БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ

Книга БУРЕНИЕ СКВАЖИН НА ВОДУ

Оглавление книги - Бурение скважин на воду

Глава II

БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ

Наибольшее распространение в практике буро-вых работ вплоть до середины и конца 60-х годов полу-чили передвижные установки на автомашинах типа УРБ-ЗАМ, УРБ-2А, УРБ-2ТМ, АВБ-ТМ, СБУДМ-1503ИВ, а также установки блочного типа УРБ-4ПМ, УРБ-4ШМ иУБШ-1М.

Эти буровые установки широко освещены в техниче-ской литературе (Медведев, Гланц, Григоровский, 1973), поэтому их описание здесь не дается. Технические харак-теристики этих установок приведены в таблице 3.

Учитывая, что установки ударно-канатного бурения типа УКС-22М и УКС-ЗОМ широко известны и описаны в различных справочных руководствах и учебниках (Вортман, 1972), в настоящей работе их описание также не приводится.

ЦНИИподземмаш разработан новый ударно-канат-ный станок КС-24 в двух модификациях: с электрическим и дизельным приводом. Станок успешно прошел испыта-ния, но вопрос о его серийном изготовлении еще не решен. Установки ударно-вращательного бурения типа БУК-80 и БУК-100 конструкции Гидропроекта применя-ются в ограниченных масштабах и не представляют ин-тереса для широких кругов специалистов.

Отечественной промышленностью выпускаются новые самоходные установки УРБ-2А2, УРБ-ЗА2, УРБ-ЗАЗ, 1БА-15Н, 1БА-15В, 1БА-15К и УВБ-600.

Установка роторного бурения УРБ-2А2 смонтирована на шасси автомобиля ЗИЛ-157КЕ или ЗИЛ-131. На ра-ме установки крепятся следующие узлы:

раздаточная коробка, передающая вращение на два гидронасоса ПМ № 10 и шестеренчатый гидронасос НШ-10л, которые осуществляют привод гидроподъемника и вращателя;

буровой насос или компрессор при бурении скважин с продувкой воздухом;

мачта с подвижным вращателем, кронблоком и одно-цилиндровым гидроподъемником двухстороннего дей-ствия;

масляные баки для обеспечения маслом гидросистемы;

пульт управления механизмами буровой установки.

С помощью вращателя производится свинчивание и развинчивание бурильных труб, наращивание инструмен-та без отрыва от забоя, принудительная подача инструмента. Установка УРБ-2А2 заменит УРБ-2А.

Установка роторного бурения УРБ-ЗА2 смонтирована на шасси автомобиля МАЗ-500А. На раме крепятся сле-дующие узлы:

коробка отбора мощности;

четырехскоростная коробка скоростей;

буровая лебедка с безопасной катушкой;

электрогенератор ЕСС-62-4М;

ротор;

буровой насос ПГр;

механизм принудительной подачи инструмента на за-бой;

мачта с кронблоком и талевым блоком;

гидравлический масляный шестеренчатый насос НШ-32Д для привода механизма принудительной подачи инструмента на забой и привода двух гидродомкратов подъема и опускания мачты;

два гидравлических домкрата подъема и опускания мачты.

Глиномешалку с электроприводом, желобную систе-му, а также емкость поставляют заказчику по его требо-ванию.

Установка УРБ-ЗА2 является базовым буровым бло-ком буровых агрегатов 1БА-15В и 1БА-15Н.

Буровой агрегат 1БА-15В состоит из бурового (уста-новка УРБ-ЗА2) и компрессорно-силового блоков. Буро-вой блок отличается тем, что вместо ротора Р-250 с про-ходным отверстием 250 мм используется ротор Р-410 с проходным отверстием 410 мм. Мачта также имеет боль-шую грузоподъемность, а талевая оснастка принимается 2X3.

Буровой агрегат 1БА-15В — первая специализирован-ная установка для бурения скважин на воду (рис. 1).

В последнее время к установке УРБ-ЗА2 и агрегатам 1БА-15В и 1БА-15Н выпускают укрытия, представляю-щие собой каркас из металлических трубок и прорезинен-ной ткани, состоящие из отдельных частей и соединяю-щиеся между собой. Для удобства монтажа и транспортировки секции выполнены в двух частях и имеют полозья. Масса комплекта для укрытия бурового и ком-прессорно-силового блоков около 4 т.

В настоящее время Кунгурским заводом осваиваются новые модели установок: УРБ-ЗАЗ (класс УРБ-6.3А по ГОСТ 16151—70) и 2БА-15Н (класс УРБ-20А по ГОСТ 16151—70).

Буровой агрегат 1БА-15Н представляет собой уста-новку УРБ-ЗА2, дополнительно укомплектованную насос-но-силовым блоком (насос 9МГр), и вместо талевой си-стемы 1X2 принята талевая система 2X3.

Буровой агрегат 1БА-15К позволяет осуществлять комбинированное вращательное бурение с прямой и об-ратной промывкой. Агрегат монтируют на шасси автома-шины МАЗ-500А и прицепа МАЗ-5207В. Грузоподъем-ность агрегата аналогична 1Б А-15В (12,5 и 20 т). Агрегат можно использовать для роторного бурения с прямой промывкой и для бурения с обратной промывкой диаметром скважин до 1270 мм с помощью эрлифта и центро-бежного насоса.

Буровой блок агрегата имеет наклонную мачту высо-той 15 м, двухбарабанную лебедку (буровая и желоноч-

ная) с длиной каната 250 м, двухступенчатый редуктор и откидной ротор Р-410, генератор мощностью 20 кВт и центробежный насос с обвязкой.

В комплект агрегата входят: компрессорно-силовой блок, сальник-вертлюг с проходным сечением 150 мм, ве-дущая труба длиной 4,5 м, гидроэлеватор, наддолотный утяжелитель массой 4,8 т, сварочный трансформатор, та-келажный блок с грузоподъемным устройством на авто-прицепе, служащий для перевозки бурильных труб и механизации их разгрузки и подгрузки.

Таким образом, у агрегатов 1БА-15В, 1БА-15Н и

1БА-15К есть общие осо-бенности: значительный уровень унификации уз-лов и деталей, что обеспе-чивает удобство эксплуа-тации, ремонта и изготов-ления; достаточная манев-ренность и малые затраты времени на монтажные и демонтажные работы; воз-можность привода меха-низмов агрегатов от дви-гателя автомашины и двигателя, установленного на прицепе; достаточная мощность двигателей; ши-рокий диапазон частот

вращения ротора и лебедки; наличие насосно-силового и компрессорно-силового блоков, расширяющих эксплуата-ционные возможности агрегатов; надежное и оперативное управление механизмами путем применения пневматической системы.

Гидрораскрепитель и устройство для развинчивания бурильных труб повышают безопасность работ. Это же относится к противозатаскивателю талевого блока. Все агрегаты снабжены металлическими мостками. Новым является механизм подачи, который состоит из гидроци-линдров двойного действия, монтируемых на мачте, гидравлического механизма зажима ведущей трубы и пульта управления. Механизм подачи позволяет осуществлять дополнительное принудительное усилие на забой до 40 кН (вниз) и 80 кН (вверх) с ходом 600 мм.

Установка вращательного бурения УВБ-600 состоит из вышечно-лебедочного, насосного и роторного блоков.

Вышечно-лебедочный блок представлен агрегатом для освоения скважин А-50 с некоторыми изменениями. Блок смонтирован на базе автомобиля КрАЗ-257, двигатель ко-торого используется в качестве привода механизмов бло-ка. Мачта поднимается в рабочее положение двумя гид-родомкратами двухстороннего дейстия, приводимыми в действие от гидравлического насоса ПМ № 20, который приводит в действие также приспособление для забури-вания шурфа и гидравлический раскрепитель резьбовых соединений труб.

Мачта телескопическая, внутренняя секция выдвига-ется из внешней секции с помощью талевой системы.

Лебедка двухбарабанная, с цепным приводом от трансмиссии.

Компрессорно-силовой блок смонтирован на автопри-цепе МАЗ-5207В и состоит из компрессора К-9М с ресиве-ром, дизелем Д-108 или ЯМЗ-236 и углового редуктора. Дизель является аварийным для буровой установки.

Глиномешалка с электродвигателем монтируется рядом с буровой установкой.

По требованию заказчика к буровому агрегату может дополнительно поставляться ударный механизм пневма-тического типа, приводится от компрессора КТ-7 насос-ного блока, масса ударной части 1 т, высота подъема 0,9 м, частота 30 ударов в минуту.

Механизм подачи аналогичен механизмам, устанавли-ваемым на агрегатах 1БА-15В и др.

Насосный блок смонтирован на шасси автомобиля КрАЗ-257, двигатель которого используется для привода двух насосов 9МГр-61, компрессора КТ-7 и электрическо-го генератора ЕС83-6С. Двигатель может также исполь-зоваться как аварийный для привода механизмов вышеч-но-лебедочного блока.

Показатели	АВБ-ТМ	УРБ 2А	УРБ-2Т
Глубина бурения, м	100	100	200
Конечный диаметр бурения,
мм	140	118	151
Грузоподъемность на крю-
ке, т	1,25	2,5	10
			(макси-
			мальная
			12,5)
Установленная мощность
главного привода, кВт	79,49	76,54	55,2
Лебедка (тип)	Однобара-	Двухбара-	Двухбара-
	банная,	банная,	банная,
	четырех-	трехско-	трехско-
	скорост-	ростная	ростная
	ная
Усилие натяжения каната,
кН	12,5	25	25
Скорость подъема бурового
инструмента, м/с:		0,67
минимальная	0,24		0,114
максимальная	1,58	2,03	0,487
Ротор (тип)	Откидной	Откидной	Отсоеди-
			няющийся
Размер проходного сечения,
мм	76	150	250
Частота вращения, об/мин:	52	106	75
минимальная
максимальная	334	320	321
Число скоростей	4	3	3
Насос буровой (тип)	НГР250/50	ПГрБ	ПГрБ
		или	или
		ПГрИ	ПГрИ
Подача, л/мин:
минимальная	—	225	225
максимальная	250	300	300
Давление, МПа:
минимальное	3	4	4
максимальное	3	6,3	6,3
Привод насоса	От двигателя.

Таблица 3

УРБ-ЗАМ	СБУДМ-1503ИВ	СБУЭ-1503ИВ	УРБ-4ШМ	УБШ-1М
300	150	150	1200	2000
145	151	151	76	76
5	6	6	15	28
(макси-			(макси-	(макси-
мальная 8)			мальная	мальная
			22,5)	50)
39,74 или
45,63	35,33	35,33	147,2	250.8
Одноба-	Однобара-	Одноба-	Однобарабанная,
рабанная,	банная	рабанная	четырехскоростная
трехскоро-
стная
30	20	20	57,5	85
0,54	0,18	0,47	0,278	0,25
1,56	1,15	0,95	1,24	1,39
Стацио-	Шпин-	Подвиж-
нарный	дельный	ный вра-	Стационарный
		щатель
250	44	—	360	360
ПО	88	95	83	82
314	510	360	215	276
3	5	3	4	3
ПГрБ	ГР-16/40	ГР-16/40	9МГр	9МГр
или			или	или
ПГрИ			9МГр-61	9МГр-61
(устанав-
ливается
отдельно)
225	32	32	219	219
300	267	267	1002	1002
4	—	—	3,5 (4,5)	3,5 (4,5)
6,3	4	4	16	16
От двигателя		От элек-	От двигателя:
автомобиля		тродвига-	Д-108	В2-300А-С2
		теля
1 1	1	1	2	2
Вышка высотой 16 м			Мачта	Вышка ба-
			А-образ-	шенного ти-
			ная высо-	па высотой
			той 27,8 м	27,6 м

Показатели	АВБ-ТМ	УРБ-2А	УРБ-2ТМ
Талевая оснастка	1X1	1X1	2X3
Подача инструмента	Принуди-	Принуди-	Гидравли-
	тельная с	тельная	ческий
	помощью	канатно-	механизм
	ручной ле-	цепная с	с канатно-
	бедки и	усилием	цепной
	свободная	до 20 кН	подачей и
	с лебедки	и свобод-	усилием
		ная с ле-	до 20 кН
		бедки
Монтажно-транспортная база	Гусенич-	Шасси	Трактор
	ный трак-	автомоби-	трелевоч-
	тор	ля	ный
	Т-100М	ЗИЛ-157КЕ	ТДТ-75
Масса буровой установки, т	14,83	10,56	13,7

Техническая характеристика установки УРБ-2А2
Глубина бурения при использовании бурильных труб диаметром 60,3 мм, м 200
То же, при бурении с продувкой воздухом, м 50
То же, при бурении шнеками, м 30
Конечный диаметр бурения, мм 130
Установленная мощность главного привода, кВт
Главный привод 76
Подъемный механизм 54
Скорость подъема струмента, м/с 0—0,64
Бензиновый, отбор мощности 44,16 кВт от ходового двигателя автомобиля ЗИЛ-157КЕ мощностью 76,54 кВт при 2600 об/мин Одноцилиндровый гидравлический подъемник двойного действия, обеспечивающий с помощью вращателя спусковые и подъемные операции, дополнительное давление и разгрузку инструмента, а также подъем и опускание мачты. Талевый блок прикреплен к штоку гидроподъемника и имеет три канатных ролика для талевой оснастки

Краткая техническая характеристика насосов типа НБ-40

Приводная мощность, кВт Максимальная подача, л/с Максимальное давление, МПа

62,7 9,02 6,3

Техническая характеристика станков колонкового бурения

Параметры	УКБ-300/500	СБА-500	ЗИФ-300М	ЗИФ-650М	ЗИФ-1200МР
Глубина бурения, м	При диаметре	При диаметре	При диаметре	При диаметре	При диаметре
	112 мм — 300	112 мм — 300	93 мм — 300	93 мм — 650	93 мм — 150U
Начальный диаметр бу-
рения, мм	151	151	151	200	250
Диаметр бурильных
труб, мм	50	42; 50	42; 50	50; 63,5	50; 63,5; 73
Угол поворота шпинде-
ля, град	70—90	60—90	75—90	60—90	80—90
Частота вращения	120; 195; 280;	120; 195; 280;	102; 181; 237;	87; 118; 188;	75; 136; 231; 288;
шпинделя, об/мин	430; 700; 1015	430; 700; 1015	480	254; 340; 460;	336; 414; 516; 600
				576; 800
Подача инструмента	Гидравлическая	Гидравлическая		Гидравлическая
		с автоматичес-
Ход подачи, мм		ким перехватом
	400	400	430	500	800
Усилие подачи, кН	60	60	50	80	150
Грузоподъемность ле-
бедки, т	2	2	2	3,5	5,5
Скорость навивки ка-
ната на барабан, м/с	1,0; 1,6; 2,4	1,0; 1,6; 2,4	0,48; 0,87;	0,7; 0,95; 1,5;	0,7, 1,24; 3,76; 4,7;
			1,12; 2,36	2,04; 2,72; 3,7;	2,1; 2,61; 3,04;
				4,6; 6,25	5,24
Тип насоса	Гр 16/40	Гр 16/40	НГр 250/50	НГр 250/50	ПГрИ {2 шт.)

Роторный блок состоит из двух ферм, на которых установлены ротор Р-410, подсвечник, приспособление для за-буривания шурфа и оборудование для свинчивания и раз-винчивания долота под ротором. К роторному блоку при-даются мостки с выдвижными стеллажами и трубной тележкой.

Для работы в зимних условиях к установке разработано резинотканевое укрытие (рис. 2). Общая масса ук-рытия 2500 кг, стоимость его около 1500 руб.

В настоящее время ведутся работы по оснащению бу-ровых установок типа 1БА-15В, 1БА-15Н и других более совершенными насосами НБ-40 вместо насосов типа ПГрИ.

Для бурения неглубоких скважин, главным образом при изысканиях и мелиоративных исследованиях, исполь-зуют буровые установки шнекового бурения УГБ-50М, ЛБУ-50М, КБУ-15, УШБ-16, вращательного бурения, бурения всухую УБР-1 и БУУ-2.

Для бурения скважин глубиной более 1500 м в зави-симости от конечной глубины бурения и конструкции скважин применяют установки, предназначенные для бу-рения скважин на нефть и газ: БУ-50Бр1, БУ-50БрД, БУ-75Бр, ЈУ-75Бр-70, БУ-75БрЭ, БУ-75БрЭ-70, БУ-75БрМ, БУ-80БрД, БУ-80БрЭ, Уралмаш 5Д-61, Урал-маш 6Э-61, БУ-125БрД, БУ-125БрЭ, Уралмаш 125БД, Уралмаш 125БД-67, Уралмаш 125БД-70, Уралмаш 125БЭ, Уралмаш 125БЭ-67, Уралмаш 125БЭ-70, Уралмаш 125ДГ-П, Уралмаш 125Э, Уралмаш ЗД-61, Уралмаш ЗД-67, Уралмаш ЗД-ГТП-П, Уралмаш 4Э-61, Уралмаш 4Э-67 и др. (Белоусов, Рощупкин, 1973).

Если бурение ведут в скальных породах, часто зале-гающих с поверхности, то в ряде случаев с успехом можно использовать буровые установки шпиндельного типа с гидравлической подачей (табл. 4).

Оглавление книги - Бурение скважин на воду