БУРЕНИЕ РАЗВЕДОЧНЫХ СКВАЖИН КАК ОБЪЕКТ АВТОМАТИЗАЦИИ
Сооружение геологоразведочной скважины, например, традиционным колонковым способом, включает в себя проведение следующих процессов и операций: 1) транспортирование буровой установки
к месту бурения скважины; 2) подготовка площадки для бурения; 3) монтаж бурового оборудования на устье скважины; 4) подъем мачты в рабочее положение и ее установка под необходимым углом;
5) бурение скважины и извлечение керна; 6) проведение в скважине необходимых опытных работ, измерений и наблюдений; 7) опускание мачты (или ее демонтаж); 8) демонтаж всего оборудования; 9) ликвидация скважины и рекультивационные работы.
Процесс бурения (п. 5) может быть также расчленен на различные операции: а) спуско-подъемные операции; б) собственно углубление скважины (бурение); в) заклинивание керна; г) извлечение керна из колонковой трубы; д) погружение и извлечение обсадных труб. Спуско-подъемные операции, в свою очередь, включают в себя ряд последовательных или совмещаемых операций, требующих использования многочисленных и разнообразных механизмов.
Процессу бурения могут сопутствовать и другие работы, в тЬм числе по измерению и изменению направления трассы скважины, кернометрические работы, подъем ориентированного керна, отбор проб воды и газа для химического анализа и пр.
В зависимости от выбранного способа бурения скважины, принятой в используемом буровом станке схемы производства спуско-подьемных
операций и других условий количество и характер выполняемых при бурении механических операций по сравнению с перечисленными могут изменяться. Так, современные прогрессивные конструктивные1 схемы буровых станков предусматривают возможность производства спуско-подъемных операций без использования лебедок, а следовательно, и мачт. Но многие операции в бурении аналогичны и в ос-‘ новных своих чертах повторяются при любых способах. Главное состоит в том, что практически все операции в бурении, как и в целом весь процесс сооружения скважины, могут быть автоматизированы, т. е. выполняться от начала и до конца без участия человека. Об этом свидетельствует успешное использование отечественных автоматических устройств при бурении скважин на Луне.
С учетом отмеченного процесс сооружения геологоразведочной скважины может быть автоматизирован по следующим направлениям:
1) полная автоматизация всего бурового процесса или большей части выполняемых операций;
2) автоматизация отдельных трудоемких операций (например, спуско-подъемных, монтажно-демонтажных и др.);
3) автоматизация собственно процесса углубления скважины (автоматическое регулирование режимных параметров с целью достижения по выбранному критерию или группе критериев требуемого или наилучшего положительного эффекта).
Именно последнее третье направление наиболее интенсивно развивалось и обсуждалось в отечественной научно-технической литературе в последние 15 лет. Значительный вклад в развитие этого направления внесли Е. А. Козловский, P. X. Гафиятуллин, В. М. Питерский, М. А. Комаров, Д. Н. Башкатов, И. П. Петров, А. Е. Козловский, Г. А. Воробьев, Б. А. Новожилов, С. А. Вареца и др.