В материалах о глубокозабойных колонковых буровых станках обычно приводится более десяти строк параметров — от глубины бурения, крутящего момента и давления в гидросистеме до рабочего объёма двигателя и напряжения электрической системы. Если читать подряд, а затем возвращаться назад, запоминается, как правило, только самое большое значение глубины бурения. На примере CR1600I с этого сайта: в его таблице параметров указаны ориентировочная глубина бурения по типоразмеру B — 2000 м, по типоразмеру N — 1500 м, по типоразмеру H — 850 м, максимальный крутящий момент 4800 Н·м, расход основного насоса 320 л/мин при давлении 31 МПа, расход промывочной жидкости 250 л/мин при давлении 7 МПа, канатоёмкость 1800 м, проходное отверстие зажимного патрона 150 мм. Эти значения относятся к разным уровням информации, и при чтении удобнее разбить их на несколько групп.
Группа 1: глубину бурения следует читать по типоразмерам, а не брать максимальное значение
В материалах CR1600I глубина бурения указана тремя строками, а не одной: по типоразмеру B — 2000 м, по типоразмеру N — 1500 м, по типоразмеру H — 850 м. Эти три числа соответствуют ориентировочным возможностям при разных типоразмерах буровых штанг: чем больше типоразмер и диаметр скважины, тем меньше достижимая глубина — это обычное соотношение для колонкового бурения. Поэтому, увидев число 2000 м, сначала нужно уточнить, какой типоразмер используется в проекте, и только затем смотреть соответствующее ориентировочное значение глубины.
В таблице параметров модели на этом сайте в графе «coreCapacity» также указано «BQ 2000 / NQ 1500 / HQ 850», что совпадает с указанными тремя уровнями. Что касается фактического достижения этих значений в конкретных геологических условиях, при наклонном бурении и определённых методах работы — в материалах условия не оговорены, это требует отдельного уточнения с учётом проекта.
Группа 2: крутящий момент и гидросистему нужно рассматривать вместе
Если читать только 4800 Н·м, можно понять лишь верхний предел выходного момента вращателя. Чтобы судить, обеспечен ли этот предел в глубокой скважине, нужно привлечь графу гидросистемы: расход основного насоса 320 л/мин при давлении 31 МПа, расход вспомогательного насоса 160 л/мин при давлении 23 МПа. Вращатель передаёт момент через зубчатую передачу с передаточным отношением 1:3 / 1:3, максимальная частота вращения 1500 об/мин. Эти значения совместно характеризуют возможности гидравлического источника и конфигурацию привода; 4800 Н·м не существует изолированно.
Описывая гидросистему, материалы упоминают, что при длительной работе следует контролировать чистоту гидравлического масла, перепад давления на фильтрах и температуру системы. Эти три пункта относятся к условиям эксплуатации; в таблице параметров приведены только давление и расход, но не указаны периоды или предельные значения, соответствующие этим требованиям обслуживания.
Что ещё стоит проверить в той же графе
- Силовая установка: Cummins 6CTA8.3, рабочий объём 8,3 л, номинальная мощность 153 кВт, номинальная частота вращения 2000 об/мин, 6-цилиндровый рядный с турбонаддувом, водяное охлаждение.
- Способ охлаждения: воздушное + водяное, что соответствует пути отвода тепла при длительной непрерывной работе.
- Электрическая система: 24 В — базовое значение электрооборудования станка.
В материалах есть ещё одно замечание: в последней графе таблицы силовой установки в PDF в заголовке модели указано «BX1500T», тогда как на той же странице в других таблицах параметров соответствует BX1600T. На данной странице приводится только информация по указанным в этой графе параметрам 6CTA8.3, 153 кВт, 8,3 л и т. д.; дополнительные выводы о различиях в названии модели в исходных материалах не делаются.
Группа 3: расход промывочной жидкости и канатоёмкость лебёдки — две операции для глубоких скважин
Одно из отличий глубоких скважин от мелких состоит в том, что время и риски вспомогательных операций в скважине возрастают. В материалах CR1600I как раз есть две группы значений на эту тему.
Расход промывочной системы 250 л/мин при давлении 7 МПа, частота вращения 727 об/мин, мощность 15 кВт. В материалах указано, что она служит для охлаждения долота, выноса шлама и стабилизации стенок скважины. В глубоких скважинах путь транспортировки шлама длиннее, стабильность обратного потока меняется с глубиной и геологическими условиями, поэтому эту группу значений следует рассматривать вместе с глубиной бурения, а не сравнивать величины изолированно.
Лебёдочная система использует стальной канат 6 мм, канатоёмкость 1800 м, усилие подъёма 13,5 кН, скорость подъёма 118 м/мин. Если сопоставить канатоёмкость с тремя уровнями глубины бурения в таблице ниже, можно увидеть соотношение между канатоёмкостью 1800 м и глубинами по типоразмерам B и N.
| Пункт | Значение параметра | Соответствующая операция |
|---|---|---|
| Ориентировочная глубина бурения по типоразмеру B | 2000 м | Ориентир по расстоянию подъёма внутренней трубы снаряда со съёмным керноприёмником |
| Ориентировочная глубина бурения по типоразмеру N | 1500 м | Ориентир по расстоянию подъёма внутренней трубы снаряда со съёмным керноприёмником |
| Ориентировочная глубина бурения по типоразмеру H | 850 м | Ориентир по расстоянию подъёма внутренней трубы снаряда со съёмным керноприёмником |
| Канатоёмкость | 1800 м | Определяет доступную длину стального каната |
| Скорость подъёма | 118 м/мин | Влияет на вспомогательное время одного рейса |
Соотношение между канатоёмкостью 1800 м и глубиной по типоразмеру N уровня 1500 м можно проверить численно. Однако в материалах не указаны износ стального каната, периодичность замены или фактическое время подъёма на разных глубинах — это относится к эксплуатационным вопросам и требует отдельного уточнения.
Группа 4: подача, подъём и проходное отверстие зажима — это группа данных о нагрузках
В графе мачты и системы подачи указаны ход подачи 3,3 м, скорость подачи — быстрая + медленная с регулировкой, усилие подачи 63 кН, усилие подъёма 185 кН. В параметрах модели на этом сайте также зафиксировано усилие натяжения 185 кН, что совпадает со значением усилия подъёма. Эта группа значений отвечает на вопрос о запасе управления буровой колонной и извлечения инструмента в глубокой скважине; её следует рассматривать вместе с указанной выше глубиной бурения.
Зажимной патрон имеет проходное отверстие диаметром 150 мм, гидравлический зажим + клиновой самотормозящий механизм «деревянная лошадка», подходит для буровых штанг NQ, HQ, PQ, NTW, HTW. Здесь нужно различать две вещи: диаметр проходного отверстия определяет максимальный размер проходимого инструмента, а список подходящих штанг определяет совместимую систему бурового снаряда. В материалах не описаны схемы компоновки буровой колонны из этих штанг в условиях глубоких скважин — это не входит в охват таблицы параметров.
Угол бурения и три уровня глубины — это две отдельные группы условий
CR1600I поддерживает угол бурения 45°–90° в сочетании с гидравлической телескопической мачтой и гидравлическим боковым смещением. Информация об угле соответствует схеме расположения скважин и относится к иной категории, чем глубина бурения и крутящий момент: глубина отвечает на вопрос «насколько глубоко можно бурить», угол — «в каком направлении бурить». В проектах с наклонным залеганием рудного тела и необходимостью многонаправленного контроля эти две группы значений нужно проверять отдельно, они не могут заменять друг друга.
В материалах упоминается, что в глубоких проектах можно создавать пространственный контроль за счёт многонаправленного бурения. Это описание подхода к расположению; конкретное распределение углов и шага скважин в материалах не содержит методики расчёта.
Какие значения остаются за пределами материалов
Значения, которые можно проверить по материалам CR1600I, сосредоточены в графах буровой способности, вращателя, подачи мачты, лебёдки, зажимного патрона, гидросистемы, промывочной системы, силовой установки и электрической системы. В материалах также указано, что из-за различий в фактических геологических условиях, внутрискважинном инструменте, угле бурения и методах работы итоговая эффективность бурения, глубина и качество отбора керна должны определяться фактическими условиями на площадке.
В рамках охвата этих материалов следующие пункты не имеют соответствующих значений и требуют отдельной проверки у производителя или проектной стороны: соотношение настроек крутящего момента и частоты вращения при бурении разными диаметрами; методика проверки нагрузок на буровую колонну в глубоких скважинах; пороговые значения для обработки превышения температуры гидросистемы; периодичность проверки стального каната, зажимного патрона и резьбы буровых штанг; схема корректировки промывочной системы при поглощениях в глубоких зонах и трещиноватых водоносных горизонтах. Таблица параметров даёт диапазон возможностей оборудования; параметры технологических операций требуют отдельного уточнения.