Буровой станок (буровая установка)

Область применения и типы буровых станков в геологоразведочном бурении.

Геологоразведочные скважины имеют широкое применение как области определения точных сведений о полезных ископаемых, получения физико-химических свойств пород, так и в инженерно-геологических изысканиях с целью исследования грунтов при строительстве мостов, дорог, плотин, зданий.
Строительство геологоразведочных скважин производится с помощью буровых установок. Буровая установка, это комплекс механизмов и оборудования, скомпонованный под решения конкретных геологических задач. Основой буровой установки являются буровые станки.
Основным техническим показателем при выборе конструктивного исполнения бурового станка являются глубина бурения, конечный диаметр, категория пород по буримости.
На эффективность эксплуатации бурового станка непосредственно влияет правильный подбор конструкции скважины, породоразрушающего инструмента, технологических приемов бурения. При бурении скважин глубиною 500-3000метров целесообразно применение комплексов технических средств со съемными керно-приемниками (ССК).
Известные буровые станки классифицируются по типу вращателя:
роторный, шпиндельный и подвижный.
Буровые станки с роторным вращателем имеют широкое применение при бурении структурно-поисковых и гидрогеологических скважин в породах мягких и средней твердости. Основное его достоинство – большая длина хода подачи.
Шпиндельный вращатель находит наибольшее применение в буровых станках алмазного бурения скважин малого диаметра, в твердых и средней твердости породах. К преимуществу данного типа относятся компактность, простота увязки шпинделя с механизмом подачи, наращивание бурильных колонн без отрыва от забоя, незначительные затраты времени на перекрепление патронов и наращивание снаряда.
Основным недостатком является небольшая длина хода подачи и соответственно частые перекрепления патрона, что снижает скорость бурения и процент выхода керна.Основные технические показатели варьируются в следующем диапазоне:
- глубина бурения- 100-2000 метров
- диаметры бурения:
- начальный- 93 – 151 мм
- конечный - 46 – 110 мм.
Среди станков с подвижным вращателем, наибольшее распространение имеют конструкции с гидростатическим приводом. Применение гидропривода позволяет в пределах установленной мощности плавно регулировать частоту вращения рабочих механизмов, при неизменном крутящем моменте и увеличивать последний по технологической необходимости, что дает большие технологические преимущества при бурении и вспомогательным операциям. Гидропривод обеспечивает независимое регулирование основных параметров в широких пределах, одновременно значительно уменьшая нагрузки и время, затрачиваемое на переключения рабочих органов. Гидрофицированные буровые станки имеют ход подачи вращателя позволяющий применение съемного керноприемника.
Использование подвижных вращателей с гидравлическим приводом обеспечивает следующие приимущества:
- повышается безопасность процесса бурения;
- двигатель постоянно работает в оптимальном режиме независимо от рабочих нагрузок, что позволяет значительно увеличивать его ресурс;
-частота вращения меняется безступенчато от нуля до максимума в обоих направлениях;
- оптимизируется процесс бурения горных пород.
Основные технические показатели буровых станков с подвижным вращателем:
- глубина бурения- 2000 метров;
- диаметры бурения:
- начальный- 93 – 151 мм
- конечный - 59 – 93 мм.

На сегодняшний день основные объемы бурения в геологоразведочной отрасли, производятся гидрофицированными буровыми станками с вращателями подвижного типа.