книги из ГПНТБ / Касаткин В.М. Эксплуатация и ремонт буровых машин и механизмов для бурения скважин на воду
.pdfбанного осушения и других технических целен ударно-канатным сиособом.
Станком бурят скважины большого диа метра при минимальном отклонении скважин от вертикали. Все механизмы станка смонти рованы на сварной металлической раме. При вод станка осуществляется от электродвигате ля, расположенного на раме станка.
С ударным, желоночным и талевым бара банами главный вал связан зубчатой переда чей, с валом инструментального барабана — цепной передачей. Включение всех валов и барабанов производится при помощи фрик ционных муфт. Желоночный и талевый бара баны имеют общую ось и могут свободно вра щаться независимо один от другого. Тормоза всех трех барабанов ленточные стальные с фрикционной прокладкой.
Станок имеет три скорости вращения глав ного вала и всех сопряженных с ними меха низмов и барабанов при постоянной скорости вращения электродвигателя. Изменение скоро сти вращения главного вала достигается пу тем установки на валу электродвигателя трех сменных шкивов.
При транспортировании бурового станка телескопическая мачта складывается. Для удобства обслуживания, осмотра и смазки блоков в верхней части мачты предусмотрена площадка с ограждением. Подъем мачты в рабочее положение, а также выдвижение верх ней секции производятся при помощи червяч ной лебедки, установленной на раме станка. Наличие консольной кран-балки, укрепленной на мачте, с подвижной червячной талью зна чительно облегчает подъем и установку буро вого инструмента.
20
Кинематическая схема станка представле на на рис. 5.
Рнс. 5. Кинематическая схема бурового станка УКС-ЗОМ
1 — электродвигатель привода бурового станка; 2 — кли ноременная передача; 3 — инструментальный барабан; 4 — ударный механизм; 5 — талевый барабан; 5 — жело ночный барабан; 7 — главный вал; 8 — цепная передача
Техническая характеристика станка УКС-ЗОМ
Глубина'" бурения |
при конечном диамет |
|
||
ре скважин 196 ммв м ............................. |
. . |
500 |
||
Наибольший диаметр бурения в мм . |
920 |
|||
Вес бурового снаряда в кг ........................... |
над |
2500 |
||
Высота |
подъема |
бурового снаряда |
|
|
забоем |
в мм: |
|
|
1000 |
наибольш ая................................................. |
|
|
||
наименьш ая................................................ |
|
|
500 |
|
Число ударов в минуту: |
|
50 |
||
наибольш ее................................................ |
|
|
||
с р ед н ее ......................................................... |
|
|
45 |
|
наим еньш ее.................................. |
. |
|
40 |
|
Грузоподъемность барабанов в кг: |
|
|
||
инструментального ............................... |
|
3 000 |
||
желоночного |
........................................... |
|
2 000 |
|
т а л е в о г о .................................................... |
|
|
3 000 |
|
21
Грузоподъемность мачты в к г |
................. |
25 000 |
||
Высота мачты в рабочем положении в м |
16 |
|||
Скорость |
навивки |
каната на |
барабан |
|
в м/сек: |
|
|
|
|
инструменталь ный |
|
1,1 |
||
при первой скорости ...................... |
|
|||
» |
второй |
» |
|
1,25 |
» |
третьей |
» |
|
1,42 |
желоночный |
|
|
|
|
при первой скорости.......................... |
|
1,21 |
||
» |
второй |
» |
|
1,38 |
» |
третьей |
» |
|
1,58 |
талевый |
|
|
0,95 |
|
при первой скорости.......................... |
|
|||
» |
второй |
» |
|
1,08 |
» |
третьей |
» |
|
1,22 |
Канатоемкость барабанов в м: |
|
|
||
инструментального ............................... |
|
500 |
||
желоночного ............................................ |
|
|
500 |
|
талевого .................................................... |
|
|
210 |
|
Диаметр каната в мм: |
. . . . |
26 |
||
инструментального барабана |
||||
желоночного |
» |
. . . . |
17,5 |
|
талевого |
» |
. . . . |
21,5 |
|
Приводной электродвигатель: |
|
|
||
мощность в к е т ....................................... |
|
40 |
||
скорость вращения в об/мин |
. . . . |
735 |
||
напряжение в в |
....................................... |
|
220/380 |
|
Основные размеры станка в м: |
|
|
||
в рабочем положении |
|
|
||
длина .................................................... |
|
|
8,4 |
|
ш ирина.................................................... |
|
|
2,64 |
|
в ы с о т а .................................................... |
положении |
16,3 |
||
в транспортном |
|
|
||
дл и н а ......................................................... |
|
|
10 |
|
ш ирина..................................................... |
|
|
2,64 |
|
в ы с о т а .................................................... |
|
элект |
3,4 |
|
Вес станка (с канатами, мачтой, |
|
|||
рооборудованием и монтажным инстру |
|
|||
ментом) |
в к з ................................................ |
|
|
13 000 |
Б уровой станок ЗИ Ф -650 А
Буровой станок ЗИФ-650А предназначен для бурения вращательным способом верти кальных и наклонных разведочных скважин
22
глубиной до 650 м. Станок применяется также и для бурения скважин на воду в твердых .по
родах.
Широкий диапазон скоростей вращения шпинделя, мощная лебедка планетарного ти па, подача бурового инструмента на забой скважины при помощи гидравлических цилин дров вращателя, наличие контрольно-измери тельных приборов и приспособлений позволяют бурить скважины на форсированных режимах различными видами буровых наконечников в сложных геологических условиях.
Станок входит в буровой агрегат, состоя щий из одного поршневого двухцилиндрового промывочного насоса с индивидуальным элек троприводом мощностью 14 кет, электродви гателя мощностью 28 кет или дизельного дви гателя мощностью 54 л. с., глиномешалки и генератора.
Станок с редуктором смонтирован на ме таллической раме.
Редуктор имеет шкивы для привода про мывочного насоса, глиномешалки и генерато ра.
Вращение от редуктора к главному фрик циону передается через телескопический кар данный вал (рис. 6).
Указатель давления служит для определе ния веса бурового инструмента и давления его на забой скважины, что позволяет доста точно точно выдерживать режим бурения.
При помощи отдельного горизонтального гидроцилиндра станок отодвигается назад, при этом освобождается устье скважины для выполнения спуско-подъемных операций.
Мощные гидроцилиндры шпинделя, разви вающие подъемное усилие до 8,5 т, могут быть
2-3
б 5
Рис. 6. Кинематическая схема бурового станка ЗИФ-650А
/ — нижний зажимной патрон; 2 — шпиндель; |
3 — верхний зажимной патрон; 4 — |
|||
тормоз спуска; |
5 — лебедка; 6 — тормоз подъема; 7 — дизельный двигатель; 5 — кли |
|||
ноременная передача; 9 — редуктор; |
10 — шкив |
привода генератора; |
// — буровой на |
|
сос; 12 — рама; |
13 — шкив привода |
глиномешалки; 14 — фрикцион; |
}5 — масляный |
|
|
насос; 16 — коробка скоростей с фрикционом |
|
||
использованы также как гидродомкраты при извлечении бурового инструмента из скважи ны.
Давление масла в гидросистеме создается и поддерживается масляным насосом.
На случай отключения приводного двигате ля станок снабжен ручным маслонасосом, что дает возможность поднимать буровой инстру мент над забоем скважины.
Для бурения скважин в мягких породах в комплексе со станком поставляется трехгран ная ведущая штанга длиной 5 ж с двумя на правляющими патронами, благодаря которой увеличивается величина подачи бурового ин струмента до 3500 мм (длина свободного хода ведущей штанги в шпинделе), что сокращает время на перехват бурового инструмента и значительно повышает скорость бурения, а применение пружинного 5-тонного динамомет ра позволяет замерять усилие на канате.
Техническая характеристика бурового станка ЗИФ-650А
Глубина бурения в м .................................... |
|
|
|
|
650 |
|
Диаметр бурения в мм: |
|
|
|
|
|
|
начальный ............................................ |
|
|
|
|
200 |
|
конечны й.................................................. |
|
|
|
|
91 |
|
Диаметр буровых штанг в мм . . . |
. |
63,5 |
и 50 |
|||
Угол бурения к горизонту в град |
. |
90—75 |
||||
Лебедка: |
|
|
кг . . . . |
|
|
|
грузоподъемность |
в |
|
3000 |
|||
диаметр барабана |
в |
мм . . . . |
|
350 |
||
окружная скорость |
на барабане |
|
|
|||
в м /сек |
............................................... |
|
|
0,494; |
1,062 |
|
Масляный насос: |
|
|
|
|
|
|
тип . ........................................................ |
Л1Ф-25 |
|||||
производительность |
в л/мин . |
. |
24,6 |
|||
давление |
в а т и ..................................... |
|
|
|
|
50 |
Тип бурового |
н а с о с а ................................ |
|
|
|
НГР-250/50 |
|
Привод ст а н к а ............................................ |
|
|
дизель Д-54 |
|||
25
Номинальная мощность в |
л.с.. . . |
54 |
||
Привод станка ........................................... |
|
электро |
||
Мощность в |
кет |
|
двигатель |
|
|
28 |
|||
Номинальная |
мощность |
пускового |
|
|
двигателя в л. с................................................ |
|
10 |
||
Основные размеры станка в мм: |
|
|||
с |
электродвигателем: |
|
2700 |
|
|
д л и н а ..................................................... |
|
||
|
ширина ................................................. |
|
1200 |
|
|
вы сота..................................................... |
|
2260 |
|
с |
дизелем: |
|
5590 |
|
|
д л и н а ..................................................... |
|
||
|
ширина ................................................ |
|
2510 |
|
|
вы сота..................................................... |
|
2260 |
|
Вес оборудования в кг: |
|
2507 |
||
станок с электродвигателем . . |
||||
|
» |
» дизельнымприводом |
2590 |
|
2.ЦЕМЕНТИРОВОЧНЫЕ АГРЕГАТЫ
При бурении скважин на воду роторным способом после спуска колонны обсадных труб — кондуктора, промежуточной или экс плуатационной в зависимости от гидрогеоло гических условий, затрубное пространство це ментируют.
Работы по цементации выполняют при по мощи специальных цементировочных агрега тов. Наибольшее применение при бурении скважин на воду получили цементировочные агрегаты типа ЦА-320М и 4ЦА-100.
Ц ементировочны й агрегат Ц А -320М
Цементировочный агрегат ЦА-320М смон тирован на шасси автомобиля «Днепр-219» грузоподъемностью до 12 т с двигателем ЯАЗ-
М206А.
На раме шасси автомобиля установлены две дополнительные рамы, на которых смон
26
тировано оборудование агрегата: поршневой насос 9Т, трехплунжерный насос 1 В, дополни тельный верхний двигатель ГАЗ-51, замерный бак, трубы и шарниры гибкого металлическо го шланга, защитный кожух насоса 9Т, бензо бак, выхлопная труба двигателя автомобиля, выведенная вверх и снабженная кожухом для защиты обслуживающего персонала от ожо
гов.
Поршневой насос 9Т — горизонтальный, двухцилиндровый, двойного действия, пред назначен для закачки цементного раствора в скважину. Насос состоит из двух основных ча стей — гидравлической и приводной. Привод ная часть насоса заключена в картер, обра зуемый станиной.
Насос приводится в движение от двигателя автомобиля через специальную коробку отбобора мощности, которая установлена и за креплена на фланце раздаточной коробки ав томобиля. Муфта переключения коробки отбо
ра мощности насоса имеет два |
положения: |
|
включения и выключения насоса. |
приведен в |
|
Режим работы насоса 9Т |
||
табл. 1. |
|
трех |
Водяной насос 1В — вертикальный |
||
плунжерный, предназначен для |
подачи |
воды |
в цементомешалку при затворении цементного раствора. Насос приводится в действие от дви гателя ГАЗ-51. Сцепление водяного насоса с коробкой скоростей двигателя ГАЗ-51 прямое, через цепную муфту.
Производительность водяного насоса ре гулируется при помощи коробки скоростей двигателя ГАЗ-51.
Вода и раствор поступают в насос из за мерного бака, разделенного продольной пере-
27
.ко
•00
Режим работы
На максимальную производительность
На максимальное давление
Число оборотов в мину ту |
Включенная скорость |
2000 |
2 |
2000 |
3 |
2000 |
4 |
2000 |
5 |
1880 |
2 |
1500 |
3 |
1500 |
4 |
1500 |
5 |
Таблица 1
Число двойных ходов на соса в минуту |
производитель ность в м 3(мин |
28 |
0,143 |
54 |
0,276 |
97 |
0,495 |
125 |
0,64 |
27 |
0,138 |
41 |
0,21 |
73 |
0,372 |
94 |
0,48 |
90
в
см(кГ давление*
390
202
113
87
Диаметр втулок в М М
производитель ностьв м 3(мин |
100 |
115 |
|
давлениев см(кГ2 |
производитель ностьв м 3(мин |
К * |
|
|
|
|
а |
|
|
|
а> |
|
|
|
Я |
|
|
|
as* |
|
|
|
Ч Ь |
|
|
|
и Г"* |
|
|
|
<13 ^ |
0,182 |
305 |
0,247 |
225 |
0,35 |
159 |
0,475 |
117 |
0,627 |
88 |
0,855 |
65 |
0,811 |
69 |
U |
50 |
производитель ностьв м ъ(мин |
127 |
tZ * |
|
|
<П |
|
а> |
|
Я |
|
X " |
|
О) ^ |
|
я Г-* |
|
я к |
0,306 182
0,59 95
1,06 52
1,37 40
400* |
0,175 |
320* |
0,238 |
230* |
0,296 |
185* |
231 |
0,266 |
182 |
0,362 |
134 |
0,447 |
109 |
130 |
0,472 |
103 |
0,644 |
75 |
0 ,8 |
61 |
102 |
0,61 |
80 |
0,83 |
59 |
1,03 |
47 |
* При этих давлениях допустима кратковременная работа.
городкой на две части: емкость каждого отсе ка составляет 3,2 м3.
Для удобства замеров каждая часть бака снабжена специальной делительной рейкой с ценой деления 0,2 м3. На передней стенке за мерного бака расположен бензобак для дви гателя ГАЗ-51.
В нижней части замерного бака располо жены два донных клапана, сообщающие оба отсека бака с камерой, к которой присоединя ется всасывающий патрубок поршневого на соса. На этом патрубке установлен трехходо вой кран, при помощи которого соединяется всасывающая полость насоса с замерным ба ком агрегата или при помощи шланга — с це ментным бачком.
го |
Для подачи воды в верхней части замерно |
||||
бака имеется |
трубопровод |
диаметром |
|||
50 |
мм с двумя |
проходными |
кранами. Тру |
||
бопровод служит |
для подачи |
воды в каж |
|||
дый отсек замерного |
бака. |
К нижней части |
|||
замерного бака с левой стороны присоединен всасывающий трубопровод диаметром 100 мм от водяного насоса, на котором установлен
кран.
Нагнетательный трубопровод высокого давления, смонтированный на тройнике порш невого насоса, разветвляется на две линии: по одной из них закачивается цементный раст вор в скважину, вторая предназначена для снижения давления в насосе по окончании работ. На нагнетательной линии установлен проходной кран высокого давления диаметром 50 мм. На линии снижения давления установ лен кран высокого давления, снабженный верньером для плавности открывания и за крывания.
29