При закупке WR500RCE главное — не длина списка комплектации, а то, покрывают ли пять ключевых показателей — глубина бурения, усилие подъема, крутящий момент, соответствие компрессора и способность очистки скважины — условия проекта. Эта гусеничная буровая установка для водяных скважин с обратной циркуляцией и эрлифтом класса 500 м оснащена дизельным двигателем 132 кВт, усилием подъема 300 кН, крутящим моментом 8000–12000 Н·м и диаметром бурения 140–400 мм. В серии E затраты сосредоточены на возможностях, непосредственно связанных с бурением, а не на наборе дополнительных функций. Поэтому, чтобы понять, куда направить бюджет, сначала оцените, нужны ли проекту эти возможности, а затем определите, какие компоненты должны поставляться вместе с основной машиной, а какие можно добавить позже в зависимости от геологических условий.
Сначала убедитесь, действительно ли нужна глубина бурения 500 м
WR500RCE имеет номинальную максимальную глубину бурения 500 м и подходит для глубоких сельских скважин, высокодебитных сельскохозяйственных водяных скважин, промышленных водяных скважин и водоснабжения горнодобывающих районов. Однако максимальная глубина бурения не означает, что каждая скважина будет пробурена на 500 м; окончательная глубина должна определяться по гидрогеологическим данным и фактическому водоносному горизонту. Когда уровень грунтовых вод глубок, нестабильны маломощные водоносные горизонты или горнодобывающий район удален от сети водоснабжения и требует большего запаса по глубине поиска воды, запас оборудования класса 500 м приобретает практическое значение.
Перед закупкой следует четко определить ожидаемую глубину скважин, типичные диаметры и основные геологические условия. Если большинство скважин в проекте имеют глубину 200–300 м и небольшой диаметр, бюджет можно в большей степени направить на буровой инструмент и подбор компрессора; если же действительно нужно приблизиться к 500 м и высока доля твердых пород, возможности основной машины нельзя сокращать. Это определяет, для каких проектов подходит серия E, а для каких следует выбрать модель с более высокой комплектацией.
Как выбирать между усилием подъема, крутящим моментом и ходом подачи
При бурении на глубину 500 м собственный вес буровых штанг, трение о стенки скважины и вес обсадных труб значительно возрастают. Усилие подъема 300 кН и усилие подачи 150 кН у WR500RCE обеспечивают запас для спуско-подъемных операций и извлечения инструмента; крутящий момент 8000–12000 Н·м и скорость вращения 40–160 об/мин позволяют адаптироваться к изменениям нагрузки при разных диаметрах и трении. При больших диаметрах, твердых породах и высоком трении требуются низкая скорость и высокий крутящий момент; на стабильных участках с меньшим сопротивлением можно повысить скорость. Фактическое бурение следует регулировать в реальном времени в зависимости от изменения крутящего момента, количества выносимой породы и состояния бурового инструмента.
Ход подачи может быть 3,3 м или 6,6 м, поддерживаются буровые штанги длиной 1,5 / 2 / 3 / 6 м. Длинный ход 6,6 м сокращает количество наращиваний штанг и повышает эффективность непрерывного бурения; конфигурация 3,3 м лучше для контроля рабочей высоты установки и адаптации к площадке. Этот выбор напрямую связан с бюджетом: повышение эффективности от длинного хода зависит от глубины одиночной скважины и частоты наращивания штанг, а ограничения по пространству площадки, условиям транспортировки и длине штанг, в свою очередь, ограничивают выбор.
| Параметр | Конфигурация WR500RCE |
|---|---|
| Максимальная глубина бурения | 500 м |
| Диаметр бурения | 140–400 мм |
| Дизельная мощность | 132 кВт, номинальная частота вращения 2400 об/мин |
| Усилие подъема / подачи | 300 кН / 150 кН |
| Крутящий момент | 8000–12000 Н·м |
| Скорость вращения | 40–160 об/мин |
| Ход подачи | 3,3 м или 6,6 м |
| Вспомогательная лебедка | 20 кН |
| Рабочее давление воздуха | 1,7–3,5 МПа (рекомендуемое) |
| Расход воздуха | 17–42 м³/мин |
| Скорость передвижения / преодолеваемый подъем | около 2,5 км/ч / ориентировочно 30° |
| Общий вес | около 12 т |
| Транспортные размеры | около 6300 × 2100 × 2500 мм |
| Рабочие размеры | около 4000 × 2900 × 6800 мм |
Компрессор — ключевой элемент комплектации для обратной циркуляции с эрлифтом
Обратная циркуляция с эрлифтом создает обратный поток во внутренней трубе с помощью сжатого воздуха, который выносит буровой шлам и частицы породы с забоя на поверхность по внутренней полости буровых штанг. Для глубоких скважин в твердых породах такой путь удаления шлама позволяет сократить длительный подъем частиц по затрубному пространству, что способствует поддержанию чистоты забоя и снижению повторного дробления и осадкообразования, но фактический эффект зависит от производительности компрессора, диаметра скважины, герметичности штанг и геологических условий.
Для WR500RCE рекомендуется рабочее давление 1,7–3,5 МПа и расход воздуха 17–42 м³/мин. При увеличении глубины скважины, диаметра, твердости породы или высоты над уровнем моря требуемый расход возрастает. При выборе необходимо учитывать как потребности пневмоударника, так и удаления шлама при обратной циркуляции; нельзя подбирать компрессор только по параметрам основной машины. Если увеличить только давление, но не расход, на забое может не хватить эффективного воздушного потока.
Открытые трещины, карстовые полости и высокопроницаемые горизонты могут вызывать серьезные утечки воздуха. В таких случаях в зависимости от степени можно увеличить расход компрессора, использовать пену, обсадные трубы или изменить метод бурения, чтобы избежать больших потерь воздуха и отказа пневмоударника. Это технологические условия, подбираемые под геологический разрез; на этапе закупки следует уточнить у производителя диапазоны расхода и давления комплектуемого компрессора.
Какие буровые инструменты и принадлежности можно добавить в зависимости от проекта
Полная система бурения может комплектоваться пневмоударником обратной циркуляции, долотами, буровыми штангами различных типоразмеров, инструментом для обсадных труб, компрессором, рукавами высокого давления, маслораспылителем, пенным насосом и генератором. Для разных геологических условий не требуется полный набор; рациональный подбор позволяет обеспечить буровые возможности и одновременно реализовать преимущество серии E по стоимости. При переговорах о закупке следует отдельно перечислить основную машину, расходные материалы и инструмент, четко указать, что поставляется с основной машиной, а что закупается отдельно, чтобы не платить за ненужные принадлежности и избежать простоев из-за отсутствия обсадных труб или пенной системы на площадке.
Определение необходимых дополнительных компонентов по геологическим условиям
- Относительно цельные граниты, базальты, известняки, песчаники: можно рассмотреть бурение пневмоударником DTH, при этом важно согласовать удар пневмоударника, скорость вращения, усилие подачи и расход воздуха.
- Разломы, зоны дробления, трещиноватые породы: возможны обрушения, сужение ствола, утечки воздуха и прихваты; при входе в такой интервал следует снизить скорость подачи, поддерживать непрерывную очистку скважины и в зависимости от устойчивости стенок использовать обсадные трубы или пену.
- Выветрелые породы и рыхлые покровные отложения: на почвенных, песчаных, гравийных и сильно выветрелых участках можно сначала установить устойчивый интервал с помощью обсадных труб, бурового раствора или других методов стабилизации, а затем перейти к пневматическому обратному бурению в более цельных породах.
- Основные водоносные горизонты и интервалы с сильным притоком воды: после входа в водоносный горизонт подземные воды изменяют удаление шлама и работу пневмоударника; следует фиксировать глубину водоносного горизонта и соответственно регулировать подачу воздуха, очистку скважины и способ обсадки; на этапе обустройства скважины фильтры и водоизоляционные интервалы необходимо располагать в соответствии с положением водоносного горизонта.
Нельзя игнорировать гусеничное шасси, транспортировку и условия площадки
WR500RCE использует гусеничное шасси, скорость передвижения около 2,5 км/ч, ориентировочная преодолеваемость подъема 30°, что больше подходит для щебеночных дорог в горнодобывающих районах, сельских дорог и обычной неровной поверхности. Общий вес около 12 т; перед перебазировкой необходимо проверить несущую способность грунта и условия на склонах, в мягких и влажных зонах следует передвигаться с осторожностью.
Транспортные размеры около 6300 × 2100 × 2500 мм, рабочие размеры около 4000 × 2900 × 6800 мм. Перед транспортировкой необходимо уточнить грузоподъемность транспортного средства, точки крепления при погрузке и ограничения по высоте дорог; после прибытия на площадку следует предусмотреть пространство для подъема мачты и безопасную рабочую зону. Если эти условия конфликтуют с площадкой проекта, это напрямую влияет на выбор хода подачи и комплектации установки, поэтому они относятся к граничным условиям, которые следует проверить перед закупкой.
Что рекомендуется уточнить у производителя перед закупкой
- Ожидаемая глубина скважин, основные диаметры и сочетание пород в проекте — попадают ли они в диапазон 500 м и 140–400 мм.
- Покрывают ли расход и давление комплектуемого компрессора диапазон 17–42 м³/мин и 1,7–3,5 МПа, а также проверить запас с учетом глубины, диаметра и высоты над уровнем моря.
- Выбор хода подачи 3,3 м или 6,6 м — соответствует ли он типоразмеру штанг, высоте площадки и условиям транспортировки.
- Какие компоненты — пневмоударник DTH, долота, штанги, инструмент для обсадных труб, пенная система — поставляются с основной машиной, а какие заказываются отдельно.
- Условия проходимости гусеничного хода, преодоления подъемов и веса 12 т по дорогам горнодобывающего района и мягким грунтам.
- Номинальная нагрузка вспомогательной лебедки и требования к грузоподъемным работам, чтобы избежать перегрузки и нахождения людей под подвешенным грузом.
При работе с высоким давлением воздуха и бурении глубоких скважин перед началом смены следует проверять рукава высокого давления, соединения, страховочные канаты, вращатель, гусеницы, мачту и гидросистему; в процессе бурения постоянно следить за давлением воздуха, выносом шлама, воды и изменением крутящего момента; после завершения своевременно очищать буровой инструмент и канал обратной циркуляции, проверять смазку пневмоударника, герметичность штанг и износ трубопроводов высокого давления. Фактические геологические условия, забойный инструмент, угол бурения и методы работы могут различаться, поэтому окончательные результаты бурения и выбор комплектации следует уточнять у производителя с учетом конкретного проекта; данная статья не заменяет выездное обследование и проект подбора оборудования.