При закупке колонкового бурового станка глубокого бурения класса 1200 м, такого как CR1200I, совместимость бурильных труб зачастую важнее, чем просто заявленная глубина бурения. Диаметр проходного отверстия патрона CR1200I составляет 150 мм, производитель указывает применимые системы бурильных труб: NQ, HQ, PQ, NTW, HTW. При проверке совместимости ключевым является не подтверждение того, «сможет ли патрон зажать трубу», а оценка того, образуют ли выбранный типоразмерный ряд диаметров, глубина бурения, обсадные трубы, канат лебёдки и устьевое оборудование полную реализуемую цепочку комплектации.
Сначала уточним предпосылку: какому типоразмеру бурильных труб соответствует справочная глубина бурения
Заявленная справочная глубина бурения CR1200I различается по типоразмерам: для B — около 1600 м, для N — около 1200 м, для H — около 700 м. Один и тот же станок на разных диаметрах способен пробурить разную глубину: чем больше диаметр, тем выше собственный вес бурильных труб, требования к скорости восходящего потока в затрубном пространстве и нагрузка по крутящему моменту, поэтому справочная глубина обычно соответственно снижается. Следовательно, при закупке нельзя напрямую приравнивать «1200 метров» к «всем типоразмерам бурильных труб можно бурить до 1200 м». Необходимо сначала определить, какой типоразмер используется на основном интервале скважины, требуется ли переход на другой диаметр после проходки покрывающих отложений, и лишь затем оценивать запас оборудования.
Какое место занимают PQ и NQ
Судя по приведённой производителем справочной глубине бурения, типоразмер N соответствует примерно 1200 м, типоразмер H — примерно 700 м. Диаметр PQ больше, чем HQ, и относится к более крупному диаметру колонкового бурения со съёмным керном. В материалах отдельно не указана справочная глубина бурения для типоразмера PQ, поэтому по имеющимся параметрам невозможно рассчитать конкретную глубину, достижимую для PQ на CR1200I. Этот вопрос следует решать после запроса у производителя данных по глубине бурения и расчёту нагрузок для соответствующих бурильных труб PQ.
Какие элементы бурильной колонны проверять при 150-мм проходном отверстии патрона
Диаметр проходного отверстия патрона 150 мм — это измеримый присоединительный размер. При проверке рекомендуется последовательно уточнять следующие объекты, а не только смотреть, меньше ли наружный диаметр бурильной трубы 150 мм:
- Наружный диаметр выбранной бурильной трубы и наружный диаметр замка — находятся ли они в эффективном диапазоне зажима патрона;
- Беспрепятственность канала спуска и лова внутренней трубы снаряда со съёмным керном;
- Соответствие проходного пространства обсадной программы и устьевого оборудования проходному отверстию;
- Наличие чёткого указания диапазона веса бурильных труб для самотормозящейся клиновой конструкции «деревянная лошадка»;
- Необходимость замены кулачков или регулировочных деталей патрона при переходе между типоразмерами.
В материалах чётко указан способ зажима: гидравлический зажим с самотормозящейся клиновой конструкцией «деревянная лошадка», однако перечень комплектации кулачков для каждого типоразмера не приведён. При закупке следует потребовать от производителя инструкцию по адаптации патрона в соответствии с окончательной компоновкой бурильных труб.
Систему лебёдки и каната необходимо проверять вместе с системой бурильных труб
При глубоком колонковом бурении со съёмным керном частота подъёма внутренней трубы возрастает с глубиной скважины, и параметры лебёдки напрямую влияют на вспомогательное время. Канатоёмкость CR1200I составляет 1200 м, скорость подъёма 116 м/мин, усилие подъёма 13,5 кН, диаметр стального каната 6 мм. При проверке следует обратить внимание: канатоёмкость 1200 м и справочная глубина бурения для типоразмера N 1200 м численно совпадают, однако канат в скважине проходит через кронблок, слои навивки на барабане и другие факторы, поэтому фактическую глубину спуска необходимо уточнять по компоновке системы.
Нагрузку на канат в системе PQ необходимо уточнять отдельно
Чем больше диаметр, тем выше вес внутренней трубы и керна. В имеющихся материалах не приведена таблица допустимой нагрузки на стальной канат диаметром 6 мм для разных диаметров, а также отсутствует перечень типоразмеров ловителя и внутренней трубы. Если на основном интервале скважины планируется использовать типоразмер PQ, следует уточнить у производителя условия совместимости и безопасный диапазон для канатной и ловильной систем; не рекомендуется напрямую использовать допущения по компоновке для типоразмера N.
Ограничения выбора бурильных труб по параметрам вращателя и подъёма
Вращатель CR1200I имеет зубчатую передачу, максимальный крутящий момент 2200 Н·м, максимальную частоту вращения 1500 об/мин, две ступени зубчатой передачи 1:2,2 и 1:3,3; усилие подачи 55 кН, усилие подъёма 160 кН, длина обрабатываемой бурильной трубы 1,5 м. Эти параметры определяют рабочие условия для бурильных труб большого диаметра в глубоких скважинах: долота большого диаметра требуют большего крутящего момента и большего расхода промывочной жидкости, а подъём бурильной колонны ограничен усилием подъёма.
| Показатель | Параметр |
|---|---|
| Справочная глубина бурения | B — около 1600 м, N — около 1200 м, H — около 700 м |
| Угол бурения | 45°–90° |
| Диаметр проходного отверстия патрона | 150 мм |
| Применимые бурильные трубы | NQ, HQ, PQ, NTW, HTW |
| Максимальный крутящий момент | 2200 Н·м |
| Максимальная частота вращения | 1500 об/мин |
| Усилие подачи / подъёма | 55 кН / 160 кН |
| Канатоёмкость лебёдки / скорость подъёма | 1200 м / 116 м/мин |
| Система промывки | 150 л/мин, 7 МПа |
Данные в таблице можно использовать для предварительного сопоставления, однако бурильные трубы являются расходным материалом, фактический вес бурильной колонны также зависит от толщины стенки трубы и типа замка. В материалах не приведён вес бурильной колонны по каждому типоразмеру, поэтому заказчику следует выполнить отдельный расчёт по каталогам предполагаемых производителей бурильных труб.
Гидравлическую систему и систему промывки необходимо уточнять одновременно с технологией промывки
Основной насос данной модели имеет расход 300 л/мин и давление 28 МПа, вспомогательный насос — 120 л/мин и 21 МПа, применяется воздушное и водяное охлаждение. Система промывки: расход 150 л/мин, давление 7 МПа. Для бурильных труб большего диаметра скорость восходящего потока в затрубном пространстве и вынос шлама зависят от сочетания расхода насоса и диаметра; в имеющихся материалах не приведены рекомендуемые значения расхода промывочного насоса для разных диаметров. Вопрос о том, удовлетворяет ли система требованиям промывки глубоких скважин типоразмера PQ, следует уточнять у производителя с учётом диаметра, внутреннего и наружного диаметров бурильных труб и планируемой скорости восходящего потока.
Перечень вопросов, рекомендуемых к уточнению у производителя перед закупкой
- Планируемый основной типоразмер диаметра и соответствующие ему справочная глубина бурения и допустимый вес бурильной колонны;
- Комплектация кулачков и сменных деталей для 150-мм проходного отверстия под типоразмеры NQ, HQ, PQ;
- Указания по нагрузке на стальной канат диаметром 6 мм в глубоких скважинах и при большем диаметре;
- Рекомендуемые расход промывочного насоса, скорость восходящего потока и общие принципы борьбы с поглощениями и укрепления стенок для каждого диаметра;
- Диапазон регулировки патрона, лебёдки и устьевого оборудования при смене диаметра;
- Перечень комплектующих в поставляемой документации, связанных с присоединением бурильных труб.
Вышеуказанная проверка не заменяет фактическую верификацию по геологическим условиям площадки и скважинному инструменту. Окончательная достижимая глубина бурения, эффективность бурения и выход керна CR1200I должны определяться конкретными геологическими условиями, компоновкой бурильных труб, углом скважины и способом эксплуатации. Цена, сроки поставки, сертификация и обучение в материалах не рассматриваются и требуют отдельного уточнения у производителя.