Максимальная глубина бурения WRT1000 составляет 1000 м, но 1000 м — это номинальная возможность оборудования, а не гарантия того, что любую скважину можно сразу пробурить на такую глубину. Реализуемость зависит от нескольких групп исходных условий: диаметра скважины, геологического разреза, веса бурового инструмента и обсадных труб, комплектации компрессором и условий транспортировки на площадку. Ниже они разобраны в порядке, в котором их следует уточнять перед покупкой.
Сначала диаметр: 105–800 мм определяют всю цепочку нагрузок
Диапазон диаметров бурения WRT1000 — 105–800 мм. Чем больше диаметр, тем выше нагрузка на вращение бурового инструмента, требуемый расход компрессора, вес обсадных труб и сложность формирования ствола. Иными словами, одна и та же установка при диаметре 105 мм и 800 мм может обеспечить разную глубину скважины.
Перед покупкой следует сначала определить требуемый дебит и конструкцию скважины, а затем исходя из этого рассчитать нужный диаметр скважины и размер обсадных труб, а не отталкиваться сразу от верхнего предела 800 мм. Верхний предел диаметра — это граница возможностей оборудования, а не рекомендуемый рабочий параметр.
Геологический разрез определяет, нужно ли разделять технологию по интервалам
Скважины глубиной около 1000 м редко проходят по одной породе. Обычно сочетаются верхний рыхлый покровный слой, средняя зона выветрелых или нарушенных пород и нижняя зона монолитных крепких пород. WRT1000 позволяет переключать технологию по интервалам:
- Грунт, глина, пески и гравийные слои: бурение с промывкой, обсадка или другие способы крепления стенок. Устойчивость верхних интервалов особенно важна для глубоких скважин: ранние обрушения, сужения или проблемы с обсадкой значительно увеличивают затраты на последующее устранение.
- Известняк, песчаник, гранит и другие относительно монолитные породы: возможна комплектация пневмоударником среднего и высокого давления для бурения DTH.
- Нарушенные зоны и смешанные породы: следует снижать скорость подачи, усиливать очистку скважины и в зависимости от состояния стенок бороться с вывалами и сужениями.
Если в проекте преобладают водоносные горизонты с сильным притоком, увеличение воды в скважине влияет на вынос шлама и циркуляцию пневмоударника. Перед покупкой необходимо учесть глубину основных водоносных горизонтов и ожидаемый приток в схеме подачи воздуха и обсадки.
Усилие подъёма и крутящий момент: здесь настоящие узкие места глубоких скважин
На глубине 1000 м собственный вес буровых штанг, вес обсадных труб и трение о стенки скважины заметно возрастают. Соответствующие параметры WRT1000:
| Параметр | WRT1000 |
|---|---|
| Усилие подъёма | 51 / 52 т |
| Осевое давление | 11 т |
| Крутящий момент вращения | 20000 / 10000 Н·м |
| Частота вращения | 70 / 140 об/мин |
| Ход подачи | 7 м (возможны штанги 3 м или 6 м, рекомендуемый диаметр штанг 114 мм) |
| Быстрый подъём / быстрая подача | 28 м/мин / 42 м/мин (не рабочие движения бурения) |
| Дизельный привод | 194 кВт |
Низкоскоростной режим с высоким крутящим моментом подходит для больших диаметров, крепких пород и интервалов с высоким трением; высокоскоростной — для устойчивых пород с меньшим сопротивлением. При бурении глубоких скважин режим нужно динамически корректировать с учётом нагрузки на вращение, выноса шлама и износа инструмента. Следует напомнить, что усилие подъёма предназначено для спуско-подъёмных операций, извлечения пневмоударника, части работ с обсадными трубами и обработки аварийных интервалов. Если сопротивление при подъёме постоянно растёт, сначала нужно очистить скважину и оценить её состояние, а не тянуть сразу с максимальным усилием.
Выбор буровых штанг влияет на число наращиваний и условия работы
Ход подачи 7 м позволяет использовать штанги 3 м или 6 м. Штанги 6 м подходят для длительных глубоких скважин и сокращают число наращиваний; штанги 3 м практичнее на площадках с ограниченным пространством, транспортировкой или ручными операциями.
Компрессор — внешний фактор бурения DTH на 1000 м
Рекомендуемое рабочее давление для бурения DTH пневмоударником с WRT1000 составляет 1,65–8 МПа, расход воздуха — 16–96 м³/мин. Для глубоких скважин около 1000 м и больших диаметров в крепких породах требования к давлению и подаче компрессора очень высоки. При выборе нужно комплексно учитывать типоразмер пневмоударника, диаметр, глубину, высоту над уровнем моря и твёрдость пород, а не ориентироваться только на номинальное давление. Компрессор относится к комплектующим проекта, и при покупке следует отдельно подтвердить, соответствует ли его возможность целевым условиям.
Транспортировка установки и условия въезда часто недооценивают
Масса WRT1000 в сборе — около 26 т, транспортные габариты — примерно 10,8 × 2,5 × 4,23 м. Самоходное шасси повышает эффективность переездов между точками бурения, но транспортная высота 4,23 м означает, что перед въездом необходимо проверить:
- ограничения по высоте на дорогах, габариты мостов и воздушных линий;
- проёмы ворот предприятий и другие препятствия сверху;
- проходимость дорог на руднике или площадке, уклоны, радиусы поворота;
- несущую способность площадки под буровую установку.
Это условия площадки, которые нужно выяснить до покупки, а не решать после прибытия оборудования.
Исходные условия, которые рекомендуется подтвердить по пунктам перед покупкой
- Целевая глубина скважины и диаметры по интервалам, особенно доля интервала максимального диаметра;
- Описание геологических слоёв, включая толщину рыхлых отложений, положение нарушенных зон и глубину основных водоносных горизонтов;
- Ожидаемый дебит и конструкция скважины, определяющие обсадные трубы и тип насоса;
- Типоразмер буровых штанг (3 м или 6 м, диаметр 114 мм) и вес обсадных труб;
- Способны ли давление и подача комплектуемого компрессора покрыть целевую глубину и диаметр;
- Ограничения по высоте на подъездных дорогах, несущая способность площадки и маршрут переездов;
- Мощностные характеристики дизельного двигателя при высоте и температуре в районе проекта.
Чем яснее эти условия, тем проще определить, реализуема ли глубина бурения 1000 м в конкретном проекте. Сами параметры оборудования не являются гарантией результата по конкретной скважине; окончательное решение должно приниматься на основе гидрогеологических данных и профессионального проектирования. Самоходная мачтовая конструкция, двойная вспомогательная лебёдка (4 т + 3 т) и другие опции имеют практическое значение для перемещения инструмента в глубоких скважинах и организации работ на площадке, но их ценность при выборе также зависит от соответствия перечисленным условиям.