2.3. Основные факторы, определяющие схему буровой установки

Для современного этапа развития техники и технологии бурения характерным является следующее:

1. Рост объемов бурения, увеличение потребности в буровом оборудовании, которую испытывают различные отрасли промышленности и сельского хозяйства (разведка месторождений полезных ископаемых, добыча нефти и газа; водоснабжение, мелиорация, горнорудная промышленность; инженерно-геологические изыскания). В настоящее время нет такой области народного хозяйства, где не применялось бы бурение. Буровое оборудование экспортируется во многие страны. Поэтому производство бурового оборудования — это крупная отрасль ма­шиностроения.

2. Разработано и широко применяется большое количество различных способов бурения — твердосплавное, алмаз­ное, дробовое, гидро- и пневмоударниками, шарошечными и алмазными долотами, вибрационное, шнековое, забойными двигателями (с применением турбо- и электробуров), магнитострикционное, термическое. Это предъявляет специфические требования к буровому оборудованию, которое выпускается в виде унифицированных комплексов (для бурения различными способами в специфических условиях).

3. Наблюдается рост глубин разведочных скважин, что требует создания специальных буровых установок, усовершенствования существующих передовых способов бурения и разработки новых технологических приемов (съемные керноприемники, непрерывный подъем керна потоком промывочной жидкости).

4. В практику бурения широко внедряются механизация и автоматизация производственных процессов. Решаются задачи по созданию буровых установок, у которых автоматизированы процессы подачи бурового инструмента, наращивания колонны при бурении, спуска-подъема бурильных труб.

5. Осуществляется освоение регулируемого привода для бесступенчатого изменения скоростей вращения и подъема бурового инструмента.

6. Увеличился объем бурения в труднодоступных условиях и в подземных горных выработках взамен проведения выработок. Это предъявляет определенные специфические требования к конструкции отдельных узлов и транспортабельности установок.

7. Поставлены большие задачи по разведке россыпных и коренных месторождений прибрежных зон морей и океанов.

Необходимо создавать установки на плавучих основаниях и разработать инструмент и технологию бурения.

8. Разрабатываются новые прогрессивные способы бурения водозаборных скважин (вращательное большими диаметрами с обратной промывкой, бурение с противодавлением на пласт).

9. Возрос объем бурения шнековым и вибрационным способами (инженерно-геологические скважины, россыпные месторождения, гидрогеологические скважины).

10. Широко внедряется бурение шурфоскважин взамен проходки шурфов.

Главными факторами, определяющими облик и содержание буровой установки, можно считать: способ бурения; глубину бурения; назначение скважин; физико-географические и геологические условия эксплуатации; технологические приемы эксплуатации.

При проектировании буровых установок необходимо следовать определенным требованиям, основные из которых таковы:

1) рациональный режим бурения данным видом породоразрушающего инструмента;

2) потенциальные возможности дальнейшего повышения режимов бурения, производительности труда и снижения стоимости работ;

3) надежность и долговечность в эксплуатации;

4) простой в освоении и удобство при ремонтах;

5) высокий КПД в расходовании энергии;

6) технологичность в управлении и безопасность при ведении работ;

7) возможность изготовления из недефицитных материалов;

8) простота в изготовлении и сборке;

9) максимум механизации и автоматизации;

10) высокое качество опробования и геологической документации; транспортная база совершенной конструкции;

11) соответствие требованиям эргономики и производственной эстетики.

Степень совершенства буровой установки оценивается наличием технических возможностей обеспечивать рост скоростей бурения, улучшение качества работ, уменьшение их трудоемкости и стоимости.