Новая жизнь старины Ротора!

Оборудование для бурения скважин промышленного водоснабжения, структурно-поискового бурения на углеводородное сырье и глубоких скважин технического водоснабжения, представленное на российском рынке, до недавнего времени было ограничено двумя моделями установок отечественного производства. Речь идет о выпускаемых Кунгурским механическим заводом мобильных роторных буровых установках БА-15.06 и УРБ 3А3.

Несмотря на то, что в конце прошлого века на российский рынок пришли импортные гидрофицированные установки с подвижными вращателями от таких известных производителей, как Pracla, Wellco Drill и AGBO, установки с роторными вращателями не сдали своих позиций.

При сооружении промышленных скважин на глубины свыше 300 метров конечным диаметром свыше 190 мм современные гидрофицированные установки с подвижным вращателем проигрывают роторным установкам в надежности и экономичности, а их очевидные преимущества, такие как эргономичность, высокая ремонтопригодность, удобство управления, насыщенность средствами механизации вспомогательных операций, практически нивелируются значительной массой оборудования и его высокой ценой.

Так, масса установки с подвижным вращателем G-600 AGBO, предназначенной для бурения на глубину до 600 метров, достигает 26 тонн, в то время как обеспечивающая бурение до 700 метров БА15 весит не более 19 тонн.

Такая разница в весе обьясняется тем, в частности, что в отличие от установок с подвижными вращателями, мачты роторных установок не рассчитаны на передачу осевой нагрузки на буровой инструмент и не воспринимают крутящий момент – роторный вращатель смонтирован не на каретке механизма подачи, а на раме установки, а нагрузка на забой создается только весом бурового инструмента.

Конструктивные особенности роторных установок также обеспечивают им важное технологическое преимущество перед установками с подвижными вращателями.

Освобождение мачты роторной установки от функции направляющей рамы механизма подачи позволяет не только ее облегчить, но и увеличить ее высоту. При этом ход подачи бурового инструмента при бурении не ограничен ходом каретки, а при спуско-подъемных операциях и обсаживании скважин возможны операции с трубами значительной длины.

При бурении глубоких скважин, в особенности в мягких и средних породах требуется высокая точность контроля осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент, во избежание произвольного искривления стволов и разрушения бурильных колонн.

Установки с роторными вращателями, укомплектованные системами измерения веса бурового инструмента, обеспечивают такой контроль, а благодаря тому, что нагрузка на долото создается только за счет веса бурового инструмента, регулируемого натяжением каната буровой лебедки и установкой над долотом утяжеленных бурильных труб, бурильная колонна при работе находится в растянутом состоянии.

На установках с подвижными вращателями также возможно бурение в режиме разгруженной колонны, однако при этом усложняются и удорожаются гидросистема и контрольно-измерительная аппаратура.

В 2017 году, опираясь на результаты маркетинговых исследований рынка и анализ предпроектных технических исследований, руководство группы компаний «Геомаш», традиционной продукцией которой являются механические и гидрофицированные установки с вращателями подвижного типа, приняло решение о начале разработки мобильных роторных установок для бурения разведочных и эксплуатационных скважин глубиной до 1000 метров.

урб-40.jpg    урб-25.jpg

По состоянию на первое полугодие 2019 года на рынок уже выведены две модели серии УРБ, потребность в которых подтверждена реальными заказами предприятий.

Сравнительные характеристики роторных буровых установок отечественного производства

Основные технические характеристики БА-15.06 УРБ-3А3 УРБ-25 УРБ-40
Мощность привода, кВт 88.3 132 169 200
Нагрузка на крюке, допустимая, тс 20
20 25 40
Условная глубина бурения, м 700 700   800 1000
Рекомендуемый начальный диаметр бурения, мм 394 394 535 780
Рекомендуемый конечный диаметр бурения, мм 190.5 190.5 244.5 190,5
Диаметр применяемых бурильных труб, мм 63.5
73
89
63.5 
73
89
73
89
114
73
89
114
Длина бурильной трубы/свечи, м 6/12 6/12 7/12 6/12
Длина обсадной трубы, м 12 12    12 12
Длина ведущей трубы («квадрата»), м 10.0 8.3    7.8 7.8
Тяговое усилие буровой лебедки, тс 5.2 5.2 6.5   
7.5
Грузоподъемность бурового талевого блока, тс 20 20       25 30
Грузоподъемность бурового вертлюга, тс 20 20 25 30
Грузоподъемность грузового талевого блока, тс  - -        - 40         
Максимальный крутящий момент, кгс.м 800 800 1600           1600
Частота вращения стола ротора, об/мин 253 63…285
18…220 18…220
Тяговое усилие вспомогательной лебедки/ тартального барабана основной лебедки,  тс 2.5 2.5 2.2 2.2          

Технологическое оборудование роторных буровых установок отечественного производства

 Оборудование     БА-15.06      УРБ-3А3      УРБ-25      УРБ-40
Насос буровой поршневой НБ-50 + + + +
Насос буровой поршневой НБ-80
- - - Опция 
Насосно-силовой блок Опция Опция Опция Опция
Компрессорный блок Опция Опция Опция Опция
Насос-дозатор ПАВ - - Опция   
Опция
Электрогенератор + + + +
Система измерения веса колонны ИВЭ-50 + Опция   + +
Подсвечник и балкон  верхового рабочего Опция Опция Опция Опция 
Гидрораскрепитель Опция Опция Опция Опция
Вспомогательная лебедка
-
-
+
+
Гидравлический механизм сдвига ротора
-
-
+
+
Буровое укрытие*
-
-
+
+

* - для исполнений на автомобильных прицепах.

Установки УРБ-25 и УРБ-40 предназначены для сооружения эксплуатационных скважин промыщленного водоснабжения, структурно- поисковых скважин на углеводородное сырье, эксплуатационных скважин подземного выщелачивания минерального сырья, стволов для дегазации подземных горных выработок, вентиляционных стволов, скважин водопонижения и других скважин технического назначения.

Новые установки, в зависимости от комплектации, реализуют как вращательное бурение с прямой промывкой, являющееся основной технологией для роторных машин, так и ударно-вращательное бурение с погружными пневмоударными машинами, и вращательное бурение с обратно-всасывающей промывкой (эрлифтом). УРБ-25 и УРБ-40 могут, в зависимости от исполнения, монтироваться на грузовых автомобилях и длиннобазных автомобильных прицепах и приводиться от маршевых двигателей транспортных баз, либо от автономных силовых агрегатов.

Доступна комплектация технологическим оборудованием, включая буровые насосы, винтовые компрессоры, прицепные насосные и компрессорные блоки, прицепные трубные блоки, средства механизации вспомогательных операций.

Линейка продукции, начатая с УРБ-25 и УРБ-40, органично дополнивших размерный ряд отечественных роторных установок, бесспорно имеет потенциал дальнейшего развития.

Старине Ротору рано уходить на покой !