Буровые установки на колесном ходу: особенности и виды

Многими выражение «буровая установка» представляется как большая конструкция, используемая для добычи нефти или газа, так как чаще именно их транслируют по телевизору. Как оказывается, это лишь один вид из множества вариантов, и при этом не самый популярный. Наиболее востребованными являются буровые установки (далее БУ) на колесном ходу. Они компактные, легко перемещаются, а благодаря разнообразию конструкций подходят практически для всех сфер, связанных с созданием скважин. Рассмотрим, в чем особенность передвижных установок, их виды, устройство и критерии выбора.

Что такое БУ на колесном ходу и области применения

Буровая установка — комплекс оборудования для сооружения скважин. Выделяют следующие основные типы конструкций: стационарные, передвижные, в том числе на гусеничном и колесном ходу, а также малогабаритные, которые для перемещения укомплектованы колесами или санями. Далее рассмотрим буровые установки на шасси, так как наша статья посвящена им. Их выпускают в разных конструкциях, которые монтируются на колесные и гусеничные шасси повышенной проходимости, а также на сани и понтонные основания (для бурения с поверхности воды).

Для чего нужны БУ на колесном ходу? С их помощью делают скважины в инженерной геологии, сейсморазведке, скважины на воду, а также при сооружении буровзрывных скважин на карьерах. В зависимости от конструкции, установки на колесах могут быть многоцелевыми или специализированными для бурения по специальной технологии, например, для RC-бурения.

Устройство и принцип работы БУ[ЖДВ1]

Разберемся, как устроено БУ на колесном ходу. Условно ее можно разделить на две части — это сама установка и средство ее передвижения. Буровое оборудование с шасси являются единым целым, съемные только комплектующие БУ. Мобильность конструкции обеспечивают шасси разных марок транспорта (их мы уже перечислили в предыдущем разделе). Далее обсудим основные элементы БУ.

Главной частью установки является погружное устройство, буровики называют его породоразрушающий инструмент, который может быть шнековым, колонковым, ударно-канатным, пневмоударным и тд. Коротко обсудим особенности работы каждого вида бурового инструмента.

Шнековая конструкция

Погружная деталь состоит из полой трубы, которую обвивает плоская металлическая спираль. Внешне ее можно сравнить с большим саморезом без шляпки. В процессе работы буровой инструмент завинчивается в грунт, разрушая его и поднимая на поверхность с помощью спирали. Применяют конструкцию на мягком грунте – I-IV категория по буримости для сооружения скважин глубиной до 50 метров.

Колонковая конструкция

Буровой инструмент состоит из коронки закрепленной внизу колонковой трубы. Скважина создается за счет прижима колонковой трубы к грунту, который разрушается вращающейся коронкой. В зависимости от вида проведения работ и комплектации, разрушенная порода выводится на поверхность керноотборником целым столбцом (необходимо при геологоразведочных работах) или вымывается с помощью воды. Конструкцию используют для грунта любой твердости, глубина скважины может достигать 1400 м.

Шарошечная конструкция

Погружная конструкция состоит из шарошечного долота, переходника и колонны бурильных труб. Разрушение породы обеспечивают вращающиеся шарошки, а погружение в грунт — бурильная труба. Рассмотрим, что такое шарошки. Это деталь конической или цилиндрической формы, на поверхности которой расположены выступы различной конфигурации. Шарошечная конструкция используется в твердом грунте и позволяет создать скважину глубиной до 1000 метров.

Канатно-ударная конструкция

Система состоит из снаряда, лебедки и каната. Для создания скважины снаряд поднимают над устьем скважины с помощью лебедки с канатом, а потом сбрасывают. За счет большого веса снаряд проникает в породу.

Виды БУ на колесном ходу

В настоящее время выпускают множество мобильных установок, которые разделены на виды по критериям. Самый первый параметр — вид используемого колесного шасси. Как уже мы рассматривали, это могут быть УРАЛ, КАМАЗ, Газ и трактор. Из выше рассмотренной информации вытекает, что установки разделяют и по используемым на них технологиям бурения. Какие еще есть разделения на виды?

Малогабаритные

Вид выделяют отдельно от БУ, установленных на шасси с полноценной конструкцией, таких как УРАЛ, КАМАЗ и т. д. В данном случае буровое оборудование помещено на самоходное шасси. Внешне они схожи с небольшой тележкой, на которой установлена БУ, также может открытая кабина с управлением. При отсутствии двигателя конструкцию для перемещения прицепляют к любому транспорту.

Основное преимущество малогабаритных установок — небольшие размеры, что позволяет их использовать для работы в труднопроходимой местности, в стесненных условиях в подвалах зданий. Глубина бурения таких станков до 20 метров. В качестве ПРИ на таких станках используют – шнеки, колонковый инструмент. Самая распространенная модель УКБ-12/25.

По виду выполняемых работ

БУ на колесном ходу используются в следующих сферах:

Геологоразведочные работы. Необходимы установки, делающие скважины под разным углом и глубиной от 300 метров.
Оформление скважин под воду. Техника должна разрушать даже твердый грунт, а для добычи артезианской воды глубина погружения должна быть не менее 200 м.
Эксплуатационные работы. Установки используют для создания скважин, под сваи, добычи технической воды, а также нефти или газа.

Далее перечислим, на какие еще виды разделены БУ на колесах:

поворотные и стационарные;
по расположению установки: сбоку, сзади или на платформе;
дополненные краном или без него;
по времени бурения: циклические и непрерывные.

Как видно из рассмотренного, вариантов БУ на колесном ходу очень много, и при этом каждый имеет несколько моделей. Поэтому прежде, чем приобрести технику, нужно изучить, какие параметры следует брать во внимание.

Критерии выбора

Новичок, решивший построить бизнес, связанный с использованием БУ, растеряется в многообразии видов и моделей. Обсудим, какие параметры учитывают при выборе.

Сфера применения установки

- инженерная геология

- водоснабжение

- дегазация и водопонижение

- электрохимзащита

- геологоразведка на ТПИ и россыпные месторождения

- буровзрывные скважины.

Если бизнес многогранный: оформление технических скважин, строительство, взрывные работы, то выбирайте универсальную модель оснащенную дополнительными комплектующими, которые легко устанавливаются и демонтируются.

Твердость горной породы

Твердость горной породы определяется по шкале буримости от I категории до XII категории. На основании твердости грунта подбирают технологию бурения и буровую установку.

Характеристики скважины

В данный пункт включают диаметр, глубину и то, под каким углом ПРИ вводится в грунт. Для добычи нефти и газа, а также артезианской воды потребуются глубокие скважины с диаметром, позволяющим ввести эксплуатационное оборудование: для вывода воды, нефти или газа. Дополнительно от вида бурового инструмента зависит то, нужно ли укреплять стенки скважины или нет.

Скорость бурения

Скорость проведения работ важна как предпринимателю (больше будет выполнено заказов, а значит выше доход), так и клиенту. При этом необходимо учитывать, что не каждая деятельность разрешает быстро проводить бурение. Если требуется найти воду в грунте, где преобладает песок, то, несмотря на мягкость породы, быстро сделать скважину не получится, так как потребуется укреплять ее стенки.

Комплектация установки

Если при проведении работ потребуется поднимать, например, трубы, то рекомендованы модели, укомплектованные грузоподъемным краном. Также особое внимание уделите наличию промывочной системы, так как никто заранее не знает, с составом какого грунта придется работать при оформлении скважины.

Производитель БУ

На данный параметр обращают внимание даже при выборе домашней техники, так как брендовое оборудование более качественное, а значит и прослужит долго. При выборе буровой установки известность марки имеет дополнительное значение. Если производитель популярен, то, скорее всего, не возникнет трудностей при покупке запчастей и станций техобслуживания.

И самый последний критерий, но не менее важный — стоимость. Помните поговорку: «Скупой платит дважды». Чтобы ее не проверять на собственном опыте, исследуйте рынок, почитайте отзывы о производителе. Если хорошо потрудиться, то можно найти производителя, который выпускает качественные буровые установки по доступной цене.

Совет. Не спешите покупать импортную технику. Во-первых, она стоит дороже, во-вторых, к ней сложно найти запчасти. Обратите внимание на отечественных производителей. При их покупке вы не только легко найдете недорогую установку и инструмент, но и станции техобслуживания.

Преимущества БУ на колесном ходу

Конечно же, самое главное, чем привлекает установка — это мобильность. Ее легко можно перемещать с одной рабочей зоны на другую без привлечения транспортного средства, но это далеко не все преимущества. Рассмотрим, какие еще есть:

Универсальность. В зависимости от комплектации бурового инструмента и дополнительных деталей, установку можно использовать для разных целей, в любом грунте и под разным углом.
Возможность использования техники на сыпучем грунте или на местности с близким залеганием подземных вод. Достигается это за счет применения обсадных труб.
Многофункциональность. Некоторые модели оснащены кранами, с помощью которых можно поднимать и опускать грузы, используемые при бурении, например, трубы, столбы.
Доступность. Малогабаритная техника подходит для работ под землей или на участке с небольшой площадью.
Многообразие видов и моделей. Это позволяет подобрать установку для оформления скважины нужной глубины в породах любой твердости.
Наличие системы очистки (воздушной или водяной), которая повышает производительность. Если системы не входят в комплектацию, их можно установить самостоятельно.
Простота обслуживания. На замену детали, при смене вида бурения или в случае повреждения инструмента требуется немного времени. Это позволяет проводить работы без больших простоев, в результате техника быстро окупается.
Скорость работы. БУ на колесном ходу не нужно устанавливать, к бурению можно приступать сразу после того, как техника будет доставлена на место.
Повышенная надежность и долговечность, но при условии, что техника регулярно проходит техобслуживание. Подтверждается это легко. Обратите внимание на БУ, используемые при строительстве. Можно встретить модели, выпущенные в семидесятых годах.
Возможность использования установки на любой местности. Благодаря относительно небольшому весу БУ можно доставить в труднодоступные места, а чтобы техника стояла устойчиво, использовать усиленные домкраты.

К сожалению, БУ на колесном ходу имеют и недостатки, основным из которых является глубина. Максимальная глубина до 1000 м.

Отдельно выделим преимущества БУ, оснащенных гидравликой, так как именно такие модели пользуются большим спросом:

плавное регулирование мощности погружения бура в грунт;
простота замены запчастей, так как механики мало;
долговечность, которая достигается за счет плавности работы оборудования;
высокая производительность (до 2 метров в глубину за 1 минуту), обеспеченная быстротой вращения бура;
наличие автоматизированных моделей, которые привлекают внимание повышенной безопасностью и минимализмом физических затрат;
не требуются дополнительные источники питания, так как системе достаточно энергии от двигателя внутреннего сгорания, это обеспечивает автономность установки;
техника не снижает производительность даже в условии низких температур;
гидравлика работает без использования вредных химических веществ и отсутствуют опасные выбросы, поэтому конструкция считается безопасной для окружающей среды.

Минусы также имеются, которые выражаются засорами фильтров и повреждением уплотнителей, но при регулярном техобслуживании данных издержек можно избежать.