Буровая установка

Типы буровых установок

Буровая установка — это машина, используемая для создания глубоких отверстий в земле. Буровые установки бывают разных размеров, форм и конструкций в зависимости от метода, требуемого для проведения земляных работ. Буровая установка создает отверстие и последующее расширение для достижения необходимого диаметра. Небольшие буровые установки могут создавать отверстия диаметром от 2 до 6 дюймов и обычно устанавливаются на грузовиках, прицепах или на салазках. Более крупные буровые установки с расширителями диаметром от 6 до 60 дюймов монтируются на гусеничном или колесном шасси.

Существует множество буровых установок для различных типов грунтов и пород, как для вертикального, горизонтального, так и для направленного бурения. Пять основных методов бурения включают в себя:

• Вращательная буровая установка: Эта буровая установка создает отверстия с помощью вращения. Она в основном используется при работе со сцементированными формациями. Шарошечный долото вращается против материала, который нужно пробурить, при этом на него оказывается давление. Разработано несколько типов методов вращательного бурения. Вращательное бурение с промывкой водой BaMute, очень широко используемая техника, предполагает использование воды для охлаждения долота. Вращательное бурение с использованием воздуха, являющееся разновидностью бурения твердых пород, использует сжатый воздух для удаления выбуренной породы из скважины.
• Шнековая буровая установка: Этот тип буровых установок использует винтовой шнек для извлечения выбуренной породы. Шнековое бурение ограничено толщиной грунта около 150 метров сцементированного материала и очень твердых пород.
• Прямое бурение: Также известное как метод забивки, прямое бурение наносит быстрые, короткие, малоэнергетические удары по бурильной колонне для создания бурового отверстия. Этот метод обычно используется при работе с мягким или среднетвердым грунтом и породой.
• Воздушно-ударная буровая установка: Воздушно-ударное бурение использует сжатый воздух для удара по поршню в бурильной колонне, чтобы продвигать буровой долото. Этот метод часто используется при геотехнических исследованиях, строительстве водозаборных скважин и разведке полезных ископаемых в твердых породах.
• Буровая установка с алмазным керновым бурением: Алмазное керновое бурение включает в себя буровой долото с полым внутренним керноприемником и алмазной коронкой. Оно создает точные цилиндрические отверстия, одновременно осуществляя резку за счет прочности алмазов. Впоследствии это позволяет извлекать керны горных пород для анализа и геологического картирования.

Технические характеристики и обслуживание буровых установок

• Глубина бурения

  Это показатель максимальной глубины, которую может достичь буровая установка или которая достигается в процессе бурения. Глубина бурения может значительно варьироваться в зависимости от типа и модели буровой установки.

• Диаметр бурения

  Диаметр бурения относится к ширине отверстия. Диаметр бурения также может варьироваться в зависимости от типа и модели используемой буровой установки.

• Источник питания

  Источник питания буровой установки может быть гидравлическим или пневматическим. Некоторые буровые установки могут использовать электричество или солнечную энергию, которые считаются чистыми источниками энергии. С другой стороны, некоторые могут использовать энергию, вырабатываемую от двигателя внутреннего сгорания, включая бензин, дизельное топливо или природный газ.

• Система управления

  Система управления буровой установки обычно автоматическая или компьютеризированная. Она также может быть интегрирована с GPS и другими системами позиционирования, что позволяет буровой установке проводить бурение с дистанционным управлением.

• Вес

  Вес буровой установки часто связывают с ее грузоподъемностью и мощностью. Он обычно измеряется в тоннах (метрических тоннах или имперских тоннах).

Обслуживание

• Регулярный осмотр

  Необходимо проводить регулярный осмотр буровой установки. Это помогает операторам выявлять проблемы на ранней стадии, чтобы они могли принять необходимые меры и избежать поломки оборудования или несчастных случаев во время эксплуатации.

• Смазка

  Смазка необходима для поддержания буровых установок в хорошем рабочем состоянии. Операторы должны применять смазочные материалы должным образом и регулярно на детали, требующие смазки, в соответствии с графиком, чтобы уменьшить трение между движущимися частями. Это обеспечит плавное движение этих частей, что продлит срок службы оборудования.

• Замена компонентов

  Со временем некоторые компоненты могут быть повреждены или изношены из-за постоянного использования. Поэтому важно, чтобы операторы следили за всеми компонентами оборудования, чтобы они могли заменять поврежденные или изношенные детали новыми в хорошем состоянии. Это повышает производительность буровой установки, одновременно снижая риск возможных неполадок.

• Очистка и техническое обслуживание

  Очистка буровой установки и проведение планового технического обслуживания направлены на предотвращение скопления грязи или грязи внутри оборудования, что может привести к преждевременной поломке или выходу из строя некоторых деталей. Это будет иметь большое значение, если люди будут уделять больше внимания этой простой, но важной задаче, чтобы буровая установка работала максимально эффективно все время.

Сценарии использования буровых установок

Основной сценарий использования буровой установки — это горнодобывающая промышленность и геологическая разведка. Буровые установки, особенно те, которые предназначены для вертикального бурения, используются для создания скважин в грунте. Эти скважины затем используются для извлечения образцов полезных ископаемых. Изучая эти образцы, буровые операторы могут определить тип, качество и количество присутствующих полезных ископаемых.

Еще один распространенный сценарий использования буровой установки — это водозаборная промышленность. Буровые установки используются операторами для создания скважин в районах, где присутствуют подземные воды. После того, как скважина пробурена, в нее вставляется обсадная труба, чтобы предотвратить обрушение стенок. Затем проводится обустройство скважины и испытание воды.

Буровые установки также используются в геотермальной энергетике. Буровые установки с горизонтальными возможностями идеально подходят для создания скважин для геотермальных источников. Эти скважины используются для получения геотермальной энергии или для прямого использования тепла для таких целей, как районное отопление или отопление теплиц.

Буровые установки также используются в строительной отрасли. Их применяют для создания фундаментов, установки глубоких анкеров, создания траншей для инженерных сетей и проведения анализа грунта для будущих строительных проектов.

Другие отрасли, которые используют буровые установки, — это нефтегазовая промышленность, горизонтальное направленное бурение, бурение свай и подкрепление, а также взрывные и туннельные работы.

Как выбрать буровые установки

При выборе подходящей буровой установки для конкретных требований проекта необходимо учитывать несколько важных факторов. К ним относятся условия грунта, глубина и диаметр требуемой скважины, совместимость технологий, размер и мобильность установки, функции безопасности, бюджет и рентабельность, а также любые дополнительные экологические требования.

Что касается условий грунта, важно учитывать тип почвы или горных пород, в которых будет проводиться бурение. Некоторые буровые установки разработаны специально для бурения в определенных слоях и условиях грунта, поэтому этот фактор будет в значительной степени влиять на то, будет ли выбранная буровая установка работать.

Необходимо учитывать требуемую глубину и диаметр скважины. Имеет смысл, что выбранная для проекта буровая установка будет способна преодолеть ее глубину и диаметр. Кроме того, совместимость технологий, например, наличие у буровой установки определенной технологии бурения, такой как DTH или HDD, является важным фактором при выборе.

Еще один важный решающий фактор — размер и мобильность выбранной установки, поскольку имеет смысл выбрать буровую установку, которая достаточно прочна и мобильна, чтобы справиться с методами транспортировки или установки, необходимыми для текущего проекта.

Также имеет смысл выбрать буровую установку, которая имеет все необходимые для работы функции безопасности. Это не только гарантирует бесперебойную работу буровой установки, но и обеспечивает безопасность оператора и персонала.

Независимо от того, на месте или вне его, учет экологических факторов в условиях является решающим фактором для успешного проведения буровых работ. По этой причине предпочтительнее выбирать буровую установку, которая имеет надежные функции экологической защиты, встроенные в ее конструкцию, чтобы не наносить ущерб окружающей среде во время бурения.

Наконец, учет общей стоимости проекта, включая расходы на аренду или эксплуатацию, а также потребление топлива, является важным компонентом при выборе буровой установки для рассматриваемого проекта. Выберите буровую установку, которая экономична в плане расхода топлива и эксплуатации, чтобы сократить расходы и обеспечить бесперебойную работу бурения.

Часто задаваемые вопросы

В1: Как работают гидравлические буровые установки?

A1: Гидравлические буровые установки используют гидравлическую энергию высокого давления для вращения бурового долота и его вдавливания в землю. Жидкость, часто вода или специальная буровая грязь, циркулирует через насос для охлаждения долота, удаления выбуренной породы и поддержания давления в пробуренном отверстии.

В2: В чем разница между воздушным и грязевым вращательным бурением?

A2: При грязевом вращательном бурении буровой раствор или грязь циркулирует вниз по бурильной колонне, вокруг долота и обратно вверх по скважине для смазки долота и выноса выбуренной породы на поверхность. С другой стороны, при воздушном вращательном бурении сжатый воздух используется для охлаждения долота и выноса выбуренной породы из скважины.

В3: Что такое буровые установки с верхним приводом?

A3: Буровые установки с верхним приводом используются для бурения большой мощности по вертикали. Их особенностью является тормозной двигатель и трансмиссия, которая приводит в движение бурильную колонну с большого ящика, расположенного на буровой площадке.

В4: Какова роль бурового долота в буровой установке?

A4: Буровое долото — это часть буровой установки, которая непосредственно производит бурение. Оно предназначено для разрушения горных пород и почвы. Различные типы долот используются в зависимости от материала, который бурится, и от метода бурения.