3. Вибір бурового обладнання і інструменту
З урахуванням призначення свердловини, її конструкції і прийнятих способів буріння здійснюється вибір основного бурового обладнання (верстат, насос, вишка). При виборі бурового верстата (установки) необхідно орієнтуватися на сучасні моделі конструкцій, що найбільш повно відповідають вимогам прогресивної технології буріння (табл. 3.1-3.3). Після обґрунтування кожного виду обладнання наводиться його технічна характеристика.
Вибір бурового інструменту здійснюється з урахуванням способів буріння, що застосовуються, і проектної конструкції свердловини. Вибирається тип бурильної колони, включаючи (при необхідності) обважнені бурильні труби (ОБТ) (табл. 3.4, 3.5), склад колонкового набору. Наводиться технічні характеристики вибраного інструменту.
Діаметр бурильних труб підбирають за співвідношенням
, (3.1)
де Dк – діаметр коронки, – раціональна величина співвідношення між діаметром бурильних труб та діаметром свердловини, для бурильних труб ніпельного з’єднання =0,880,93 для буріння свердловин з високими частотами обертання, для буріння свердловин з порівняно невеликою частотою обертання =0,83, для бурильних труб муфто-замкового з’єднання =0,60.
Розрахунковий діаметр уточнюють у відповідності до держстандарту на бурильні труби (табл. 3.4).
У склад колонкового набору зазвичай входять: коронка, керновідривач, колонкова труба і перехідник. При алмазному бурінні до складу колонкового набору включають розширювач, для запобігання звужуванню стовбура свердловини при зносі коронки по діаметру.
Технічна характеристика керновідривачів для твердосплавного буріння наведена в табл. 3.6, а для алмазного буріння – в табл. 3.7.
Колонкові труби випускають за тим же ДСТУ, що і обсадні. Технічна характеристика колонкових труб наведена в табл. 2.1 і 2.2.
Основні розміри і вага перехідників наведені в табл. 3.8-3.9.
Технічна характеристика розширювачів наведена в табл. 3.10
Таблиця 3.1
Технічна характеристика бурових установок для геологорозвідувального буріння
Параметри |
УКБ-1 |
УКБ-2 |
УКБ-200/300С |
УКБ-4П |
УКБ-5П |
УКБ-7П |
УКБ-8П |
СКТО-65 (ЗІФ-650М) |
СКТО-75 (ЗІФ-1200МР) |
Глибина буріння при кінцевому діаметрі свердловини, м 93 мм 59 мм |
12,5 (76 мм) 25 (46 мм) |
50 100 |
200 300 |
300 500 |
500 800 |
1200 2000 |
2000 3000 |
650 800 |
1500 2000 |
Початковий діаметр, мм |
93 |
132 |
132 |
151 |
151 |
214 |
295 |
200 |
250 |
Діаметр бурильних труб, мм |
24; 34 |
42 |
42; 50; 54 |
42; 50;54 |
50; 54; 63,5; 68 |
50; 54; 63,5; 68; 73 |
50; 63,5; 68; 73 |
50; 54; 63,5; 68 |
50; 54; 63,5; 68; 73 |
Частота обертання, хв-1 1-й діапазон
2-й діапазон |
100; 270; 600
450; 600; 1200
|
155; 325; 590; 1000
305; 650; 1170; 2000 |
110; 200; 355; 555; 815
160; 290; 515; 805; 1180 |
155; 280; 390; 430; 680; 710; 1100; 1615 – |
120; 260; 340; 410; 540; 720; 1130; 1500 – |
0-1500
– |
0-1500
– |
81; 118; 188; 254; 340; 460; 576; 800 – |
75; 136; 231; 288; 336; 410; 516; 600 – |
Найбільше зусилля подачі, кН угору униз |
4 4 |
20 15 |
40 30 |
60 40 |
85 65 |
150 120 |
Подача лебідки |
80 30 |
150 50 |
Вантажопідйомність лебідки, кН |
4 |
63 |
200 |
250 |
350 |
550 |
800 |
350 |
550 |
Швидкість навивки канату на барабан лебідки, м/с |
|
0,7; 1,5; 2,8; 4,7 |
0,69; 1,25; 2,25; 3,5 |
1,0; 1,8; 2,75; 4,0 |
0,8; 1,75; 2,7; 3,6 |
0-8 |
0,25-2,0 |
0,7; 0,95; 1,5; 2,04; 2,72; 3,7; 4,6; 6,24 |
0,7; 1,24; 2,1; 2,16; 3,04; 3,76; 4,7; 5,24 |
Тип приводу |
"Дружба-4" |
А-02-61-4 |
Д37Е-С2 |
АО2-71-4 |
АО2-31-4 |
ТП-1200 /2000-УЗ |
Д-812 (ротор) ДП-82 (лебідка) |
А2-72-4/6 |
АК2-91-6 |
Потужність приводу, кВт |
2,9 |
|
30 |
22 |
20 |
52 |
70; 95 |
30 |
55 |
Тип щогли (вишки) |
– |
МР-8 |
МР-6 |
БМТ-4 |
БМТ-5 |
БМТ-7 |
ВРМ-26/540 |
МРУГУ-3 |
ВРМ-24/540 |
Тип насосу |
НБ1-25/16 |
НБ2-63/40 |
НБ3-120/40 |
НБ3-120/40 |
НБ4-320/63 |
НБ4-320/63 |
НБ-32 (2 шт) |
НБ3-120/40 |
НБ32 |
Таблиця 3.2
Технічна характеристика бурових насосів
Параметри |
Поршневі |
Плунжерні |
||||||
НБ1-25/16 |
НБ2-63/40 |
НБ3-120/40 |
НБ4-320/63 |
НБ5-320/100 |
11Гр |
НБ-32 |
НБ-125 (9МГр) |
|
Подача, л/хв |
25 |
16; 40; 25; 63 |
15; 19; 40; 70; 120 |
32; 55; 105; 125; 180; 320 |
32; 55; 105; 125; 180; 320 |
225; 300 |
294; 384; 486; 594 |
220-1000 |
Тиск, МПа |
1,6 |
4,0; 2,5; 4,0; 2,2; |
4,0; 4,0; 4,0; 4,0; 2,0 |
6,3; 6,3; 6,3; 6,3; 5,5; 3,0 |
10,0; 10,0; 10,0; 10,0; 10,0; 6,0 |
6,3; 5,0 |
4,0; 4,0; 3,2; 2,6 |
16,3; 3,5 |
Діаметр поршня (плунжера), мм |
45 |
45 |
63 |
45; 80 |
45; 80 |
80; 90 |
80; 90; 100; 110 |
80; 90; 100; 115; 127 |
Кількість поршнів (плунжерів), шт. |
1 |
3 |
3 |
3 |
3 |
2 |
2 |
2 |
Довжина ходу поршня (плунжера), мм |
45 |
40 |
60 |
90 |
90 |
150 |
160 |
250 |
Тип приводу |
"Дружба-4" |
АО-42-06/4 |
АО2-51-4 |
А2-76-2 |
4А-225М693 |
|
|
|
Потужність приводу, кВт |
3,3 |
3,0 |
7,5 |
22 |
37 |
37 |
30 |
100 |
Габарити довжина ширина висота |
745 325 365 |
785 336 365 |
945 610 400 |
1315 1110 866 |
1380 1110 866 |
1980 990 1270 |
1860 740 1455 |
2630 1040 1630 |
Маса, кг |
44 |
250 |
680 |
1250 |
1250 |
1150 |
1040 |
2750 |
Таблиця 3.3
Технічна характеристика бурових вишок і щогл
Тип щогли (вишки) |
ВРМ-24/30 |
ВРМ-24/540 |
ВРМ-26/540 |
МР-8 |
МР-6 |
Висота щогли (вишки), м |
23,5 |
24 |
26 |
7,62 |
14 |
Довжина свічі, м |
18,5 |
18,5 |
18,5 |
4,7 |
9,5 |
Допустиме навантаження на талевий блок, кН номінальне максимальне |
|
|
|
|
|
Допустиме навантаження на крон блок, кН номінальне максимальне |
300 |
540 |
540 |
22,5 45 |
40 80 |
Продовження таблиці 3.3
Тип щогли (вишки) |
БМТ-4 |
БМТ-5 |
БМТ-7 |
МРУГУ-3 |
БМ-2 |
Висота щогли (вишки), м |
14,7 |
18 |
26 |
18 |
32 |
Довжина свічі, м |
9,5 |
13,5 |
18,5 |
13,5 |
18,5-24,5 |
Допустиме навантаження на талевий блок, кН номінальне максимальне |
32 50 |
50 80 |
125 200 |
100 |
3500 |
Допустиме навантаження на крон блок, кН номінальне максимальне |
|
|
|
200 |
5200 |
Таблиця 3.4
Стальні бурильні колони
Параметри |
Типи колон |
||||||||
СБТМ-42 |
СБТМ-50 |
СБТМ-63,5 |
СБТМ-73 |
СБТН-33,5 |
СБТН-42 |
СБТН-50 |
СБТН-54 |
СБТН-68 |
|
Зовнішній діаметр труб, мм |
42 |
50 |
63,5 |
73 |
33,5 |
42 |
50 |
54 |
68 |
Внутрішній діаметр, мм |
32 |
39 |
51,5 |
59; 55 |
24,5 |
33 |
40 |
45 |
59 |
Товщина стінки, мм |
5,0 |
5,5 |
6,0 |
7; 9 |
4,75 |
4,5 |
5 |
4,5 |
4,5 |
Зовнішній діаметр з’єднань, мм |
57 |
65 |
83 |
95 |
34 |
42,5 |
52 |
54,5 |
68,5 |
Внутрішній діаметр з’єднань, мм |
22 |
28 |
40 |
32 |
14 |
16 |
22 |
22 |
28 |
Вага 1 м труби, кг |
4,56 |
6,04 |
8,51 |
11,4; 14,2 |
3,37 |
4,16 |
6,04 |
5,49 |
7,05 |
Вага 1 м колони в зборі, кг |
5,5 |
6,9 |
10,0 |
– |
3,7 |
4,89 |
6,81 |
6,48 |
8,68 |
Група чи марка сталі |
36Г2С |
36Г2С |
36Г2С |
36Г2С |
36Г2С |
36Г2С |
36Г2С |
36Г2С |
36Г2С |
Рекомендований діаметр свердловин, мм |
93-59 |
151-76 |
151-93 |
151-93 |
36 |
46 |
59 |
59 |
76 |
Таблиця 3.5
Обважені бурильні труби
Параметри |
УБТ-Р-73 |
УБТ-РПУ-89 |
УБТ-108П |
УБТ-104,8 |
УБТС1-120 |
УБТ-146 |
Зовнішній діаметр труб і з’єднань, мм |
73 |
89 |
108 |
104,8 |
120 |
146 |
Внутрішній діаметр труб, мм |
35 |
45 |
56 |
27 |
28 |
35 |
Товщина стінки труби, мм |
19 |
22 |
26 |
50,8 |
64 |
76 |
Внутрішній діаметр з’єднань, мм |
22 |
28 |
28 |
– |
– |
– |
Довжина труби, мм |
6000 |
4620 |
4720 |
9150 |
6500 |
8000 |
Вага 1 м труби, кг |
25,3 |
36,1 |
52,2 |
52,1 |
63,5 |
96,0 |
Вага труби в зборі, кг |
118 |
164 |
255 |
477 |
413 |
768 |
Таблиця 3.6
Технічна характеристика керновідривачів для твердосплавного буріння
Показники |
Керновідривачі |
|||
Діаметр свердловини, мм |
59 |
76 |
93 |
112 |
Внутрішній діаметр кільця, що відриває, мм |
49,5 |
57 |
72 |
91 |
Висота кільця, що відриває, мм |
30 |
40 |
45 |
50 |
Максимальний діаметр керну, мм |
40 |
59,5 |
75,5 |
94 |
Мінімальний діаметр керну, мм |
39 |
52,6 |
67 |
86 |
Вага, кг |
0,90 |
1,12 |
1,99 |
2,68 |
Таблиця 3.7
Технічна характеристика керновідривачів для алмазного буріння
Показники |
К-46 |
К-59 |
К-76 |
Зовнішній діаметр коронки, мм |
46 |
59 |
76 |
Внутрішній діаметр коронки, мм |
31 |
42 |
58 |
Максимальний діаметр керну, мм |
31,8 |
42,8 |
58,9 |
Мінімальний діаметр керну, мм |
30,4 |
41,4 |
57,2 |
Довжина керновідривача з коронкою, мм |
198 |
198 |
208 |
Вага, кг |
0,71 |
1,12 |
1,64 |
Таблиця 3.8
Основні розміри і вага перехідників П0 і П0А
Типорозмір перехідника |
Діаметр труби, мм |
Діаметр перехідника, мм |
Довжина, мм |
Вага, кг |
|
бурильної |
колонкової |
||||
П0А-32/33,5 |
32 |
33,5 |
34 |
130 |
0,6 |
П0А-32/44 |
32 |
44 |
45 |
130 |
1,05 |
П0-33,5/33,5 |
33,5 |
33,5 |
34 |
130 |
0,6 |
П0-33,5/44 |
33,5 |
44 |
45 |
130 |
1,0 |
П0-42/44 |
42 |
44 |
45 |
130 |
0,85 |
П0-42/57 |
42 |
57 |
58 |
135 |
1,7 |
П0-54/57 |
54 |
57 |
58 |
140 |
1,7 |
П0А-54/57 |
54 |
57 |
58 |
140 |
1,65 |
П0А-54/73 |
54 |
73 |
74 |
140 |
2,9 |
П0А-68/73 |
68 |
73 |
74 |
150 |
2,65 |
П0А-68/89 |
68 |
89 |
91 |
150 |
4,15 |
Таблиця 3.9
Основні розміри і вага перехідників П1
Типорозмір перехідника |
Діаметр труби, мм |
Діаметр перехідника, мм |
Довжина, мм |
Вага, кг |
|
бурильної |
колонкової |
||||
П1-42/57 |
42 |
57 |
58 |
120 |
1,35 |
П1-42/73 |
42 |
73 |
74 |
120 |
2,5 |
П1-42/89 |
42 |
89 |
91 |
120 |
3,8 |
П1-42/108 |
42 |
108 |
110 |
120 |
5,7 |
П1-50/73 |
50 |
73 |
74 |
140 |
2,3 |
П1-50/89 |
50 |
89 |
91 |
140 |
3,5 |
П1-50/108 |
50 |
108 |
110 |
140 |
5,6 |
П1-50/127 |
50 |
127 |
130 |
140 |
7,85 |
П1-50/146 |
50 |
146 |
149 |
140 |
10,2 |
П1-63,5/127 |
63,5 |
127 |
130 |
140 |
6,9 |
П1-63,5/146 |
63,5 |
146 |
149 |
140 |
10,5 |
Таблиця 3.10
Технічна характеристика розширювачів
Тип розширювача |
Діаметр розширювача, мм |
Кількість штабиків, шт |
Вага алмазів, карат |
РМВ-2-36 |
36,4 |
4 |
5,0 |
РМВ-2-46 |
46,4 |
4 |
5,0 |
РМВ-2-59 |
59,4 |
6 |
7,5 |
РМВ-2-76 |
76,4 |
8 |
10,0 |
РМВ-2-93 |
93,4 |
10 |
12,5 |
РСА-46 |
46 |
– |
5,1-7,6 |
РСА-59 |
59 |
– |
7,6-11,4 |
РСА-76 |
76 |
– |
11,1-15,2 |
РСА-93 |
93 |
– |
12,7-19 |