Сложность непрерывного бурения ирригационных скважин обычно заключается не в глубине одной скважины, а в количестве повторений. Одна установка должна за ирригационный сезон пробурить несколько скважин, и для каждой скважины заново выполняются операции позиционирования, забуривания, обустройства, промывки и перемещения, а вспомогательное время многократно суммируется. Поэтому при оценке того, справится ли оборудование с такой задачей, смотрят не только на максимальную глубину бурения, но и на то, достаточно ли его возможностей и плавно ли переключение в условиях «много скважин, разбросанные точки, неоднородные породы».
Ниже рассматриваются опубликованные на сайте параметры WR350SE. Это гусеничная буровая установка для водяных скважин класса 350 м, диаметр бурения 105–350 мм, поддерживает 3-метровые и 6-метровые штанги, оснащена двигателем 91 кВт, усилием подъёма 16 т, крутящим моментом 8500 / 4250 Н·м в двух режимах, масса машины около 7,5 т. Далее используются только эти уже приведённые значения и описания; части, не охваченные материалами, отдельно отмечены как требующие уточнения.
Условие 1: глубина и диаметр бурения должны охватывать тип скважины, а не предел оборудования
Максимальная глубина бурения WR350SE составляет 350 м, диаметр бурения 105–350 мм. В материалах также указано: для ирригационных скважин конечный диаметр и глубина скважины должны определяться с учётом глубины залегания водоносного горизонта, планируемого дебита и типа насоса, а не просто по максимальным возможностям оборудования. Для непрерывного бурения это особенно важно — если глубина и диаметр нескольких скважин различаются, оборудованию приходится переключаться между разными рабочими режимами, а не бурить всё с одними и теми же параметрами.
Информация, которую нужно уточнять по каждой скважине, включает: глубину залегания водоносного горизонта, проектный дебит, наружный диаметр и глубину установки погружного насоса. Эти данные определяют диаметр и конечную глубину каждой скважины, а также расположение фильтра и положение водоизоляционного участка.
Условие 2: 3-метровые и 6-метровые штанги влияют на количество наращиваний
WR350SE поддерживает 3 м и 6 м штанги, рекомендуемый диаметр штанг 89 / 102 мм. В материалах это объясняется так: 3-метровые штанги больше подходят для проектов с обычными условиями транспортировки и ограниченной площадкой; 6-метровые штанги позволяют сократить количество наращиваний и повысить эффективность непрерывного бурения. Для бригады, которой нужно за день пройти значительный метраж, сокращение времени на свинчивание и развинчивание штанг напрямую повышает полезное использование оборудования.
В контексте непрерывного бурения этот пункт соответствует операции наращивания штанг, которая повторяется для каждой скважины. Чем длиннее штанга, тем меньше наращиваний в одной скважине и тем короче общее время повторяющихся операций; но к высоте мачты, длине транспортировки и свободному пространству на площадке предъявляются более высокие требования. Выбор между этими вариантами зависит от дорожных условий между точками бурения и размеров площадки.
Условие 3: для рыхлых пород и скальных грунтов нужно подготовить две технологии
В материалах прямо указано, что WR350SE подходит для рыхлых пород и скальных грунтов, и приведён принцип разделения: для верхних слоёв почвы, глины, песка и песчано-гравийных отложений можно использовать вращательное бурение с промывкой, обсадные трубы или другие способы стабилизации скважины; после входа в выветрелые и монолитные скальные породы можно переходить на бурение погружным пневмоударником. Для непрерывного бурения это означает, что одна и та же установка в одной скважине может использовать две технологии, и момент переключения и подготовку материалов нужно планировать заранее.
В материалах также отмечены два состояния пород, требующих внимания: выветрелые скальные породы обычно бурятся быстрее, но склонны к обрушению и сужению ствола; при чередовании мягких и твёрдых пород следует следить за крутящим моментом, сопротивлением подаче и изменением выноса шлама; трещиноватые и нарушенные породы могут вызывать утечки воздуха, обрушение, прихваты и нарушения выноса шлама — следует избегать быстрой и силовой подачи и в зависимости от условий применять пену, обсадные трубы или другие вспомогательные меры. При большой мощности неустойчивых верхних интервалов следует заранее предусмотреть установку обсадных труб.
Условие 4: система подачи воздуха должна меняться в зависимости от диаметра, пород и высоты над уровнем моря
При бурении DTH погружным пневмоударником в материалах указано рекомендуемое рабочее давление 1,2–3,5 МПа, расход воздуха 16–55 м³/мин, возможна установка пневмоударников среднего и высокого давления. Также указано: выбор фактического компрессора должен учитывать диаметр бурения, штанги, типоразмер пневмоударника, твёрдость пород и высоту над уровнем моря; недостаточный расход воздуха приводит к плохому выносу шлама, а избыточная конфигурация увеличивает стоимость оборудования и топлива.
При непрерывном бурении это влияет на диспетчеризацию оборудования: если породы на соседних точках существенно различаются, рабочий режим компрессора также нужно корректировать, а не задавать один раз на всё.
Условие 5: передислокация на гусеничном ходу и выравнивание охватывают лишь часть условий площадки
WR350SE имеет гусеничное шасси, скорость передвижения около 2,5 км/ч, максимальный угол подъёма ориентировочно 21°, гусеничная конструкция подходит для сельских дорог, строительных площадок, щебёночных и обычных неровных площадок. В материалах также указано, что перед передислокацией следует убрать рабочие органы, оценить уклон и несущую способность грунта; на скользких дорогах и в зонах мягких грунтов необходимо снижать риск при движении.
Ход гидравлических аутригеров 1,5 м, они могут использоваться для опоры и выравнивания оборудования. В материалах требуется перед забуриванием убедиться в устойчивости опор по периметру, на мягком грунте использовать подкладки, чтобы избежать просадки в процессе работ, влияющей на искривление скважины, устойчивость мачты и безопасность оператора. Масса машины около 7,5 т, габариты примерно 5,78 × 1,7 × 2,25 м; по сравнению с крупным оборудованием для глубоких скважин транспортировку и погрузочно-разгрузочные работы организовать проще.
Следует отметить, что в материалах приведены только габариты и параметры хода со стороны оборудования, но не охвачены ширина дорог между точками бурения, радиусы поворота, несущая способность мостов и труб, а также несущая способность грунта на полях. Это относится к условиям площадки и требует отдельной проверки по фактическому маршруту.
Условие 6: опциональные конфигурации должны соответствовать условиям работы
WR350SE может комплектоваться буровым насосом, центробежным насосом, генератором и пенным насосом. В материалах приведено соответствие: проекты с большим количеством рыхлых слоёв больше нуждаются в системе промывки, проекты с твёрдыми породами — в компрессоре и пневмоударнике, а проекты без стабильного электроснабжения могут нуждаться в генераторе; пенный насос может использоваться для части пневматического бурения и обработки зон утечки воздуха. Для разных проектов не требуется полный набор конфигураций.
Вспомогательная лебёдка в стандартной комплектации — 1,1 т, опционально доступна 2,5 т. В материалах указано, что для перемещения обычного бурового инструмента достаточно стандартной лебёдки; если в проекте много обсадных труб, пневмоударников или потребностей в подъёме на площадке, можно по фактическим условиям выбрать лебёдку большей грузоподъёмности.
Несколько пунктов, которые также нужно проверить при непрерывном бурении, но не охвачены материалами
- Фактические дорожные условия между точками бурения, время на въезд/выезд и время передислокации на одну скважину;
- Диапазон различий пород на соседних точках бурения и необходимость частой смены технологии или бурового инструмента;
- Условия водоснабжения, особенно расход воды и способ её накопления при вращательном бурении с промывкой;
- Порядок бурения нескольких скважин и организация окон для обслуживания оборудования;
- Фактическая эффективность бурения, глубина и результат обустройства скважины. В материалах приведена справочная эффективность бурения 10–35 м/ч и прямо указано, что фактический результат зависит от литологии, бурового инструмента, компрессора и опыта оператора, а окончательно следует ориентироваться на условия на площадке.
Если объединить все шесть пунктов, непрерывное бурение ирригационных скважин предъявляет к оборудованию не только вопрос «может ли оно пробурить 350 метров», а целый ряд требований: охватывают ли глубина и диаметр бурения тип скважины, соответствует ли способ наращивания штанг площадке, есть ли обе технологии, настраивается ли система подачи воздуха по породам, подходят ли шасси и аутригеры для распределения точек бурения, соответствуют ли опциональные конфигурации фактическим условиям работы. Только после проверки этих условий по пунктам можно судить, подходит ли гусеничная буровая установка для водяных скважин класса 350 м для конкретного проекта.