Основная конструктивная схема бурового станка для бурения скважин на твердые полезные ископаемые

В ведущих буровых фирмах буровые станки с подвижными вращателями заменили станки со шпиндельными вращателями в 70-80 - е гг. XX в. К этому времени буровые станки со шпиндельными вращателями уже серьезно сдерживали рост производительности бурения геологоразведочных скважин.

В 80-е гг. XX в., когда производительность буровых бригад ведущих организаций Мингео СССР достигла предельного значения в формате возможностей отечественной буровой техники, оснащенной станками шпиндельными типа ЗИФ и СКВ (средняя производительность шарошечноалмазного бурения составляла 1 000-1 500 м на станок в месяц по породам VIII-X категории по буримости; рекордные значения производительности для бригад Монгольской экспедиции № 33, составляли более 3 000 метров на станок в месяц), были созданы разработки, призванные повысить возможности и продлить существование морально устаревшей техники.

В ПГО «Сосновгеология» провели модернизацию станка ЗИФ-650 М путем удлинения штоков гидроцилиндров механизма подачи, что позволило увеличить ход подачи до 80-90 см. Разработанный станок не показал должной работоспособности в основном из-за ненадежной работы механизма подачи.

Позже изобретатели объединения (Ю. Н. Соколов, а.с. №1546600) создали разработку под названием «Подающее устройство бурового станка», которая позволяла на станках шпиндельного типа увеличить ход подачи в несколько раз за счет создания новой системы последовательного перехвата подвижными клиновыми захватами и сдвоенной системы синхронно работающих гидроцилиндров, обеспечивающей при ограниченных размерах шпинделя практически безостановочную подачу или подъем инструмента.

В объединении «Кировгеология» для повышения эффективности устаревших станков разработали системы плавнорегулируемого привода, что существенно повысило возможности базового бурового станка. Например, рост производительности при алмазном бурении составлял до 20 %, при бурении пневмоударниками 40-60 %. Плавного регулирования частоты вращения бурильной колонны добивались заменой электродвигателей переменного тока на электродвигатели постоянного тока с включением в систему привода системы тиристорных преобразователей переменного тока в постоянный. Такие системы, например, РЭП-5, были очень дороги (стоимость станка увеличивалась более чем в 2 раза) и существенно усложняли буровой агрегат.

> Тиристор - полупроводниковый прибор. Для преобразования переменного тока в постоянный собирался мост управления из шести теристоров, который позволял переменный ток напряжением 380 В преобразовывать в постоянный ток напряжением 460 В.

Подобные разработки давали возможность отечественным новаторам бурового производства добиться повышения производительности в рамках используемого морально устаревшего оборудования, но не решали задачи фундаментального совершенствования и реформирования технической системы.

Зарубежные фирмы в это время активно внедряли станки с подвижными вращателями и с приводом на основе индивидуальных заменяемых гидродвигателей.

При глубине скважин до 200 м, установка может использоваться без лебедки [9].

Станки фирмы Atlas Copco с подвижным вращателем типа Diamec U-6 и др. используются без лебедки при бурении на существенно большие глубины.

Современное бурение на твердые полезные ископаемые в основном осуществляется с использованием колонн со съемным керноприемником. С учетом, что в данном случае инструменту приходится преодолевать сопротивление твердых и часто очень твердых пород, данная технология, очевидно, будет развиваться наряду с направлением создания съемного породоразрушающего инструмента.

Переход на технологию бурения гибкими неразъемными колоннами, очевидно, будет возможен только после появления буровых механических инструментов, гарантирующих высокий ресурс и значительную проходку по твердым породам (несколько десятков-сотен метров).

В то же время в случае перехода на использование термомеханического бурения или бурения, например, плавлением горных пород, использование колтюбинга предопределено необходимостью поставки на забой электроэнергии, достаточной для разрушения горных пород.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >