Материалы WR400QS начинаются с нескольких параллельных значений: максимальная глубина бурения 400 м, диаметр бурения 105–325 мм, бурильная труба 6 м, усилие подъема 22 т. Эти четыре пункта расположены рядом и легко воспринимаются как четыре независимых показателя, которые запоминаются по отдельности. Однако из формулировок внутри материалов видно, что они скорее образуют пары: глубина бурения состоятельна только в пределах диапазона диаметров, ценность 6-метровой бурильной трубы проявляется в количестве наращиваний, а усилие подъема 22 т соответствует нагрузке от бурильной колонны и обсадных труб при глубине скважины 300–400 м. В данной статье несколько групп значений разбираются по парным связям, используются только опубликованные на этом сайте описания и параметры WR400QS.
Первая группа: глубина бурения 400 м и диаметр 105–325 мм
В материалах максимальная глубина бурения указана как 400 м, диаметр бурения — 105–325 мм, и в том же абзаце добавлено: окончательная глубина скважины все же должна определяться с учетом местных гидрогеологических условий. Это означает, что 400 м и 105–325 мм — не два независимых предельных значения, которые можно брать по отдельности. При диаметре, приближающемся к 325 мм, объем затрубного пространства, требования к выносу шлама и нагрузка на буровой инструмент изменяются, и фактически достижимая глубина обычно требует отдельной оценки. В материалах не приведена таблица соответствия глубины бурения различным диаметрам, поэтому комбинацию «400 м + 325 мм» нельзя считать уже подтвержденной.
Вторая группа: бурильная труба 6 м и рекомендуемый диаметр 89 / 102 мм
WR400QS непосредственно поддерживает бурильные трубы длиной 6 м, рекомендуемый диаметр бурильных труб 89 / 102 мм. Эти два пункта следует читать вместе: длина трубы определяет количество операций наращивания и разъединения, а диаметр трубы — собственный вес и жесткость одной и той же бурильной колонны в скважине. Объяснение длинных бурильных труб в материалах сосредоточено на одном: снижение частоты наращивания, что особенно заметно в проектах водяных скважин глубиной 300–400 м, вспомогательное время сокращается. Однако в материалах не приведен расчет количества наращиваний для разных глубин скважины, и это не является оценкой скорости проходки.
Третья группа: усилие подъема 22 т и осевое давление 4 т
Усилие подъема 22 т и осевое давление 4 т в одном и том же материале относятся к двум направлениям. Осевое давление управляет тем участком, где силовая головка давит вниз; усилие подъема управляет тем участком, где происходит подъем, включая всю бурильную колонну, извлечение бурового инструмента и работу с обсадными трубами. Говоря о 22 т, материалы добавляют ограничение: при прихвате, сужении ствола или обрушении стенок скважины следует в первую очередь решать проблему очисткой скважины и корректировкой технологии, а не просто полагаться на максимальное усилие подъема для натяжения. Это ограничение само по себе показывает, что 22 т — верхний предел со стороны оборудования, а не универсальное решение всех проблем в скважине.
Четвертая группа: 8000 / 4000 Н·м и 75 / 150 об/мин
Две группы значений системы вращения записаны попарно: максимальный крутящий момент 8000 / 4000 Н·м, соответствующие максимальные обороты 75 / 150 об/мин. В материалах поясняется, что низкая скорость и высокий крутящий момент больше подходят для большого диаметра, твердых пород и высоких нагрузок, а более высокие обороты — для этапов с относительно небольшим сопротивлением; также рекомендуется на месте выбирать режим в зависимости от диаметра, бурового инструмента и изменений породы, избегая длительной работы на одной фиксированной скорости. Здесь легко прочитать это как «две скоростные передачи», потому что двухрежимная работа действительно имеет разницу в оборотах, но именно крутящий момент, привязанный к каждому из двух значений, является основным различием. В материалах не приведена таблица условий переключения между двумя режимами.
Пятая группа: давление воздуха 1,2–3,5 МПа и расход воздуха 16–55 м³/мин
При бурении погружным пневмоударником DTH в материалах указано рекомендуемое рабочее давление 1,2–3,5 МПа, расход воздуха 16–55 м³/мин, возможна совместимость с пневмоударниками серий среднего и высокого давления. Эти два пункта необходимо рассматривать вместе: если давление находится в диапазоне, а расход воздуха недостаточен, пневмоударник все равно не сможет работать стабильно. В материалах это написано довольно прямо: при большом диаметре, цельных твердых породах или высокогорных условиях достаточность производительности компрессора часто важнее, чем просто достижение значения давления. В материалах не приведены значения производительности для конкретного диаметра или модели пневмоударника.
Шестая группа: быстрое подача 56 м/мин и быстрый подъем 29 м/мин
Скорость быстрой подачи 56 м/мин и скорость быстрого подъема 29 м/мин — это другая категория значений. В материалах четко указано, что эти два показателя больше используются для возврата силовой головки, операций с бурильными трубами и не связанных с бурением действий; фактическая скорость проходки по породе зависит от пласта, долота, пневмоударника и возможностей компрессора. Иными словами, рассматривать их как показатели эффективности бурения не соответствует исходным формулировкам материалов. Изменение любого из этих трех звеньев приведет к тому, что фактическая подача выйдет за рамки сценария, описываемого этими двумя значениями.
Седьмая группа: 8,6 т общая масса и габариты 6,25 × 1,7 × 2,39 м
Общая масса около 8,6 т, габаритные размеры около 6,25 × 1,7 × 2,39 м, скорость передвижения на гусеницах около 3 км/ч, максимальный угол подъема ориентировочно 21°, ход гидравлических аутригеров 1,6 м. Эти пункты относятся к ходовой части и условиям опоры: масса и размеры вместе определяют схему транспортировки, скорость гусениц и угол подъема определяют зону перемещения внутри площадки, ход аутригеров определяет запас для выравнивания перед бурением. В материалах при описании аутригеров рекомендуется использовать подкладки на мягком грунте, а при описании перемещения — обращать внимание на несущую способность грунта, устойчивость откосов и маршрут транспортировки. Все три рекомендации указывают на одно: предпосылкой перечисленных выше групп буровых возможностей является способность оборудования устойчиво стоять и быть доставленным на место.
Восьмая группа: двигатель 103 кВт и опциональные комплектующие
Установка оснащена двигателем Weichai мощностью 103 кВт, который обеспечивает питание вращения, подачи, гусеничного хода, аутригеров и вспомогательных систем; вспомогательная лебедка 1,5 т используется для перемещения пневмоударника, бурильных труб, инструментов для обсадных труб и других принадлежностей. В материалах также перечислены опциональные грязевой насос, центробежный насос, генератор и пенный насос с указанием примерных типов проектов для каждого: в проектах по рыхлым отложениям больше внимания уделяется системе грязевого раствора и водоотлива, в проектах по твердым породам — пневмоударнику и компрессору, в сильно поглощающих пластах может потребоваться пенная помощь. Особенность этой группы — «выбор под проект», фиксированной комбинации нет.
Сопоставление парных связей нескольких групп значений
| Значение | С чем читать вместе | Ограничение, указанное в материалах |
|---|---|---|
| Максимальная глубина бурения 400 м | Диаметр 105–325 мм | Окончательная глубина скважины должна определяться с учетом местных гидрогеологических условий |
| Бурильная труба 6 м | Рекомендуемый диаметр 89 / 102 мм | Ценность в основном проявляется в снижении частоты наращивания |
| Усилие подъема 22 т | Осевое давление 4 т | При прихвате, сужении, обрушении сначала очистка скважины и корректировка технологии |
| 8000 / 4000 Н·м | 75 / 150 об/мин | Выбор режима в зависимости от диаметра, бурового инструмента и изменений породы |
| Давление воздуха 1,2–3,5 МПа | Расход воздуха 16–55 м³/мин | При большом диаметре, цельных твердых породах, высокогорье сначала смотреть производительность |
| 56 / 29 м/мин | Не связанные с бурением действия | Скорость проходки не определяется этими двумя числами |
Что не охватывает такой способ чтения
Парное чтение позволяет решить вопрос «согласуются ли значения между собой», но не решает столь же ясные проблемы: фактически достижимая глубина при разных диаметрах, диапазон производительности для конкретного пневмоударника, моменты переключения технологии при чередовании грунта и породы — в материалах не приведены значения, которые можно было бы напрямую использовать. Это необходимо уточнять в конкретных проектах по гидрогеологическим условиям, компоновке бурового инструмента и фактической производительности компрессора. В конце материалов также указано, что из-за различий в фактических геологических условиях, инструменте в скважине, угле бурения и способе работы окончательная эффективность бурения, глубина и результат создания скважины должны определяться по фактическим условиям на площадке.