Что такое однозаходное бурение
Достоинства однозаходного бурения
В мире сложилась тенденция к использованию мощных вращательных станков в горнодобывающей промышленности для бурения технологических скважин. Это оборудование обязательно оснащается электрическим приводом и высокими мачтами для однозаходного бурения. При выполнении работ по бурению скважин диаметром более 230 мм в большинстве случаев используют станки шарошечного бурения.
Преимущества
Для изготовления долговечного и производительного бурильного оборудования специалисты вынуждены использовать большую платформу, которая обеспечивает возможность проведения однозаходного бурения. Это продиктовано значительными достоинствами бурения при помощи одной штанги:
Использование однозаходного бурения при подготовке буровзрывных работ позволяет значительно увеличить срок эксплуатации долота. Это связано со стабильными параметрами бурения, которые более мягко воздействуют на оборудование в целом. Кроме этого за счет отсутствия резьбовых соединений промежуточного назначения значительно увеличивается прочность бурового става, снижаются потери сжатого воздуха. Одноходовое бурение позволяет сократить размеры рабочей платформы, что имеет значительное влияние на удобство эксплуатации оборудования. При этом работа бурового оборудования не создает неудобств для погрузочных машин, которые могут работать в непосредственной близости от бура. Уровень безопасности обслуживающего персонала при работе на буровых установках одноходового бурения особо не изменяется, поэтому оборудование этого типа может без проблем эксплуатироваться на объектах любого назначения.
Шнеки для мотобура: какие бывают и как правильно выбрать
Для ремонтных и садовых работ нередко требуется создание в земле отверстий, и с этой задачей легко справляется мотобур. Данный прибор состоит из двигателя, карбюратора, стартера, бензобака и фильтра. Но главную роль играет шнек, представляющий собой большое сверло.
Шнек является сменным инструментом, и бурение происходит непосредственно с его помощью. Именно поэтому, от качества шнека в первую очередь зависит время и эффективность работ.
Конструкция
Шнек изготавливается из стальной трубы, к которой приваривается лента с витками определенного размера. Вся конструкция шнека является стальной и высокопрочной, но со временем режущая часть может затупляться, что приведет к поломке шнека. Еще одной проблемой, которая может возникнуть, является деформация спирали или возникновение на ленте трещин. В этом случае необходима полная замена шнека.
Характеристики мотобура
При подборе данной детали необходимо учитывать следующие характеристики самого бурильного прибора:
Как правильно выбрать?
Недорогие модели шнеков обладают несменной режущей частью, что усложняет работу при затупке
Подбирая шнек, необходимо учитывать характер проводимых работ, вид почвы. Двузаходные шнеки имеют две режущие конструкции и лишь один направляющий забурник. В таких вариантах наконечник является износостойким, а резы выполняются из высокопрочной стали.
Характеристики
При подборе шнека также необходимо учитывать следующие его характерные черты:
Диаметр
При работе мотобура размер получаемой лунки будет отличаться от габаритов режущего инструмента
С помощью варианта диаметром 20 см можно получить лунку размером 23-24 сантиметра, что стоит учитывать при выполнении работ.
При определении необходимого диаметра шнека стоит учитывать цели, для которых требуется инструмент. Ведь при установке в лунки столбов, они не должны прилегать к их стенкам вплотную, так как необходимо залить раствор для бетонирования. Поэтому для установки столба диаметром 6 см стоит бурить лунку устройством с диаметром 15 см. А для 8-сантиметрового столба потребуется вариант в 20 см.
Именно поэтому эксперты рекомендуют приобретать сразу как минимум два устройства – на 15 и 20 см.
Применение мотобура
Мотобур используется не только в строительстве и при установке забора, но и для бурения льда – в случае рыбалки. Стоит помнить, что ледовые мотобуры использовать для работы с грунтом запрещено.
Топ-10 шнеков
На современном строительном рынке существует огромное разнообразие мотобуров и запчастей для них. Поэтому ниже можно ознакомиться с наиболее популярными моделями шнеков и подобрать подходящий под конкретную задачу.
Для грунта двухзаходный D 200B PATRIOT 742004456
Данная модель идеально подходит для бурения 20-сантиметровых лунок. Она обладает двойной спиралью, которая беспроблемно работает даже с твердыми видами грунта и глинистой почвой. Заявленная длина модели – 80 сантиметров. Вес устройства составляет 5,5 килограмм. Дизайн и конструкция данного варианта разработаны в США, а производится он непосредственно в Китае.
Плюсы:
Минусы:
Двухзаходный для грунта (200 мм; 800 мм) DDE DGA-200/800
Эта модель подходит для бурения отверстий диаметром 20 сантиметров. Устройство имеет два режущих элемента винтового типа, а также является двузаходным и высокопрочным. Оно обладает качественной окраской и оснащен сменными ножами. Подходит для большинства мотобуров, имеющих соединение для подобных запчастей. Длина модели составляет 80 сантиметров. Вес детали составляет 6,1 килограмм.
Плюсы:
Недостатки:
Для мотобура двухзаходный D 150B для грунта, диаметр 150 мм PATRIOT 742004455
Высококачественный вариант с диаметром 15 см идеально подойдет для создания лунок небольших размеров и для установки столбов малого диаметра. Он выполнен из стали отличного качества, является двузаходным и имеет сменные ножи. Данная модель идеально справляется с суглинком и твердыми видами почвы без дополнительных усилий. Дизайн и конструкция разработаны в США. Также имеется длительная гарантия.
Плюсы:
Минусы:
Двухзаходный D 60 для грунта, диаметр 60мм PATRIOT 742004452
Компактный двузаходный шнек для мотобура от американского бренда Патриот выполнен из высококачественной стали, которая отличается повышенной прочностью и износостойкостью. Дизайн и конструкция разработаны в США. Длина шнека составляет 80 сантиметров, а его диаметр равен 6 см. Данное устройство идеально подходит для бурения маленьких лунок. Соединение шнека с мотобуром имеет диаметр 20 мм. Устройство не имеет сменных ножей. А его вес составляет всего 2 килограмма.
Плюсы:
Минусы:
Двухзаходный для грунта (300 мм; 800 мм) DDE DGA-300/800
Двузаходный вариант большого диаметра идеально подойдет для бурения больших отверстий и установки крупногабаритных свай и фундаментов. Мощная конструкция, выполненная из высококачественной стали, имеет два режущих элемента. Шнек высокоэффективен и обладает сменными ножами, которые входят в базовый комплект. Длина составляет 80 сантиметров, а вес равен 9,66 кг.
Плюсы:
Недостатки:
Drill 100/800 (100х800 мм) для мотобуров ADA А00236
Данная модель шнека создана специально для мотобуров ADA, и применяется в первую очередь в бытовых нуждах. Она отлично подходит для бурения лунок по столбы забора небольшого диаметра. Вариант винтовой формы отлично справляется даже с твердыми видами почвы, его диаметр составляет 10 сантиметров, а длина достигает 80 см.
Шнек является однозаходным, а его вес равен 2,7 килограммам. Этот вариант не имеет сменных ножей, зато является достаточно бюджетным. Крепление имеет диаметр 20 см, что позволяет использовать его и на мотобурах других брендов.
Плюсы:
Минусы:
Drill 200/1000 (200х1000 мм) для мотобуров ADA А00234
Однозаходный шнек универсального диаметра 20 см идеально подойдет для бурения лунок под столбы или сваи и в комплекте с мотобуром станет отличным помощником в быту. С помощью винтовой формы деталь легко вгрызается даже в твердую или суглинистую почву. А большая длина запчасти (100см) позволяет создать более глубокие лунки. Данная модель не имеет сменных ножей, но выполнена из прочной стали, устойчивой к затуплению. Вес детали составляет 5,3 килограмма.
Плюсы:
Минусы:
Двухзаходный D 250B для грунта, диаметр 250мм PATRIOT 742004457
Двузаходный шнек от известного американского бренда выполнен из высококачественной стали, которая отличается повышенной прочностью. Он обладает сменными ножами, но и родное лезвие является долговечным и устойчиво к затупке. Оптимальный диаметр шнека 25 сантиметров позволяет создавать лунки средней величины, что подходит для установки забора и бетонирования столбов и фундаментов.
Этот вариант подходит для различных типов почвы, включая суглинок. Дизайн и конструкция разработаны в Америке. А вес детали составляет 7,4 килограмма. Длина этого варианта составляет 80 сантиметров, что позволяет создать лунку оптимальной глубины.
Плюсы:
Минусы:
Двухзаходный для грунта (100 мм; 800 мм) DDE DGA-100/800
Данная модель обладает средним диаметром в 10 см и подходит для создания небольших лунок в грунте различных видов. Двузаходный вариант обладает отличной режущей мощностью, а длина 80 см позволяет создать отверстие оптимальной глубины. Благодаря универсальному соединению в 20 см деталь хорошо сочетается с мотобурами различных производителей. Выполнена данная модель из высококачественной стали, поэтому устойчива к трещинам и затупке. Вес запчасти составляет всего 2,9 килограмм.
Плюсы:
Недостатки:
Для мотобура Flatr 150×1000 мм
Этот вариант является универсальным и подходит для мотобуров любого типа. Шнек может сочетаться как с гидравлическими, так и с механическими приборами бренда Iron Mole, для других потребуется специальный переходник. Вариант российского производства оснащен двумя режущими гранями и при затупке одной, можно перевернуть шнек обратной стороной и продолжить работу. Соединение детали с мотобуром имеет шестигранную форму диаметром 2,2 сантиметра.
Забурник выполнен из высококачественной легированной стали. Данная запчасть идеально подойдет для бурения глины, суглинистой почвы или растительного твердого грунта. Длина детали составляет 100 см, а вес равен 7 килограмм. Диаметр запчасти составляет 15 сантиметров и идеально подходит для бурения небольших лунок под столбы.
Плюсы:
Минусы:
Бурение скважин на нефть и газ
Различают 3 вида бурения:
При бурении разрушение ведется:
Основными составляющими бурения скважин являются:
Наряду с перечисленным выше бурение включает в себя другие техпроцессы и операции:
Совокупность выполняемых в процессе сооружения скважин работ устанавливается индивидуальным или групповым техническим проектом, какое-либо отклонение от него санкционируется техническим советом бурового предприятия.
Применение дорогостоящего оборудования, потребление материалов высокой стоимости в значительных объемах делает буровые работы весьма затратными.
Строительство скважин является самым капиталоемким видом работ в нефтегазовом комплексе.
Затраты на строительство скважин переносятся на себестоимость добытой из них продукции и/или извлекаемых запасов и имеют тенденция к увеличению с ростом глубины и продолжительности сооружения.
Особенно дорого обходится бурение скважин в акваториях, затраты на него могут превышать затраты на бурение аналогичной скважины на суше на порядок.
Конечной целью бурения скважин является:
Независимо от источника финансирования буровых работ их выполнение должно быть рентабельным если не по каждой отдельной скважине, то по объему проходки в целом.
От выбора места заложения скважины методом wild cat практически повсеместно отказались.
Выдаче точки бурения разведочной скважины в натуре предшествует выполнение сложного комплекса сложных изысканий, включающего полностью или частично:
Разнообразие способов, методов и технических средств бурения на нефть и газ приведено в таблице ниже.
В приведенном выше сочетании это называется механическим бурением, оно характеризуется набором интервальных параметров режима бурения.
Численные значения параметров устанавливаются:
Для каждого интервала бурения с одинаковыми горно-геологическими и техническими условиями задаются:
Для интервалов вскрытия продуктивного пласта (заканчивания скважины) составляются режимно-технологические карты, содержащие дополнительную информацию.
Рациональность назначенных параметров режима бурения имеет место при достижении максимума рейсовой скорости, которая вычисляется как отношение походки на долото к суммарным затратам времени на механическое бурение и спускоподъемные операции (СПО), включая время на наращивание бурильной колонны.
Анализируя эти показатели в динамике, можно выявить тренды, предусмотреть и предпринять своевременные меры для предотвращения нежелательных последствий.
Выполнение буровых работ организуется одним из 2 х способов:
— безподрядным, все работы выполняются буровым предприятием с использованием имеющихся у него производственных мощностей;
— сервисным, значительная часть специфичных работ (геофизические исследования скважин, тампонажные работы, разработка рецептур и приготовления промывочных агентов, подбор компоновок бурильных колонн и выбор ПРИ, перфорация обсадных колонн и др.) выполняется сервисными специализированными компаниями по заказу бурового предприятия на подрядных принципах.
2 й способ дает ускоренное выполнение работ, высокое их качество, снижение аварийности и затрат на строительство, но он применим лишь в районах с высокой концентрацией объёмов проходки.
Информационное обеспечение буровых работ на нефть и газ значительно улучшилось, многие буровые установки оснащены бортовыми компьютерами, способны воспринимать, обрабатывать и хранить информацию, получаемую от десятков датчиков, контролировать параметры режима бурения, выбирать и задавать их значения, рекомендовать ПРИ эффективных типоразмеров.
Созданы региональные банки геолого-технической информации.
РАЗВЕДОЧНОЕ БУРЕНИЕ
В последние годы при разведочном бурении активнее остальных средств применяются электрические турбобуры.
В ходе разведочного бурения особая роль принадлежит буровому раствору.
Буровой раствор должен:
Прежде чем приступать к разведочному бурению, необходимо заранее определить его объемы, а также разработать, согласовать и утвердить технический проект на строительство скважины.
Количественно объем разведочного бурения определяется как запланированный прирост запасов по категориям / принятая эффективность ГРР
Объемы разведочного бурения будут неизбежно расти и в связи с этим будут создаваться новые или наращиваться существующие производственные мощности предприятий разведочного бурения. Далее стартует фаза разбуривания месторождения добывающими, нагнетательными и другими скважинами.
ЭКСПЛУАТАЦИОННОЕ БУРЕНИЕ
рис. 1 Типы профилей наклонно-направленных скважин
Буровые шнеки: виды, преимущества, конструктивные исполнения, сделать своими руками и особенности
Это изделия, состоящие из трубы, на которую навивается плоская стальная лента, имеющая, как правило, острые режущие кромки.
Сами по себе шнеки различной конструкции широко применяются как в повседневно жизни, так и в промышленности, и строительстве. Самым распространенным примером шнека является вал мясорубки, который выполняется с переменным шагом для выполнения своих специфических функций.
Основное назначение буровых шнеков — бурение отверстий в грунтах различной плотности. Так, они применяются для изготовления шурфов при проведении взрывных работ в карьерах.
В зависимости от назначения и конструкции шнеки бывают:
Классификация
Буры шнековые применяются для работы с грунтами от 1 до 8 категории. В зависимости от характера грунта применяется инструмент с круглыми скальными режущими частями (скальные грунты) или с плоскими ножами для мягких грунтов.
Различаются три модификации буров:
Применяются для бурения в мягких породах I — III категорий и скальных породах III — IY категорий.
Применяются для бурения в мягких породах I — III категорий и скальных породах III — IY категорий с более высоким крутящим моментом.
Такой инструмент применяется для бурения в скальных породах IY — YIII категорий. Имеется также двухстороннее его исполнение.
Приведенные типы бурового инструмента не исчерпывают многообразия их исполнений. Применяются также многолопастные буры с количеством лопастей до 4-х различными конструктивными исполнениями.
Преимущества
Применение такого инструмента имеет ряд преимуществ, главное из которых — совмещение операций бурения и одновременного извлечения грунта для его утилизации. Таким образом, снижается сложность бурового оборудования и удешевляется сам технологический процесс.
Вторым преимуществом шнекового бурения является его высокая производительность. Даже на максимальных размерах шнекового инструмента скорость проходки остается неизменно высокой.
Конструктивные исполнения
Для различных задач по бурению существует инструмент различных конструкций. Во обще же производится оборудование диаметром от 72 до 750 мм, длина буровых штанг от 0,4 до 12500 мм.
Момент вращения передается от одной штанги к другой соединениями в различных формах:
Осевой момент передается через пальцы, вставляемые в специальные отверстия в буровых штангах.
Шнек — сменяемый буровой инструмент, который представляет собой винтовую конструкцию, имеющую несколько витков определенного размера, размещаемых по всей длине шнека или на ее части.
Нижняя часть шнека, которая начинает бурение, оснащается забурным элементом и резцами, разрушающими грунт в процессе работы, который затем выводится к устью скважины по желобку винта.
Забурный элемент — наиболее изнашиваемая часть шнека, он не является сменяемым и, в конечном итоге, определяет жизненный срок самого шнека.
Шнековый бур своими руками
Земляные работы на своем участки довольно трудоемки и занимают много времени. Но во многих случаях имеется возможность значительно упростить задачу, применив приспособление для бурения шурфов.
Это пригодится во многих случаях:
Для решения задач можно приобрести садовый бур в магазине, это обойдется от 1500 до 2500 рублей. Но этот инструмент, как правило, изготавливается длиной до 1,5 метра, чего часто недостаточно. Таким образом, актуальна задача изготовление буровых шнеков инструмента своими руками. Для этого понадобятся:
При изготовлении бура можно воспользоваться следующим чертежом:
Последовательность выполнения работ:
Особенности шнекового бура по сравнению с садовым
При выполнении работ садовым буром приходится часто вынимать его из шурфа, чтобы извлечь разрыхленный грунт. При использовании шнекового инструмента такую операцию можно выполнять гораздо реже, поскольку грунт поднимается по шнеку. Ограничивающим фактором является масса грунта. Вполне возможно, что выполнять эту операцию нужно будет с помощником.
С применением шнекового бура, используя удлиняющие вставки, вполне возможно пробурить на участке неглубокую скважину и использовать ее для водоснабжения.
Вывод
Бурение с применением шнековых буров является самым малозатратным способом получения шурфов и средних по глубине скважин для различного применения в промышленных условиях.
Применяя такой инструмент в дачном малоэтажном строительстве можно значительно снизить трудозатраты и стоимость строений самого различного назначения.
Издается с 2007 года
Бурильное оборудование: виды, назначение, способы бурения
Оборудование для бурения применяется во многих сферах – добывающей промышленности, строительстве, коммунальном хозяйстве. В зависимости от цели, типа грунта и других факторов применяются различные методы и машины.
Бурение шнековым способом
Этот способ подходит для мягких, песчаных почв и непригоден для монолитных скалистых пород. Шнековое бурение применяют как в промышленных масштабах, так и для частных хозяйств.
Буровое оборудование в данном случае представляет собой передвижное устройство с ручным или механизированным буром, закрепленным на регулируемую штангу.
Сам бур представляет собой трубу обвитую стальной лентой – шнек и заострённые наконечник. Отсюда и пошло название метода бурения – шнековый.
Особенностью этого вида является то, что порода поднимается на поверхность по ленте шнека, без использования специальной промывочной жидкости. Поэтому работать можно при низких температурах.
Разработка шнеком ведется в горизонтальном и вертикальном направлениях. Вертикальные скважины используют под сваи и для добычи воды. Обычно глубина разработки на воду составляет от 50 до 80 м.
Рабочий процесс выглядит следующим образом: первый проход делают на глубину одной штанги, затем выключают установку, поднимают и наращивают штангу, после продолжают бурение.
Несмотря на то, что охлаждение бура во время работы происходит от почвы, более эффективными считаются шнеки с полой центральной трубой. По ней посредством гидравлического насоса подают воду или воздух, тем самым уменьшая силу трения о грунт и ускоряя разработку.
Во время работы измельченный грунт поднимается по ленте шнека на поверхность. Но часть его все равно осыпается на дно забоя. Поэтому по завершении бурения требуется прочистка и промывка ствола перед установкой обсадных труб.
Кроме того, шнековое бурение иногда применяется для организации абиссинского колодца в частных домах. Здесь установка отличается небольшой мощностью и малым диаметром шнека, поскольку максимальная глубина такого колодца до 15 м, а диаметр трубы до 4 см.
Бурение роторным способом
Роторные буровые станки чаще применяют для твердых почв с примесями гальки, щебня и известняка. Это мощная установка, которая способна разработать скважину глубиной от 300 м до 1500 м.
Роторный способ используют для мощных артезианских скважин при добычи воды (включая минеральную) и газа, а также при буровзрывных работах. Кроме того, этот же метод применим при горизонтально направленном бурении (ГНБ), который используется для прокладки коммуникаций бестраншейным способом.
Роторная установка имеет мощное долото на конце бура, которое по диаметру больше, чем диаметр колонны. В результате нет трения колонны о грунт, что увеличивает срок службы металла, а вся энергия машины идет на проворачивание долота в забое. Так достигается максимальная сила удара.
В начале бурения используют долото самого большого диаметра. По ходу разработки скважина обсаживается трубами и становится меньше в диаметре. В обсадных трубах предусмотрены технологические отверстия, через которые подается цементный раствор в затрубное пространство. Когда труба готова, долото меняют на меньший размер и продолжают работу.
Важно! Чем реже приходится делать обсадку, тем быстрее продвигается бурение, а значит общие расходы на разработку будут меньше.
Роторное бурильное оборудование включает в себя:
Во время работы в скважину идет подача бурильной жидкости для промывки бура, выемки грунта и охлаждения долото.
К преимуществам роторного бурения относят:
Бурение ударным способом
Ударный способ бурения самый простой по сравнению с двумя предыдущими. Собрать такую установку можно даже самому. Независимо от производителя, она состоит из:
Ударное бурение применяется не только для скважин, но и для формирования шпуров. Это цилиндрическое углубление в породе длинно до 5 м и диаметром до 75 мм.
Один из главных недостатков этого способа – риск преждевременного осыпания грунта. Поэтому после окончания работ в скважину обязательно спускаются обсадные трубы.
Еще один из минусов – это трудоемкость процесса. Поэтому в случае большой глубины залегания вод работы могут затянуться надолго.
К достоинствам ударного бурения относят:
Бурение с промывкой скважины
Промывка скважины применяется для двух целей: охлаждения бурового оборудования и вымывания частиц разрушенного грунта. В качестве жидкости может выступать, как техническая вода, так и специальные буровые растворы.
В основном растворы используют при большой глубине выработки, когда по ходу движения могут встречаться различные природные пласты: водные, газовые, нефтяные. Эти пласты должны остаться нетронутыми, поскольку в случае их смешивания, есть риск загрязнения верхних водоносных слоев. Поэтому, когда идет бурение, вся скважина заполнена буровым раствором определенной плотности, который не дает пластам проникнуть внутрь разработки.
При роторном бурении скважины применяют прямую и обратную подачу промывочной жидкости.
Во время прямой подачи жидкость из резервуара подается насосом в буровую колонну на долото с отверстиями. Жидкость попадает на дно забоя и вместе с разрушенной почвой поднимается по кольцевому каналу – промежутку между колонной и стенками скважины – и оттуда в очистительный комплекс.
Во время обратной подачи вода самотеком поступает в скважину, а выбрасывается наверх по бурильной трубе под действием сильного обратного давления, создаваемого насосом или эрлифтом.
Второй способ считается более эффективным по нескольким причинам:
К минусам обратной очистки можно отнести высокую стоимость оборудования.
Какое оборудование потребуется для бурения водной скважины
Сделать скважину на воду можно разными способами. Окончательный выбор зависит от нескольких факторов:
Однако независимо от выбранного способа бурения, для организации скважины на воду потребуется основное буровое оборудование и дополнительный инструмент.
Основными частями любого бурового станка являются:
К дополнительному инструменту относятся насосы, вертлюги, буровые шланги, стыковочные элементы для обсадных труб, детали для обустройства оголовка скважины, силовые приводы и моторы.