Классификация буровой установки
Как правило, существует три типа роторной буровой установки, ударной буровой установки и композитной буровой установки.
Роторная дрель
Отверстие образуется путем разрушения пласта горной породы вращательным движением бурового инструмента. В основном это буровые установки с большим и малым конусом, буровые установки с вращающимся столом с принудительной и обратной циркуляцией, а также бурильные установки с гидравлическим приводом, вибрационные буровые установки с погружным бурением и т. д. Простая роторная буровая установка имеет только буровое устройство, в то время как Конструктивное вращательное бурение состоит из бурильного устройства и промывочного устройства циркуляционной скважины. Буровой инструмент роторной буровой установки включает бурильную трубу и буровое долото. Номинальные диаметры обычно используемых бурильных труб составляют 60, 73, 89 и 114 мм. Буровые долота делятся на два типа: сплошное буровое долото и кольцевое буровое долото. Большие и маленькие горшечные конусы используют свои буровые инструменты для горшечных конусов, чтобы вращать и срезать слой почвы. В зависимости от размера бурового инструмента они называются конусами с большим горшком и конусом с маленьким горшком, которые могут приводиться в движение силой или силой. Срезанные обрезки почвы падают в горшок и поднимаются на землю для выгрузки. Его структура проста, а эффективность работы низка. Его можно использовать только в общих слоях почвы или слоях диаметром не более 10 см и содержанием не более 50%. Диаметр отверстия конуса малого горшка составляет 0,55 м, а глубина бурения составляет 80-100 м; Диаметр отверстия конуса большого горшка составляет 1,1 метра, а глубина бурения составляет 30-40 метров. Роторная буровая установка (рис. 1) обычно используется для роторной буровой установки с принудительной и обратной промывкой бурового раствора, то есть роторная буровая установка с принудительной промывкой бурового раствора состоит из башни, лебедки, поворотного стола, бурового инструмента, бурового раствора. насос, вертлюг и двигатель. Во время работы силовая машина приводит в движение роторный стол через трансмиссионное устройство, а активная бурильная труба приводит в движение буровое долото и разрушает пласт горной породы со скоростью 30–90 об/мин. После закачки и повышения давления буровым насосом буровой раствор вдавливается в полую бурильную трубу через кран над бурильной трубой, стекает вниз в буровое долото и выбрасывается из сопла для охлаждения и смазки бурового долота; Шлам на забое скважины выводится из устья по кольцевому каналу за пределы бурильной трубы. После отстаивания в отстойнике буровой раствор возвращается в грязевой бассейн для повторного использования. Способ бурения и конструкция роторной буровой установки с промывкой бурового раствора с обратной циркуляцией в основном такие же, как и выше, но режим циркуляции бурового раствора противоположен: буровой раствор поступает в забой скважины из устья скважины после отстаивания в отстойнике и буровой раствор, несущий горный шлам, откачивается из скважины через полость бурильной трубы через насадку долота песковым насосом, а затем возвращается в отстойник. Этот метод называется насосной обратной циркуляцией. Водяной насос также может использоваться для нагнетания воды под давлением со дна скважины во внутреннюю полость бурильной трубы через сопло с образованием восходящего потока, несущего горный шлам, что называется струйной обратной циркуляцией. Бур может формировать высокую скорость подъема в бурильной трубе и обладает высокой способностью выбрасывать обломки породы и гальку, поэтому скорость бурения выше. Он применим к слою почвы, обычному песчаному слою и рыхлому пласту с диаметром гальки меньше внутреннего диаметра бурильной трубы. Внутренний диаметр используемых бурильных труб относительно велик, обычно 150~200 мм, а максимальный диаметр может достигать 300 мм. Однако из-за ограничения нагнетательной или насосной мощности насоса глубина бурения обычно составляет менее 150 метров, а эффективность удаления шлама выше, когда глубина скважины составляет менее 50 метров. Буровая установка с поворотным столом для промывки скважин под давлением использует воздушный компрессор вместо бурового насоса и сжатый воздух вместо бурового раствора для промывки скважины. Как правило, применяется обратная циркуляция, также известная как обратная циркуляция газлифта (рис. 2). То есть сжатый воздух направляется в камеру смешения газа с водой в скважине по газопроводу для смешивания с потоком воды в бурильной трубе с образованием потока аэрированной воды с удельным весом менее 1. Под действием силы тяжести затрубный столб воды вокруг бурильной трубы, поток аэрированной воды в бурильной трубе с горным шламом непрерывно поднимается и вытекает из скважины в отстойник, а отстоявшаяся вода самотеком поступает обратно в скважину. Когда глубина скважины большая (более 50 метров), производительность буровой установки по удалению шлама больше, чем у буровой установки с насосной или струйной обратной циркуляцией, поэтому она подходит для ситуации с большой глубиной скважины, засушливых районах. с дефицитом воды и мерзлым слоем почвы в холодной зоне.
Некоторые роторные буровые установки оснащены буровым насосом и воздушным компрессором одновременно, и в зависимости от ситуации можно выбрать различные методы промывки скважины.
Гидравлическая буровая установка представляет собой разновидность вращающейся дрели. Он приводится в действие гидравлическим двигателем через редуктор, а поворотный стол и кран на буровой установке с вращающимся столом заменены силовой головкой, перемещающейся вверх и вниз вдоль башни, чтобы привести бурильную трубу и буровое долото во вращение и разрезание пласта горной породы. . Бурение скважин на воду большого диаметра возможно буровым долотом большого диаметра до 1 метра, которое характеризуется высокой скоростью бурения, легкой загрузкой и разгрузкой бурильного инструмента и опусканием скважинной трубы, отсутствием необходимости поднимать буровой инструмент при удлинении бурильной трубы, а ряд компонентов, таких как лебедка, подъемный шкив, поворотный стол, кран и ведущая труба, просто избегаются. Погружной вибрационный роторный бур представляет собой разновидность роторного бура, который бурит горные породы за счет сочетания вибрации и вращательного движения. Буровой инструмент состоит из сверла, вибратора, виброгасителя и направляющей втулки (рис. 3). Возбуждающая сила, создаваемая вибратором, заставляет весь буровой инструмент совершать конические колебания. Буровое долото надевается на внешнюю часть корпуса вибратора через фрикционное кольцо. С одной стороны он колеблется вибратором в виде горизонтальных круговых колебаний с частотой около 1000 об/мин и амплитудой около 9 мм; С другой стороны, он совершает низкоскоростное вращательное движение со скоростью 3–12 об/мин вокруг оси вибратора для разрушения пласта горной породы, в то время как бурильная труба не вращается, и использует виброгаситель, чтобы избежать передачи вибрации на бурильную трубу. . Для промывки скважины используется метод обратной циркуляции сжатого воздуха, так что выбуренная порода выбрасывается из скважины через канал и полость бурильной трубы, расположенные в центре вибратора. Эта дрель имеет простую конструкцию и высокую эффективность бурения. Диаметр скважины составляет около 600 мм, а глубина бурения может достигать 150 м.
