- •Буровые станки и бурение скважин Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия для студентов геологических специальностей
- •Часть I твердосплавное бурение
- •Глава 1 понятие о скважине и ее конструкции
- •1.1. Понятия о скважине
- •1.2. Понятие о конструкции скважины
- •1.3 Выбор конструкции скважин
- •1.4 Способы бурения
- •1.5 Выбор способа бурения
- •Глава 2. Буровое оборудование
- •2.1. Отечественные буровые установки и буровые станки
- •Техническая характеристика сианков показана в табл. 2.1, 2.2.
- •2.2. Буровые насосы и компрессоры
- •2.4. Оборудование для приготовления и очистки промывочных жидкостей Установки для приготовления и очистки глинистых растворов.
- •Оборудование для транспортировки глинистого раствора.
- •Характеристика автоцистерны
- •Оборудование для очистки промывочных жидкостей
- •Глиностанции
- •Технические средства для приготовления и очистки полимерных промывочных жидкостей
- •Техническая характеристика установки ппр
- •Техническая характеристика установки опр
- •Техническая характеристика ультразвуковой установки для приготовления эмульсионных жидкостей
- •Техническая характеристика установки уэм-5
- •2.5. Оборудование для приготовления и нагнетания тампонажных растворов
- •2.5.1. Оборудование для приготовления тампонажных растворов
- •Растворосмесители и растворомешалки
- •Стационарные цементосмесительные установки
- •Самоходные цементосмесительные машины
- •2.5.2. Оборудование для нагнетания тампонажных растворов
- •Цементационные агрегаты
- •2.6. Современные и зарубежные буровые установки
- •Установки Christensen cs
- •Техническая характеристика установок roc
- •1. Бурение перфоратором
- •2. Бурение погружным пневмоударником
- •3. Система coprod ®
- •Глава 3. Технологический иструмент тведросплавного бурения
- •3.2. Забойный снаряд
- •3.2.1. Одинарный колонковый снаряд
- •3.2.2. Двойные колонковые снаряды
- •3.2.3. Буровой снаряд для бурения с гидротранспортом керна
- •3.2.4. Выбор буровых снарядов твердосплавного бурения
- •Глава 4. Аварии с буровым снарядом, их предупреждение и ликвидация
- •4.1. Способы предупреждения аварий, связанных с отказом инструмента
- •4.2. Способы предупреждения прихватов
- •4.3. Ликвидация аварий
- •4.4. Методы ликвидации прихватов
- •Глава 5. Физко-механические свойства пород
- •5.1 Технологические процессы. Прочность горных пород
- •5.2. Деформационные свойства пород
- •5.3. Оcновные технологические характеристики горных пород
- •Глава 6. Породоразрушающий инструмент
- •6.1 Твердые сплавы
- •6.2. Геометрические параметры резцов коронок
- •6.3. Износ резцов
- •6.4. Твердосплавные коронки
- •Глава 7. Технология твердосплавного бурения
- •7.1. Выбор промывочных жидкостей
- •7.2. Расчет технологических режимов бурения
- •7.3. Технология бурения снарядами с гидротранспортом керна
- •Часть II алмазное и другие способы бурния
- •Глава 8. Алмазное бурение
- •8.1. Одинарный колонковый снаряд
- •8.2. Породоразрушающий инструмент
- •8.3. Двойной колонковый снаряд алмазного бурения (дкс)
- •8.4. Снаряды со съемными керноприемниками
- •8.5. Выбор буровых снарядов алмазного бурения
- •8.6. Технология бурения одинарными колонковыми снарядами
- •8.7. Технология бурения снарядами со съемными
- •Глава 9. Бескерновое бурение
- •9.1 Буровой снаряд бескернового бурения
- •9.2. Шарошечные долота бескернового бурения
- •9.3. Технология бурения
- •Глава 10. Бурние с продувкой воздухом
- •10.1. Общие сведения
- •10.2. Буровое оборудование и инструмент
- •Глава 11. Технология бурения установками atlas copco
- •11.1. Выбор буровых снарядов Atlas Copco
- •11.2. Выбор технологических режимов при бурении вращательным способом установками Atlas Copco Выбор очистных агентов
- •Выбор породоразрушающих инструментов и технологических режимов бурения.
- •Импрегнированные коронки.
- •11.3. Технология пневмоударного бурения с пневмотранспортом шлама (методом «обратная циркуляция») Буровые снаряды
- •Параметры технологических режимов бурения
- •Глава 12. Технология бурения станками boart longyear lf 90
- •12.1. Буровой снаряд
- •12.2. Выбор типа коронок и расширителей
- •12.3. Параметры режима бурения
- •12.4. Промывочные жидкости
- •Глава 13. Искривление скважин
- •13.1. Параметры искривленных скважин
- •13.2. Причины и закономерности естественного искривления скважин
- •13.3. Приборы для замера параметров искривления скважин
- •13.4. Искусственное искривление скважин
- •13.5. Многозабойное бурение. Кернометрия
- •Глава 14. Бурение неглубоких скважин
- •14.1 Медленно-вращательное бурение
- •14.2. Медленно-вращательное бурение скважин большого диаметра. Винтобурение
- •14.3. Шнековое бурение
- •14.4. Вибрационное бурение
- •14.5. Пенетрационное бурение
- •Глава 15. Ударно-канатное бескерновое
- •15.1 Оборудование. Буровой снаряд
- •15.2. Технология ударно-канатного бескернового бурения
- •15.3. Технология опробования продуктивных пластов
- •15.4. Предупреждение и ликвидация аварий при ударно-канатном бурении
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
Техническая характеристика сианков показана в табл. 2.1, 2.2.
Таблица 2.1
Параметры |
СКБ-4 |
СКБ-4,5 |
СКБ-5 |
СКБ-7 |
СКБ-8 |
Глубина бурения: - твердосплавными коронками - 93 мм |
300 |
300 |
500 |
1200 |
2000 |
- алмазными коронками - 46 мм |
500-700 |
500-700 |
50-800
|
2000 |
2000-3000 |
Начальный диаметр бурения |
151 |
151 |
151 |
295 |
295 |
Диаметр бурильных труб |
42;50;54 |
42;50;54 |
42;50;54 |
50;54;69;73 ССК-70 |
50;54;60,3;63,5; 73-муф.ССК-70; 73-муф.ССК-55 |
Угол бурения к горизонту |
60-90 |
0-90 |
- |
- |
90 |
Подача инструмента |
Гидравл. |
Гидравл. |
Гидравал. |
Гидравл. |
Гидравл. |
Ход шпинделя |
400 |
600 |
600 |
600 |
600 |
|
|
|
|
Окончание табл. 2.1 |
|
Частота вращения шпинделя: - Правое вращение |
155,230,390, 435,640,710, 1100,1600 |
500,641,734, 1000,1470 |
120,257,340, 407,539,715, 1130,1500 |
0-1500 |
Бесступенчатая 60-1200 |
|
|
|
|||
- Левое вращение |
90,228 |
104,208 |
При установке съемного редуктора 19,40,53,63,5, 84,111,176,834 |
|
|
Усилие подачи, кH - вниз |
40 |
40 |
65 |
120 |
- |
- вверх |
60 |
60 |
85 |
150 |
- |
Грузоподъёмность лебедки на прямом канате, кН |
25 |
25 |
41,2 |
50 |
49 |
Размер свечи |
9,5 |
9,5 |
13,5 |
18,5 |
24 |
Промывочный насос |
НБ-3 |
НБ-3 |
НБ-4 |
НБ-32 |
НБ-32 |
Электродвигатель станка |
А02-71-4 |
ЧАМ-18054 |
АО2-31-4 |
РЭП |
Д-812Д-816 |
Мощность двигателя, кВт |
22 |
22 |
30 |
70 (РЭП) |
150 |
Перехват трубы |
- |
Автоперехват |
Автоперехват |
Автоперехват |
|
Таблица 2.2
Параметры |
ЗИФ-650 М |
ЗИФ-1200 МР |
Глубина бурения |
|
|
диметром 93 мм |
800 |
1500 |
диаметром 59 мм |
900 |
2000 |
Мощность, кВт |
30 |
55 |
Скорость навивки каната на барабан, м/с Тяговое усилие, кН |
6,25-0,70 35 |
- - |
Угол наклона мачты, град. |
60-90 |
80-90 |
Крутящий момент |
30 |
- |
Частота вращения шпинделя, об/мин |
87-800 |
75-600 |
Усилие подачи шпинделя, кН: |
|
|
вверх |
88 |
- |
вниз |
66 |
- |
Диаметр проходного отверстия шпинделя, мм |
65 |
- |
Длина хода шпинделя, мм |
500 |
600 |
Длина, м |
2,75 |
3,3 |
Ширина, м |
1,18 |
1,4 |
|
Окончание табл. 2.2 |
|
Высота, м |
2,205 |
2,212 |
Масса станка, кг |
2800 |
5100 |
Промывочный насос Количество насосов Грузоподъёмность лебедки на прямом канате, кг |
НБ-3 1 3500 |
НБ-4 2
5500 |
Усилие подачи, кН: вверх вниз Диаметр бурильных труб, мм |
80 30
|
150 50 50; 63,5 |
|
|
|
Рис 2.5 Буровой станок СКБ-4
Станок СКБ-4 (рис. 2.5) предназначен для бурения скважин глубиной до 500 метров. Станок с гидравлической системой подачи с продольным расположением лебёдки. Все исполнительные механизмы (электродвигатель, вращатель-15, коробка скоростей-10, раздаточная коробка-12, лебёдка-11, тормоза спуска-6 и подъёма-9, маслонасос с индивидуальным электродвигателем, пульт управления гидросистемой -18, маслобак и цилиндр перемещения станка-21 с гидрозамком) установлены на станине-1. Станина установлена на раме - основании станка.
Рис. 2.6 - Кинематическая схема станка СКБ-4:1-25-шестерни с числом зубьев: 20, 43, 38, 31, 20, 22, 26, 33, 42, 15, 45, 22, 60, 28, 54, 36, 26, 29, 26, 44, 30, 41, 24, 78; I-первичный вал коробки передач; III-вторичный вал коробки передач; IV-вал левого вращения; V-первичный вал раздаточной коробки; VI-ось промежуточных шестерен; VII-вторичный вал раздаточной коробки.
Кинематическая схема станка СКБ-4 показана на рис. 2.6. Вращение от электродвигателя через фрикционную муфту передаётся на первичный вал - 1 коробки передач и от него шестерне - 1. На промежуточном валу - II закреплены шестерни - 2, 3, 4 и 6.
Шестерня - 2 находится в постоянном зацеплении с шестерней -1, а шестерни - 3, 4, 6 с помощью шлицевых муфт сцепления, расположенных на вторичном валу III могут попеременно соединять шестерни - 7, 8, 9 с указанным валом, в результате чего вторичный вал будет вращаться с тремя различными скоростями. Четвёртую скорость вращения вала III можно получить соединением шлицевой муфты с шестерней - I. В коробке скоростей имеется дополнительный вал - IV, на который установлен блок из двух шестерен - 12 и 13. Последний получает вращение от шестерни - 5 промежуточного вала - II. При соединении шлицевой шестерни - II, находящейся на вторичном валу III шестерней - 13, получается обратное вращение. Вращение со вторичного вала передаётся на первичный вал раздаточной коробки V, а через шестерню - 14 на блок шестерен 15 и 16 промежуточного вала раздаточной коробки, от которого вращение может передаваться либо на горизонтальный вал вращателя через подвижную шестерню – 18, либо через шестерни 21 и 17 на вал лебёдки.
Лебёдка станка СКБ – 4 планетарного типа. Вал лебёдки справа устанавливается внутри шестерни раздаточной коробки на шлицах, слева вал устанавливается в кронштейне на подшипниках. Вращение от подвижной солнечной шестерни - 24 вала лебёдки может передаваться на сателлиты венцовой шестерни и барабан лебёдки или на тормоз спуска.
Рис. 2.7 - Схема гидроподачи: 1-маслобак; 2-фильтр; 3-маслонасос; 4-предохранительный клапан; 5-основной дроссельный кран; 6-нагнетательная линия; 7-индикатор веса и нагрузки; 8-распределительный кран; 9-трубопровод верхней полости цилиндров; 10-трубопровод нижней полости цилиндров; 11-обратный клапан; 12-дроссель для дросселирования масла, вытекающего из нижней полости цилиндров; 13-сливная линия; 14-манометр; 15-цилиндры подачи; 16-штоки поршней; 17-траверса; 18-зажимной патрон; 19-шпиндель
Станки шпиндельного типа гидрофицированы. Схема гидроподачи показана на рис. 2.7. Гидросистема станка обеспечивает:
- работу механизма подачи вращателя,
- закрепление ведущей трубы в зажимных патронах вращателя,
- автоматическое переключение шпинделя станка,
- перемещение и закрепление станины на раме.
Гидросистема состоит из бака - 1, маслонасоса - 3, двух цилиндров подачи - 15, двух зажимных патронов - 18, цилиндра перемещения станка, прибора гидроуправления, указателя веса снаряда, монометра - 7, маслопровода 9, 10.
Для бурения скважин на те же глубины ОАО АЛТАЙГЕОМАШ
выпустил буровой станок СКБ – 4,5, обеспечивающий бурение скважин с пониженным числом оборотов.