Проблемы с буровыми штангами для обратной циркуляции на этапе поставки чаще всего связаны не с самим корпусом трубы, а с несовпадением интерфейсов: резьба не той системы, что у имеющегося бурового инструмента, выходной конец верхнего привода не подходит, типоразмер RC-молота не соответствует каналу внутренней трубы штанги, или комбинация длин штанг не согласуется с целевой глубиной скважины и ходом мачты. Если эти проблемы обнаруживаются до отгрузки, это всего лишь изменение заказа; если после поставки — это ожидание запчастей, возврат и простой. Ниже с целью «какие интерфейсные данные необходимо собрать перед поставкой» постатейно разобрано, что нужно проверить, и на основе открытых данных о двухстенных буровых штангах для обратной циркуляции Φ114 показаны соответствующие взаимосвязи.
Сначала разберёмся, какие участки в этой системе называются «интерфейсами»
Буровая штанга обратной циркуляции — не изолированная труба: сверху и снизу она соединяется с верхним приводом, RC-молотом или забойным инструментом, а внутри имеет отдельный канал возврата пробы. Так называемая интерфейсная информация охватывает как минимум следующие пять участков:
- резьбовая система между штангами, а также между штангой и забойным инструментом;
- тип соединения верхнего конца штанги с выходным концом верхнего привода бурового станка;
- типоразмер RC-молота и его соответствие каналу внутренней трубы штанги;
- комбинация длины одной штанги, общего количества штанг с целевой глубиной скважины и ходом мачты;
- единство резьбы, диаметра труб и комплектующих всей существующей системы бурового инструмента.
При отсутствии информации по любому из этих пяти участков трудно до поставки определить, сможет ли весь комплект бурового инструмента обратной циркуляции бесперебойно соединиться и работать. В открытых данных по некоторым пунктам даны чёткие варианты, по другим требуется дополнительное подтверждение в зависимости от конфигурации на месте.
Резьбовая система: в материалах есть варианты, но вариант не равен тому, что уже используется на объекте
В открытых данных о двухстенных буровых штангах для обратной циркуляции Φ114 указано, что соединительная резьба может быть выбрана из Remet, Metzke, FH или IF. Эти четыре позиции — диапазон опций при закупке, а не универсальный интерфейс «любой подойдёт». В самих материалах также указано: при фактическом заказе конкретная резьба должна быть подтверждена в зависимости от бурового станка, верхнего привода, RC-молота и существующей системы бурового инструмента.
Перед поставкой нужно проверить не «какую резьбу мы выберем», а «какая резьба уже используется на объекте». В частности:
- резьбовая система существующих штанг, замков и переходников;
- резьбовая система соединения верхнего конца RC-молота со штангой;
- нужен ли переходник на выходном конце верхнего привода и какова резьба этого переходника.
Если на объекте смешаны инструменты разных систем, особенно важно определить, какой конец является базовым. В материалах не приведён перечень переходников между разными резьбовыми системами; этот вопрос необходимо уточнять отдельно у производителя и у службы управления буровым инструментом на объекте. Нельзя по умолчанию считать, что четыре типа резьбы взаимозаменяемы на месте.
Буровой станок и верхний привод: сначала убедиться, что выходной конец подходит
Интерфейс между штангой и станком находится на выходном конце верхнего привода. В открытых данных в разделе подбора указано требование предоставить модель бурового станка — одна из целей как раз в проверке этого конца. Необходимо заранее уточнить:
- модель бурового станка и тип соединения выходного конца верхнего привода;
- нужен ли переходник между верхним приводом и верхним концом штанги;
- совместимо ли сквозное отверстие или центральный канал верхнего привода с каналом возврата пробы внутренней трубы двухстенной штанги.
Последний пункт легко упустить. Двухстенная штанга образует независимые каналы для воздушного потока и сбора шлама через наружную и внутреннюю трубы; проба возвращается на поверхность по внутренней трубе. Если на стороне верхнего привода нет соответствующего канала или интерфейса, путь возврата пробы по внутренней трубе не подключается на поверхности. В материалах конкретные требования к центральному каналу верхнего привода не раскрыты — это относится к интерфейсным условиям, которые необходимо уточнить у производителя станка или поставщика оборудования.
Типоразмер RC-молота: с каналом внутренней трубы штанги образует пару
В материалах типоразмер RC-молота указан как одна из сведений, которую следует предоставить при закупке, и отмечено, что двухстенные штанги подходят для буровых систем RC обратной циркуляции. Взаимосвязь RC-молота и штанги не ограничивается тем, навинчивается ли резьба: она включает также соответствие типоразмера корпуса молота и канала внутренней трубы штанги. Перед поставкой необходимо подтвердить:
- модель и типоразмер RC-молота, а также резьбу его верхнего соединения;
- размерное соответствие RC-молота и канала внутренней трубы штанги;
- пространственное соотношение наружного диаметра штанги, наружного диаметра RC-молота и диаметра скважины.
Наружный диаметр штанги Φ114 составляет 114 мм, толщина стенки 8–10 мм, внутренняя труба выполнена из износостойкого материала. В материалах не указано конкретное значение внутреннего диаметра внутренней трубы и не приведена таблица совместимости с RC-молотом различных типоразмеров. Поэтому вывод «подходит ли этот RC-молот к штанге Φ114» нельзя делать только по наружному диаметру — необходимо постатейно уточнить у производителя соответствие типоразмера RC-молота и интерфейса внутренней трубы штанги.
Комбинация длин: варианты 1500–9500 мм должны быть привязаны к глубине скважины и ходу мачты
Длина штанг данной модели находится в диапазоне 1500–9500 мм. Этот диапазон означает, что длина одной штанги может быть выбрана под проект, но не означает, что какая-либо комбинация длин подходит для какой-либо глубины скважины. Перед поставкой необходимо проверить длину вместе со следующими условиями:
- целевая глубина скважины и предполагаемое общее количество штанг;
- ход мачты бурового станка или длина одного хода подачи, а также рабочее пространство для наращивания и развинчивания штанг;
- ограничения по длине одной штанги, связанные с транспортировкой и условиями хранения на объекте;
- позволяет ли высота от устья скважины до верхнего привода беспрепятственно наращивать и развинчивать выбранную длину одной штанги.
В материалах приведён только диапазон длин, но не дано рекомендуемое соответствие длины одной штанги и глубины скважины, а также не описано влияние различных комбинаций длин на эффективность бурения. Эту часть необходимо рассчитывать отдельно исходя из глубины скважины по проекту и параметров мачты станка. Прямое понимание «широкий диапазон» как «подходит для любой глубины» скрывает реальные ограничения между комбинацией длин и работами на объекте.
Существующая система бурового инструмента: единство важнее, чем параметры отдельного изделия
В разделе подбора материалов «существующая система бурового инструмента» указана наряду с моделью станка, типоразмером RC-молота, длиной штанг, типом резьбы, целевой глубиной скважины и информацией об основных породах. Причина в том, что штанги обратной циркуляции должны собираться в единую колонну с имеющимся инструментом: если резьба и диаметр труб замков, переходников, стабилизаторов или другого забойного инструмента не совпадают с новыми штангами, то даже при подходящих параметрах отдельных штанг не удастся собрать полноценную буровую колонну.
Перед поставкой рекомендуется упорядочить информацию о существующем буровом инструменте в следующем порядке:
- перечислить каждый инструмент, непосредственно соединяемый со штангой, и его резьбовую систему;
- отметить, какие позиции новые, а какие используются повторно;
- убедиться, что используемые переходники могут компенсировать разницу резьб на новом и старом концах;
- проверить наружный диаметр и толщину стенки труб вместе с существующим инструментом, чтобы избежать смешивания в одной колонне труб со слишком большими различиями.
В материалах не предоставлен перечень типоразмеров переходников или комплектующих, а также не указаны ограничения при смешивании разных корпусов труб. Эту часть можно уточнить только постатейно между учётной документацией бурового инструмента и подтверждением производителя.
Контрольный перечень интерфейсной информации
Соберём вышеизложенное в перечень, упорядоченный по объектам, для постатейной отметки или пометки «требует подтверждения» перед запросом предложения и отгрузкой.
| Объект проверки | Информация, которую необходимо зафиксировать | Основание или пробел в материалах |
|---|---|---|
| Резьба штанг | Фактически используемая на объекте резьбовая система; соответствие одной из Remet, Metzke, FH, IF | В материалах даны четыре варианта и требование подтвердить по станку, верхнему приводу, RC-молоту и существующему инструменту |
| Буровой станок / верхний привод | Тип соединения выходного конца верхнего привода; нужен ли переходник; может ли центральный канал соединиться с возвратом пробы по внутренней трубе | В материалах требуется указать модель станка; конкретный интерфейс верхнего привода не раскрыт |
| RC-молот | Типоразмер корпуса и резьба верхнего соединения; соответствие каналу внутренней трубы | В материалах требуется указать типоразмер RC-молота; не даны таблица совместимости и конкретный внутренний диаметр внутренней трубы |
| Комбинация длин | Соответствие длины одной штанги, общего количества, глубины скважины, хода мачты и условий транспортировки | В материалах указан диапазон 1500–9500 мм, рекомендуемая комбинация не дана |
| Существующая система бурового инструмента | Единство резьбы и диаметра труб переходников, замков и других комплектующих | В материалах требуется предоставить информацию о существующем инструменте; перечень комплектующих не дан |
Какая информация уже определена в материалах, а какая требует отдельного подтверждения
В открытых данных уже определено: наружный диаметр 114 мм, толщина стенки 8–10 мм, диапазон длин 1500–9500 мм, четыре варианта резьбовой системы, двухстенная конструкция (наружная труба из высокопрочной легированной стали и износостойкая внутренняя труба), а также применение для RC-отбора проб при обратной циркуляции в горной разведке, отборе проб руды и геологическом бурении. В материалах также указано, что при фактическом заказе конкретная резьба должна быть подтверждена в зависимости от бурового станка, верхнего привода, RC-молота и существующей системы бурового инструмента.
В материалах не указано и требует отдельного подтверждения: конкретный внутренний диаметр внутренней трубы; таблица совместимости с RC-молотом различных типоразмеров; требования к интерфейсу центрального канала верхнего привода; типоразмеры переходников между разными резьбовыми системами; рекомендуемая комбинация длины одной штанги и глубины скважины; а также влияние различных конфигураций станка, глубины скважины и геологических условий на фактическую эффективность и срок службы штанг. Эти пробелы не мешают использовать интерфейсную информацию как основную линию проверки перед поставкой, но означают, что нельзя судить о совместимости всего комплекта бурового инструмента только по модели и таблице параметров.
Если условия на объекте ещё не полностью определены, практичным шагом будет: сначала собрать на одной странице модель станка, тип выходного конца верхнего привода, типоразмер RC-молота, резьбовую систему существующего инструмента и целевую глубину скважины, затем постатейно отметить по отношению к вариантам резьбы и диапазону длин в материалах «подтверждено» или «требует подтверждения у производителя». Пока количество пунктов «требует подтверждения» не сведено к нулю, не следует назначать поставку штанг слишком близко к планируемой дате начала бурения.