При сравнении буровых установок для водяных скважин класса 450 и 400 метров чаще всего ограничиваются сопоставлением двух номинальных глубин бурения: 450 м на 50 м больше, чем 400 м, и на этом основании делают вывод, что первая «бурит глубже». Сам по себе этот вывод не ошибочен, но он не отвечает на самый частый вопрос практического выбора — для одной и той же скважины дадут ли две машины разные результаты по числу наращиваний штанг, сопротивлению в скважине, диаметру бурения и организации перебазировки. В данной статье на примере открытых параметров WR450SE с нашего сайта несколько групп числовых значений помимо номинальной глубины бурения рассматриваются послойно.
Сначала уточним: глубина бурения — это описание верхнего предела
В материалах WR450SE максимальная глубина бурения составляет 450 м, диаметр бурения — 105–400 мм. Эти два значения приведены рядом, что указывает: они не являются независимыми показателями, а представляют собой одну группу ограничений — можно ли при приближении диаметра к верхней границе диапазона всё ещё работать вблизи 450 м, зависит от породы, бурового инструмента и конструкции скважины. В материалах нет формулировки «450 м достигается при любом диаметре», поэтому принимать максимальную глубину бурения за рабочую по умолчанию нецелесообразно.
При сравнении с моделями класса 400 метров первый вопрос, который нужно прояснить, — не «стоят ли эти дополнительные 50 м», а при каком диаметре эти 50 м являются запасом. Если проектная глубина скважин сосредоточена в диапазоне 300–380 м, а диаметр бурения находится в среднем интервале, то разница в номинальной глубине может не быть определяющим фактором; наоборот, если распределение водоносных горизонтов в данном районе нестабильно и глубина скважины должна уточняться на месте по результатам поиска воды, значение запаса по глубине проявится. Это выходит за рамки материалов и требует оценки с учётом гидрогеологических условий конкретного проекта.
Длина буровых штанг меняет частоту наращивания
WR450SE поддерживает буровые штанги длиной 6 м, рекомендуемый диаметр штанг — 89 / 102 мм. Длина штанг не используется как показатель производительности, но она напрямую влияет на число операций наращивания и разборки штанг при бурении скважин средней глубины. Чем больше глубина скважины, тем выше, как правило, доля вспомогательного времени на наращивание и разборку штанг; штанги длиной 6 м по сравнению с более короткими позволяют сократить число соединений при одинаковой глубине.
Связь этого пункта с классом глубины такова: когда номинальные глубины двух машин различаются на 50 м, при разной длине штанг разница в фактическом темпе работ будет усиливаться в проектах с непрерывным бурением нескольких скважин. В материалах нет данных о времени наращивания штанг WR450SE в конкретных породах, поэтому здесь можно указать лишь направление «сокращение частоты соединений», но не перевести его в человеко-часы или показатели эффективности.
Грузоподъёмность и глубина скважины связаны
Грузоподъёмность WR450SE составляет 20 т. На глубоких участках грузоподъёмность используется главным образом не для бурения, а для спуска и подъёма штанг, извлечения погружного пневмоударника и части работ с обсадными трубами. Чем глубже скважина, тем больше собственный вес штанг и трение о стенки; при аномальном сопротивлении подъёму сначала нужно оценить состояние стенок скважины, вынос шлама и бурового инструмента, а затем рассматривать промывку, медленный подъём или обсадку.
Границы этого пункта в материалах чёткие: грузоподъёмность 20 т описана как достаточная для спуска и подъёма обычных штанг класса 450 метров, но не приведён метод расчёта запаса прочности для различных компоновок бурового инструмента. Поэтому при сравнении оборудования класса 400 и 450 метров, если грузоподъёмность различается, следует отдельно сопоставить общий вес бурового инструмента и трение в скважине, а не выводить напрямую по классу глубины.
Два диапазона крутящего момента соответствуют разным участкам скважины
Максимальный крутящий момент WR450SE составляет 9000 / 4500 Н·м при максимальной частоте вращения 90 / 180 об/мин. Режим низкой частоты и высокого момента ближе к участкам с большим диаметром, твёрдыми породами или повышенным сопротивлением; режим высокой частоты подходит для этапов бурения с относительно меньшим сопротивлением. Смысл двух режимов в том, что одна машина может охватывать две тенденции работ, а не в том, что два числа можно применять произвольно.
При сравнении классов 450 и 400 метров значение момента само по себе не является критерием — нужно рассматривать его в сочетании с диапазоном диаметров и типом породы. В материалах нет соответствия между моментом и конкретной прочностью породы, а также не указано ограничение по продолжительности непрерывной работы в режиме 9000 Н·м — эти два пункта следует уточнить у производителя перед закупкой.
Параметры привода и пневматики определяют способ комплектации
WR450SE оснащена силовой установкой 92 кВт; для пневмоударного бурения рекомендуемое рабочее давление составляет 1,2–3,5 МПа, расход воздуха — 16–55 м³/мин, возможна комплектация пневмоударниками среднего и высокого давления. При увеличении диаметра, повышении твёрдости пород или росте высоты над уровнем моря требования к производительности компрессора возрастают, поэтому при подборе компрессора следует одновременно учитывать давление и расход.
Приведённая в материалах справочная скорость бурения составляет 10–35 м/ч; фактические результаты зависят от пород, бурового инструмента, компрессора и оператора. Этот диапазон не подходит для прямого сравнения «быстроты» двух машин, поскольку описывает разброс значений данной модели в различных условиях и не привязан к конкретным породам.
Для рыхлых пород данная модель может применять глинистый раствор для укрепления стенок и выноса шлама; буровой насос подбирается в зависимости от пород и способа работ. Для зон дробления и трещиноватых пород в материалах упоминается возможная необходимость пены или обсадных труб, а также рекомендуется усиленная промывка. Это относится к технологической адаптации, а не к гарантиям возможностей самой машины.
Условия перебазировки нельзя вывести из класса глубины
Общий вес WR450SE составляет около 8,5 т, габариты — примерно 5,85 × 1,8 × 2,4 м, скорость передвижения — около 2,5 км/ч, максимальный угол подъёма — справочно 21°, ход гидравлических аутригеров — 1,6 м. Эти параметры определяют возможность въезда и установки машины и не имеют прямого пересчёта в глубину бурения. Перед перебазировкой следует убедиться в несущей способности грунта; на мягких и влажных участках передвигаться следует с осторожностью; на мягком грунте под аутригеры необходимо подкладывать щиты.
При совместном сравнении моделей класса 450 и 400 метров различия в общем весе, габаритах и конфигурации аутригеров могут влиять на организацию работ сильнее, чем разница в глубине бурения, особенно в проектах с сельскими дорогами, подъездными путями к фермам и стеснёнными площадками.
Сводная таблица для проверки по условиям проекта
| Проверяемый пункт | Открытые значения WR450SE | Что следует уточнить при сравнении |
|---|---|---|
| Максимальная глубина бурения | 450 м | Соответствующий диапазон диаметров 105–400 мм |
| Буровые штанги | 6 м, рекомендуемый диаметр 89 / 102 мм | Частота наращивания и разборки штанг, состав бригады |
| Грузоподъёмность | 20 т | Общий вес инструмента, трение о стенки, работы с обсадкой |
| Крутящий момент | 9000 / 4500 Н·м, 90 / 180 об/мин | Диаметр бурения и тип породы |
| Привод | 92 кВт | Охлаждение и обслуживание фильтров при непрерывном бурении твёрдых пород |
| Пневматические параметры | 1,2–3,5 МПа, 16–55 м³/мин | Одновременная проверка давления и расхода компрессора |
| Габариты и вес | Около 8,5 т, около 5,85 × 1,8 × 2,4 м | Подъездные пути, несущая способность площадки и способ перебазировки |
Выводы, которые позволяют сделать материалы, и вопросы, требующие подтверждения
На основании открытых материалов WR450SE с нашего сайта можно подтвердить глубину бурения, диаметр, длину штанг, грузоподъёмность, момент в двух режимах, привод, пневматические параметры и габариты данной модели; также можно подтвердить, что сами материалы не содержат гарантий эффективности, привязанных к конкретным породам, не содержат расчёта запаса для различных компоновок бурового инструмента и не содержат описания возможностей оборудования для глубин свыше 500 метров.
Поэтому при совместной оценке буровых установок для водяных скважин класса 450 и 400 метров перед закупкой следует письменно подтвердить следующие пункты: сочетание проектной глубины и диаметра скважины, основные типы пород в данном районе, типоразмеры бурового инструмента и обсадных труб, давление и расход предполагаемого компрессора, маршрут перебазировки и несущую способность площадки. Только после уточнения этих условий сравнение по классу глубины приобретает смысл; при неопределённых условиях опора только на номинальную глубину бурения легко приводит к выводам, неприменимым для фактических работ.