Буровые установки ВЗБТ; конкурентоспособная и надежная техника

Буровые установки ВЗБТ — конкурентоспособная и надежная техника

Нефтегазовая промышленность является довольно специфической сферой, для которой оборудование производит небольшое количество компаний. Из-за сильной конкуренции и периодических кризисов закрылось множество предприятий, а ООО «ВЗБТ» продолжает выпускать конкурентоспособную и надежную технику.

Способы и технологически особенности бурения

На сегодняшний день выделяют несколько групп способов бурения. Они бывают механическими, физическими и ручными. Наибольшую популярность получили механические методы, при которых используются станки и машины ручного типа. К физическим способам можно отнести термический, гидравлические, электрогидравлические, ультразвуковые и другие, которые еще не получили широкого распространения. Ручное бурение может использоваться для грунтов, которые отличаются минимальной твердостью и плотностью.

Каждый из указанных способов бурения требует более подробного описания:

• вибрационное бурение (до 40 м) – подходит для песчаных и глинистых пород. Первый вариант предполагает собственно вибрационное бурение, а второй — виброударное. Суть вибрационного бурения состоит в том, что в результате вибрирования существенно снижаются показатели механического сопротивления породы, что обеспечивает возможность максимально быстрого погружения в грунт. Виброударное же бурение предполагает погружение инструмента под воздействием частых ударов, поэтому используется для грунтов, обладающих высоким лобовым сопротивлением;
• термическое бурение (до 22 м) – предполагает сжигание пород при температуре около +2000°С, которая обеспечивается специальной горелкой. Отличается высокой производительностью и скоростью, а также надежностью;
• гидравлическое бурение (до 8 метров) используется в легком суглинке и водонасыщенной почве. Вода под давлением разрушает породы, остатки которых выводятся с водой вдоль скважины;
• роторное бурение (до 100м) используется для обустройства скважин диаметром до 230 мм. В процессе работы подается вода или раствор глины, которые удаляются на поверхность вместе со шламом, создавая лучшие условия для работы. Отличается высокой производительностью (на 300% выше, чем вибрационного), скоростью и относительно низкой стоимостью;
• шнековое бурение (до 100м) – может проводиться сплошным или кольцевым забоем;
• вращательное бурение (до 100м) – может быть колонковым или роторным. Можно проводить как с промывкой водой, так и с пневматическим охлаждением;
• ударное бурение (до 50 м) – используются станки ударно-канатного действия, оборудованные различным инструментом — долотом, забивным стаканом, желонкой, ударной или раздвижной штангой, канатным замком и канатом
• алмазное бурение используется для того, чтобы вскрывать твёрдые строительные материалы: бетон, гранит, кирпичные стены и каменные основания;
• ударно-вращательное бурение (до 50м) используется в условиях твердых пород.

Существуют и другие способы бурения, однако они не получили большого распространение из-за того, что не до конца разработаны и отличаются дороговизной, поэтому в больших масштабах не используются.

Мобильные буровые установки

Мобильные буровые установки, которые предназначены для бурения на глубину до 3200 метров, могут использоваться в условиях 45 градусного мороза. Выпускаемые установки представлены в двух вариантах: это мобильные установки на самоходном шасси либо на полуприцепе.

Конструктивные особенности

Буровые установки на самоходном шасси в качестве привода основных частей используют гидравлическую систему, тогда как установки на полуприцепе используют электродвигатели постоянного тока либо смешанный привод, который включает в себя дизельный и электрический двигатели. Электродвигатели требуют либо наличие промышленных сетей, либо доукомплектации дизельным генератором.

Схема мобильной буровой установки ВЗБТ

1 — вышечно-лебедочный блок; 2 — основание циркуляционной системы; 3 — основание насосного блока; 4 — направляющие балки.

Все установки несут на своем шасси телескопическую мачту, на которую после развертывания монтируется средняя площадка рабочего, а также нижняя крытая площадка. Силовые части размещаются на шасси либо самоходной установки, либо полуприцепа (в зависимости от исполнения)

Способы разработки скважин

Продолжительность рабочего процесса зависит от глубины водоносного горизонта. Иногда он пролегает на глубине 10 м, а порой скважину приходится углублять до нескольких десятков или даже сотен метров. Каждому методу соответствует определённая установка. Всего четыре способа бурения:

1. Роторный. Используется принцип вращения: ротор обеспечивает вращение бура. Внутрь бура доставляется вода (бурильный раствор). Она выносит наружу шлам (раздробленную породу), а бур при этом остаётся в колодце. Его постепенно наращивают, устанавливая дополнительные штанги. Существуют ещё роторные установки «сухого» бурения, работающие без растворов. Такие механизмы требуют больших усилий, а скорость бурения гораздо ниже. Роторные станки применяются на малую и среднюю глубину — не более 50 метров.
2. Шнековый. Внедрение в почву происходит за счёт шнека — штанги с расположенными винтом лопастями. Вручную можно пробурить всего лишь на два метра, например, под фундамент на сваях. Но чтобы пройти твёрдый слой глины или плотного песка необходимо приложить большое усилие. В этом случае понадобится двигатель с большим вращающимся моментом — ротор. Шнек разрыхляет грунт и выводит его наружу. На податливом грунте используются обычные буры, на твёрдом — буры с резцами, на каменистом шнековые установки бесполезны.
3. Ударно-канатный. Этот способ применяют для бурения колодцев до 300 метров. Тяжёлый груз бросают в скважину на канате. Груз состоит из таких составляющих, как долото, штанга, замок. Падая с высоты, он дробит грунт, после чего его поднимают и снова бросают. Процесс повторяется, пока ствол не достигнет требуемой длины.
4. Ударно-вращательный. Применяется для бурения шахт на глубину от 600 м и глубже. В этом случае используются телескопические ударные штанги, а также бентонитовая глина, благодаря которой укрепляются стенки шахты. Таким методом разрабатываются не только скважины для воды, но и для добычи нефти. Процесс работы обеспечивают передвижные агрегаты, расположенные на тракторе или грузовике.

Пользуясь ударно-вращательной установкой, тратится гораздо меньше физических сил. Однако конструкция довольно сложная и требует определённых затрат, так как некоторые детали нужно будет покупать или изготавливать под заказ.

Эксплуатация и обслуживание цепи в буровом станке DML 1200

Шведская компания Atlas Copco производит серию DML более тридцати лет, поэтому буровые станки DML 1200 можно встретить на карьерных разработках в большинстве стран мира. Основное назначение линейки — бурение взрывных скважин. Это классическая техника для открытой добычи, разрушения породы при помощи роторного или пневмоударного бурения с последующим проведением взрывных работ.

Цепь в конструкции бурового станка DML используется для подъема инструмента после окончания бурения и для установки новой штанги при многозаходном типе работ.

Как работает буровой станок DML 1200

Установка используется для бурения вертикальных и наклонных взрывных скважин. Комплектующие для наклонного бурения заказывают как опцию — мачту можно наклонить на 20° или 30° с шагом 5°.

Для бурения используют два вида инструмента:

• Трехшарошечное долото. Используется для вращательного безударного бурения. Инструмент механически разрушает породу твердыми рабочими элементами.
• Пневмоударная головка. Головка вращается и передает ударные нагрузки — такая технология используется при бурении в скальном грунте.

В зависимости от задачи, станок выполняет многозаходное и однозаходное бурение. При однозаходном максимальное погружение — до 9,9 м, при многозаходном используются дополнительные штанги и глубина увеличивается до 62,5 м. Штанги установлены на карусель и подаются автоматически.

После завершения бурения приводная цепь поднимает долото или пневмоударник, штанги возвращаются на карусель. Гусеничное шасси позволяет DML 1200 самостоятельно перемещаться по рабочей площадке. Когда нужное количество скважин пробурено, в них размещают заряды и проводят взрывные работы.

Особенности конструкции DML 1200

Удобная звукоизолированная кабина. Защиту от шума обеспечивают двойные стекла и плотно закрывающиеся двери. Кондиционер подает очищенный и охлажденный воздух, внутри создается избыточное давление, которое препятствует попаданию пыли в кабину.

Повышенная безопасность. Кабина выполнена по стандарту FOPS, то есть надежно защищает оператора от падения предметов. Техника рассчитана так, чтобы все операции можно было выполнять из кабины: перемещаться к следующей точке бурения, управлять мачтой, устанавливать новые штанги, контролировать процессы.

Легкое управление. В базовой комплектации предусмотрен бортовой дисплей, с которым можно контролировать работу бурового станка, следить за положением инструмента, устанавливать режимы.

Простое техобслуживание. Разработчики учли сложные условия эксплуатации, поэтому большинство точек контроля и обслуживания объединено на панели, резервуары имеют быстросъемные соединения для заливки технических жидкостей.

Автоматика. Машина автоматически выполняет операции — бурение, включение и выключение компрессора, подачу и удаление штанг, закручивание и раскручивание.

Дополнительные функции. При необходимости со станком можно заказать систему влажного пылеподавления, аппаратуру для автоматической смазки, гидравлический ключ для страгивания резьбы, арктический пакет, тахометр вращателя и другие компоненты, которые делают эксплуатацию станка более комфортной.

Как используется цепь в DML 1200

Цепная передача используется в работе привода буровой мачты. Принцип действия приводного механизма:

Штанга с закрепленным шарошечным долотом или пневмоударником погружается в грунт. Установка создает рабочее усилие до 267 кН, поэтому для привода используются гидроцилиндры со стальном дюймовым тросом для подачи (диаметр 25,4 мм). Скорость погружения — до 44,5 м/мин.

После погружения на максимальную глубину цепь поднимает вращатель, автоматическая лебедка устанавливает следующую штангу и цикл повторяется.

После завершения бурения цепь поэтапно вытягивает штанги из скважины. Скорость движения — до 62,5 м/мин, то есть агрегат способен за минуту вынуть штанги при максимальной глубине бурения (не считая времени укладки в карусель).

Главные требования к роликовой цепи для DML 1200 — способность выдерживать динамические нагрузки, устойчивость к низким температурам, запыленности. Расчетная нагрузка при подъеме — до 98 кН.

В подъемном механизме бурового станка DML 1200 используется однорядная роликовая цепь 160 HK и редко HI-PWR-S 160HK . Это модель тяжелой серии с шагом 50.8 мм, диаметром ролика 18.58 мм и шириной между внутренними пластинами 31.55 мм. Цепь рассчитана на разрушающую нагрузку 226.8 кН — в 2,3 раза больше, чем максимальное усилие подъема в буровой установке. Подробные характеристики смотрите на странице

Как обслуживать цепь бурового станка

Карьерная техника часто работает круглосуточно и без выходных, поэтому состояние цепи и остальных рабочих элементов контролируют ежедневно. Цепь очищают от ржавчины, смазывают, проверяют на растяжение, следы износа.

Производитель указывает оптимальный интервал проведения восстановительных работ. Для буровых станков — от 20 до 24 тысяч моточасов.

Во время восстановительных работ проверяют каждый узел, оценивают состояние элементов, меняют изношенные детали

Подбор оборудования для проекта электроснабжения буровой установки

Перед началом проектирования необходимо обратиться к специалистам, которые занимались разведкой и оцениванием потенциала месторождения. Если его эксплуатация будет вестись более чем 2-3 года, то стоит отдать предпочтение созданию стационарной электростанции. Она устанавливается на постоянном фундаменте, снабжается постоянной выхлопной системой для отвода отработанных газов, а также вентиляционной системой и контуром охлаждения. При других сроках эксплуатации месторождения стоит воспользоваться агрегатами контейнерного типа, которые могут монтироваться на легком фундаменте или даже на мобильной платформе. Их минусы – меньшая надежность, а также сложность обеспечения безопасности.

Проект электроснабжения вахтового поселка от ДЭС либо газотурбинных агрегатов должен предусматривать и расчет мощности такого оборудования, причем при этом стоит учитывать резерв для подключения дополнительной техники. Нельзя не упомянуть и о напряжении. В большинстве случаев электростанции с мощностью от 200 кВт и выше рассчитаны на подключение приборов с показателем до 1-10 кВ.

• Размеры транспортные (ДхШхВ), м: 7,85 / 2,75 / 3,98
• То же, в рабочем положении, м: 6,92 / 2,75 / 8,33
• Наибольший диаметр скважины начальный, мм: 190
• То же, конечный, мм: 93 – 150
• Глубина скважины, м: от 30 до 300
• Грузоподъемность, кг: 4600
• Скорость подъема, м/с: до 1,2

УРБ-4Т – это техника с большими возможностями. Ее можно использовать, не только в строительстве, но также в геодезических и геолого-разведочных работах. С ее помощью выполняют геодезические исследования, осуществляют поисковые работы в нефтегазодобывающей отрасли, открывают залежи полезных ископаемых, находят залегание на большой глубине водяных потоков. Ну и, конечно же, ее широко используют в строительстве, для подготовки свайных оснований.