2.1.1. Буровые установки (станки) с вращателем роторного типа.

Как уже отмечалось, вращатели роторного типа наиболее рационально применять при бурении в сравнительно мягких породах бескерновым способом, т.е. при высоких скорости углубки и проходке за рейс, что характерно для бурения гидрогеологических и водозаборных скважин и значительно меньше подходит для разведки ТПИ. Поскольку скважины в мягких породах бескерновым способов бурятся довольно быстро, то почти все роторные буровые установки выполнены на автомобильном или тракторном основании т.е. самоходные. Исключение составляет буровой агрегат «СКБ-8» ( термин станок не подходит, поскольку СКБ-8 состоит их отдельных блоков и правильнее называть «буровой агрегат», а когда он идет со своей вышкой, можно этот комплект называть «буровая установка УКБ-8»).

В начале пятидесятых годов прошлого века проектная организация «Гипронефтемаш» разработала серию буровых установок для бурения скважин для сейсморазведки, структурных и поисковоразведочных скважин при разведке нефтяных месторождений от УРБ-1 до УРБ-7. Аббревиатура этих установок «УРБ» расшифровывалась как «установки разведочного бурения» На практике сравнительно легкие из них - установки УРБ-2 и УРБ-3 стали широко применяться для бурения геологоразведочных и гидрогеологических скважин. И в отличие от шпиндельных станков, применявшихся в разведке, аббревиатуру УРБ стали расшифровывать как «установки роторного бурения». Кстати, один из разработчиков установок УРБ, М.М.Андреев, после Гипронефтемаша, долгое время работал доцентом кафедры разведочного бурения МГРИ, где под его руководством были разработаны оригинальные буровые установки для бурения неглубоких скважин МРБ-75 и ИГИ-100.

В настоящее время, для бурения геологоразведочных и гидрогеологических скважин широко применяются роторные самоходные буровые установки: УРБ-2,5А, УРБ-3АЗ (с модификациями), 1-БА15в (с модификациями), УБВ-600 и одна стационарная буровая установка УКБ-8. Для бурения на ТПИ прямо предназначена установка УКБ-8 и часто применяется установка УРБ-2,5А: остальные применяются главным образом для бурения гидрогеологических и водозаборных скважин. Установки УРБ-3А3, 1БА15в, УБВ-600 имеют однотипную конструкцию, отличаются только размером проходного отверстия ротора (250 или 410мм.), приводным двигателем и мелкими деталями. Все самоходные роторные буровые установки имеют небольшие частоты вращения ротора, обычно до 325 об/мин. Глубины бурения этими установками в зависимости от модификаций от 500 до 1000 метров.

Эти установки обычно не имеют механизма, создающего дополнительную нагрузку (кроме УРБ-2,5А), регулирование осевой нагрузки на ПРИ и скорости углубки осуществляется с тормоза лебедки –а если нужно увеличить нагрузку, то за счет УБТ.

Установка УРБ-2,5А с глубиной бурения до 200 метров отличается тем, что имеет механизм принудительной подачи (механическая цепная подача) который обеспечивает как возможность дополнительной (к весу) нагрузки на ПРИ, так и регулирование скорости углубки.

Установка с роторным вращателем специально предназначенная для бурения геологоразведочных скважин на ТПИ – УКБ-8. Буровой агрегат СКБ-8 состоит из отдельных блоков, монтируемых на фундаментах, и включает блок ротора с приводом от электродвигателя постоянного тока, что обеспечивает плавное изменение частоты вращения. В агрегат входят два сменных ротора – для бескернового бурения ротор с проходным отверстием 350 мм. с частотами вращения 20 – 675 об/мин., с моментом 3500 Н.м., и ротор для высокооборотного алмазного бурения с проходным отверстием 135 мм. с частотами вращения до 1200 об/мин. Второй буровой блок – блок лебедки также с приводом от своего двигателя постоянного тока.

Автомат подачи (смотри рис. 38) имеет привод от своего двигателя постоянного тока с регулируемой частотой вращения. В процессе бурения автомат подачи вращает барабан лебедки с заданной скоростью, обеспечивая регулирование скорости углубки скважины в двух диапазонах от 0,1 до 4,0 м/ч ( достоинства управлением процессом алмазного бурения по скорости углубки, а не по осевой нагрузке изложены в курсе лекций).