Буровое оборудование, Основные сведения о буровых установках - Буровые установки

Основные сведения о буровых установках

В современных условиях проведения буровых работ принято различать понятия "буровой станок", "буровой агрегат" и "буровая установка". Под Буровым станком понимают собственно машину, предназначенную для бурения скважин, осуществляющую вращение породоразрушающего инструмента, спуск и подъем снаряда в скважину и другие функции. Буровой насос и приводной двигатель в понятие "буровой станок" не входят.

Буровой агрегат - это комплекс основных машин и механизмов, необходимых для бурения скважины. Сюда относятся: собственно буровой станок, приводной двигатель с пусковым устройством, трансмиссия, промывочный насос с приводом, электрогенератор.

Под Буровой установкой понимают комплекс наземных сооружений, бурового и энергетического оборудования, необходимый для бурения скважины. В состав комплекса входят: буровой агрегат, вышка (мачта), буровое здание (укрытие), передвижная электростанция и пр.

Буровые установки должны соответствовать климатическим, геологическим и дорожным условиям, а также конструкциям скважины и целям бурения (на твердые полезные ископаемые, на нефть и газ, на воду, выполнение геофизических исследований и др.).

По транспортабельности буровые установки делят на:

    -стационарные (не имеют собственной транспортной базы, перемещаются блоками с использованием универсальных транспортных средств); - самоходные (смонтированы на базе автомашин, тракторов и др.); - передвижные (смонтированы на собственной транспортной базе и перемещаются буксировкой); - переносные (легко разбираются на узлы малой массы, транспортируются вручную или вьюками; предназначены для бурения неглубоких скважин в труднодоступных районах).

В связи с этими многообразными условиями бурения было разработано три параметрических (размерных) ряда:

Установки и станки для бурения на твердые полезные ископаемые (ГОСТ 29233-91) (типа УКБ и СКВ).

Установки для бурения гидрогеологических скважин (ГОСТ 28802-90) (типа УГБ).

Установки для бурения геофизических и структурно-поисковых скважин (ГОСТ 16151-82) (типа УРБ).

В настоящее время, в условиях рыночной экономики и организаций с малым количеством буровой техники, такое деление во многом потеряло смысл. Установки УРБ и УКБ успешно используются для бурения гидрогеологических скважин, а установки УРБ для бурения скважины на твердые полезные ископаемые.

Буровой станок состоит из:

    - вращателя (для передачи крутящего момента породоразрушающему инструменту); - механизма подачи (для поддержания заданной осевой нагрузки на забой); - коробки перемены передач; - лебедки и других устройств.

Вращатели бывают:

    - шпиндельными (верхняя бурильная труба закрепляется в зажимном патроне шпинделя, который передает вращение бурильной колонне); - роторные (ведущая труба бурильной колонны и отверстие вращающегося стола ротора имеют граненные поверхности, благодаря чему обеспечивается вращение и осевое перемещение ведущей трубы); - подвижные (вращатель с помощью специальных устройств - например, гидравлическая система - перемещается по направляющим мачты установки).

Механизмы подачи делят на пять основных типов:

    - реечно-шестеренчатый; - поршневой с гидравлическим приводом; - винтовой; - цепной или канатный; - рычажно-шарнирный.

Коробка передач служит для ступенчатого изменения частоты вращения бурового снаряда и барабана лебедки, которая служит для спускоподъемных операций с буровым снарядом, обсадными трубами и другими вспомогательными инструментами.

В то же время целесообразно в качестве основного критерия классификации буровых установок (агрегатов, станков) принять тип вращателя. Для каждого вращателя существуют свои характерные типы механизмов подачи и способы передачи мощности исполнительным органам, что и определяет их конструктивные отличия.

Кроме того, отечественные буровые установки могут быть разделены на следующие основные типы:

    * Установки со Шпиндельным вращателем. * Высокооборотные низкомоментные буровые установки с Подвижным вращателем с частотой вращения до 1500 - 3000 об/мин. * Низкооборотные высокомоментные буровые установки с Подвижным вращателем с частотой вращения менее 600 об/мин. *Среднеоборотные высокомоментные буровые установки с Подвижным Вращателем с частотой вращения 600 - 1200 об/мин и крутящим моментом более 200 - 300 даН м.

Буровые установки каждого типа имеют характерную конструктивную схему и параметры технических характеристик, определяющие их технологические возможности и области использования.

В настоящее время (на 01.01.1997 г.) наиболее распространены установки шпиндельного типа, удельный вес которых в буровом парке МПР РФ достигает 40% и роторные - 33%. Установки с подвижным вращателем составляют 27%, хотя следует отметить, что в разработке и на стадии подготовки к производству находится большое количество установок этого типа.

Для оценки тенденций развития бурового машиностроения целесообразно рассмотреть, как изменилось распределение буровых установок по типу вращателя за последние 10 лет. Так, на 01.01.1986 г. количество шпиндельных станков составляло 76%, роторных-18% и с подвижным вращателем - 6%.

Из приведенных данных видно, что доля шпиндельных станков существенно сократилась, а число установок с подвижным вращателем и роторных существенно возросло.

Особенно высокий рост буровых установок с подвижным вращателем (21%) объясняется технологическими и эксплуатационными преимуществами этих установок, которые применяются как при колонковом, так и при бескерновом бурении.

Развитие буровой техники для проходки инженерно-геологических скважин происходит за счет использования навесных агрегатов и приспособлений к гидрофицированным установкам, а также повышения их максимального крутящего момента и грузоподъемности для обеспечения возможности бурения полыми шнеками со съемным керноприемником.

Тенденции развития бурового оборудования для проходки гидрогеологических скважин тесно связаны с постоянно растущими потребностями в подземных водах различного назначения. Наиболее перспективной технологией бурения на воду является проходка скважин с использованием двойной концентрической колонны бурильных труб с выносом осколочных фракций горных пород по центральному каналу внутренней трубы

Похожие статьи




Буровое оборудование, Основные сведения о буровых установках - Буровые установки

Предыдущая | Следующая