Общие принципы классификации буровых установок
Совокупность техники для проведения комплекса бурильных работ попадают под общий технический термин – классификация буровых установок. Типология оборудования различает главные параметры для эксплуатации конструкций:
- Вид работ.
- Технические параметры процесса (метод бурения).
- Используемое питание.
- Способ передвижения.
- Место применения.
Виды буровых установок
Комплекс устройства и смежных агрегатов для оборудования скважин используется в таких промышленных сферах, как:
- нефтедобывающая и газодобывающая отрасль;
- строительство;
- горнодобывающая отрасль;
- при геологоразведке.
В научных исследованиях применяются установки, модифицированные под добычу геологических образцов.
Буровые установки комплектуются в зависимости от следующих параметров:
- назначения скважины;
- с учетом климатических зон;
- параметров грунта.
В строительстве и при некоторых методах геологоразведки используют передвижные или самоходные буровые установки.
Переносные комплексы или отдельные конструкции применяются при геологоразведке в горных массивах.
В зависимости от технических параметров работ, свайные установки классифицируются по типу привода, или способом питания на следующие подгруппы:
- Дизельные – конструкции небольшой мощности, осуществляют бурение до 100 м, отличаются высокой мобильностью.
- Электрические – небольшая мощность техники позволяет в короткие сроки устанавливать артезианские скважины.
- Электрогидравлические – использование распространенного типа питания, позволяет применять технику во всех сферах.
- Дизельно-электрические – применяется в оборудовании высокой мощности для использования в твердых, горных породах на значительную глубину (до 6 тыс. м).
В зависимости от климатической зоны, агрегаты имеют категорию: плавучие буровые (предназначены для работ на воде), наземные.
Классифицирование установок по методу бурения
Для механического разрушения породы используется несколько способов бурения.
Шнековое. Технический параметр работ подразумевает резцовое разрушение породы буровым механизмом с одновременным выбросом ее на поверхность.
Шарошечное. Разрушение породы происходит ударным способом, при котором порода истирается и выносится на поверхность воздушным потоком.
Ударно-вращательный способ бурения осуществляется машинами с установленным пневматическим ударником. Выброс породы происходит за счет работы дополнительного оборудования – компрессора.
Виды буровых установок, используемых для определенных пород
Для проделывания скважин, технически подходящих к конкретному типу породы, используют несколько видов механизмов.
Установки вращательного типа бурения. К забою машины установлен вращающийся механизм, который вырезает породу. В качестве ударника используется утяжеленная коронка или долото.
Вращательно-ударные установки. Вырезка породы осуществляется одновременным вращением забоя и ударными тактами. Долото или ударная болванка имеет армирующий усилитель. В некоторых случаях устанавливается алмазная коронка.
Ударный (снарядный) способ. Для проделывания отверстий в рыхлых, осадочных породах, применяют метод на основе ударов по установленному забою. Метод ударного бурения используется для получения отверстий не более 100 м.
Конструкции вибрационного типа. Через магистрали двойных труб подается вибрация от генератора, который является вторичной машиной бурового модуля. Виброзонд осуществляет вырезку породы и по смежным механизмам выбрасывает ее наверх.
Комплекс огнеструйного бурения. Для установки скважины в твердых, кристаллических горных породах, используют газовые струи для разрушения основы грунта. Установка приводится в рабочее состояние с помощью газа, который производит горение в недрах.
Разрядно-импульсное бурение производит разрушение и выброс породы с помощью электроимпульсов. Применяется при глубинной работе.
Взрывное бурение применяют при геологоразведке в горных массивах и труднодоступных местах.
Классификация по типу бурового вращателя
В зависимости от специфики вращательного механизма, конструкции подразделяются на несколько видов.
Шпиндельный механизм вращателя. Машины с такой модификацией вращателя считаются технически устаревшими, используются для комплектации скважин до 200 м в небольших промышленных предприятиях.
Установка роторного вращателя позволяет эксплуатировать комплекс в осадочных и горных породах на глубину выше средней.
Подвижный вращатель – современная технология, применяемая во всех отраслях, позволяет получать отверстия как при сверхглубоком, так и при поверхностном бурении.
Виды выполняемых работ
В зависимости от параметров выполняемых задач, эксплуатируемое оборудование имеет подкатегории:
- эксплуатационная техника;
- разведывательные устройства;
- машины для технических и вспомогательных процессов.
Эксплуатационные комплексы используются на предварительных заборах породы для дальнейших работ и исследований грунта. При инженерных работах параметр скважин имеет незначительную глубину.
Разведывательные машины используются для геологических поисков полезных ископаемых. В геологоразведке применяют для нахождения нефти и газа.
В этих же процессах для исследования водяных пластов и бурения артезианских скважин.
Вспомогательное оборудование используется для проделывания скважин под сваи в строительстве при укладке фундамента различной глубины и назначения.
Классификация установок по глубине выполняемых работ
Комплексы буровых установок по глубине проделанной скважины подразделяются на:
- Машины поверхностной (неглубокой) глубины до 600 м.
- Машины средней глубины скважин до 6 тыс. м.
- Глубинные комплексы более 6 тыс. м.
Каждая машина может оснащаться электрическим, гидравлическим или дизельным приводам. Метод получения скважин зависит от комплектации машины под вид конкретной работы.
Наземные буровые модули устанавливаются непосредственно на грунт, независимо от того предусмотрена ли транспортная опора или агрегат переносной.
Морские комплексы устанавливаются на плавучие опоры с разными схемами монтажа к подводному дну. Амортизационные комплектующие позволяют эксплуатировать при значительном колебании поверхности.
Классифицирование по способу передвижения
Буровые комплексы имеют типологию по способу передвижения.
Переносные
Техника небольших размеров используется для бурения до 200 м. Эти машины имеют небольшой вес (до 1000 кг), быстро комплектуются на участке, не требуют наличия сертификатов соответствия при буровых работах. Поскольку все элементы агрегата разбираются, переносятся и собираются на месте непосредственно – второе название малогабаритных установок – переносные буровые.
Чаще всего используется электрический привод, поскольку необходимое питание составляет 220 V. Такие агрегаты наиболее распространены при бурении водяных колодцев и артезианских скважин.
Переносные ручные
Разновидность малогабаритного оборудования используется для ремонта скважин, при мелком строительстве для отверстий под сваи и столбы, при монтаже отопительных систем.
Самоходные
Агрегат располагается на транспортном средстве большой грузоподъемностью. Оснащена установка рамой и кабиной. Для передвижения данного вида оборудования не требуется дополнительного транспорта.
Агрегат устанавливается на основу гусеничных тракторов, вездеходов, как наиболее распространенный вариант, используется рама КАМаЗ. При использовании установки при водном бурении используются катера или другой водный транспорт.
Самоходные буровые установки применяются в промышленной сфере для установки свай при промышленном строительстве, при добыче нефти и газа, реже в мелком хозяйстве. Используется гидравлическая или механическая система, при питании от двигателя буровой, электродвигатель или гидромотор.
К преимуществам самоходных буровых установок можно отнести следующие критерии:
- Возможность использования в труднопроходимой и горной местности, за счет монтажа установки на соответствующую основу.
- Использование канатного способа для скважин.
- Установку не нужно демонтировать после использования.
- Возможность эксплуатации в качестве стационарного агрегата.
- Более дешевый ремонт, в сравнении со стационарными машинами.
К самоходным агрегатам относят класс гидравлических машин. Преимущество гидравлической системы состоит в том, что агрегат не нуждается в электропитании. Бурение осуществляется за счет веса утяжеленного бура.
Стационарные
Буровые агрегаты, оборудованные дополнительными опорами и монтажными элементами. Изготавливаются по типу блочного модуля, применяются при нефтедобыче и газодобыче. Модули оснащаются вышками с электронным управлением буровых работ.
В качестве дополнительных блоков в модули устанавливаются системы очистки, обогревательные установки и прочее оборудование. Для производства нефтяных скважин в условиях пониженных температур, разрабатываются стационарные буровые с дополнительными блоками питания для поддержания рабочей температуры.
Загрузка...