Лекция № 7 Производительность буровых станков

<14 15 161718 19 20 >

При работе станков, помимо собственного бурения, производится также вспомогательные операции: опускание, подъем, наращивание и разборка бурового става, очистка скважины, замена бурового инструмента, перемещение станка между скважинами и установка его, перенос кабеля и др. Время, затрачивание на выполнение этих операций, зависит от вида бурения, кинематической схемы станка, длины штанг, уровня механизации наращивания и разборки бурового става и смены долот (коронок), расстояния между скважинами и других факторов.

С достаточной точностью суммарное удельное время выполнения основных (бурение) и всех вспомогательных операций, приходится на 1 м пробуренной скважины, можно считать постоянным для принятой модели бурового станка при определенном показателе трудности бурения Пб. В этом случае сменная производительность бурового станка (м/смену) без учета внеплановых простоев

Qб = [Tс –(Tп.з +Tр)]/(tо + tв),

где Тс, Тп.з и Тр – продолжительность соответственно смены, подготовительно-заключительных операций и вспомогательное время на бурение 1 м скважины, ч; tо = ℓ/Vб;

Vб- техническая скорость бурения скважины, определяемая конкретно для каждого вида бурения и модели станка по приведенным формулам.

Вспомогательное время tв – устанавливается путем измерения продолжительности всех вспомогательных операций при бурении скважины определенным станком; в приближенных расчетах оно может приниматься по материалам технического нормирования. Для шнекового бурения при Пб = 1—5 tв= 1.5-4.5 мин; для шарошечного бурения tв = 2—4 мин; для пневмоударного бурения при Пб = 6—25 tв = 4—8 мин.

Чистое время работы станка в течении смены (ч)

Траб = (tо + tв) ,

где n – число скважин, пробуренных за смену; Lci – глубина i-й скважины,м.

Продолжительность смены (ч)

Тс> Траб + Тп.з + Тр,

Тс –(Траб + Тп.з + Тр) = Тс.пр,

где Тс.пр – общее время внутрисменных простоев бурового станка, ч.

Практически величина Тс.пр = (0.15—0.23) Тс т.е. ежесменные простои каждого станка достигают 0.9-1.3 ч. Причины этих простоев заключаются главным образом в аварийных остановках и ремонтах (до 35%), внеплановых отключений электроэнергии и сверхнормативных затратах времени на технологические операции. Длительность простоев зависит от совершенства конструкции, кинематической схемы станка, степени соответствия комплектующего оборудования условиям эксплуатации, уровня трудовой дисциплины и квалификации персонала, организации самого процесса бурения.

Кроме внутрисменных имеются еще целосменные простои буровых станков. Причинами этих в основном организационных простоев (до 15-20% общего годового фонда времени) являются плановые и неплановые ремонты и перегоны станков, отсуствия экипажей, перерывы при взрывных работах, отсуствие фронта работ и т.д. Таким образом, в целом потери рабочего времени составляют до 35%. С учетом различных вспомогательных работ коэффициент производительного использования буровых станков составляет от 35 до 0.6.

2. Совершенствование буровых работ

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.

<14 15 161718 19 20 >

Дата добавления: 2016-10-07; просмотров: 6200;