Андрей Смирнов
Время чтения: ~9 мин.
Просмотров: 0

Буровые машины

Буровые установки для бурения скважин на нефть

Буровая установка – это целый комплекс оборудования и бурового инструмента предназначенного для бурения нефтяных и газовых скважин.

Буровая установка включает:

  • спускоподъемное оснащение (лебедки, кронблоки);
  • циркуляционное оснащение (насосы, емкости, вертлюги);
  • буровое сооружение (вышки, мостки, стеллажи);
  • инструменты для приготовления растворов (гидравлические воронки, гидравлические мешалки);
  • силовое оборудование (дизельные и электрические генераторы).

Классифицируются установки по глубине бурения, виду конструкции и месту монтажа.

По глубине бурения установки разделяются на четыре вида:

  • неглубокие (до 25 метров);
  • средние (до 600 метров);
  • глубокие (до 6000 метров);
  • сверхглубокие (до 15000 метров).

По виду конструкции бывают мачтовые (имеют две опоры) и башенные установки (имеют четыре опоры).

По месту установки – наземные (монтируются на грунт) и морские (устанавливаются на дно водоема).

Буровые установки применяют как для бурения добывающих скважин, так и для разведывающих, контрольных и наблюдательных скважин.

Колтюбинговое шасси Terberg для российских нефтяников

Голландская фирма ASEP, производитель нефтегазового оборудования, приобрела полноприводное шасси КамАЗ под монтаж своей установки. Для будущего монтажа выбрали небольшого автопроизводителя Terberg Benschop B.V. Так у голландской фирмы появилось в модельном ряду новое специализированное шасси Coil Truck 8х8, укомплектованное двигателем Volvo D13A мощностью 440 л.с., механической коробкой передач ZF 16S2225TO, раздаточной коробкой ZF-Steyr VG2700 и осями фирмы Axle Tech. Для привода колтюбинговой установки используется дополнительный двигатель Volvo PTO.

На этом специальном транспортном средстве между второй и третьей осями шасси располагается длинный монтажный участок, который может приподниматься или опускаться на 400 мм, для чего конструкторы Terberg разместили двигатель и раздаточную коробку над третьим мостом шасси.

Колтюбинговое оборудование фирмы ASEP предназначено для ремонта и очистки сверлением нефтяной скважины максимальной глубиной до 10 км. Для этого в установке предусмотрено использование гибкого трубопровода диаметром 1,25 или 2,38 дюйма, который наматывается на барабан.

Автомобиль Coil Truck может работать в очень жестких дорожных и климатических условиях – при температуре от –40 до +50 °С. Для этого по заказу российских нефтяников транспортное средство сделано в арктическом исполнении.

Поворотная бурильно-крановая машина

Это устройство обладает большим количеством механизмов:

  • Транспортная база. Как правило, используется грузовой автомобиль.
  • Поворотная платформа закрепляется на шасси транспортной базы и имеет роликово-поворотный механизм.
  • Насосная станция.
  • Опорная стойка для мачты.
  • Выносные гидроуправляемые опоры.

Следует обратить внимание, что такая бурильная машина имеет две базы: транспортную и поворотную платформу. Второе основание включает следующий вид комплектующих:

  • Бурильно-крановый механизм.
  • Лебедка для спуско-подъемных операций.
  • Гидравлическое устройство для подъема и опускания мачты.
  • Механика для поворота платформы.
  • Кабина, в которой будет осуществлять управление работами машинист бурильной машины.
  • Указатель центра скважины.

Поворотная спецтехника отличается от первого варианта повышенной производительностью. Это достигается благодаря тому, что с одной позиции сверлится несколько скважин. Также есть возможность быстрого наведения бура.

Сферы применения

Чаще всего данная спецтехника применяется в строительной сфере.

С ее помощью можно возводить мосты, ограждения, колодцы. Часто используется для устройства фундамента.

Помимо гражданского строительства, бурильно-крановая самоходная машина очень популярна в строительстве индивидуального жилья, благодаря универсальности оборудования, а соответственно, экономии. Арендовать такую спецтехнику обойдется дешевле, чем нанимать два или три вида машин по отдельности.

Также данный тип спецтехники популярен в обустройстве линий передач и электроснабжения. За счет своей универсальности и мобильности такое оборудование увеличивает скорость установки столбовых опор в несколько раз.

Еще одно направление – обустройство и озеленение города. Это малярные работы на высоте, посадка кустарников и деревьев, а также их обрезание. Для озеленения такие виды устройств нашли применение и в лесничествах. Только там используются модели с транспортной базой в виде трактора. Он менее мобильный, зато вездеходный.

Бурильная машина для скважин, занимает лидирующие позиции в сравнении с аналогичными видами оборудования. Как говорят многочисленные потребители, использование такой спецтехники увеличивает скорость возведения свайно-бурового фундамента в несколько раз. Также этот вариант техники хорошо зарекомендовал себя в обустройстве ограждений, где без скважин и установки столбов не обойтись. Ряд отзывов говорит о значительной экономии средств за счет того, что есть возможность выполнять два вида работ: бурение и установку столбов.

Профессиональные организации также отмечают удобство, экономичность и востребованность этого вида оборудования.

Виды буровых машин и их классификация

Буровые машины различаются по способу и глубине бурения, видам работ и другим параметрам. Следует определить цель бурения: разведочные работы, добыча воды, забивание свай под фундамент и т.д.

По глубине разработки устройства бывают:

  • для скважин глубиной до 50 м;
  • до 600 м;
  • более 600 м.

По виду привода аппараты бывают:

  • электрическими;
  • электрогидравлическими;
  • топливными.

Разобранные модули МБУ

Буровые машины бывают:

  1. Стационарными. Их монтируют из отдельных частей на месте проведения буровых работ.
  2. Самоходными. Они крепятся на трактора или автомашины, например на автомобиль КрАЗ. Это наиболее удобное и маневренное приспособление по сравнению с другими видами техники для бурения. Устройство оснащено буровой и грузоподъемной системами. Буровой инструмент установлен на платформе, имеющей возможность выполнять вращательные движения. Напор во время бурения создается при помощи мощной гидравлической системы данного оборудования.
  3. Ручными, или мобильными. Такие агрегаты имеют небольшие размеры и перемещаются вручную или на легковых автомобилях. Их можно применять для разработки скважин в малых фермерских хозяйствах и дачных участках.

Станки с резцовым инструментом

Скорость бурения, а соответственно и производительность бурового станка зависят от свойств породы разрушаться под воздействием бурового инструмента, от вида бурения, конструкции бурового инструмента. На относительно некрепких породах успешно применяют станки с резцовым буровым инструментом. Стружка отделяется при значительном осевом усилии резцами, установленными на буровой коронке. При вращении штанги посредством винтовой навивки шнека порода удаляется из скважины. При использовании гладкой штанги мелочь удаляется сжатым воздухом.

На карьерах СНГ традиционно широко распространены станки СБР-160А-24 производства ОАО «Карпинский машиностроительный завод» и более ранние СВБ-2М. Это машины на гусеничном ходу с электроприводом. На гусеничную тележку опирается сварная рама, на раме расположены маслостанция, шкафы управления, мачта с направляющими для перемещения бурового става и вращателя, кассеты для хранения шнеков, механизмы свинчивания-развинчивания, подачи бурового става. Также на станке установлены гидроцилиндры выравнивания станка и подъема мачты, компрессорная станция, смонтированы гидро- и пневмосистемы, электрическая часть. По сравнению с устаревшими станками СВБ-2М у станка СБР-160А-24 увеличена высота мачты, механизированы трудоемкие операции по сборке-разборке бурового става, увеличена мощность приводов основных механизмов, гидропривод поднятия-опускания мачты, более просторное машинное отделение, обогреваемая кабина и др. На базе СБР-160А-24 создан СБР-160Б-32 с увеличенной глубиной бурения. Кыштымский машзавод предлагает более мощный и универсальный станок СБР-200-32, который может бурить также шарошечными долотами (диаметр 160 мм), для чего необходимо использовать прицепной компрессор.

Резцовые коронки бурового инструмента различаются числом перьев (лезвий), способом их крепления, формой режущей кромки, расположением резцов на коронке. Коронки могут быть с перьями как сплошной формы, так и со съемными резцами. Обычно коронки со сплошным исполнением режущей кромки применяют на породах крепостью до f=4 по шкале Протодьяконова. Резцовые коронки ступенчатой формы, оборудованные резцами, предназначены для бурения пород крепостью f<6 и содержанием крепких аброзивных прослоек крепостью f=6…8. В каждое перо (всего два пера) закрепляется по два резца, в центральной части на резьбовом соединении крепится двухперьевой зазубреник. Трехперьевое долото уже включает по три резца разной конфигурации на каждое лезвие и применяется для бурения малоабразивных пород крепостью f≤8. Четырехперьевые долота и долота с круговым расположением резцов имеют большой коэффициент перекрытия скважины и рекомендуются к использованию с продувкой скважины сжатым воздухом. Такой инструмент применяется при бурении трещиноватых малообразивных пород крепостью f≤8.

Чтобы достичь оптимальных параметров бурения, отдельно подбирают вид коронки, регулируют частоту вращения (если позволяет конструкция привода вращателя) и усилие подачи. Существует целое семейство серийно выпускаемых буровых коронок для использования на буровых станках типа СБР.

Бурение пород крепостью f>6…8 станками вращательного бурения с резцовыми коронками малоэффективно: значительно повышается износ резцов, имеет место сильная вибрация става, скорость бурения низкая. По крепким породам более эффективным является шарошечное бурение. Трехшарошечное долото под большим осевым усилием (до 30 тс при диаметре бурения 250 мм) подается на забой. На шарошках установлены твердосплавные зубки различной формы (сферической или баллистической, т. е. клиновидной). Шарошки обкатываются по поверхности забоя (частота вращения долота 2,5…0,8 с–1), и зубки под большим усилием внедряются в породу, создавая максимальные напряжения сдвига в разрушаемом слое. От породного массива отделяются чешуйки, которые выносятся из скважины сжатым воздухом. Шарошечное бурение наи­более эффективно при больших диаметрах скважин.

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.

Технология бурения

Методы бурения гидросооружений бывают ручные и механизированные.

МГБУ: буровая установка для скважины

Вам может понадобиться малогабаритная установка для бурения скважин на воду, чтобы строить фундаменты или брать пробы грунта.

Решите для чего будет применяться буровая установка, а также на какой местности она будет работать.

Решите, будет ли машина для бурения скважин на воду работать как основной бизнес или для разовых операций.

Если мгбу нужна для разовой работы, то аренда буровой установки для скважин на воду выгоднее покупки.

Заводы бурового оборудования делают автономные гусеничные буровые установки и буровые установки на грузовиках или прицепах. МГБУ работают от генератора или грузовика, который их перевозит.

Если нужна самодельная бурильная установка для скважин, скачайте чертежи на странице мини установка для бурения.

Скважина на воду своими руками

Вы можете пробурить мини скважину на воду в ручную. Это дешевый способ выкопать свой колодец. Бурение скважин на воду доступно не только установкам на Урале и Камазе. Рыть колодец интересно.

Ручные методы бурения хорошо работают на песке и глине. Они не будут работать, если нужно пробурить скалу. Дачники думают что нужно копать или бурить до подземного водоносного горизонта. Но для орошения и полива дачи достижение водоносного горизонта не обязательно. Бурите до первого уровня — верховодки.

Технология гидробурения скважин на воду своими руками под 40 трубу:

  1. Закачиваем воду в центр трубы ПВХ 40. Труба выполняет задачу бурильной штанги и бурового долота.
  2. На нижнем конце трубы из ПВХ сделайте сверло, вырезая зубья в конце трубы из ПВХ.
  3. Вращайте трубу назад и вперед. ПВХ-труба медленно вдавливается в землю, а шлам выводится на поверхность восходящим потоком в кольцевом пространстве вокруг трубы.

Так выглядит ручной бур для скважины под воду из ПВХ трубы:

Если решили пробить скважину для воды своими руками, попробуйте эту технику.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации