Ключевое различие между этими четырьмя типами оборудования не в названии, а в том, «что нужно извлечь» и «что нужно оставить»: колонковая буровая установка должна извлечь непрерывный цельный керн, установка обратной циркуляции — собрать шламовые пробы по глубине, установка для водяных скважин — сформировать устойчивые стенки скважины и извлечь подземную воду, а разведочная буровая установка — это более широкое понятие, которое может означать как колонковую, так и установку обратной циркуляции. При покупке сначала определите цель бурения, а затем сравнивайте глубину бурения, диаметр, систему отбора проб и комплектующие.
1、Сначала смотрите на способ отбора проб, потом на название оборудования
Многие споры при закупке возникают из-за того, что «разведку» воспринимают как единый технологический процесс. На самом деле скважины для разведки полезных ископаемых и скважины для геологического опробования предъявляют разные требования к форме пробы, поэтому и конструкции оборудования различаются.
| Тип оборудования | Основной продукт | Характеристики пробы | Типовая цель |
|---|---|---|---|
| Колонковая буровая установка | Непрерывный керн | Сохраняет целостность пород, позволяет наблюдать структуру и залегание | Детальная проверка рудных тел, геологическая документация |
| Установка обратной циркуляции | Шлам, возвращаемый по глубине | Большой объём пробы, высокая скорость, сегментация по проходке | Поиск полезных ископаемых, проверка аномалий, сгущение сети |
| Установка для водяных скважин | Готовая скважина | Цель не отбор проб, а стенки, диаметр и водоносный горизонт | Водоснабжение, орошение, водопонижение, геотермальная энергия |
| Разведочная буровая установка | Зависит от комплектации | Может быть керн, а может быть шлам | Полезные ископаемые, гидрогеология, геологические исследования |
В данном материале WR400RC, WR500RC-CS3, WR600RC, WR600RC-CS3 относятся к гусеничным буровым установкам обратной циркуляции; WRTR1000, WRTR600 — к прицепным роторным установкам для водяных скважин; WRT600, WRT1000, WRT1200 — к автомобильным установкам с прямой мачтой для водяных скважин. В имеющихся данных нет возможности отбора керна BQ/NQ/HQ для отдельных моделей колонковых установок, поэтому в статье не указаны конкретные параметры диаметра колонковых установок — такие данные должны подтверждаться технической документацией производителя колонковых установок.
2、Установка обратной циркуляции: подходит для быстрого получения большого объёма шламовых проб
Путь возврата пробы определяет форму пробы
Бурение с обратной циркуляцией создаёт независимый обратный канал через двойную бурильную трубу, и шлам в основном возвращается на поверхность внутри бурильной трубы, а не поднимается по кольцевому пространству вдоль внешней стенки. Такой путь помогает сократить перемешивание шлама в скважине и облегчает сбор проб по интервалам глубины. Получается шлам, а не цельный керн, поэтому это подходит для ранних этапов разведки полезных ископаемых и сгущающей проверки, но не заменяет керновые скважины, где нужно наблюдать структуру пород.
Различия моделей обратной циркуляции на нашем сайте
| Модель | Макс. глубина бурения | Диаметр скважины | Рабочий угол | Усилие подъёма | Система отбора проб |
|---|---|---|---|---|---|
| WR400RC | 400 м | 105–305 мм | 45°/90° | 22 т | Стандартный возврат RC |
| WR500RC-CS3 | 500 м | 105–400 мм | 45°/90° | 25 т | Трёхкомпонентная циклонная система отбора CS3 |
| WR600RC | 600 м | 105–450 мм | 45°/90° | 29 т | Стандартный возврат RC |
| WR600RC-CS3 | 600 м | 105–450 мм | 45°/90° | 29 т | Трёхкомпонентная циклонная система отбора CS3 |
Из таблицы видно, что CS3 — это не увеличение глубины бурения, а объединение циклонной сепарации, представительного деления пробы и сбора пробы в единый процесс. Для геологических партий, которым нужно обрабатывать большой объём проб за день и сократить ручные операции по пересыпанию, такая интегрированная система отбора может уменьшить промежуточные перевалки. В данных нет конкретных результатов испытаний по коэффициенту извлечения проб, поэтому по ним нельзя судить о точности отбора.
Что нужно уточнить при выборе модели обратной циркуляции
- Давление и расход компрессора: для WR400RC рекомендуется рабочее давление 1,2–3,5 МПа, расход воздуха 16–55 м³/мин; для серии WR600RC рекомендуется 1,6–6 МПа, 16–75 м³/мин. При увеличении глубины и диаметра скважины только достаточного давления может не хватить: недостаточный расход всё равно приведёт к уменьшению возврата пробы и накоплению шлама на забое.
- Спецификация двойной бурильной трубы: для WR400RC рекомендуются RC-трубы 89/102 мм, длина трубы 3 м. Герметичность соединений и износ внутренней трубы напрямую влияют на то, не смешается ли проба.
- Управление пробами: на каждом мешке пробы должны быть указаны номер скважины, номер пробы, начальная и конечная глубина и дата; полевые записи должны соответствовать мешкам проб. Если проект следует системе QA/QC, необходимо также предусмотреть дубликаты, стандартные и холостые пробы.
- Масса установки и площадка: масса WR400RC около 11 т, WR500RC-CS3 и серии WR600RC — около 12–12,5 т; перед перебазировкой нужно проверить несущую способность дорог и площадь площадки.
3、Установка для водяных скважин: цель — создать скважину и обеспечить стабильный дебит
Различия между роторной и автомобильной с прямой мачтой
Установки для водяных скважин на нашем сайте делятся на два направления. WRTR1000 и WRTR600 — прицепные роторные установки, где основой являются вращение ротора и промывка буровым раствором; они подходят для глубоких водяных скважин, геотермальных, рудничных водозаборных и гидрогеологических скважин. WRT600, WRT1000, WRT1200 — автомобильные полностью гидравлические установки с прямой мачтой, в которых мачта, силовой вертлюг, гидравлическая подача и система управления интегрированы на автомобильном шасси; они больше подходят для проектов с рассредоточенными точками бурения и частыми перебазировками по дорогам.
| Модель | Тип установки | Макс. глубина бурения | Диаметр скважины | Основа подачи/вращения |
|---|---|---|---|---|
| WRTR600 | Прицепная роторная | 600 м | до 500 мм | Ротор 38/57/85 об/мин |
| WRTR1000 | Прицепная роторная | 1000 м | Проходное отверстие ротора 660 мм | Ротор 25 кН·м, четыре передачи |
| WRT600 | Автомобильная с прямой мачтой | 600 м | 140–450 мм | Усилие подъёма 37 т, двухрежимный крутящий момент |
| WRT1000 | Автомобильная с прямой мачтой | 1000 м | 105–800 мм | Усилие подъёма 51/52 т, двухскоростное вращение |
| WRT1200 | Автомобильная с прямой мачтой | 1200 м | 105–900 мм | Усилие подъёма 61 т, 24000/12000 Н·м |
Следует пояснить, что в открытых данных для WRTR600 и WRTR1000 указаны проходное отверстие ротора и максимальный диаметр бурения: для WRTR600 максимальный диаметр бурения 500 мм, для WRTR1000 проходное отверстие ротора 660 мм. В данных прямо указано, что окончательный диаметр готовой скважины должен проектироваться с учётом водоносного горизонта, обсадной трубы, типа насоса и устойчивости пород, и его нельзя напрямую понимать как фиксированный диаметр бурения по размеру проходного отверстия.
Порядок принятия решений по проекту водяной скважины
- Сначала провести гидрогеологическое исследование, определить глубину целевого водоносного горизонта и качество воды, и только потом говорить о глубине бурения.
- Диаметр скважины рассчитывать исходя из дебита, обсадной трубы и типа насоса, а не сначала выбирать максимальный диаметр.
- В верхних рыхлых отложениях предпочтительно использовать буровой раствор, обсадку или ступенчатую обсадку для создания устойчивого интервала, а затем переходить к твёрдым породам.
- После входа в твёрдые породы можно переключиться на погружной пневмоударник DTH; WRTR1000 может опционально использовать газлифтную обратную циркуляцию, WRT1200 поддерживает режим DTH с давлением 1,65–8 МПа и расходом 16–120 м³/мин.
- В мощных водоносных горизонтах и зонах сильного притока воды необходимо фиксировать глубину основных водоносных интервалов, а на этапе создания скважины устанавливать фильтры и водоизоляционные интервалы.
4、Одна установка для разведочных и водяных скважин: где граница
Данные показывают, что WR400RC, WR500RC-CS3, WR600RC и WR600RC-CS3 включают глубокие водяные скважины в число основных применений, а установки для водяных скважин WRTR1000, WRT1200 и другие также могут использоваться для гидрогеологических и общих геологических скважин. Это означает, что в некоторых проектах одна установка может выполнять разные задачи на разных точках бурения, но нужно различать несколько случаев.
Случаи, когда совмещение возможно
- Установка для водяных скважин выполняет геологические скважины, где не нужен непрерывный керн: можно судить об изменении пород по шламу, возвратной воде, параметрам бурового раствора и отклику бурения.
- Установка обратной циркуляции выполняет водяные скважины, где не важен отбор проб: можно переключиться на обычный DTH или роторное бурение с промывкой, не задействуя полную систему отбора RC.
- В одном проекте разные цели бурения: например, на руднике есть и разведочные скважины, и скважины для хозяйственно-питьевого водоснабжения и пылеподавления; можно менять буровой инструмент и технологический процесс в зависимости от назначения точки.
Случаи, требующие дополнительной комплектации или недопустимой замены
- Когда нужен непрерывный качественный керн, следует выбирать специализированную колонковую буровую установку. В данных для установок водяных скважин указано: «если проекту нужен непрерывный качественный керн, следует выбирать специализированную колонковую буровую установку».
- При использовании установки обратной циркуляции для разведочного отбора проб необходимо оснащение соответствующими двойными бурильными трубами, компрессорной системой и пробоотборным оборудованием. WRTR1000 может опционально использовать газлифтную обратную циркуляцию, но в данных прямо указано, что она «не является специализированной RC-разведочной установкой»; для проектов с чёткими требованиями к представительности и качеству деления проб следует одновременно комплектовать соответствующую систему отбора.
- При переоборудовании установки для водяных скважин под пробоотборные скважины управление пробами, нумерация проб и соответствие глубинам обычно хуже, чем на специализированной RC-платформе.
5、Информация, которую рекомендуется уточнить перед закупкой
- Цель бурения: отбор непрерывного керна, отбор шламовых проб или создание водяной скважины.
- Проектная глубина и диаметр скважины: вместе они определяют необходимое усилие подъёма, крутящий момент вращения и расход компрессора.
- Угол бурения: при необходимости наклонных скважин уточните диапазон рабочих углов оборудования; для моделей обратной циркуляции в данных указаны 45°/90°.
- Разрез пород: толщина верхних рыхлых отложений, наличие зон дробления и поглощающих горизонтов определяют необходимость бурового раствора и обсадки.
- Система управления отбором проб: при разведке полезных ископаемых частота очистки циклона, делителя проб и возвратного шланга должна соответствовать системе QA/QC проекта.
- Условия перебазировки: для автомобильных установок с прямой мачтой нужно проверить ограничения по высоте дорог, несущую способность мостов и радиус поворота; для прицепных — тягач и транспортные габариты, например, транспортные размеры WRTR600 с короткой мачтой около 15100 × 2480 × 4100 мм.
- Комплектующее оборудование: включены ли в общий бюджет компрессор, буровой насос, генератор, пенный насос и инструмент для обсадки.
В данных не указаны диаметр, способность отбора керна и соответствующие параметры бурения для отдельных колонковых установок, а также не приведены данные по эффективности бурения моделей на конкретных рудных или водяных проектах. Эти сведения необходимо уточнять после определения конкретной модели колонковой установки на основе технической документации производителя и гидрогеологических условий проекта. Все приведённые в статье числовые значения взяты из проверенных материалов о продукции на нашем сайте; фактическая глубина бурения, диаметр и результат создания скважины должны определяться полевыми условиями и специальным проектом.