При выборе буровых штанг для водяных скважин номинальный размер типа Φ102×6 м часто оценивают как единое целое — «подходит или нет». На самом деле наружный диаметр 102 мм и длина 6 м означают две разные вещи: первый определяет, с каким долотом, диаметром скважины и буровой системой может работать данная штанга, вторая — поместится ли она в ход мачты и зажимное устройство данной буровой установки. Только разделив эти два размера, можно понять, какие условия можно проверить по материалам, а какие необходимо уточнять на буровой установке и на месте работ.
Наружный диаметр 102 мм ограничивает совместимость, а не буровую способность
В материалах 102 мм указан как один из распространённых наружных диаметров буровых штанг для водяных скважин, и отмечено, что для проектов, где требуется сочетание буровой способности, прочности штанги и универсальности, этот размер может использоваться как комплектующая штанга для различных буровых установок водяных скважин. Здесь следует обратить внимание, что «сочетание» описывает его положение с точки зрения универсальности, а не гарантию производительности для определённого грунта или диаметра скважины.
Наружный диаметр фактически ограничивает следующие уровни совместимости:
- Связь с диаметром скважины: наружный диаметр штанги должен быть меньше диаметра скважины и оставлять канал для выноса шлама и кольцевой зазор; в материалах не приведены значения минимального диаметра скважины или кольцевого зазора для 102 мм, поэтому из наружного диаметра нельзя напрямую вывести «под какой диаметр скважины подходит».
- Соединение с долотом и погружным молотом: в материалах указано, что данная штанга может использоваться с вращательным или ударным способом бурения, но конкретные характеристики долота или погружного молота должны уточняться вместе с типом соединения.
- Универсальность с существующей буровой системой: в материалах 102 мм описан как распространённый размер, что означает более лёгкий поиск совместимых компонентов в существующем буровом инструменте, но «распространённый» не означает прямую стыковку с любой буровой установкой.
Длина 6 м сначала должна пройти проверку мачты и зажимного устройства
В материалах длина 6 м описана прямо: длина одной штанги способствует сокращению количества наращиваний в процессе бурения и повышению эффективности непрерывной работы; при этом чётко указано, что при фактическом использовании необходимо с учётом хода мачты буровой установки, конструкции зажимного устройства и рабочего пространства на площадке подтвердить, соответствует ли штанга длиной 6 м оборудованию.
Это предложение чётко очерчивает границы вопроса длины. 6 м — это длина самой штанги, а не длина, на которую буровая установка может продвинуться за один раз. Если ход мачты меньше 6 м, одну штангу невозможно полностью спустить или поднять за один ход подачи; если конструкция зажимного устройства не соответствует наружному диаметру штанги и размерам соединения, операции по свинчиванию и развинчиванию не могут выполняться нормально; при недостаточном рабочем пространстве на площадке подъём и укладка штанги длиной 6 м также будут ограничены.
С другой стороны, если ход буровой установки и условия зажима позволяют разместить одну штангу длиной 6 м, только тогда сокращение количества наращиваний может реализоваться на практике. В материалах не приведены конкретные значения сокращения количества или величина повышения эффективности — это может определяться только конкретными параметрами буровой установки и организацией работ.
Класс стали и резьба: два варианта, требующих входных данных о рабочих условиях
В материалах предложены три класса стали на выбор: DZ50, R780, G105, и указано, что конкретный класс стали должен подтверждаться в зависимости от крутящего момента буровой установки, глубины скважины, грунта и рабочих условий. Это условный выбор, а не выбор по цене или привычке. Три класса стали перечислены в материалах параллельно без указания значений прочности каждого, поэтому невозможно на основании этого судить, какой класс стали подходит для определённого диапазона глубин.
Что касается резьбы, в материалах указано, что тип резьбы может быть изготовлен по индивидуальному заказу в соответствии со спецификацией буровой установки, требованиями строительства и способом соединения; форма соединения — стандартное соединение API или по требованию. При заказе рекомендуется предоставить модель буровой установки, наружный диаметр существующих штанг, длину одной штанги, тип резьбы, назначение скважины и грунты строительства; если невозможно подтвердить спецификацию резьбы, можно предоставить фотографии соединения и ключевые размеры для проверки. Эти информация служит для того, чтобы «индивидуальный заказ» сводился к проверяемым размерам, а не откладывался до после отгрузки.
Два размера в одной таблице проверки
После разделения наружного диаметра и длины можно расположить известные условия и пункты для уточнения рядом, чтобы избежать указания только модели при запросе.
| Пункт проверки | Информация из материалов | Условия, требующие дополнительного подтверждения |
|---|---|---|
| Наружный диаметр 102 мм | Один из распространённых размеров для бурения водяных скважин, совместим с вращательным или ударным бурением | Целевой диаметр скважины и кольцевой зазор; спецификация комплектного долота или погружного молота |
| Длина 6 м | Способствует сокращению количества наращиваний; должна соответствовать ходу мачты, зажимному устройству и рабочему пространству | Конкретные размеры хода мачты буровой установки и зажимного устройства |
| Класс стали | Доступны DZ50 / R780 / G105 | Крутящий момент буровой установки, глубина скважины, грунты и рабочие условия |
| Резьба и соединение | Поддерживается индивидуальный заказ; стандартное соединение API или по требованию | Спецификация соединения или размеры резьбы существующих штанг, фотографии соединения |
| Область применения | Сельскохозяйственные ирригационные скважины, промышленное водоснабжение, муниципальное водоснабжение, разведка подземных вод | Конкретный диапазон глубин, соответствующий формулировке «от мелких до средних глубин» |
В последней строке таблицы «от мелких до средних глубин» — это формулировка из исходных материалов, без указания диапазона в метрах. Если глубина проекта приближается к верхней границе этого описания, только материалов по штанге недостаточно для суждения — необходимо учитывать возможности буровой установки, компоновку бурового инструмента и грунтовые условия.
Границы применимости и то, что не написано в материалах
В материалах указано, что данная штанга может использоваться для сельскохозяйственных ирригационных скважин, водоснабжения ферм, промышленного водоснабжения, муниципальных проектов питьевого водоснабжения и разведки подземных вод, охватывая распространённые потребности строительства скважин от мелких до средних глубин; также отмечено, что различные геологические условия, параметры буровой установки, компоновка бурового инструмента, угол бурения и способ эксплуатации влияют на фактический эффект использования и срок службы штанги, и окончательный результат определяется фактическими условиями на площадке и результатами технического согласования.
Следующие пункты не имеют числовых значений или выводов в имеющихся материалах и относятся к вопросам, которые следует уточнить у производителя перед заказом: рекомендуемый диапазон диаметров скважины и кольцевой зазор для наружного диаметра 102 мм; механические характеристики каждого из трёх классов стали; конкретные минимальные требования к ходу мачты для длины 6 м; срок изготовления индивидуальной резьбы и проверяемые методы контроля. Что касается защиты, в материалах упоминается возможность использования антикоррозионного масла и протекторов резьбы для защиты штанг и соединений при транспортировке, а также возможность отгрузки распространённых размеров в зависимости от наличия на складе — эти два пункта относятся к поставке и транспортировке и не являются гарантией срока службы в скважине.
Таким образом, чтобы определить, подходит ли данная штанга, порядок действий не начинается с модели: сначала необходимо собрать три пункта — целевой диаметр скважины, условия мачты и зажима буровой установки, спецификацию существующих соединений, — а затем проверить, укладываются ли класс стали и индивидуальная резьба в эти три пункта. Как только совпадёт тот участок, который ограничивают наружный диаметр и длина, останутся только вопросы цены и сроков поставки.