Бурильные установки – виды, достоинства, как сделать мгбу своими руками

Буровые установки для бурения скважин на воду

Буровые установки для бурения скважин на воду нужны для  единичных случаев. Практически у всех установок есть тренога, высота которой достигает 5 метров. В верхней части конструкции установлена специальная лебедка либо блок из каната. Электрический двигатель поднимает по нему наверх бур (долото). 

Разновидности устройств

В настоящее время буровая установка для бурения скважин  применяется для создания водоемов. Ручные варианты не являются эффективными. Применяют такие устройства в том случае, если на дачном участке мягкая земля, и требуется небольшая скважина.

Совет! Желательно приобретать буровые установки на воду, имеющие простой привод. Обладая достаточной производительностью, они позволяют бурить глубокие отверстия.

В основном применяют механизмы, основанные  на  технологиях:

• мобильная буровая установка, установленная на базе грузовика;
• малогабаритная установка, предназначенная для ударно-канатного вида бурения;
•  буровая шнековая установка (не имеет промывки свежей скважины)
• мини буровая установка компактным размеров роторного типа, позволяющая вытаскивать на поверхность породы;
• малогабаритные буровые установки для бурения на глубине  120 метров

Подобные установки незаменимы на тех дачных участках, где нельзя воспользоваться стандартными буровыми устройствами. Буровая установка урб 2а2 имеет компактные размеры, поэтому ее легко можно  перевозить с одного места на другое, использовать на участках со сложным рельефом, заездом.

Малогабаритные варианты

Установка «Стерх» применяется в разных областях: бурения на воду, геологической разведки. Она имеет отличные эксплуатационные характеристики. Среди основных областей применения переносных буровых установок выделим:

• шнековое;
• шарошечное
• пневмоударное;
• колонковое бурение

Бурение на воду малогабаритной буровой установкой не предполагает перевозки на ГАЗ или КамАЗ, что существенно  ускоряет и упрощает процесс бурения скважин. Подробнее обо всех нюансах, связанных и с применением таких установок, рассказывает видеофрагмент

Преимущества мобильных буровых систем:

1. Надежность.
2. Простота и удобство применения.
3. Надежность и долговечность.

Артезианские воды

Так как такие воды залегают в недрах земли, они в минимальной степени зависят от антропогенных факторов. Для бурения подобных скважин применяют буровые самоходные устройства. Их часто создают на базе КамАЗ, применяют для бурения геофизических и структурно-поисковых скважин. Устройства имеют существенные размеры, для их установки требуется значительное количество пространства. Но данный факт полностью компенсируется той глубиной скважин, которые с их помощью можно пробурить. К тому же такая конструкция дает реальный шанс найти  чистую воду.

Буровые устройства «Беркут» идеальны для создания инженерных скважин. Такой установкой можно производить буронабивные сваи, буроинъекционные сваи, водопонижающие скважины, выполнять все виды работ на открытых пространствах. Подобные устройства подходят для тех участков, на которых нельзя использовать переносные установки.

Алгоритм работы

Последние данные по буровым установкам подтверждают востребованность передвижных устройств. Есть отличия по мощности, скорости, глубине создания скважин, но основные технические характеристики всех буровых установок одинаковы. Конструкции, используемые для создания скважин на газ и нефть, оснащены кронблоком. Он является неподвижной основной частью всей талевой системы, монтируемой на подкронблочных балках вышки либо на верхней части мачты. Материалом для данного элемента является профпрокат.

Предназначение кронблока:

• выполняет при проходке скважины спускоподъемные операции;
• поддерживает инструмент либо обсадные трубы на весу

Буровая установка своими руками позволяет дачникам делать на участке колодцы, пользоваться водой в бытовых и технических целях.

Скважина на воду без помощи буровой установки – экономичный и простой способ добычи воды. Гидробурение предполагает размягчение грунта на участке заглубления бура. Для промывочной жидкости применяется простая техническая вода, в результате чего уменьшается сила трения о бур грунта, в результате скважина будет высочайшего качества. Для таких скважин нужны такие установки, позволяющие получать через какое-то время качественный источник воды.

Поиск выхода

Несмотря на огромное расширение водопроводных сетей, многие владельца личных участков, решают проблему с питьевой водой только с помощью скважины либо индивидуального колодца. Для их обустройства нужна эффективная буровая установка, которая эффективно работает на разных грунтах. Идеальный вариант – помощь специалистов, которые занимаются бурением скважин. Но применение промышленной буровой установки – дорогостоящее удовольствие, не всем оно « по карману».

Малогабаритные установки, сбор которых под силу и новичкам, помогут выполнить сборочные и слесарные работы.

Виды самодельных бурильных устройств

Ударно-канатные устройства

Они отличаются существенным рабочим ресурсом, ими можно сделать множество скважин. Скорость бурения подобной установкой незначительная, к тому же потребуется специальная обсадка трубами существенного диаметра, в результате цена скважины увеличивается. Ударно-канатная установка  гарантирует создание качественной скважины.

Суть работы заключается в использовании ударного снаряда, под собственным весом падающего вниз, разрушающего во время удара слой грунта. Для подъема раздробленной почвы применяется желонка. Снаряд имеет вид трубы, длина его может быть до 2 метров, нижний край заточен. В трубу ставится клапанный механизм, который удерживает разрыхленный грунт во время подъема на поверхность. Сначала простым буром делают незначительное отверстие, потом приступают к применению установки. 2-3 цикла работы снаряда позволяют освободить участок от грунта, сделать скважину.

Шнековые устройства

В них есть винт Архимеда (шнек), который обеспечивает полный подъем разрыхленного грунта. Вместе со шнеком буровая штанга имеет длину до 2 метров. При необходимости дополнительного наращивания делают резьбу на верхней штанге. Бурить можно вручную, либо автоматическим способом. Через 2-3 оборота извлекают инструмент, удаляют раздробленный грунт. Как только бур уйдет на существенную глубину, наращивают его путем добавления новой буровой штанги. При существенной глубине желательно проводить бурение механизированными станками, имеющими привод, который обеспечивает подъем и вращение на поверхность шнека. Мобильные буровые установки такого типа гарантируют высокую производительность. Недостатком является постоянный подъем рабочего инструмента из-за необходимости периодической очистки грунта.

Бурение с промывкой

Максимальную производительность имеет бурение с периодической промывкой буровым раствором скважины. Раствор позволяет поднимать на поверхность весь разрушенный грунт. Подобное оборудование включает в себя узлы:

• буровые штанги с буром, которые позволяют разрушать грунт;
• приводной механизм, который обеспечивает поступательное движение и вращение рабочего инструмента;
• помпа с напорными рукавами, которая нужна для подачи воды;
• переходной узел (вертлюг), благодаря которому происходит передача к инструменту вращательного момента

При необходимости сделать глубокую скважину, можно воспользоваться подобной установкой. Учитывая качество грунта, скорость бурения может составлять 10 м/с.

Промывка скважины выполняется прямым способом. Раствор идет по штанге, вымывает весь отработанный грунт, поднимает его по скважине. Обратная промывка предполагает подачу раствора в скважину, удаление через инструмент.

Заключение

У буровых конструкций простая и понятная конструкция. При этом есть отличия по стоимости, производительности, эксплуатационному сроку. Лучше воспользоваться советами настоящих профессионалов, ведь у процедуры бурения есть множество сложностей и тонкостей, новичку в них не разобраться. 

bouw.ru

Обзор буровых станков – Основные средства

В. Перелыгин, к.т.н.,
горный инженер

В настоящее время буровзрывные работы остаются основным способом подготовки крепких горных пород к последующей разработке. Несмотря на множество недостатков данного способа эффективной альтернативы ему до сих пор не существует.

Буровые станки

Для одной из основных технологических операций буровзрывных работ – бурения взрывных скважин – на открытых горных работах применяют буровые станки, оснащенные различным буровым оборудованием. Типоразмеры буровых станков определяются диаметром буримой скважины: 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400 мм.

По отечественной классификации буровые станки разделяются по способу бурения на три типа.

Первый тип – станки СБР, которые бурят путем вращения резцового инструмента, установленного на шнековой штанге. Применяют при бурении пород крепостью до f=6 по шкале проф. М.М. Протодьяконова. Номинальный диаметр буримых скважин – 125 и 160 мм.

Второй тип – станки СБШ, которые бурят путем вращения шарошечных долот. Номинальный диаметр скважин – от 160 до 400 мм. Применяются при бурении пород крепче f≥6.

Третий тип – станки СБУ, которые бурят ударно-вращательным способом погружными пневмоударниками. Применяются для бурения пород крепче f≥6 с диаметром скважин от 100 до 200 мм.

Условное обозначение станка включает диаметр скважины в мм и глубину бурения в м, например, СБШ-250МНА-32: диаметр скважины 250 мм, глубина скважины до 32 м.

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.

Станки шарошечного бурения

Самыми распространенными станками шарошечного бурения являются станки СБШ-250МНА-32 (модификация СБШ-250-55), 3СБШ-200-60 (на базе 3СБШ-200Н), 6СБШ-200-32 и их более ранние версии.

Станок СБШ-250 производства ОАО «Рудгормаш» (Воронеж) смонтирован на унифицированном гусеничном ходу УГ-60. На поперечных балках гусеничной тележки установлена рама станка с машинным отделением. В машинном отделении размещены винтовой компрессор, маслостанция, гидронасосы, электрические шкафы и кабина. На мачте смонтированы вращательно-подающий механизм, сепаратор со штангами, механизм развинчивания штанг. Вдоль боковых панелей каркаса мачты расположены направляющие, по которым перемещаются каретки вращателя. Для горизонтирования станка используют три домкрата. На станке СБШ-250МНА-32, который выпускается заводом «Рудгормаш» в настоящее время, установлены тиристорный преобразователь для питания привода вращателя, система автоматического регулирования производительности компрессора, гидропривод повышенной регулируемой производительности, что позволяет более чем вдвое увеличить скорость вспомогательных операций. Предлагается модификация – оборудование станка частотными преобразователями, это дает возможность использовать менее дорогие асинхронные двигатели переменного тока для привода хода и вращателя, а также применить плавный пуск компрессора. Внедрено исполнение станка с двумя сепараторами на мачте для бурения скважин разного диаметра на одной площадке (выбирая соответствующий сепаратор и штанги) на глубину до 50 м.

Вызывает интерес модификация СБШ-250МНА-32КП (каркасно-платформенного типа) тяжелого класса для бурения скважин диаметром 250…311 мм на породах крепостью f≤20. Конструкция станка адаптирована для работ в особо сложных горногеологических условиях. По основным узлам эта машина схожа с СБШ-250МНА-32, оборудована более мощным приводом вращателя и более производительным компрессором (32…50 м³/мин).

Более легкие СБШ-160/200-40 и СБШ-160/200-40Д (с дизельным приводом), выпускаемые ОАО «Рудгормаш», являются прямыми конкурентами станков 3СБШ-200-60 и 6СБШ-200-32 ОАО «Бузулуктяжмаш». Станок воронежского завода имеет меньшую массу и применяется для бурения скважин диаметром 160…215 мм, станки бузулукского завода производят бурение скважин диаметром 215…250 мм. Станки имеют определенные конструктивные различия, в частности, механизм подачи воронежского станка выполнен реечным, а бузулукских станков – гидравлическим.

Станки типа СБУ

На горных предприятиях, где требуется после взрыва получать более равномерный по фракционному составу материал и без переизмельчения, например на щебеночных карьерах, применяют частую сетку взрывания при меньших диаметрах скважин – от 105 до 160 мм. Наиболее продуктивно на крепких породах, например на гранитах, бурение такого диаметра производят станками типа СБУ. Эти станки широко востребованы и при обуривании труднодоступных участков, при работе в сложных горногеологических условиях, на стесненных рабочих площадках.

Физика процесса ударно-вращательного бурения схожа с шарошечным бурением. Отличие – в способе создания усилия на рабочем инструменте. Долото для СБУ снабжено твердосплавными зубками с рабочей поверхностью сферической формы, которые внедряются в породу при ударном воздействии, передаваемом на долото погружным пневмоударником или гидроударником через буровой став. При этом вращатель бурового станка непрерывно поворачивает буровой став, обеспечивая тем самым рассредоточенное внедрение зубков по всей поверхности забоя скважины. При внедрении зубков в разрушаемом породном слое возникают максимальные напряжения сдвига, вокруг зубков происходит скол чешуек, которые удаляют из скважины сжатым воздухом.

Корпус долот для ударно-вращательного бурения состоит из головки и хвостовика, выполняемых сплошными. По форме головок они могут быть лезвийными или штыревыми (со сплошной забойной поверхностью, покрытой зубками). Различаются и способы продувки – центральная, внецентренная и внешняя. Долота могут быть многолезвийные, их стойкость выше, чем однолезвийных долот. Лезвийное долото К-105К имеет выемку в центральной части. При бурении в центре образуется керн, который затем разрушается штырем, расположенным между четырьмя лезвиями. Энергоемкость бурения при этом снижается, а скорость бурения возрастает.

Многие годы на карьерах успешно эксплуатируются станки модели СБУ-100Г-35 Кыштымского машзавода. Эта модель оснащена гусеничным ходом и состоит из следующих узлов: рабочий орган, шарнирно закрепленный в передней части станка, включающий в себя пневмоцилиндр подачи, оснащенный направляющими, по которым перемещается вращатель. Механизм подачи пневмопоршневой, включает неподвижный цилиндр и подвижной шток, связанный с плитой вращателя.

Вращатель состоит из асинхронного двигателя мощностью 4 кВт и планетарного двухступенчатого редуктора. Гусеничный ход представляет собой две тележки с индивидуальным приводом на каждую гусеницу. Привод хода – асинхронный двигатель и червячный редуктор с тормозным устройством. Источник питания станков – компрессорная станция и электрическая сеть 380 В. Модификации станка: СБУ-100Н-35 – на салазках, СБУ-100П-35 – на пассивном пневмоколесном ходу. На базе станка в свое время были созданы новые образцы – СБУ-100Г-50 и 2СБУ-100Н-32.

Более мощный СБУ-125А-32 включает уже цепную систему подачи, мачту (длина штанг более 4 м) и кассетирующее устройство для механизированной сборки-разборки бурового става. Вращатель состоит из двухскоростного электродвигателя и планетарного редуктора. Гусеничный ход с индивидуальным приводом на каждую гусеницу.

Погружные пневмоударники представляют собой цилиндр с поршнем-ударником, с бесклапанной системой. Двигаясь в цилиндре, поршень сам перекрывает окна циркуляции сжатого воздуха, совершая колебательные движения и нанося удары по хвостовику буровой коронки. На современных станках широко применяются гидроударники, которые устанавливают на самом станке совместно с гидровращателем, и удары на коронку при этом передаются через весь буровой став. Однако такая схема эффективна при небольших глубинах бурения, так как энергия удара теряется за время прохождения по буровому ставу.

«Иностранцы» на российском рынке

В настоящее время на российском рынке широко представлены буровые станки известных брендов Atlas Copco, Tamrock, Ingersoll-Rand и др. В первую очередь это станки ударно-вращательного действия с дизельным приводом. Такие машины незаменимы при разработке новых месторождений в удаленных районах, где нет развитой инфраструктуры, линий электропередачи. Современные импортные карьерные буровые станки отличаются высокой производительностью и мобильностью, могут работать на площадках со значительными уклонами, не требуют питающих коммуникаций. Станки могут бурить вертикальные, наклонные и даже горизонтальные скважины, находясь при этом на плохо подготовленной площадке. На крупных карьерах с развитыми электросетями продолжают успешно работать станки российского производства, с которыми хорошо знакомы эксплуатирующие службы и нет проблем со снабжением запасными частями.

Техническая характеристика станка СБШ-250МНА-32 ЗАО «УГМК-Рудгормаш»

Диаметр скважины условный, мм	250, 270
Глубина бурения вертикальной скважины, м	<32
Угол наклона скважины к вертикали, град	0; 15; 30
Техническая производительность, м /ч, в породах крепостью f=12…14	15
Напряжение, В	380
Мощность двигателя вращателя (постоянный ток), кВт	60
Мощность двигателя привода гусеничного хода (переменный ток), кВт	2х22
Компрессорная установка	6ВВ-32/7 Казанского компрессорного завода с медным маслоохладителем
Пылеподавление	мокрое
Скорость передвижения, км/ч	0,773
Габаритные размеры, мм, не более, с поднятой мачтой	9200х5450х15 350
То же с опущенной мачтой, мм, не более	15 000х5450х6500
Масса, кг	85 000
По выбору заказчика станок может поставляться со следующими изменениями в базовом исполнении
Диаметр скважин, мм	160, 190, 215
Двигатель вращателя мощностью (постоянный ток), кВт	90; 120
Двигатель привода гусеничного хода (переменный ток с замедлением пуска), кВт	2х22
Двигатель привода гусеничного хода (постоянный ток), кВт	2х35; 2х50
Компрессорная установка	6ВВ-32/8 Сумского компрессорного завода с пластинчатым маслоохладителем из нержавеющей стали, компрессорным агрегатом производства Германии; 6ВВ-32/7 с алюминиевым маслоохладителем
Кабина	виброизолированная, отделяемая от машинного отделения, на трех домкратах
Система пылеподавления	сухая
Конденсаторная батарея для компенсации реактивной энергии

Техническая характеристика станка СБШ-160/200-40 ЗАО «УГМК-Рудгормаш»

Крепость буримых пород	f=4…18
Диаметр скважины, мм	160; 171; 215
Глубина бурения, м	40
Длина штанги с шагом резьбы 12 мм	8,5
Число штанг	5 (4 в сепараторе)
Углы для наклонного бурения, град	0; 15; 30
Способ подачи бурового инструмента на забой	2 гидромотора со встроенными тормозными клапанами
Осевое усилие подачи на забой, кН	235
Осевое усилие подъема буровой головки (скоростной подъем), кН	235
Скорость подачи в рабочем режиме, м/мин	0…3
Скорость подъема-опускания бурового става, м/мин	0…15
Привод вращателя	два гидромотора
Крутящий момент бурового снаряда, Н·м (кгс·м)	6867 (700)
Частота вращения долота, мин-1	0…120
Ходовая тележка	тракторного типа
Гидромотор	2х160 л/мин
Скорость передвижения, км/ч	0…1,3
Преодолеваемый подъем, град	12
Тормоз	дисковый
Производительность, м/мин	25
Давление, МПа	0,7
Рабочее давление, МПа	220
Домкраты, шт.	трехходовые — 1200 мм
Гидроцилиндры поворота мачты, шт.	2
Питающее напряжение, В	380
Электрооборудование гидрораспределителей	24 В, постоянного тока
Суммарная установленная мощность, кВт, не более	385
Мокрое, водовоздушной смесью или сухое	водяной бак, насос или циклоны, вентилятор
Конструкция	платформенная
Соединение с рамой хода	болтовое
Конструкция	теплошумоизолированная на амортизаторах, с кондиционером и обогревателем
Электронный указатель глубины, скорости бурения и др. параметров	на пульте бурения
Конструкция	открытого типа, решетчатая из легированной стали
С поднятой мачтой, м	11,5х13,3х6
С опущенной мачтой, м	13,4х6,2х6
Дополнительное оборудование	сварочный трансформатор, калорифер, устройство регистрирующее основные параметры бурения с возможностью передачи их на диспетчерский пульт, система диагностики основных гидроаппаратов

Колтюбинговое шасси Terberg для российских нефтяников

Голландская фирма ASEP, производитель нефтегазового оборудования, приобрела полноприводное шасси КамАЗ под монтаж своей установки. Для будущего монтажа выбрали небольшого автопроизводителя Terberg Benschop B.V. Так у голландской фирмы появилось в модельном ряду новое специализированное шасси Coil Truck 8х8, укомплектованное двигателем Volvo D13A мощностью 440 л.с., механической коробкой передач ZF 16S2225TO, раздаточной коробкой ZF-Steyr VG2700 и осями фирмы Axle Tech. Для привода колтюбинговой установки используется дополнительный двигатель Volvo PTO.

На этом специальном транспортном средстве между второй и третьей осями шасси располагается длинный монтажный участок, который может приподниматься или опускаться на 400 мм, для чего конструкторы Terberg разместили двигатель и раздаточную коробку над третьим мостом шасси.

Колтюбинговое оборудование фирмы ASEP предназначено для ремонта и очистки сверлением нефтяной скважины максимальной глубиной до 10 км. Для этого в установке предусмотрено использование гибкого трубопровода диаметром 1,25 или 2,38 дюйма, который наматывается на барабан.

Автомобиль Coil Truck может работать в очень жестких дорожных и климатических условиях – при температуре от –40 до +50 °С. Для этого по заказу российских нефтяников транспортное средство сделано в арктическом исполнении.

os1.ru

СБШ, СБУ, ударного, канатного, вращательного бурения

Содержание   

Буровые станки (БС) — самоходное либо стационарное оборудование, используемое для разработки скважин в нефтедобывающей промышленности, строительстве и водоснабжении. Существует 4 основных параметра, характеризирующих буровые станки — диаметр и глубина скважин, а также направленность (вертикальное/горизонтальное) и скорость бурения.

Буровая установка

В данной статье представлены установки для бурения скважин. Мы рассмотрим их разновидности, устройство и технические характеристики, а приведем обзор наиболее распространенных моделей оборудования.

Разновидности оборудования для бурения скважин

Основной характеристикой, в соответствии с которой классифицируется оборудование для разработки скважин, является принцип работы. Выделяют 5 основных способов бурения:

• вращательное;
• шнековое;
• ударное;
• шарошечное;
• ударно-вращательное.

Рассмотрим каждый из способов, а также применяемое для его реализации оборудование, более подробно.
к меню ↑

Станки вращательного (шнекового) бурения

Вращательное бурение осуществляется посредством разработки грунтовых масс вращающейся коронкой, которая с усилием подается вдоль оси скважины. Коронка состоит из нескольких режущих кромок — «перьев», которые контактируя с грунтом скалывают его, тем самым углубляясь вниз. Преимуществом данного способа является высокая скорость, недостатком — возможность применения лишь в почве средней и малой твердости.  При работе в твердых грунтах коронка не срезает, а стирает почву, что приводит к ускоренному износу резцов. Существуют специальные алмазные колонки, однако ввиду высокой стоимости такого оборудования их применение распространено крайне слабой.

Рассмотрим устройство станка вращательного бурения на примере распространенной модели СБР-160, который способен разрабатывать скважины диаметром 160-200 мм на глубину до 25 м. Схема данной машины представлена на изображении.

СБР-160

Все самоходные машины вращательного бурения базируются на  транспортной базе — гусеничной либо колесной. Модель СБР-160 обустроена на основе экскаватора Э-652А, в ней каждая из гусениц оснащена индивидуальным приводом, что значительно увеличивает проходимость машины.

Рабочий узел агрегата состоит из мачты, шнека и вращателя. Мачта представляет собой направляющую конструкцию, в которой смонтирован механизм подачи буровой колонны (шнека). Сам шнек может быть непрерывным либо секционным- пригодным к наращиванию.

Вращатель бурового станка — устройство, приводящее буровую колонну в действие. В СБР-160 вращатель состоит из асинхронного двигателя, патрона, муфты, редуктора и гидроцилиндра, посредством которого производится переключение скоростей. Технические характеристики данной модели предусматривают 4 скорости бурения — 250, 160, 125 и 80 об/мин.

БМ-811

Также в отечественной промышленности распространены следующие станки вращательного бурения:

• УРБ-2А — монтируется на шасси Урал-4320, ЗИЛ-131 либо АМАЗ-43114. Буровые станки серии УРБ-2А приводятся в действие непосредственно от двигателя базового транспорта, они комплектуются насосом типа НБ-50, компрессором для подачи бурового раствора КВ-10 либо 4ВУ1-5 (зависит от модели) и генератором БГ-16. Грузоподъемность штатной лебедки составляет 700 кг. Технические характеристики: диаметр бурения — до 190 мм, глубина — до 100 м;
• Атлас Копко DM-45 и DM-50 — агрегаты на гусеничном ходу, разрабатывают скважины диаметром 150-230 мм на глубину до 53 метров, способны развивать гидравлическое усилие на забой до 200 кН.
• СБР-160А и СБР-160Б — гусеничные станки, предназначенные для бурения горных пород с коэффициентом крепости 1-6. Диаметры бурения — 160, 180 и 200 мм. Модели отличаются между собой технической производительностью, у СБР-160А она составляет 60 м/ч, у СБР-160Б — 30 м/ч.

Среди оборудования от зарубежных производителей выделим станки вращательного бурения Sandvik, произведенные одноименным шведским концерном. В ассортименте компании представлены агрегаты для разработки скважин глубиной 27-45 м и диаметром до 311 мм.
к меню ↑

Шнековое бурение скважин станками типа ЛБУ 50 (видео)

к меню ↑

Станки ударного бурения

Установки для ударного бурения разрабатывают скважину посредством кратковременного воздействия на дно скважины специального инструмента, совершающего возвратно-поступательные движения. В зависимости от принципа работы все буровые станки данного типа делятся на 3 разновидности:

1. Станки ударно-канатного бурения.

Их устройство не предполагает наличия осевого усилия при подаче рабочего инструмента — боек падает на дно скважины под своем весом. Такое оборудование имеет достаточно низкую производительность, но при этом она крайне эффективна при разработке хрупких горных пород.

Рабочий инструмент таких станков имеет вес 1-3 тонны, он подвешивается на лебедке и поднимается посредством кривошипно-шатунного механизма на высоту 1-2 метров над забоем. В процессе разработки на дно скважины заливается вода, размягчающая породу.  Разрушенный грунт периодически удаляется с помощью желонки.

БС-3

Установки для ударно-канатного бурения бывают как крупногабаритные на гусеничном (БС-3) либо колесном ходу (БЖ-6), так и компактные (сборного типа) для разработки скважин на воду. Общим недостатком всех агрегатов является низкая производительность, так как скорость свободного падения рабочего инструмента непосредственно зависит от силы земного притяжения и количество ударов невозможно увеличить выше отметки 50-60 шт/мин.

2. Станки шарошечного бурения.

В таких агрегатах рабочим инструментом выступает шарошечное долото, осуществляющее дробяще-скалывающую разработку породы. Буровой колонне, на которой закреплено долото, сообщается не только возвратно-поступательное движение с большим усилием по отношению к дну забоя, но и вращательное движение.

Шарошечное долото

Такие установки используются для бурения всех типов грунтов — от мягких до особо твердых (включая горные породы), они способы разрабатывать скважины диаметром 72-400 мм. Среди отечественного оборудования выделим станок СБШ-200 (глубина — 30 м, диаметр 190-243 мм) и станок СБШ-250 (глубина — 40 м, диаметр — 214-270 мм). При разработке карьеров чаще всего используется буровой станок БТС 150 на базе гусеничного трактора Т-10М.

3. Станки ударно-вращательного бурения

Установки ударно-вращательного бурения отличаются от ударно-канатных и шарошечных агрегатов тем, что при разработке скважины их рабочий инструмент вращается не только в перерывах между ударами, а непрерывно. При этом забой углубляется за вхождения коронки в грунт в момент удара, а вращение обеспечивает очистку дна скважины от выработанной породы.

Основными признаками оборудования данного типа являются низкий крутящий момент и осевое усилие, при большой ударной нагрузке. Ударно-вращательное бурение демонстрирует максимальную производительность при работе на особо твердых и абразивных породах.

СБУ-125

Среди техники отечественного производства наиболее распространенными установки серии СБУ-125, способные разрабатывать вертикальные и наклонные скважины диаметром до 125 мм на глубину до 22 метров.  Все модели СБУ-125  обустроены на базе гусеничной углепогрузочной машины УП-3.
к меню ↑

Станки колонкового бурения

Установки колонкового бурения чаще всего применяются при исследовательских и строительных работах. Основным их отличием от шнекового и ударного оборудования является то, что выработка грунта осуществляется не по всему периметру скважины, и лишь по радиусу колонкового снаряда, который представляет собой круглую трубу с наваренными на торец твердосплавными режущими зубьями.

При работе внутренняя полость колонкового снаряда заполняется вырезанным грунтом, после чего снаряд поднимается на поверхность и его содержимое извлекается. Такое принцип работы позволяет получать цельную породу, необходимую для проведения геодезических испытаний.

СКБ-4100

Также по колонковому принципу действуют все агрегаты для бурения отверстий в монолитных конструкциях из железобетона. Их рабочий инструмент оснащен специальными алмазными резцами, эффективно вскрывающими материал повышенной твердости.

Среди распространенного оборудования для разработки геологоразведочных скважин выделим станок СКБ-4100 (диаметр до 46 мм, глубина до 700 м) и Атлас Копко С5 (50 мм, до 1000 м).

 Главная страница » Буровые установки

byreniepro.ru

особенности конструкции, классификации, фото и видео

Буровые установки, предназначенные для глубокого бурения, представляют собой целые комплексы колоссальных по мощности спецмашин, повышенной прочности металлоконструкций, грузоподъемных механизмов и прочей дополнительной аппаратуры. Все они связываются в единое целое и управляются с одного пульта с обширной системой средств диагностики и контроля.

Буровые установки глубокого бурения

Установки на глубокое бурение применяются для различных научных, поисковых, добывочных и строительных работ, где требуется устройство масштабных по размерам ям и скважин:

• При разведывательном и установочном сверлении нефтяных и газовых скважин на суше используется буровое оборудование с возможностью углубления в толщу земли на глубину до 1000-10000 метров. Такие установки могут быть как самоходными, так и несамоходными, использующими разные виды бурения:

1. Вертикального направления столба получаемых отверстий,
2. С наклонным расположением скважины,
3. Кустовое бурение групп разведочных отверстий,
4. Буровые работы многозабойного типа.

Буровые установки для бурения скважин под водой, в морских глубинах, где работы осложняются отдалением устья скважины от основания буровой установки посредством толщи воды. Здесь используется несколько разных типов агрегатов с возможностью подводного бурения:

1. Стационарные установки с наличием морской платформы,
2. Стационарные установки с наличием гравитационной платформы,
3. Самоподъемные бурильни,
4. Полупогружные аппараты,
5. Специализированные буровые суда.

Для глубокого бурения взрывных скважин на разработках полезных ископаемых используются мощные перфораторы либо установки колонкового типа, а в труднодоступных местах кроме колонков применяются телескопные перфораторы. Эти агрегаты чаще всего устанавливают на самоходных шасси.

Особенности конструкции

Комплектация буровой установки, предназначенной для глубокого бурения, включает следующие элементы:

• Буровую вышку, оснащенную закреплением всего рабочего инструмента в талевой системе, механизмами подачи и подъема, буровыми трубами.
• Силовой блок с двигателем и приводом к подвижным органам установки.
• Оборудование подачи рабочего инструмента.
• Вращатели буровой системы.
• Лебедочную систему для обеспечения подъема и спуска бурильного оборудования.
• Насосы для прокачки и аппараты для подготовительных и очищающих работ с промывочной жидкостью.
• Сам рабочий буровой инструмент, для глубоких скважин чаще всего роторного типа.
• Металлические основания (базовые площадки) для установки всего оборудования и его блоков, а также удобной транспортировки.
• Блок управления с настроечными и контрольно-измерительными приборами.

Схема установки глубокого бурения

Устройство узлов

Наиболее мощные буровые для глубокого погружения оснащаются транспортными дизельными двигателями. Обычно это быстроходные дизели типа В2 с индексами 300А, 400А, 450, либо М-601.

В процессе монтажа на объекте обязательно выполняется настройка основных рабочих узлов:

1. Установка ротора на глубокое бурение происходит на основании стационарной буровой либо на концах рамы задней консоли транспортного шасси для агрегатов самоходного типа.
2. Привод к ротору может использоваться как общий, так и отдельный, не связанный с движением лебедки, что делается для возможности раздельного управления и исключения аварийных ситуаций.
3. Подача насосов регулируется заранее в допустимых пределах для эффективной промывки конкретной скважины.
4. Подобные установки имеют возможность регуляции насоса через коробку передач посредством изменения числа ходов.

Классификации

Бурение на большую глубину может проводиться в различных целях, для каждой из которых предусматривается специальный аппарат с возможностями погружения на соответствующую глубину, разным типом бурения, особенностями конструкции и комплектации:

1. Д, ДГ, Э — при оснащении разными источниками энергии (дизельным, дизельно-гидравлическим, электро).
2. В отношении общей конструкции – агрегатные, крупноблочные и мелкоблочные.
3. Для устройства скважин по разнотипной технологии.

Установки ДГУ и ЭУ

Дизельно-гидравлические (ДГУ) и электрические (ЭУ) установки предназначаются для постройки глубоких скважин при добыче нефти и газа. Для них возможны:

• Бурение скважин глубиной до 2500 и даже 8000 метров.
• Механизация, автоматизация и полный контроль всех особо трудоемких процессов технологий бурения.
• Возможность получать питание от собственной станции либо от промышленной сети с наличием собственных трансформаторов.
• Универсальность конструкции для возможности транспортировки как в полной сборке, так и отдельными блоками.

ВАЖНО! Преимуществами установок ДГУ и ЭУ являются возможность бурения кустовым методом и повышенная степень механизации всех рабочих процессов.

Установки К

Буровые типа К – это аппараты, используемые для бурения кустовых скважин, то есть для создания отверстий, устья которых расположены близко друг от друга (в пределах одной стройплощадки). Используются на территориях акваторий, поселений, а также в определенных климатических и погодных условиях.

Фото буровой установки для бурения кустовых скважин

Устройства для кустового бурения имеют следующие особенности:

• Применяются для бурения до глубины 5000 метров,
• Имеют специальные устройства для передвижения в пределах стройплощадок (напр., по направляющим в виде рельс),
• Оснащаются превенторами для герметизации устья нефтяных и газовых скважин во избежание выброса содержимого,
• Могут укомплектовываться несколькими типами вышек,
• Содержат комбинированную систему для обогрева помещений местонахождения.
• Могут выполняться в виде модулей для удобства доставки на объект.

ВНИМАНИЕ! Монтаж кустовых установок занимает значительный промежуток времени (до 15-ти суток), поэтому они используются только при больших объемах работ на одном объекте и с учетом особенностей рельефа местности (минимальных строительных затратах на строительство).

Установки БМ

Буровые установки имеют такую важную характеристику, как метод транспортировки и монтажа на объекте. В этом отношении все они делятся на три типа:

1. Агрегатные являются цельными системами и при необходимости перевозки либо транспортируются тяжелогрузами, либо разбираются на отдельные детали и заново монтируются на новом объекте.
2. Крупноблочные состоят из 2-х – 3-х крупных блоков, установленных и транспортируемых на отдельных платформах.
3. Мелкоблочные изготавливаются из 15-ти – 20-ти блоков для удобства транспортировки на универсальном транспорте.

Блочно-модульная буровая установка глубокого бурения

Крупно-и мелкоблочные установки, состоящие из модулей на отдельных платформах, еще называются блочно-модульными (БМ). У каждого вида буровых БМ есть свои преимущества: мелко-модульные проще перевозятся и используются даже в труднодоступных районах, а крупно-модульные экономят трудовые и временные ресурсы на монтажные работы.

ИНТЕРЕСНО! Существуют установки, имеющие универсальный способ монтажа, то есть оснащенные возможностями как агрегатной, так и модульной сборки.

На видео принцип работы буровой установки глубокого бурения:

allspectech.com

Бурильная установка для водных скважин самостоятельно

Бурение скважин воды является достаточно трудоемким технологическим процессом. Производиться оно должно только при наличии специальных инструментов и оборудования. Чтобы осуществить работу, можно как воспользоваться помощью профессионалов, так и постараться сделать все самостоятельно. Однако стоит отметить, что специалисты выделяют несколько способ бурения скважин. Есть немеханический, предусматривающий взрыв или термическое воздействие на почву. Он довольно опасен и сложен, поэтому большее распространение приобрел механический способ, подразумевающий, что разрушение почвы придется совершать буровыми инструментами. 

Методы механического бурения скважин воды 

Механическое бурение также может осуществляться несколькими способами – вращательным и ударным. Ударный способ, в частности, направлен на то, чтобы оказать на породу, подлежащую обработке, наибольшее давление. Под его воздействием материал и начинает разрушаться. Многие же специалисты отдают предпочтение вращательному способу. Его суть заключается в том, чтобы произвести разрушение породы посредством вращательного воздействия бурового инструмента, который во время работы плотно прилегает к почве. Таким образом процесс работы несколько ускоряется. 

Для достижения лучшего результата некоторые комбинируют сразу два способа. При подобном подходе можно использовать разнообразные типы навесного инструмента, а также перфораторы. 

Гидравлический бур для создания скважин 

Для того, чтобы произвести бурение, подходят разные типы инструментов. Одним из самых распространенных является гидравлический бур. Чтобы работать с ним было удобнее, его стоит прикреплять к манипулятору, гидравлическому экскаватору, экскаватору-погрузчику или к погрузчику, оснащенному бортовым поворотом. Такой инструмент окажется подходящим вариантом, если необходимо создать водозабор. К нему также прилагаются такие элементы, как удлинитель и гидровращатель. Оснащен бур еще удобным адаптером, при помощи которого его получится прикрепить к машине, и шнеком. 

Популярность гидравлических буров среди специалистом вполне объяснима. Они отличаются сравнительно доступной стоимостью. Их покупка не потребует существенных денежных вложений. К тому же подобный инструмент можно применять для выполнения самых разнообразных работ. Гидравлический бур отлично подойдет для того, чтобы бурить не только скважины, но даже колодцы. Пригодится он при установке винтовых свай, ограждений и столбов. Главное – уметь правильно работать с этим инструментом. Если не будет соблюдена вертикальная ось самого гидробура и ось источника, то удлинитель и шнек способны в скором времени сломаться. Чтобы этого не произошло, рекомендуется пользоваться направляющей мачтой. Однако если такой не оказалось, то можно попросить кого-нибудь из рабочих контролировать со стороны, в каком состоянии находится вертикаль. 

Другие инструменты для бурения 

Помимо гидравлических буров, выполнять необходимые работы можно при помощи и других инструментов. Так, нередко процесс производится посредством использования пневмоударника, виброгасителя, компрессора и радиально-поршневого гидровращателя. Подобные инструменты следует применять в том случае, если на участке, отведенном под бурение, наблюдается наличие большого количества глины или скальных грунтов. Подойдут они, если почва сильно промерзла в холодное время года. Эти инструменты, как и гидравлический бур, также понадобится прикрепить к экскаватору или манипулятору. Иногда приходится тоже задействовать направляющую мачту. Она окажется необходимой, если глубина скважины должна превышать пять метров. 

Бурильная установка для скважин 

Осуществить бурение можно и с помощью бурильной установки. Следует подчеркнуть, что они весьма разнообразны по своей комплектации и довольно часто требуют использования еще другого оборудования из-за сложности выполняемых работ. Главная же задача бурильных установок – бурение водозаборов. Стоимость подобного оборудования также способна варьироваться. Все зависит от максимальной глубины бурения. Определяющими факторами при ценообразовании еще являются непосредственное назначение установки и ее грузоподъемность. Также важно, каким видом привода и крутящим моментом она обладает. 

Основные виды бурильных установок 

На данный момент выпускаются несколько видов подобного оборудования, каждый из которых имеет свои определенные характеристики. Есть компактные бурильные установки. Их еще называют переносными или портативными. Они окажутся полезными при проведении разнообразных экологических исследований или бурении скважин на песок, а не на воду. Используют их еще часто ученые, занимающиеся поиском полезных ископаемых. Основное преимущество таких установок – малый вес. Их легко перемещать между локациями. Работать с ними просто. Для этого необязательно обладать какими-либо специальными навыками и знаниями. Кроме того, при необходимости их также получится использовать для того, чтобы создать небольшой водозабор, которого хватит для обеспечения водоснабжения дачи или дома. 

Для более сложных и масштабных работ лучше подойдут крупногабаритные бурильные установки. Они оснащены специальным буровым насосом. В нем, в свою очередь, содержатся песок и буровой раствор. В некоторых случаях песок заменяют особой кислотой. Подобные установки можно заметить там, где осуществляется добыча нефти или сооружаются артезианские водозаборы. 

Конструкция бурильных установок 

Между тем, независимо от конкретного вида, все бурильные установки обладают практически одинаковой конструкцией. В них имеется буровой насос, работа которого обеспечивается за счет гидравлического двигателя. В этом устройстве производится нагнетание раствора. Потом же раствор очищает от выработанной почвы забой. Также в конструкции бурильной установки предусмотрен такой элемент, как вертлюг. Его главная функция заключается в том, чтобы поддержать буровые трубы и обеспечить непрерывное движение бурильных инструментов во время работы. Одной из основных составляющих любой бурильной установки считается лебедка. Именно с ее помощью получается выполнять разные технологические операции. К примеру, она позволяет спускать и поднимать обсадные и буровые трубы. Посредством лебедки оборудование получает необходимое ему ускорение. Она отвечает и за вращение ротора. 

А вот чтобы обеспеченное лебедкой вращение становилось поступательным вертикальным перемещением и выражалось на работе буровых труб и крюков, необходима так называемая талевая система. Предусмотрена и особая циркулярная система. Она состоит из механизмов, которые вначале изготавливают, хранят, а потом выдают буровой раствор. 

Создание бурильной установки 

Обустройство участка, отведенного под строительство жилого дома, невозможно представить без обеспечения водоснабжения. Именно поэтому и производится бурение скважин. Однако нет необходимости всегда обращаться за помощью к специалистам. Дело в том, что их услуги, а также аренда или покупка техники и инструментов, потребуют больших затрат. В некоторых случаях намного выгоднее попробовать создать бурильную установку самостоятельно. Конечно, для этого надо обладать некоторыми знаниями и закупить определенные элементы. Но в целом подобная сборка становится выгодным вариантом. 

Преимущество самодельных бурильных установок 

Бурильные установки, сконструированные самостоятельно, обладают целым рядом преимуществ и это не только доступная цена. В частности, подобное оборудование обладает меньшим весом, чем профессиональная конструкция. Их удобно использовать и перевозить на различные участки, где требуется произвести бурение скважин. При этом размеры установки тоже довольно компактны, в результате чего для перемещения не понадобится привлекать дополнительно какую-либо специальную технику. Очень легко можно осуществить демонтаж элементов и их сборку. По своим техническим характеристикам оборудование совсем не уступает аналогам, выпущенным на производстве. С его помощью получается бурить скважины даже на труднодоступном участке. 

Таким образом, самодельная бурильная установка действительно станет хорошей альтернативой для тех, кто не готов затрачивать большие сумму на обустройство водоснабжения. 

Процесс создания бурильной установки 

Чтобы самостоятельно сделать бурильную установку придется приобрести некоторые необходимые детали. Так, потребуется иметь болгарку, разводной ключ, оцинкованную трубу и сгон. Еще не обойтись без сантехнического креста, разводного ключа и специального инструмента, который пригодится при создании внешней дюймовой резьбы. 

Когда все инструменты будут готовы, можно приступать к работе. Для этого придется вначале сделать на концах труб небольшую резьбу в два сантиметра. Затем к их концам дополнительно привариваются несколько заостренные металлические пластины, которые в дальнейшем будут выступать как наконечники. Потом трубы надо закрепить в крест и сгон. Чтобы обеспечить подачу воды, к одному из отверстий нужно присоединить насосный или простой водопроводный шланг. Далее посредством сгона производится соединение деталей с резьбовыми соединениями. Оно происходит следующим образом – к нижнему концу трубы подключается отрезок с наконечником. 

Затем нужно сделать основу бурильной установки. Она должна выглядеть как стойка, на которой присутствуют все главные элементы оборудования. Чтобы ее сделать, надо сварить опоры и основную стойку с применением квадратного профиля. На следующем этапе к этому профилю прикрепляется мотор и платформа. Однако важно расположить квадратный профиль таким образом, чтобы в ходе работы он не испытывал затруднений при перемещении по стойке. Что же касается мотора, то для нормальной работы вполне хватит мощности в 0,5 лошадиных сил. 

Когда эти работы будут выполнены, следует проверить, как функционирует конструкция. При подключении воды она в главный рабочий инструмент должна поступать жидкость. Если наблюдается проблемы, то стоит проверить расположение всех элементом. Если же все действует нормально, то на трубах с торцевой стороны останется соорудить проточку. Она понадобится для размещения шариковых подшипников. На заключительном же этапе рекомендуется обеспечить устройство влагоизоляцией. Для этого вполне сгодится полипропилен. 

Посредством подобного устройства получится самостоятельно заниматься бурением скважин воды на своем участке. Проводить работы с ним просто. Однако тем, кто не уверен в своих силах, все-таки лучше обратиться к профессионалам, которые и обеспечат высокое качество выполняемых работ.

superarch.ru

Буровые установки глубокого бурения

Скважину бурят при помощи буровой установки, представля­ющей собой сложный комплекс машин, механизмов, аппарату­ры, металлоконструкций, средств контроля и управления, распо­ложенных на поверхности.

В комплект буровой установки входят: вышка для подвешива­ния талевой системы и размещения бурильных труб, оборудова­ние для спуска и подъема инструмента, оборудование для подачи и вращения инструмента, насосы для прокачивания промывочной жидкости, силовой привод, механизмы для приготовления и очи­тки промывочной жидкости, механизмы для автоматизации и механизации спускоподъемных операций (СПО), контрольно-измерительные приборы и вспомогательные устройства. В комплект установки входят также металлические основания, на которых монтируется и перевозится оборудование.

Различные условия и цели бурения при наличии большого разнообразия глубин и конструкций скважин не могут быть удовлетворены одним типоразмером буровой установки, поэтому отечественная промышленность (ОАО «Уралмаш» и ОАО «Волгоградский вой техники») выпускает ряд буровых установок (БУ).

ОАО «Уралмаш» выпускает комплектные буровые установки и наборы бурового оборудования (НБО) для бурения нефтяных и газовых скважин глубиной 2500… 8000 м с дизельными(Д) и дизель-гидравлическим (ДГ) приводами, электрическим приводом переменного тока (Э) и регулируемым (тиристорным) электроприводом постоянного тока (ЭР) с питанием от промышленных сетей, а также от автономных дизель-электрических станций (ДЕ).

Волгоградский завод буровой техники (ВЗБТ) производит комплектные буровые установки для бурения нефтяных и газовых скважин глубиной 1000…3500 м с дизельным (Д) и дизель-гидравлическим (ДГ) приводами, электрическим при­водом переменного тока (Э) и регулируемым (тиристорным) электроприводом постоянного тока (ЭП) с питанием от промышленных сетей, а также от автономных дизель-электричес­ких станций (ДЭП).

Буровую установку для бурения конкретной скважины или груп­пы скважин выбирают по допускаемой нагрузке на крюке, кото­рую не должна превышать масса (в воздухе) наиболее тяжелой обсадной колонны.

Использование установок более высокого класса, чем это тре­буется по конструкции скважины, нерационально, так как, не давая существенного повышения скорости бурения, это приводит к увеличению стоимости работ. При выборе типоразмера и модели установки данного класса следует учитывать конкретные геоло­гические, климатические, энергетические, дорожно-транспорт­ные и другие условия бурения. В соответствии с этим выбирается тип привода (дизельный, электрический и т.д.), а также схема монтажа и транспортировки буровой установки. Каждая буровая установка характеризуется схемами транспортирования, монта­жа и монтажно-транспортной базой. Установки для бурения сква­жин на нефть и газ подразделяются на самоходные и несамоход­ные. В странах СНГ бурение на нефть и газ осуществляется в основ­ном несамоходными буровыми установками.

Для несамоходных буровых установок характерны следующие три метода монтажа и транспортировки: агрегатный (индивиду­альный), мелкоблочный и крупноблочный.

Агрегатный метод заключается в индивидуальной транс­портировке и монтаже каждого агрегата установки и применя­ется, как правило, при ее первичном монтаже. Для повторного и последующего монтажа агрегатным способом установку разби­рают на агрегаты и узлы и перевозят на универсальном транспорте на новую точку бурения, где вновь монтируют оборудование и сооружения. Этот метод связан с большим комплексом трудоемких работ (строительных, плотничных, слесарных, подсобно-вспомогательных и др.), выполняемых при разборке и монтаже буровых установок на новом месте, что вызывает увеличение сроков монтажа. Поэтому агрегатный метод в настоящее время применяется редко, в основном при бурении опорных скважин, монтаже буровых установок большой грузоподъемности и при перевозке установок на большие расстояния.

Мелкоблочный метод заключается в том, что агрегаты и узлы установки перевозят и монтируют на металлических ос­нованиях. Такое основание со смонтированным на нем каким-либо узлом установки составляет мелкий блок (секцию-модуль). Число таких блоков определяется конструкцией установки, ус­ловиями разработки месторождения и географическими условиями. Обычно буровая установка расчленяется на 15…20 мел­ких блоков, габаритные размеры и масса которых позволяют пе­ревозить их на универсальном транспорте, а в труднодоступных районах — на вертолетах.

Этот метод монтажа буровых установок широко применяют в разведочном бурении, а в некоторых районах и в эксплуатацион­ном бурении, когда из-за сложных природно-географических ус­ловий невозможно перевозить установки крупными блоками.

Крупноблочный метод заключается в перевозке агрега­тов и узлов установки крупными блоками на специальном транс­порте (тяжеловозах, подкатных тележках на гусеничном или пневмоколесном ходу), установке блоков на фундаменты и соедине­нии коммуникаций между ними. При этом буровую установку расчленяют на два-три блока массой по 60… 120 т. Крупный блок состоит из металлического основания, перевозимого на специ­альных транспортных средствах, и смонтированных на нем агре­гатов и узлов буровой установки, кинематически связанных меж­ду собой. При перевозке таких блоков практически не нарушают­ся кинематические связи узлов установки и коммуникаций, не демонтируются укрытия, что позволяет исключить трудоемкие работы, выполняемые при других методах монтажа, такие как строительные, плотничные, слесарные и ряд подсобно-вспомога­тельных. Применение крупных блоков позволяет сократить сроки монтажа буровых установок до минимума. Однако промышленное обустройство нефтяных площадей, наличие линии высоковольт­ной передачи, железных и шоссейных дорог, а также ограниче­ния, налагаемые охраной земельных угодий, снижают возможно­сти применения этого способа, особенно в центральных районах страны. В то же время обычный и мелкоблочный методы монтажа буровых установок занимают много времени и резко снижают про­изводительность буровых установок.

Промышленностью выпускаются буровые установки, изготов­ленные так, что они могут перевозиться в зависимости от местных условий различными способами. Эти установки называются установками универсальной монтажеспособности.

Буровые вышки и оборудование для спуска и подъема бурильной колонны

Процесс бурения сопровождается спуском и подъемом бурильной колонны в скважину, а также поддержанием ее на весу. Масса инструмента, с которой приходится при этом оперировать достигает многих сотен килоньютонов. Для того чтобы уменьшить нагрузку на канат и снизить установочную мощность двигателей применяют подъемное оборудование (рис. 2.2), состоящее из вышки, буровой лебедки и талевой (полиспастовой) системы. Талевая система, в свою очередь, состоит из неподвижной части — кронблока (неподвижные блоки полиспаста), устанавливаемого наверху фонаря вышки, и подвижной части — талевого блока (подвижно­го блока полиспаста), талевого каната, крюка и штропов. Подъем­ное оборудование является неотъемлемой частью всякой буровой установки независимо от способа бурения.

Буровая вышка предназначена для подъема и спуска бурильной колонны и обсадных труб в скважину, удержания бурильной ко­лонны на весу во время бурения, а также для размещения в ней талевой системы, бурильных труб и части оборудования, необхо­димого для осуществления процесса бурения. Буровые вышки раз­личаются по грузоподъемности, высоте и конструкции Буровые вышки для буровых установок завода «Уралмаш» изготавливаются следующих типовНаиболее серьезной опасностью при работе на буровых вышках является частичное или полное их разрушение. Основная причина, приводящая к падению или разрушению вышек — недостаточный надзор за их состоянием в процессе длительной эксплуатации. По этим причинам были введены изменения в правилах безопасности предусматривающие обязательные периодические проверки вышек, в том числе с полной разборкой и ревизией их деталей, а также испытания с нагружением вышек в собранном виде.

Кроме того, вышка должна подвергаться тщательному осмотру проверке каждый раз до начала буровых работ, перед спуском обсадных колонн, освобождением прихваченной бурильной или обсадной колонны, при авариях и после сильных ветров (15 м/с для открытой местности, 21 м/с для лесной и таежной местности, а также когда вышка сооружена в котловане). Вышки мачтового типа монтируются в горизонтальном положении, а затем подни­маются в вертикальное положение при помощи специальных уст­ройств. Транспортировка вышки осуществляется в собранном виде вместе с платформой верхового рабочего в горизонтальном поло­жении на специальном транспортном устройстве. При этом тале­вая система не демонтируется вместе с вышкой. При невозможно­сти из-за условий местности транспортирования вышки целиком она разбирается на секции и транспортируется частями универ­сальным транспортом.

В практике бурения кроме вышек мачтового типа продолжают использоваться вышки башенного типа, которые собираются ме­тодом сверху—вниз. Перед началом монтажа на вышечном осно­вании монтируют подъемник. После окончания сборки вышки подъемник демонтируют.

Одновременно с монтажом буровой установки и установкой вышки ведут строительство привышечных сооружений. К ним относятся следующие сооружения.

1. Редуктор (агрегатный) сарай, предназначенный для укрытия двигателей и передаточных механизмов лебедки. Его пристраивают к вышке со стороны её задней панели в направлении, противоположном мосткам. Размеры редукторного сарая определяются типом установки.

2. Насосный сарай для размещения и укрытия буровых насосов и силового оборудования. Его строят либо в виде пристройки сбоку фонаря вышки редукторного сарая, либо отдельно в стороне от вышки. Стены и крышу редукторного и насосного сараев в зависимости от конкретных условий обшивают досками, гофрированным железом, камышитовыми щитами, резинотканями или полиэтиленовой плёнкой. Использование некоторых буровых установок требуется совмещение редукторного и насосного сараев.

mirznanii.com

Буровые установки. Описание, типы.

Буровая установка или буровая — комплекс бурового оборудования и сооружений, предназначенных для бурения скважин. Состав узлов буровой установки, их конструкция определяется назначением скважины, условиями и способом бурения.

Наземная буровая установка для разведки и разработки месторождений нефти и газа в общем виде включает следующее оборудование:

• Буровая вышка,
• Буровая лебёдка,
• Система верхнего привода или ротор с вертлюгом,
• Буровой ключ
• Шпилевая катушка
• Буровые насосы,
• Емкости,
• Оборудование для приготовления бурового раствора,
• Оборудование очистки бурового раствора от шлама,
• Цементировочный агрегат
• Противовыбросовое оборудование
• Мостки и склад хранения буровых труб, трубный кран,
• Генератор для обеспечения работы электроприводов оборудования

Применение буровых установок

• Бурение неглубоких (до 25 метров) скважин небольшого диаметра (76-219 мм) при сейсморазведке и инженерных изысканиях.
• Бурение скважин средней глубины (до 600 м) — структурных и поисковых скважин на твёрдые полезные ископаемые.
• Бурение глубоких (до 6000 м) разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ.
• Капитальный ремонт и испытания скважин на нефть и газ.
• Бурение скважин на воду или малая буровая установка
• Бурение неглубоких (до 32 м) скважин большого диаметра (до 1,5 м) для строительства буронабивных свай (свайные фундаменты).
• Бурение взрывных скважин на открытых горных выработках и в шахтах.
• Сверхглубокое бурение (до 15000м) разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ. ( В России первая сверхглубокая скважина была пробурена глубиной 12261 метров на Кольском полуострове)

Органоструктура буровых установок

• Исполнительные органы (вышка, буровая лебёдка, СВП , ротор, талевая система, буровой насос…)
• Энергетические органы (дизельные и электродвигатели, силовая пневмо- и гидросистема, приводы)
• Вспомогательные органы (металлоконструкции основания, укрытий, механизмы передвижения, мост приёмный, вспомогательная лебёдка, тали, системы освещения, водоснабжения, отопления, вентиляции, эвакуации)
• Органы управления (системы пневмо- и электроуправления)
• Органы информации (система контроля параметров бурения)

Классификация буровых установок

По виду работ:

• для эксплуатационных работ.
• для разведочных работ.
• для технических скважин.

По способу бурения делятся на установки:

• вращательного бурения.
• вращательно-ударного бурения.
• ударного бурения.
• ударно-вращательного бурения.
• вибрационного бурения.
• огнеструйного бурения.
• разрядно-импульсного бурения.

По типу привода:

• электрические буровые установки.
• электрогидравлические буровые установки.
• дизельэлектрические буровые установки.
• дизельные буровые установки.

По технике передвижения:

• самоходные буровые установки.
• передвижные буровые установки.
• стационарные буровые установки.

По вариантам дислокации:

• наземные.
• морские.

oilloot.ru