Основные принципы выбора оборудования

Подобрать оборудование и инструмент для скважинного бурения (станок, мачта, насос, силовой привод, бурильные трубы, аварийный, вспомогательный и технологический инструмент) – задача многопрофильная. Как уже говорилось, от этого зависит успешное выполнение работы и её экономичность.

На процесс оборудования влияют одновременно несколько факторов, каждый из которых в свою очередь в той или иной мере оказывает влияние на выбор других видов технических средств. Задачу, таким образом, следует решать взаимосвязано и комплексно, что позволяет эффективно использовать всю номенклатуру выбранного оборудования и инструмента.

В первую очередь, определяющими факторами являются: глубина скважины и характеристика горных пород на месте бурения. От последнего зависит выбор породоразрушающего инструмента. Который в свою очередь обусловливает нормальный (безаварийный) процесс бурения.

С учётом выбранного способа бурения, геолого-технических условий и конструкции скважины выбирается вид промывочной жидкости, определяются оптимальные параметры режима бурения. Далее подбирается тип бурильной колонны, определяется её масса, а также необходимая для этих условий мощность привода бурового станка и его тип.

Одновременно с разработкой конструкции скважины устанавливается наибольшая длина и масса обсадной колонны, определяются параметры бурового насоса и выбирается его тип.

Выбор типа буровой мачты или вышки обусловлен общей массой бурильной колонны и наибольшей массой обсадной колонны. Кроме того, при выборе следует учитывать наибольшие усилия, которые могут возникнуть в мачте от ветровых нагрузок и при ликвидации аварий в скважине.

В бурении артезианских скважин чаще всего используется вращательное оборудование. Оно оснащается контрольно-измерительной аппаратурой, обеспечивающей непрерывный контроль за режимом бурения (осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент и частота его вращения, скорость бурения, количество и давление промывочного агента, подаваемого в скважину).

Установки бывают трёх видов: с промывкой, с продувкой и шнеком. Все три этих вида являются разновидностями вращательного бурения. Бурение с промывкой – самый распространённый вид бурения водных скважин. Различают прямую и обратную промывки.

Прямая промывка заключается в подаче промывочной жидкости к породоразрушающему инструменту по бурильным трубам и подъёме её по кольцевому зазору между буровой трубой и стенками скважины на поверхность с выносом кусочков разрушенной породы. При обратной промывке жидкость через герметически закрытое устье поступает в скважину по её стволу, а на поверхность поднимается по бурильным трубам. Для бурения с продувкой нужен компрессор, который подсоединяется к вертлюгу. Принцип такой же, как и при промывке, только вместо жидкости используется сжатый воздух. К использованию шнека прибегают при неглубоком бурении. Преимущество шнекового бурения в высокой скорости проходки, недостатки – искривление ствола скважины, возможность бурения только мягких и средних пород, большая энергоёмкость.