прикручивать к соответствующим запчастям. Процедура осуществляется при помощи специальной машины, так как вес и габариты трубы не позволяют сделать этого вручную.

Внутри трубы проходит специальный канал, по которому буровую жидкость поставляют в место непосредственного столкновения наконечника с земной твердью

При монтаже очень важно проследить, чтобы этот канал не был поврежден или пережат, так как если жидкость не сможет поступать в скважину, тогда и вся переработанная земля не будет выходить на поверхность, соответственно никакого отверстия для технологических операций не получится

Однако по фото буровой штанги можно сказать, что она представляет собой не просто стандартную трубу, но еще и имеет некоторые особенности. В конструкцию также входят:

  • •    коннектор, который находится на конце и служит для монтажа агрегата на узел, который будет передавать вращательную кинетическую энергию от двигателя;
  • •    ведущая штанга, которая и является просто трубой с резьбой на концах;
  • •    стабилизаторы, служащие для нейтрализации негативного воздействия, чтобы элемент не поломался в ходе работы, что вполне может случиться, учитывая колоссальные перегрузы, которые он испытывает при продвижении вглубь;
  • •    буровая труба, внутри которой происходит вращение крутящегося элемента;
  • •    воротник бура, который необходим для нагнетания жидкости в буровую колонну;
  • •    буровая коронка, которая «вгрызается в земную плоть» и оставляет после себя след, который и будет затем играть роль скважины для добычи ресурсов;
  • •    иногда также используется замок буровой штанги, который представляет собой специальный переходник, который позволяет менять коронку на нестандартное изделие, обладающее особым видом резьбы или необычным диаметром.

При помощи бурении добывают два наиболее потребляемых во всем мире топливно-энергетических ресурса — нефть и газ. Поэтому уровень развития отрасли находится на заоблачной высоте. Все участники добычи и продажи полезных ископаемых получают огромные прибыли, поэтому и в совершенствование методов ведения разработки вкладывается достаточное количество средств. Так что штанги для буровых установок являют собой высокотехнологичные изобретения, которые прошли через множество опытных испытаний и продолжают модернизироваться с каждой новой моделью.

Основание — буровая установка

Основание буровых установок представляет собой металлическое сооружение высотой от 3 до 8 5 м, состоящее из отдельных сварных блоков, стыкуемых между собой болтами, стяжками и другими быстроразъемными соединениями.

Основания буровых установок состоят из вышечного, лебедочного и энергетического блоков, блоков для размещения подсвечников и оборудования для приготовления растворов. Нижний ярус состоит из основных продольных 6 и поперечных 2 балок. К поперечным балкам 2, опирающимся на грунт, приварены кронштейны 5, служащие опорами мачтовой вышки, и опоры 3 для подкосов, удерживающих вышку в вертикальном положении. На нижнем ярусе установлены буровая лебедка, привод ротора, механизм крепления талевого каната и др. К балкам 2 присоединены несущие колонны верхнего яруса. На рабочей площадке 4 верхнего яруса размещены подсвечники, ротор, вспомогательная лебедка, ключ АКБ и пульт бурильщика. Рама рабочей площадки сварной конструкции состоит из двух продольных балок для установки подсвечника и двух подроторных балок.

Основания буровых установок представляют собой стальные металлоконструкции, под которые сооружают фундамент из брусьев или железобетонных плит. В некоторых случаях фундаментом являются сани, выполненные из отработанных бурильных труб. При блочном методе монтажа буровая установка перевозится крупными или мелкими блоками автомобильным, железнодорожным или воздушным транспортом.

Основание буровой установки в зависимости от размещенного на нем оборудования подразделяют на блоки.

Основания буровых установок БУ4000ЭУ, БУ5000ДГУ — 1, БУ5000ЭУ, Уралмаш 2003 — IV аналогичны рассмотренным выше.

Основания буровой установки БУ3200 / 200 ДГУ-1М состоят из двух основных блоков: вышечно-лебедочного; насосно-приводного.

Основание вышечно-лебедочного блока БУ 8000 / 500 ДЭР.

Основания буровой установки БУ8000 / 500 ДЭР ( 6500 / 400 ДГ) состоят из двух основных блоков — вышечного и лебедочного.

Основания буровых установок представляют собой комплекс металлоконструкций и предназначены для установки на них оборудования, агрегатов и механизмов с целью обеспечения удобной эксплуатации, снижения вредных вибраций, сокращения сроков монтажа и Демонтажа.

Основания буровых установок представляют собой комплекс металлоконструкций и предназначены для установки на них оборудования, агрегатов и механизмов с целью обеспечения удобной эксплуатации, снижения вредных вибраций, сокращения сроков монтажа и демонтажа. В зависимости от размещаемого на них оборудования основания разделяют на следующие блоки: вышечный, предназначенный для установки вышки и механизма крепления неподвижной ветви талевого каната; лебедочный; подсвечников; энергетический; насосный; элементов для приготовления буровых растворов.

Основания буровых установок БУ4000ЭУ, БУ5000ДГУ — 1, БУ5000ЭУ, Уралмаш 2003 — IV аналогичны рассмотренным выше.

Основание буровой установки оборудовано несущими консолями для транспортировки на тяжеловозах с куста на куст.

Основания буровой установки должны предотвращать растепление и усадку пород за счет сохранения поверхностного покрова, отсыпки гравийной площадки, тепло — и гидроизоляции грунтов, устройства свайных фундаментов под тяжелое оборудование.

Основание буровой установки Уралмаш 200ДГ — 1У состоит из трех блоков: вышечно-лебедочного, энергетического и насосного Вышечно-лебедочный блок собран из мощных опорных ферм, опирающихся на грунт, и стоек рабочей площадки, укрепленных на этих фермах на отметке 7000 м с помощью колонн На рабочей площадке установлены подсвечники, ротор с приводом, вспомогательная лебедка, пульт бурильщика, ключ АКБ.

Основание буровой установки Уралмаш 200ДГ — 1У состоит из трех блоков: вышечно-лебедочного, энергетического и насосного. Вышечно-лебедочный блок собран из мощных опорных ферм, опирающихся на грунт, и стоек рабочей площадки, укрепленных на этих фермах на отметке 7000 м с помощью колонн. На рабочей площадке установлены подсвечники, ротор с приводом, вспомогательная лебедка, пульт бурильщика, ключ АКБ.

Проекты

Если говорить о проектах буровых установок, то существует 3 основных категории таких приспособлений, которые дают возможность осуществить бурение грунта для поиска воды:

ударноканатные;

По типу привода такие устройства могут быть разными. В ручных агрегатах, главной особенностью будет то, что в качестве силы, приводящей установку в движение, применяется мускульная. В механических аппаратах обычно установлен двигатель – бензиновый или электрический.

Принцип работы канатно-ударных моделей состоит в заглублении в грунт тяжелого груза – долота, которое внутри является пологим. Долото производит подъем на определенную высоту, после чего резко падает вниз. Благодаря этому оно углубляется в почву на определенную глубину, а часть лишней земли остается внутри пологой области долота. Когда оно полностью заполняется землей, то вытаскивается, а весь процесс повторяется заново. Процесс довольно длителен, но такая малогабаритная установка отличается простотой и доступностью.

Все составные элементы для подобной домашней мини станции сделать самому не удастся в любом случае – какие-то потребуется купить в магазине, что-то сделать под заказ, а что-то возможно поискать на вторичном рынке. Но если получится создать свой собственный бур, то затраты точно окупят себя. Кстати, потребуется и кое-какой инструмент: перфоратор, аппарат для сварки, шлифмашина. Но об этом ниже.

Обзор моделей

На базе «Урал-4320» было разработано несколько линеек МБУ, имеющих различные модификации и технические характеристики. С их помощью можно бурить скважины в грунтах, имеющих разный состав, в любых климатических и погодных условиях. Среди различных модификаций мобильных буровых установок есть ПБУ на автомобильных шасси, гусеничные агрегаты, имеющие специальный манипулятор, кроме буровой насадки в комплекте, самоходные установки и модели, которые можно установить даже на легковой автомобиль с кузовом пикап.

Все эти агрегаты объединяет компактный размер и приемлемая производительность. Они могут работать в различных климатических и погодных условиях на всех видах почв. При проведении бурения не требуется специальных навыков. Устройства просты в управлении и не требуют сложного технического обслуживания. Установки, отличающиеся компактными габаритами и маневренностью, могут быть оснащены комплектом бурового инструмента, которым можно проводить «сухое», наклонное бурение скважин, а также бурить скважины с использованием технологии продувки и промывки.

На базе КамАЗа

На базе КамАЗ были созданы ямобуры или БКМ, которые имеют большой радиус бурения и широкий функционал:

  • буровую установку;
  • кран-манипулятор;
  • инструменты для проведения погрузо-разгрузочных работ.

На гусеничном ходу

Мобильные бурильные установки такого типа отличаются повышенной устойчивостью во время работы с высокопрочными породами грунта, которую создает особая конструкция с центром тяжести, расположенным в нижней части механизма. Агрегат отличается высокой проходимостью и дизельным двигателем, обеспечивающим автономную работу. Наличие специальных гусениц с резиноармированным покрытием позволяет использовать компактные и маневренные бурильные установки на гусеничном ходу и в условиях города.

На автомобильном шасси

Возможности «Урала» позволяют использовать буровое оборудование на территориях с рельефным ландшафтом. Установки для бурения на базе «Урала» становятся лучшим выбором для проведения работ в отдаленных районах и труднодоступных местах, куда сложно доставить оборудование из-за бездорожья. Они помогут повысить скорость доставки буровых на объекты, увеличив производительность бригад, осуществляющих услуги бурения скважин на воду.

На базе автомобиля УАЗ

Такие модели подходят для использования в городских условиях, когда бурение нужно проводить в условиях плотной застройки. АО «МОЗБТ» разработал несколько буровых установок на базе УАЗ «Фемер» и на пикапе УАЗ- «Патриот», которые отличаются мобильностью и хорошей маневренностью. Платформа для бурения находится в кузове пикапа. Для перевода ее в рабочее состояние не требуется много времени и специального обучения.

На базе экскаватора

Это специальная мачта МКЭ-new, которую можно в короткие сроки установить на экскаватор вместо ковша и стрелы. Система крепления, созданная на основе кронштейнов и цилиндров, позволяет бурить скважины под разным углом, не опасаясь того, что экскаватор может перевернуться во время работы. Для перемещения буровой установки на новый участок работ достаточно просто сложить механизм.

На базе трактора

Буровые установки, созданные на базе тракторов МТЗ-80 и 82, представляют мобильную спецтехнику на колесных шасси. Они могут использоваться в сельском хозяйстве и одноэтажном строительстве, в коммунальном хозяйстве, при благоустройстве городских территорий. Буровые установки устанавливаются на колесное шасси тракторов и могут использоваться как в условиях города, так и сельской местности.

Они могут бурить скважины и ямы глубиной до 3 метров с помощью простого или телескопического шнека без последующей очистки. В комплекте могут идти специальные насадки, с помощью которых можно выполнять погрузо-разгрузочные работы, или различные виды бурового механизма, позволяющего проводить промывку или продувание скважины.

Прицепные

Есть модели, в которых прицеп используется в качестве опоры при бурении скважин на воду. Есть механизмы, как МГБУ-310, в которых прицепная часть используется только для транспортировки бурового механизма, а на время работ на платформе остается только пластиковая емкость с водой для бурения и мотопомпа, по которой подается вода на инструмент при бурении скважины методом промывки.

В комплект поставки такого оборудования входят:

  • бурильная установка;
  • прицеп;
  • мотопомпа;
  • бак для воды;
  • 28 штанг, длина которых составляет 1,8 м;
  • 2 бура в форме лопасти.

Размеры этой МБУ небольшие, доставить прицеп с оборудованием на место выполнения бурильных работ сможет даже легковой автомобиль.

Технологии промывки

  1. Прямой метод: раствор подается через штангу, а грунт удаляется через саму скважину.
  2. Обратный метод: раствор подается сразу в скважину, а грунт удаляется при помощи бурового оборудования.

Конструкция бура:

  • штанга с вращающимся буром, который разрушает грунт;
  • механизм привода, запускающий вращение бура и направляющий его движение;
  • помпа с рукавами, подающая раствор в скважину;
  • вертлюг – узел, передающий команду вращения к инструменту от приводного механизма.

Итак, способов бурения существует несколько, выбор, как правило, определяется на основе конечной стоимости и производительности скважины, получаемой на выходе.

Неисправные установки требуют замены. Утилизация промышленного оборудования — важный этап модернизации всего добывающего комплекса.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий