ГП-1, музей кафедры бурения

МГРИ-РГГРУРис. 43.

Гидравлическая подача применяется в большинстве современных буровых станков для разведочного бурения. Ее несколько большая сложность и стоимость вполне окупается целым рядом достоинств и преимуществ по сравнению с другими системами подачи.

Достоинства гидравлической подачи:

1. Гидравлическая подача обеспечивает более качественное регулирование

осевой нагрузки и скорости углубки, чем другие варианты подачи (свободная, винтовая, цепная);

– она универсальна – позволяет создавать усилия на вращателе и вниз и вверх;

- она может создавать весьма значительные усилия до 15 тонн и более;

- она позволяет очень легко и точно изменять и регулировать усилие подачи;

- она позволяет точно регулировать скорость углубки независимо от условий бурения;

2. Гидравлическая подача, как правило, является частью гидравлической системы станка (установки), которая, в свою очередь, позволяет механизировать и автоматизировать ряд операций, выполняемых при бурении и спуско-подъемных операциях. (автоматическое перекрепление зажимных патронов, перемещение станка, работа гидродвигателя подвижного вращателя, подъем и опускание мачты, работа гидроприводного труборазворота и трубодержателя и другие).

Гидравлическую систему подачи имеют все отечественные шпиндельные станки и станки с подвижным вращателем, за исключением самых маленьких станков с ручной или электроприводной цепной подачей.

Буровые установки (станки) с вращателем роторного типа.

Как уже отмечалось, вращатели роторного типа наиболее рационально применять при бурении в сравнительно мягких породах бескерновым способом, т.е. при высоких скорости углубки и проходке за рейс, что характерно для бурения гидрогеологических и водозаборных скважин и значительно меньше подходит для разведки ТПИ. Поскольку скважины в мягких породах бескерновым способов бурятся довольно быстро, то почти все роторные буровые установки выполнены на автомобильном или тракторном основании, т.е. самоходные. Исключение составляет буровой агрегат «СКБ-8» (термин станок не подходит, поскольку СКБ-8 состоит их отдельных блоков и правильнее называть «буровой агрегат», а когда он идет со своей мачтой, то этот комплект называется «буровая установка УКБ-8»).

Кстати, один из разработчиков установок УРБ, М.М.Андреев, после Гипронефтемаша, долгое время работал доцентом кафедры разведочного бурения МГРИ, где под его руководством были разработаны оригинальные буровые установки для бурения неглубоких скважин МРБ-75 и ИГИ-100.

В настоящее время, для бурения геологоразведочных и гидрогеологичес- ких скважин широко применяются роторные самоходные буровые установки: УРБ-2,5А, УРБ-3АЗ (с модификациями), 1-БА15в (с модификациями), УБВ-600, и одна стационарная буровая установка УКБ-8. Для бурения на ТПИ прямо предназначена установка УКБ-8.

УстановиУРБ-3А3, 1БА15в, УБВ-600 имеют однотипную конструкцию, отличаются только размером проходного отверстия ротора (250 или 410мм.), приводным двигателем и мелкими деталями. Все самоходные роторные буровые установки имеют небольшие частоты вращения ротора, обычно до 325 об/мин. Глубины бурения этими установками в зависимости от модификаций от 500 до 1000 метров. Применяются эти установки в основном для бурения гидрогеологических и водозаборных скважин.

Роторные буровые установки обычно не имеют механизма, создающего дополнительную нагрузку (кроме УРБ-2,5А), регулирование осевой нагрузки на ПРИ и скорости углубки осуществляется с тормоза лебедки – а если нужно увеличить нагрузку, то за счет УБТ.

Установка УРБ-2,5А с глубиной бурения до 200 метров отличается тем, что имеет механизм принудительной подачи (механическая цепная подача) который обеспечивает как возможность дополнительной (к весу) нагрузки на ПРИ, так и регулирование скорости углубки.

Установка с роторным вращателем специально предназначенная для бурения геологоразведочных скважин на ТПИ – УКБ-8. Буровой агрегат СКБ-8 состоит из отдельных блоков, монтируемых на фундаментах, и включает блок ротора с приводом от электродвигателя постоянного тока, что обеспечивает плавное изменение частоты вращения. В этот блок входят два сменных ротора – для бескернового бурения ротор с проходным отверстием 350 мм. с частотами вращения 20 – 675 об/мин., с моментом до 3500 Н.м., и ротор для высокооборотного алмазного бурения с проходным отверстием 135 мм. с частотами вращения до 1200 об/мин. Второй буровой блок – блок лебедки также с приводом от своего двигателя постоянного тока.

Автомат подачи (смотри рис. 38) имеет привод от своего двигателя постоянного тока с регулируемой частотой вращения. В процессе бурения автомат подачи вращает барабан лебедки с заданной скоростью, обеспечивая регулирование скорости углубки скважины в двух диапазонах от 0,1 до 4,0 м/ч (достоинства управлением процессом алмазного бурения по скорости углубки, а не по осевой нагрузке изложены в курсе лекций).