Буровая установка с обратной циркуляцией

Типы буровых установок обратного циркуляции

Существует множество типов буровых установок обратного циркуляции, предназначенных для различных целей и поддающихся индивидуальной настройке в соответствии с требованиями проекта. К наиболее популярным типам относятся:

• Стационарная буровая установка обратного циркуляции

  Данная установка монтируется на прочной основе или постаменте и обычно располагается в пониженном положении относительно места бурения на поверхности. Она оснащена такими функциями, как высокомощная система обратного циркуляции, буровая головка большого диаметра и бурильная колонна, обеспечивающие эффективное извлечение керна, что делает ее подходящим выбором для различных применений и типов горных пород.

• Переносная буровая установка обратного циркуляции

  Как следует из названия, эта буровая установка мобильна и часто используется в удаленных местах. Она спроектирована таким образом, чтобы ее можно было быстро разобрать и собрать или перевезти в нужное место. Это делает ее подходящим выбором для различных применений в области экологического мониторинга, разведки полезных ископаемых и геотехнических исследований.

• Буровая установка с автоматическим управлением

  Благодаря технологическому прогрессу некоторые буровые установки обратного циркуляции оснащены функциями автоматического управления. Эти типы буровых установок позволяют осуществлять дистанционный мониторинг и управление. Они оснащены датчиками температуры и давления, системами анализа данных и цифровой передачи. Благодаря этим функциям буровые установки обратного циркуляции с автоматическим управлением могут повысить эффективность, точность и безопасность бурения.

Технические характеристики и техническое обслуживание буровых установок обратного циркуляции

Технические характеристики некоторых буровых установок обратного циркуляции приведены ниже.

• Максимальный диаметр скважины: Максимальный диаметр скважины относится к наибольшему диаметру скважин, которые может создавать буровая установка, обычно выражается в дюймах или миллиметрах. Диапазон максимального диаметра скважины буровой установки обратного циркуляции обычно составляет от 3 до 24 дюймов (т.е. 76 мм-610 мм).
• Максимальная глубина скважины: Максимальная глубина скважины относится к тому, насколько глубоко может бурить установка скважины обратного циркуляции. Диапазон глубин варьируется для разных моделей и типов установок. Как правило, буровая установка обратного циркуляции может достигать максимальной глубины скважины 3000 футов (т.е. 914 метров) или даже больше.
• Мощность бурения: Мощность бурения - это мощность двигателя, которая приводит в действие насос для подачи бурового раствора и выноса фрагментов породы на поверхность через бурильные трубы. Она измеряется в лошадиных силах (HP) или киловаттах (KW). Для некоторых буровых установок обратного циркуляции мощность бурения может составлять 200 HP, в то время как для других - 400 HP или даже больше.
• Вес: Вес буровой установки обратного циркуляции варьируется в зависимости от модели и комплектации. Как правило, вес установки составляет от 13000 кг до 27000 кг. Например, вес одной модели составляет 18000 кг, а другой - 25000 кг.
• Используемые бурильные трубы: Для бурения обратного циркуляции используются бурильные трубы для транспортировки бурового раствора и выноса выбуренной породы. Для стабилизации скважины также используются охлаждаемые бурильные трубы. Диаметр стандартных бурильных труб составляет от 4 до 12 дюймов (т.е. от 100 до 300 мм).
• Источник питания: Буровая установка обратного циркуляции может иметь различные источники питания, такие как электродвигатели, дизельные двигатели, гидравлические системы и т.д.
• Система вращения: Система вращения буровой установки обратного циркуляции может быть различных типов, таких как обычный вращающийся стол, верхняя приводная головка или другие.
• Скорость бурения: Она измеряется в метрах в час или футах в час. Скорость бурения варьируется для различных геологических формаций и параметров бурения. Как правило, одна буровая установка обратного циркуляции может иметь скорость бурения 180 м/ч в скальных породах.

Техническое обслуживание

• Регулярный осмотр: Проводите комплексный осмотр буровой установки через регулярные промежутки времени. Проверяйте общее состояние установки, выявляя признаки повреждений, коррозии или износа, и немедленно устраняйте обнаруженные проблемы.
• Техническое обслуживание смазки: Регулярно смазывайте все части, требующие смазки, в соответствии с установленным графиком технического обслуживания. Это включает в себя нанесение смазок или масел на подшипники, шестерни, цепи и т.д., чтобы обеспечить плавную работу и снизить трение и износ.
• Замена расходных материалов: В процессе эксплуатации буровой установки обратного циркуляции некоторые расходные материалы, такие как буровые коронки, уплотнительные кольца, фильтры и т.д., необходимо своевременно заменять в соответствии с данными об использовании и техническом обслуживании, чтобы обеспечить стабильность и надежность бурения.
• Очистка оборудования: Очищайте всю установку или ее компоненты от грязи, мусора или остатков. Это можно сделать с помощью соответствующих моющих средств и методов, гарантируя, что очищенные участки свободны от примесей, которые могут повлиять на производительность оборудования.
• Управление буровым раствором: Для буровых установок обратного циркуляции важно поддерживать качество и свойства бурового раствора. Регулярно контролируйте параметры бурового раствора (например, вязкость, плотность и т.д.) и проводите обработку или регулировку по мере необходимости, чтобы обеспечить правильную работу обратного циркуляционного бурения.

Сценарии применения буровых установок обратного циркуляции

Буровые установки обратного циркуляции (RC) в основном используются в горнодобывающей промышленности, но у них также есть несколько других применений.

• Глубокое бурение: Буровые установки RC являются предпочтительным выбором для глубокого бурения. Они могут легко бурить глубокие скважины, даже на больших глубинах более 1000 метров. Их способность поддерживать точный контроль и управлять потоком большого объема воздуха и грязи делает их подходящими для сценариев добычи, где требуется извлечение минеральных ресурсов, расположенных глубоко под землей.
• Отбор керна: Буровые установки RC имеют уникальную двухтрубную конструкцию, которая обеспечивает отличное извлечение керна. Внутренняя труба собирает образцы породы, а обратный поток воздуха во внешней трубе удерживает образцы на месте. Эта функция имеет решающее значение в геотехнических и минеральных разведках, так как она гарантирует целостность образцов породы.
• Геотехнические исследования: В геотехнических исследованиях изучаются структура и состав почвы и горных пород на строительной площадке. Буровые установки обратного циркуляции могут собирать высококачественные образцы, а также получать данные in-situ. Таким образом, они очень полезны для проведения качественных анализов почвы и горных пород, а также для создания надежных фундаментов для инженерных проектов.
• Экологический мониторинг: Буровые установки RC могут использоваться для установки скважин мониторинга подземных вод. Например, на свалках или в местах хранения опасных отходов их можно использовать для определения миграции загрязнения и мониторинга качества подземных вод, чтобы защитить окружающую среду и здоровье населения.
• Строительство скважин: Бурение обратного циркуляции (RC) является общепринятой техникой для строительства водозаборных скважин. Бурение RC позволяет бурить глубокие вертикальные скважины с хорошим контролем диаметра, и его можно использовать для строительства скважин большого диаметра. Благодаря этим характеристикам, бурение RC подходит для разведки и освоения подземных водных ресурсов, строительства добывающих скважин и создания наблюдательных скважин.
• Направленное бурение: Технология бурения RC может применяться для направленного бурения, которое позволяет создавать криволинейные траектории и, следовательно, бурить скважины в невертикальных ориентациях. Направленное бурение RC можно использовать, когда необходимо обойти препятствия, пройти под существующими сооружениями или достичь определенных целевых зон. Одним из примеров применения направленного бурения RC является создание трубопроводов и разведка нефтяных и газовых месторождений.

Как выбрать

Важно выбрать подходящую буровую установку обратного циркуляции для конкретной задачи, чтобы обеспечить экономичное бурение и оперативную эффективность. При покупке новой буровой установки обратного циркуляции необходимо учитывать следующие факторы:

• Анализ требований к бурению:

  Важно определить факторы, влияющие на бурение, прежде чем покупать буровую установку обратного циркуляции. Это включает в себя рельеф местности, где будет проводиться бурение, степень твердости горных пород, глубину желаемой скважины и требуемый рисунок бурения. Необходимо провести тщательный анализ требований, чтобы убедиться, что окончательный выбор установки подходит как для геологических условий, так и для предполагаемого использования.

• Сравнение технических параметров:

  При выборе буровой установки обратного циркуляции необходимо сравнивать ее технические параметры, такие как размер и вес, система питания, система подачи, система вращения, давление и расход глинометательного насоса и другие соответствующие характеристики. Убедитесь, что установка соответствует конкретным требованиям предполагаемого использования и обладает надежной и стабильной работой.

• Производитель и послепродажное обслуживание:

  Выбирайте производителя с зарекомендовавшей себя репутацией в отрасли и надежной послепродажной поддержкой. Для критически важных операций с буровыми установками обратного циркуляции доступность постоянной технической поддержки и услуг технического обслуживания является существенным преимуществом. При выборе учитывайте комплексное послепродажное обслуживание поставщика, включая техническую поддержку, поставку запасных частей и покрытие сервисной сети, среди прочего.

• Оценка стоимости и производительности:

  Наконец, необходимо провести тщательную оценку стоимости и производительности доступных буровых установок обратного циркуляции. Это выходит за рамки простого учета покупной цены, а также включает в себя оценку долгосрочных эксплуатационных и ремонтных затрат. Основное внимание следует уделять балансу первоначальных затрат с текущими расходами на установку, которая предлагает хорошую ценность в долгосрочной перспективе.

Вопросы и ответы

В1: Какая разница между бурением обратного циркуляции и бурением воздушного керна?

О1: При бурении обратного циркуляции для циркуляции выбуренной породы вверх по бурильной колонне используется воздух под высоким давлением. В отличие от этого, при бурении воздушного керна сжатый воздух используется для продвижения легкой полых стальной коронки через грунт, действуя как наконечник, зачерпывающий образцы. Бурение RC обычно используется для разведки твердых пород. В отличие от этого, бурение воздушного керна лучше подходит для бурения через неконсолидированные материалы или легкие геологические формации.

В2: Каковы преимущества использования бурения обратного циркуляции?

О2: Бурение обратного циркуляции имеет несколько преимуществ, в том числе возможность получения высококачественных образцов породы, повышение скорости бурения по сравнению с традиционными методами и повышение устойчивости скважины в сложных геологических формациях. Кроме того, замкнутая система бурения RC помогает минимизировать воздействие на окружающую среду за счет снижения риска загрязнения выбуренной породы.

В3: Каковы ограничения бурения обратного циркуляции?

О3: Некоторые ограничения бурения обратного циркуляции включают высокую стоимость оборудования и технического обслуживания, шум, возникающий во время процесса бурения, и возможность загрязнения образцов, если процедуры отбора проб не реализованы должным образом.

В4: Какие отрасли или секторы обычно используют бурение обратного циркуляции?

О4: Бурение обратного циркуляции в основном используется в горнодобывающей и минерально-разведочной промышленности. Однако его также можно использовать в области экологии, геотехнических исследований и гидрогеологии для конкретных применений или исследований, требующих использования данной техники.