БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ
Для осуществления бурения скважин с обратной промывкой зарубежные фирмы «Вирт», «Зальцгиттер» (ФРГ), «Фаллинг» (США), предприятия ГДР, Румынии и других стран выпускают специальные буровые станки с комплектом необходимого инструмента, а также навесное оборудование, используемое с помощью автокранов.
В табл. 11.1 приведены краткие сведения о зарубежных буровых установках.
Кунгурским машиностроительным заводом разработаны и выпущены отечественные буровые агрегаты 1БА15К (рис. 11.3) Для бурения с обратной и прямой промывкой (табл. 11.2).
Бурение с обратной промывкой в СССР начали внедрять в 1967 г., когда по инициативе институтов ВОДГЕО, ПНИИС и ряда производственных организаций для этой цели стали использовать серийно выпускавшиеся буровые установки вращательного и ударного бурения. Их укомплектовывали дополнительным оборудованием и частично изменяли конструкцию. Для бурения с обратной промывкой были применены роторные установки УРБ-2А, УРБ-ЗАМ, 1БА15В, ударные УГБ-ЗУК, УГБ-4УК, шнековые УШБМ-16.
Рис. Н. З. Буровой агрегат 1БА15К:
/ — буровой блок; £ — ыачта; Я — верг — яюг; 4 — рабочая труба; 5 — откаднбй ротор; 6 — такелажный блок; 7 — блок
Прожекторов
Страна |
Фирма |
Тип станка |
Способ бурения |
К • " Л 0) ЗЙ о5 52“ £5ш |
* Я ^ у і г і й И В я & 3 аз* Я ей * | а..! Й «я |
ФРГ |
«Зальцгиттер» «Вирт» |
РБ-150 Бш-гоо БЧУ-ЗОО Ь2 ЬЗ Ь4 ЫО |
Ударный н всасывающий вакуум — и центробежными насосами Грейферный и всасывающий вакуум — и центробежными насосами Ударный н всасывающий с эрлифтом Всасывающий с эрлифтом |
200 200 450 380 380 600 600 |
275 1275 1500 1000 1500′ 2000 3000 |
Румыния |
РА-12 |
Ударный н всасывающий вакуум — и центробежными насосами и эрлифтом |
250 |
1200 |
|
ГДР |
кг/Б-іоо К5/Б-150 К6/Б-250 |
Ударный н всасывающий вакуум — и центробежными насосами |
150 150 250 |
650 900 1500 |
Установка УРБ-2А (рис. II.4) используется для бурения с обратной промывкой в основном на Украине. Модернизация этой установки заключается в замене ее ротора с диаметром: проходного отверстия 150 мм на ротор с диаметром 250 мм с соответствующим изменением длины карданного вала и рамы. Это позволило применять необходимые для бурения с обратной про — мывкой бурильные трубы большого диаметра и обеспечивать требуемое для этого способа бурения снижение частоты вращения ротора. Для забуривания скважин под кондуктор с прямой промывкой устанавливают насос типа С-245 с приводом от карданного вала. С перечисленными изменениями установка позволяет бурить с обратной промывкой скважины диаметрами 500— 1200 мм на глубину до 50—60 м со спуском фильтровой колонны, масса которой не превышает грузоподъемности установки.
Установка УРБ-ЗАМ применяется для бурения с обратной промывкой без внесения каких-либо изменений и с различными изменениями. В первом случае для обеспечения-необходимого
Показатели |
1БА1БК |
РА-12 |
Грузоподъемность, т: |
12,5 |
|
номинальная |
12,5 |
|
максимальная |
20 |
20 |
Основной способ бурения |
Вращательный с обрат |
Вращательный с обрат |
ной и прямой промыв |
ной промывкой н ударно |
|
кой |
канатный |
|
Рекомендуемая глубина |
. 250/500 |
250/250 |
бурения, м |
(эрлифт/ прямая про |
(эрлифт/ ударный) |
мывка) |
||
Рекомендуемый диаметр |
1270/394 |
1270/600 |
сиважины, мм |
||
Транспортная база |
. Шасси МАЗ-500А |
Прицеп двухосный |
Тип силового привода |
ЯМЗ-2Э6/Д-108 |
. Дизель Д-110 |
Мощность, кВт |
77/79 |
48 |
Мачта: |
||
тип |
Секционная, наклонная |
Цельносварная, наклон |
— |
ная |
|
высота до оси крон- |
16 |
13,12 |
блока, м |
||
вылет, м |
1.4 |
1,25 |
механизм подъема |
Гидродомкрат |
Буровая лебедка |
Длина бурильной тру |
3/12 |
3 |
бы/свечи, м ■ |
||
Длина ведущей штанги, м |
4,5/8 |
4 |
(обратная/прямая промывка) |
||
Механизм вращения |
Ротор откидной |
Ротор отодвигаемый |
Диаметр проходного от |
410 |
300 |
верстия стола ротора, мм |
||
Частота вращения, об^мин |
9—245 |
6—40 |
Нагрузка на стол, кН |
200 |
125 |
Механизм подъема |
Лебедка двухбарабанная |
Лебедка трехбарабанная |
Натяжение каната мак |
||
симальное, кН: |
||
талевого |
52 |
64 |
тартального |
13—27 |
11 |
бурового (инструмента) |
— . |
32 |
Диаметр каната, мм |
18 |
16 |
талевого |
||
тартального |
11 |
12 |
бурового (инструмента) |
— |
21 |
Емкость барабанов, м: |
150 |
80 |
талевого |
||
тартального |
300 |
300 |
бурового (инструмента) |
. — 300 |
Показатели |
ІБАІ5К |
ИА-іг ч |
Буровой насос: |
||
тнп |
-6НДВ (НБ12-63-40) |
Центробежный 2Р35 |
приводная мощность» кВт |
45,5—35,3 (50) |
25,7 |
подача максимальная, л/с давление максимальное, |
100—60 (12,2) |
6,7 |
0,33—0,42(6,3) |
3,35 |
|
МПа |
||
Масса инструмента, т |
— |
1,2-2,8 |
Частота ударов в 1 мин |
— |
45 |
Высота подъёма ударного |
— ‘ |
0,35—0,9 |
инструмента, м Компрессор: — |
К9М |
МС-5 (станция по заказу) |
тнп |
||
подача, м8/мин |
10 |
5,2 |
давление, МПа |
0,6 |
0,7 |
снижения частоты вращения бурильного инструмента до 40 об/мин используют обратную скорость ротора. В других случаях нужное снижение частоты вращенйя достигается установкой перед коробкой скоростей или перед ротором редуктора с передаточным-отношением 2:1. Имеется опыт монтажа на УРБ-ЗАМ насоса С-245 для забуривания скважин под кондуктор с прямой промывкой.
С учетом грузоподъемности и приводной мощности установкой УРБ-ЗАМ можно бурить методом обратной промывки скважины диаметрами 500—1200 мм на глубины 100—150 м.
Буровая установка 1БА15В наиболее подходит для бурения с обратной промывкой, так как ее кинематическая схема позволяет подбирать нужные частоты вращения ротора и, кроме того, она обладает большей грузоподъемностью и приводной мощностью. Ею можно бурить с обратной промывкой скважины диаметрами 500—1200 мм на глубину 150—200 м.
Для спуска с. установок УРБ-ЗАМ и 1Б. А15В кондукторов диаметрами 530—830 мм в тресте «Промбурвод» предложили увеличить проходное отверстие в раме установок под ротором до 800—1000 мм. Соответственно до 800—1000 мм увеличивается и расстояние между направляющими мачт установок.
В большинстве случаев перечисленными установками бурят с обратной, промывкой, используя-эрлифтный пульпоподъем, но имеется опыт бурения установками 1Б. А15В методом всасывав ния. Для этой дели буровой насос 11 Гр снимают и на платформе установки монтируют центробежный насос ЧПС-9, вакуумный насос КВМ-4, вакуумный котел вместимостью 150 л и роДяной бак для подачи воды к центробежному насосу.
Рис. ІІ.4. Буровая установка УРБ — Рис. II.5. Буровой станок УГБ-ЗУК- 2А, переоборудованная для бурения ОҐІ: |
скважин С обратной промывкой I — уровень грунтовых вод; 2 — крон-
ш+ейны; 3 — ротор; 4 — мачта; 5 — рама площадки; б —стойки; 7 —* уровень воды в кондукторе
Ударно-канатный станок УГБ-ЗУК (рис. 11.5) для бурения с обратной промывкой модернизирован ПНИИСом и имеет шифр УГБ-ЗУК-ОП.
Для вращения бурового инструмента в станке предусмотрена дополнительная роторная прйставка. Она состоит из площадки с установленными на ней ротором (Р-250 или Р-130) и электродвигателем, клиноременной передачи и муфты сцепления. Для предотвращения обрушения стенок скважин при близком расположении подземных вод от поверхности предусмотрена возможность установки площадки роторной приставки на различной высоте (2; 3,5; 4,5 м). Грузоподъемность площадки Ю т. Буровой станок УГБ-ЗУК-ОП позволяет бурить скважины с обратной промывкой диаметром до 900 мм на глубины до 200 м.
Буровая установка УШБМ-16 модернизирована и применяется для бурения с обратной промывкой в Туркмении. Благодаря наличию подвижного вращателя с поворотным шпинделем значительно облегчаются и сокращаются операции при спуске и подъеме бурильных труб, а также при сбросе породы с рейсо-
вого шнека в процессе забуривания скважин. Модернизированная установка УШБМ-16 позволяет бурить скважины с обратной промывкой на глубины до 100 м при диаметре до 1200 мм.
Технические данные о буровых установках, переоборудованных для бурения с обратной промывкой, приведены в табл. II.3.
Все буровые установки, приспособленные для бурения с, обратной промывкой, сохраняют возможность использовать их и по первоначальному назначёнию: установки УРБ-2А, УРБ-ЗАМ и 1БА15В — для вращательного бурения с прямой промывкой, УГБ-ЗУК-ОГТ — для ударно-канатного и вращательного бурения с прямой промывкой, УШБМ-16 — для шнекового бурения. Наряду с использованием перечисленных модернизированных установок успешно освоены и применяются для бурения с обратной промывкой буровые установки РА-12 (рис. II.6), поставляемые Румынией с полным комплектом бурового инструмента, включая долота.
Показатели |
1БА15В-ОП |
УРБ-ЗАМ-ОП і |
УРБ-2А-ОП, |
УГБ>ЗУК-О. П |
УШБМ-16-ОП |
Глубина бурения, м |
200 |
150 |
60 |
200 |
100 |
Максимальный диаметр |
1200 |
1200 |
1200 |
900 |
1200 |
скважины, мм |
|||||
Мощность привода, кВт |
77,2 |
39,7 |
44,1 |
37 |
77,2 |
Диаметр проходного отвер |
410 |
250 |
250 |
250 |
— |
стия ротора, мм |
|||||
Частота вращения ротора, |
20, 35, |
55, 95 |
20, 40, |
20 |
15, 30, |
об/мин |
65, 130, |
106, 197, |
40, 60, |
||
245 |
300 |
80 |
|||
Высота вышки от стола рото |
15,5 |
13,5 |
9,5 |
14,2 |
11 |
ра до оси. кронблока, м |
|||||
Груэоподъемность, т |
12 |
5. |
2,5 |
12 |
15 |
Диаметр бурильных труб, |
114, 146, |
114, 146, |
114 |
168, 219 |
146, 168 |
мм |
168 |
168 |
|||
Масса установки, т |
14,7 |
13,56 |
10,05 |
12,7 |
11 |
Примечание. Тцп подачн — с тормоза лебедки. |