Лекция № 7 Производительность буровых станков

Оснащение карьеров станками СБШ-250-20 (для бурения скважин глубиной до 20 м без наращивания штанг) СБШ-250-32 ( для бурения скважин до 32 м с наращиванием двух штанг), СБШ-250 К-2 (бурение без наращивания штанг до глубины 20 м с одновременным термическим расширением заряжаемой части скважины до 400 мм) позволяют увеличить производительность труда при бурении на 25-40%. Создаются станки СБШ-250-55 – для работы в условиях с температурой до -55°С, шарошечные долота с новыми формами породоразрушающих зубков.

Шарошечное бурение совершенствуется в следующих направлениях:

1. Идея бурения без наращивания бурового става, что предотвращает зашламование опор долота и сокращает продолжительность вспомогательных операций на 45-55% , реализована путем создания вращательно-подающего механизма шпиндельной системы и комбинированной шпиндельно-патронной схемы.

2. Для обеспечения возможности изменения частоты вращения долота в диапозоне 1-5 с^-1 и достижения высоких скоростей бурения разработаны конструкции буровых ставов с невращающимся внешним корпусом и демпфированным опорным узлом, а также с наложением на буровой инструмент высокочастотной вибрации с помощью магнитостриктора ( электровибробура) или других устройств.

3. Станки с форсированным режимом бурения (nв = 2-5 с^-1) должны быть оснащены системами автоматического поддержания такого режима, обеспечивающего максимальную производительность станка при надежной работе всех его узлов. Кроме того станки должны быть оснащены системами принудительной смазки опор долот в процессе бурения и пылеподавления диспергированной водой в затрубном пространстве на расстоянии от забоя скважин.

4. Для обеспечения требуемых санитарно-гигиенических условий работы буровой бригады должны быть существенно снижены вибрация, шум, запыленность и перепады температуры на рабочем месте. Это снижение достигается при новых схемах вращательно-подающего механизма, невращающемся корпусе бурового става, очистке воздуха в кабине станка с помощью кондицирующих установок.

5. Создание новых шарошечных и комбинированных высокостойких породоразрушащих инструментов. Обеспечивающих эффективное бурение однородных и различных по крепости и абразивных пород.

Полная реализация указанных направлений позволяет увеличить скорость шарошечного бурения 1.8-2 раза и производительность станков в 1.6-1.8 раза, а также увеличить стойкость серийно выпускаемых штыревых шарошечных долот в 2 - 3 раза.

Шнековое бурение совершенствуется в направлениях:

- применения высоких мачт и длинных шнеков для бурения с минимальным числом наращиваний бурового става, с полной механизацией процессов его сборки;

- применения в качестве бурового инструмента резцов с вращающимися режущими элементами, которые при увеличения усилия подачи до 150-200 кН позволяют в породах с Пб 4—5 увеличить техническую скорость бурения до 50-60 м/ч;

- посредством широкого внедрения шнекопневматического способа очистки скважин от буровой мелочи;

- использования системы охлаждения резцов водой или водовоздушной смесью, что позволяет увеличить частоту вращения бурового става до 4 с^-1 и более.

Пневмоударное бурение совершенствуется в следующих направлениях:

- применения повышенного давления сжатого воздуха ()до 1.5-2 МПа);

- разработка станков, работающих без наращивания бурового става;

- создание мобильных многошпиндельных станков на пневмоколесном ходу, оснащенных малогабаритными и высокопроизводительными компрессорами;

- разработка новых типов пневмоударников с повышенной энергией удара и эффективной системой воздухораспределения;

- создание износостойких коронок, в том числе со сменной головной частью и продувочными каналами большого сечения.

Термическое бурение совершенствуется в направлениях:

- применение механического бурения пород с последующим расширением скважин воздушно-огневым способом;

- применения для разрушения трудно термобуримых горных пород знакопеременных температурных полей (попеременное воздействие на забой скважины газовой струей и распыленных сжатым воздухом водой);

- изыскание и разработка новых методов интенсификации термического разрушения пород, обеспечивающих повышение скорости и расширения диапозона термобуримых пород.

Общими направлениями совершенствования всех видов бурения является полная механизация всех вспомогательных операций и улучшения организации буровых работ.