Виды буровых установок


Общие принципы классификации буровых установок

Совокупность техники для проведения комплекса бурильных работ попадают под общий технический термин – классификация буровых установок. Типология оборудования различает главные параметры для эксплуатации конструкций:

  • Вид работ.
  • Технические параметры процесса (метод бурения).
  • Используемое питание.
  • Способ передвижения.
  • Место применения.

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.

Классифицирование установок по методу бурения

Для механического разрушения породы используется несколько способов бурения.

Буровые машины

Шнековое. Технический параметр работ подразумевает резцовое разрушение породы буровым механизмом с одновременным выбросом ее на поверхность.

Шарошечное. Разрушение породы происходит ударным способом, при котором порода истирается и выносится на поверхность воздушным потоком.

Ударно-вращательный способ бурения осуществляется машинами с установленным пневматическим ударником. Выброс породы происходит за счет работы дополнительного оборудования – компрессора.

Виды буровых установок, используемых для определенных пород

Для проделывания скважин, технически подходящих к конкретному типу породы, используют несколько видов механизмов.

Установки вращательного типа бурения. К забою машины установлен вращающийся механизм, который вырезает породу. В качестве ударника используется утяжеленная коронка или долото.

Вращательно-ударные установки. Вырезка породы осуществляется одновременным вращением забоя и ударными тактами. Долото или ударная болванка имеет армирующий усилитель. В некоторых случаях устанавливается алмазная коронка.

Ударный (снарядный) способ. Для проделывания отверстий в рыхлых, осадочных породах, применяют метод на основе ударов по установленному забою. Метод ударного бурения используется для получения отверстий не более 100 м.

Схема ударного бурения

Конструкции вибрационного типа. Через магистрали двойных труб подается вибрация от генератора, который является вторичной машиной бурового модуля. Виброзонд осуществляет вырезку породы и по смежным механизмам выбрасывает ее наверх.

Комплекс огнеструйного бурения. Для установки скважины в твердых, кристаллических горных породах, используют газовые струи для разрушения основы грунта. Установка приводится в рабочее состояние с помощью газа, который производит горение в недрах.

Разрядно-импульсное бурение производит разрушение и выброс породы с помощью электроимпульсов. Применяется при глубинной работе.

Взрывное бурение применяют при геологоразведке в горных массивах и труднодоступных местах.

Классификация по типу бурового вращателя

В зависимости от специфики вращательного механизма, конструкции подразделяются на несколько видов.

Шпиндельный механизм вращателя. Машины с такой модификацией вращателя считаются технически устаревшими, используются для комплектации скважин до 200 м в небольших промышленных предприятиях.

Установка роторного вращателя позволяет эксплуатировать комплекс в осадочных и горных породах на глубину выше средней.

Подвижный вращатель – современная технология, применяемая во всех отраслях, позволяет получать отверстия как при сверхглубоком, так и при поверхностном бурении.

Виды выполняемых работ

В зависимости от параметров выполняемых задач, эксплуатируемое оборудование имеет подкатегории:

  • эксплуатационная техника;
  • разведывательные устройства;
  • машины для технических и вспомогательных процессов.

Типы скважин

Эксплуатационные комплексы используются на предварительных заборах породы для дальнейших работ и исследований грунта. При инженерных работах параметр скважин имеет незначительную глубину.

Разведывательные машины используются для геологических поисков полезных ископаемых. В геологоразведке применяют для нахождения нефти и газа.

В этих же процессах для исследования водяных пластов и бурения артезианских скважин.

Вспомогательное оборудование используется для проделывания скважин под сваи в строительстве при укладке фундамента различной глубины и назначения.

Классификация установок по глубине выполняемых работ

Комплексы буровых установок по глубине проделанной скважины подразделяются на:

  • Машины поверхностной (неглубокой) глубины до 600 м.
  • Машины средней глубины скважин до 6 тыс. м.
  • Глубинные комплексы более 6 тыс. м.

Каждая машина может оснащаться электрическим, гидравлическим или дизельным приводам. Метод получения скважин зависит от комплектации машины под вид конкретной работы.

Наземные буровые модули устанавливаются непосредственно на грунт, независимо от того предусмотрена ли транспортная опора или агрегат переносной.

Морские комплексы устанавливаются на плавучие опоры с разными схемами монтажа к подводному дну. Амортизационные комплектующие позволяют эксплуатировать при значительном колебании поверхности.

Типы морских платформ

Классифицирование по способу передвижения

Буровые комплексы имеют типологию по способу передвижения.

Переносные

Малогабаритная переносная буровая установка «Вектор ВР-2.120»

Техника небольших размеров используется для бурения до 200 м. Эти машины имеют небольшой вес (до 1000 кг), быстро комплектуются на участке, не требуют наличия сертификатов соответствия при буровых работах. Поскольку все элементы агрегата разбираются, переносятся и собираются на месте непосредственно – второе название малогабаритных установок – переносные буровые.

Чаще всего используется электрический привод, поскольку необходимое питание составляет 220 V. Такие агрегаты наиболее распространены при бурении водяных колодцев и артезианских скважин.

Переносные ручные

Разновидность малогабаритного оборудования используется для ремонта скважин, при мелком строительстве для отверстий под сваи и столбы, при монтаже отопительных систем.

Ручная буровая установка

Самоходные

Агрегат располагается на транспортном средстве большой грузоподъемностью. Оснащена установка рамой и кабиной. Для передвижения данного вида оборудования не требуется дополнительного транспорта.

Универсальная буровая установка ПБУ-2

Агрегат устанавливается на основу гусеничных тракторов, вездеходов, как наиболее распространенный вариант, используется рама КАМаЗ. При использовании установки при водном бурении используются катера или другой водный транспорт.

Самоходные буровые установки применяются в промышленной сфере для установки свай при промышленном строительстве, при добыче нефти и газа, реже в мелком хозяйстве. Используется гидравлическая или механическая система, при питании от двигателя буровой, электродвигатель или гидромотор.

К преимуществам самоходных буровых установок можно отнести следующие критерии:

  • Возможность использования в труднопроходимой и горной местности, за счет монтажа установки на соответствующую основу.
  • Использование канатного способа для скважин.
  • Установку не нужно демонтировать после использования.
  • Возможность эксплуатации в качестве стационарного агрегата.
  • Более дешевый ремонт, в сравнении со стационарными машинами.

К самоходным агрегатам относят класс гидравлических машин. Преимущество гидравлической системы состоит в том, что агрегат не нуждается в электропитании. Бурение осуществляется за счет веса утяжеленного бура.

Стационарные

Буровые агрегаты, оборудованные дополнительными опорами и монтажными элементами. Изготавливаются по типу блочного модуля, применяются при нефтедобыче и газодобыче. Модули оснащаются вышками с электронным управлением буровых работ.

В качестве дополнительных блоков в модули устанавливаются системы очистки, обогревательные установки и прочее оборудование. Для производства нефтяных скважин в условиях пониженных температур, разрабатываются стационарные буровые с дополнительными блоками питания для поддержания рабочей температуры.

Видео: Буровые установки

Обзор типов и классификации буровых установок

Установка для бурения скважин представляет собой сложную совокупность элементов. Комплектация машины, то есть комплект элементов зависит от её назначения.

Огромный ассортимент оборудования, который представлен моделями отечественного и иностранного производства, позволяет группировать машины по многим параметрам.

Наиболее часто используемыми классификационными критериями являются:

  • методика бурения скважины;
  • тип работы машины;
  • тип привода оборудования;
  • глубина проделываемых скважин;
  • способ перемещения;
  • место базирования устройства.

Классификация по методу бурения

На основании этого показателя выделяют следующие типы буровых установок для бурения скважин:

    • Машины для вращательного бурения. Техника проделывает отверстие и разрушает грунт при помощи специального инструмента. Он вращается и плотно прилегает к забою. Породоразрушающим устройством может выступать долото или усиленная коронка. Подобную технику применяют для неглубокого бурения.
    • Машины для вращательно-ударного бурения. Они воздействуют на грунт или породу посредством ударов по инструменту, который постоянно вращается. Породоразрушающим инструментом может быть коронка или долото, армированное усиленными вставками. Устройство этого типа может применяться для проделывания скважин до 2000 метров глубиной.
    • Техника для ударного бурения. Она работает на основе падающего снаряда. Также удары могут наноситься по установленному в забое снаряду.

    Устройство ударного бурения применяется для проделывания скважин в рыхлых и мягких породах, в твердых грунтах система может работать не глубже 100 метров.

    • Установки с вибрационным бурением. Породоразрушающее приспособление снабжено колонкой бурильных труб. Через нее передается вибрационная нагрузка. Генератором вибрации выступает поверхностное устройство, а основной элемент системы — виброзонд. Подобные машины можно использовать только при бурении пород, которые подвергаются физическому уплотнению.
    • Техника для огнеструйного бурения. Машина разрушает породу и проделывает скважину при помощи газовых струй высоких температур. Огненные потоки передвигаются со скоростью звука и генерируются в недрах специальной горелки. Устройства подобного вида используются для грунта и пород с кристаллической основой.
    • Техника для разрядно-импульсного бурения. Машины воздействуют на грунт электрическими разрядами и могут использоваться исключительно для глубинного уплотнения пород.

    Методы бурения

    Разделение по виду выполняемых работ

    В соответствии с этим критерием установки для бурения скважин бывают:

    • Эксплуатационные. Машины применяются на стадии разведки пород в месторождении. Их основная цель — забор проб грунта для уточнения данных о геологии.
    • Разведывательные. Эта техника применяется для сбора проб грунта с месторождения. По итогам его исследования необходимо определить значение промышленного объекта.
    • Для бурения технических скважин. Отверстия необходимы при строительстве зданий и сооружений различного назначения, для устройства фундаментов. Также их можно причислить к типу буровых установок на нефть и газ.

    По виду приводного устройства

    Буровые машины бывают:

    1. Электрические. Работоспособность системы обеспечивается питанием от электрического генератора или электрической сети. Подобные машины применяются в основном для проделывания водозаборных скважин индивидуального использования.
    2. Электрогидравлические. Машины применяются для бурения скважин в твёрдых грунтах. Основными рабочими механизмами являются конусообразный цилиндр и диэлектрический держатель. Преимущественные сферы эксплуатации техники — строительство, разведывание месторождений, добыча полезных ископаемых.
    3. Дизель-электрические. Особенностью машины является независимая работа основных механизмов. В действие они приводятся электрическим приводом.
    4. Данная техника способна бурить скважины для эксплуатационных и разведывательных работ.

    5. Дизельные. Эти машины выпускаются преимущественно малогабаритными. Они обладают высокой степенью мобильности, а работоспособность обеспечивает мощный дизель.

    Классификация по способу передвижения

    Исходя из этого критерия, буровая техника бывает:

    • Самоходная. Она оборудована моторной рамой и кабиной. Иными словами, установка базируется на транспортном средстве большой грузоподъёмности.
    • Самоходная буровая установка

    • Передвижная или мобильная буровая установка. Модульная структура установки снабжена индивидуальной мобильной базой.
    • На фото мобильная буровая установка

    • Стационарная. Блочная система оборудована элементами для монтажа и усиленными опорами.

    Стационарная буровая установка

    По глубине скважин

    Установки способны проделывать отверстия:

    • неглубокие — до 600 метров;
    • средней глубины — до 6000 метров;
    • глубокие — более 6000 метров.
    1. Наземные. Такая техника устанавливается на твёрдый грунт.
    2. Морские. Устройства снабжены специальной платформой для надводного монтажа и опорами для подводного дна. Такой тип буровых установок используется для бурения нефтяных и газовых скважин.

    Фото морских буровых установок

Поделиться:

Нет комментариев

Виды буровых установок для бурения скважин на воду и их особенности

Колодец целесообразно устанавливать тогда, когда глубина залегания вод небольшая. В остальных случаях потребуется бурение скважины, а для этого нужна буровая установка. На небольшой глубине подается вода, которую принято считать технической. Ее можно использовать либо для полива, либо для наполнения бассейна. Для получения питьевой воды нужно копать поглубже.

Функции буровой установки

Буровая установка – это комплекс технических устройств и механизмов, которые используются для бурения и укрепления скважин. Такие установки изначально использовались для добычи полезных ископаемых. Позже разработчики убедились в том, что добывать воду при помощи бурения – это быстро, выгодно и удобно. Но при этом, не стоит забывать о экологии и утилизации мусора.

Для чего нужны буровые установки:

  • бурение скважин небольшого диаметра для инженерных работ;
  • бурение скважин для поиска полезных ископаемых;
  • бурение разведочных скважин;
  • бурение скважин на воду.

Виды скважин:

  • Артезианская скважина – более 100 м, бурится для нескольких загородных домов или коттеджей. Срок эксплуатации – 50 лет.
  • Трубчатый или абиссинский колодец – до 12 м, верхний водоносный слой, в который не могут попасть грязь, листья и другой мусор.
  • Скважина на песок, служит 15 лет, затем она может заилиться, тогда нужно либо прочищать ее, либо бурить новый слой. Глубина от 15 до 30 метров.

Виды буровых установок

Приспособления с ручным приводом

Они обладают следующими качествами:

  • низкая производительность;
  • малогабаритность;
  • используются на незначительных углублениях, например, скважинах на песок;
  • не подходит для применения на твердых и тяжелых почвах.

Ударно-канатные устройства

Свойства этого оборудования:

  • простота сборки и эксплуатации;
  • высокий рабочий диапазон;
  • на выходе получаем качественную скважину с длительным сроком службы;
  • низкая скорость;
  • глубина от 100 м и выше;
  • можно использовать на каменистых почвах;
  • в некоторых случаях необходимо дополнительное оборудование, что увеличивает стоимость скважины.
Данный вид бурения считается одним из первых, активно применялся до 40-х годов прошлого века.
Принцип работы

Используется ударный буровой патрон, который состоит из куска трубы. Под собственным весом он резко опускается вниз, разрушая почву, слой за слоем. С каждым ударом снаряд погружается все глубже. Движение запускается лебедкой. Через 2-3 спуска-подъема разрушенная почва поднимается на поверхность при помощи желонки. Для укрепления скважины в нее помещают обсадные трубы и цементируют. Чтобы избежать попадания в воду примесей, устанавливают скважинные фильтры.

Конструкция бура:

  • опорная тренога с блоком, по которому проходит канат;
  • механизм привода, осуществляющий движение снаряда;
  • тяжелый по массе ударный патрон с насадками, до 80 кг. Это, по сути, труба до 2 метров длиной с заостренным краем снизу либо с
  • вырубленными зубьями. Чем острее снаряд, тем он производительнее. Удержание раздробленной почвы осуществляется клапанным
  • механизмом. Труба всасывает в себя почву и выгружает ее на поверхность.
Данный метод сменил более технологичный способ вращательного бурения с промывкой, но он до сих пор используется, так как может быть изготовлен самим домовладельцем.

Шнековые устройства

Этот вид оборудования:

  • эффективнее, чем ударно-канатные конструкции;
  • высокая производительность;
  • используется на сухих и мягких почвах;
  • процесс усложняется необходимостью постоянной очистки рабочего элемента.
Принцип работы

Бур в виде винта закручивается в почву. При входе в значительную глубину его наращивают при помощи буровой штанги. Раздробленная почва оседает между желобами винта, через несколько подходов его очищают и затем продолжают бурение.

Конструкция бура:

  • шнек, или винт Архимеда, который поднимает разрыхленную почву;
  • буровая штанга, которая используется для наращивания шнека, для чего на ней наносится резьба;
  • ручной или механизированный привод, осуществляющий движение бура.

Ручной привод традиционно используется для бурения неглубоких скважин, но для ухода на глубину потребуется механизированный станок.

Вращательно-роторный способ, бурение с промывкой

Этот метод:

  • самый современный и производительный метод;
  • используется на любых видах почв;
  • высокая скорость бурения, 10 метров и более в час;
  • относится к разряду дорогостоящего оборудования;
  • для бурения артезианской скважины требуется лицензия.
Принцип работы

Бурение скважины сопровождается ее промывкой специальным раствором. Так осуществляется подъем раздробленной почвы.

Читайте в нашей статье о развитии современных экологических технологиях.

О глобальных экологических проблемах и путях их решения, вы сможете узнать перейдя по https://greenologia.ru/eko-problemy ссылке.

Все элементы удерживает высокопрочная рама, способная выдержать значительные нагрузки, создаваемые вибрацией. Метод сочетает в себе ударную и вращательную конструкцию, идеален для прохождения каменистых почв.

Итак, способов бурения существует несколько, выбор, как правило, определяется на основе конечной стоимости и производительности скважины, получаемой на выходе.

(Пока оценок нет)

Добыча нефти и газа

Контрольные, курсовые и дипломные работы! От лучших авторов!

Рейтинг:   / 3

Буровая установка или буровая — комплекс бурового оборудования и сооружений, предназначенных для бурения скважин. Состав узлов буровой установки, их конструкция определяется назначением скважины, условиями и способом бурения.

Наземная буровая установка для разведки и разработки месторождений нефти и газа в общем виде включает следующее оборудование:

  • Буровая вышка,
  • Буровая лебёдка,
  • Система верхнего привода или ротор с вертлюгом,
  • Буровой ключ
  • Шпилевая катушка
  • Буровые насосы,
  • Емкости,
  • Оборудование для приготовления бурового раствора,
  • Оборудование очистки бурового раствора от шлама,
  • Цементировочный агрегат
  • Противовыбросовое оборудование
  • Мостки и склад хранения буровых труб, трубный кран,
  • Генератор для обеспечения работы электроприводов оборудования

Применение буровых установок

  • Бурение неглубоких (до 25 метров) скважин небольшого диаметра (76-219 мм) при сейсморазведке и инженерных изысканиях.
  • Бурение скважин средней глубины (до 600 м) — структурных и поисковых скважин на твёрдые полезные ископаемые.
  • Бурение глубоких (до 6000 м) разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ.
  • Капитальный ремонт и испытания скважин на нефть и газ.
  • Бурение скважин на воду или малая буровая установка
  • Бурение неглубоких (до 32 м) скважин большого диаметра (до 1,5 м) для строительства буронабивных свай (свайные фундаменты).
  • Бурение взрывных скважин на открытых горных выработках и в шахтах.
  • Сверхглубокое бурение (до 15000м) разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ. ( В России первая сверхглубокая скважина была пробурена глубиной 12261 метров на Кольском полуострове)

Органоструктура буровых установок

  • Исполнительные органы (вышка, буровая лебёдка, СВП , ротор, талевая система, буровой насос...)
  • Энергетические органы (дизельные и электродвигатели, силовая пневмо- и гидросистема, приводы)
  • Вспомогательные органы (металлоконструкции основания, укрытий, механизмы передвижения, мост приёмный, вспомогательная лебёдка, тали, системы освещения, водоснабжения, отопления, вентиляции, эвакуации)
  • Органы управления (системы пневмо- и электроуправления)
  • Органы информации (система контроля параметров бурения)

Классификация буровых установок

  • для эксплуатационных работ.
  • для разведочных работ.
  • для технических скважин.

По способу бурения делятся на установки:

  • вращательного бурения.
  • вращательно-ударного бурения.
  • ударного бурения.
  • ударно-вращательного бурения.
  • вибрационного бурения.
  • огнеструйного бурения.
  • разрядно-импульсного бурения.

По типу привода:

  • электрические буровые установки.
  • электрогидравлические буровые установки.
  • дизельэлектрические буровые установки.
  • дизельные буровые установки.

По технике передвижения:

  • самоходные буровые установки.
  • передвижные буровые установки.
  • стационарные буровые установки.

По вариантам дислокации:

Калькулятор расчета монолитного плитного фундамента тут obystroy.com Как снять комнату в коммунальной квартире здесь Дренажная система водоотвода вокруг фундамента - stroidom-shop.ru

Смотрите также