Новый российский комплекс для бурения ССК (wireline)

К.Р. Прентич — Заместитель коммерческого директора по работе на международном рынке ОАО «Завод бурового оборудования».

С 1957 года ОАО «Завод бурового оборудования» (г. Оренбург) является постоянным поставщиком российских геолого-разведочных и добывающих предприятий. С 2004 года в компании полностью модернизировано производство. Доказав свою надежность как партнера и производителя высококачественного бурового инструмента, завод продолжает стремительно развиваться. В массовое производство запущена наземная буровая установка ZBO S15, которая успешно пробуривает свои метры как в России, так и за ее пределами: в 2015 году предприятие стало победителем в тендере казахстанского гиганта АО «Волков геология», идут переговоры о продаже буровых в Центральную Европу и Азию.

Установки превосходят зарубежные аналоги не только по соотношению цена-качество, но и по ряду технических характеристик. Разработками занимаются доктора, кандидаты наук, специалисты высокого уровня. В тесном взаимодействии с буровиками — в соответствии с их замечаниями и пожеланиями создаются универсальные эргономичные и экономичные машины.

Рис. 1. Пульт управления буровой установки ZBO S15

Наземная установка ZBO S15 предназначена для бурения геолого-разведочных скважин под углом 45–90° глубиной до 1600 м. Для скважин глубиной до 1800 м заводом разработана наземная установка ZBO S15M с увеличенной мощностью двигателя (240 л.с.) и с вращателем собственной разработки. Эта модификация имеет тяговое усилие 18 тонн.

Все буровые установки производства ОАО «Завод бурового оборудования» оснащаются собственной разработкой завода — системой «ZBO Drill Control». Данная система контроля и регистрации выполнена на базе программируемого логического контроллера Unitronics, сохраняющего работоспособность до -30°С, а также оснащена необходимыми преобразователями для контроля и записи технологических параметров бурения.

Рекомендуемая глубина бурения, м
B (55,6 мм)	1640
N (69,9 мм)	1260
H (89,0 мм)	855
P (114,3 мм)	555

Табл. 1. Диаметры и глубины скважин при бурении ZBO S15

ZBO Drill Control в режиме Online отображает на сенсорном ЖК-экране оператора следующие технологические характеристики процесса бурения:

• частоту вращения вращателя;
• крутящий момент вращателя;
• усилие, передаваемое на забой;
• массу буровой колонны;
• расход и давление жидкости бурового насоса;
• рабочие характеристики двигателя (обороты, уровень топлива, температуру охлаждающей жидкости и т.п.);
• скорость бурения.

Параметры записываются в базу данных и сохраняются на флеш-карте, затем выгружаются на любой носитель либо передаются посредством GPRSмодема или с помощью спутниковой связи. Анализ работы станка можно производить в любой момент времени.

Рис. 2. Диаграмма крутящих моментов (характеристики вращателя)

Также можно полностью автоматизировать процесс бурения, исключая автоматизацию спускоподъемных операций и операций, связанных с подъемом керна.

Одной из основных особенностей ZBO S15 является телескопическая мачта: сложенная для транспортировки или выдвинутая для рабочего режима. Установка мачты в рабочее положение осуществляется двумя гидроцилиндрами и фиксируется двумя распорными стойками. Стрела мачты выдвигается кареткой вращателя и фиксируется в выдвинутом положении за 7 минут. Длина мачты в рабочем (выдвинутом) состоянии обеспечивает работу свечами длиной 6 м. Для центрирования свечей при свинчивании установлен центратор. Управление подъемом и перемещением мачты осуществляется в ручном режиме.

Рис. 3. Отображение параметров бурения в системе ZBO Drill Control

Станок имеет откидной вращатель с ходом 3,25 м, перемещение которого осуществляется гидроцилиндром в двух режимах: быстрый — до 20 м/мин и рабочий (медленный) — до 0,3 м/ мин. Проходной шпиндель вращателя с диаметром проходного отверстия 119 мм оснащен пружинно-гидравлическим патроном, который в нормальном состоянии замкнут под действием пружин и разжимается за счет действия гидравлики. Вращатель буровой установки имеет индивидуальный гидравлический регулируемый привод, оснащается 4-скоростной коробкой передач Funk.

Для удержания буровой колонны, при свинчивании/развинчивании труб, установка оснащается гидравлическим трубодержателем с гидроцилиндром двойного действия. Гидравлическая схема станка разработана и согласована со специалистами немецкой фирмы Bosch Rexroth.

Основная лебедка производства американской компании Braden обеспечивает контролируемый спуск и подъем буровой колонны в пределах её грузоподъемности. В режиме бурения лебедка имеет функцию вытягивания, а именно растормаживания стояночного тормоза в процессе движения вращателя вниз с буровой колонной и закрепленным сальником. Основная лебедка оснащается стояночным дисковым тормозом, который осуществляет торможение и остановку лебедки. Прижимной ролик с концевым выключателем ограничивает полное разматывание каната с барабана лебедки. Мачта буровой установки оснащена концевым выключателем для предотвращения переподъема крюка основной лебедки.

Вспомогательная лебедка обеспечивает контролируемый спуск и подъем овершота с головным блоком и керноприемной трубой.

На ZBO S15 установлен дизельный 6 цилиндровый двигатель мощностью 164 кВт американской фирмы CUMMINS (210 л.с.). Основной привод приводит в действие группу насосов гидравлической системы буровой установки, которые соединяются через упругую муфту с двигателем.

Рис. 4. Трубы Wireline

Для питания гидравлической системы используется бак объемом 218 л. Бак изготовлен из коррозионностойкой стали. Предусмотрен маслоохладитель для предотвращения перегрева. На баке установлены системы для контроля уровня и температуры масла.

Вынос шлама из зоны бурения и охлаждения бурового инструмента производится буровым насосом W1112, который имеет индивидуальный привод от героторного нерегулируемого гидромотора объемом 80 см³ фирмы Danfoss и обеспечивает максимальный расход промывочной жидкости не менее 109 л/мин, максимальное давление до 90 бар. Буровой насос с гидромотором соединяются через упругую муфту. Насос также оборудован сливной линией, через которую при срабатывании предохранительного клапана сбрасывается промывочная жидкость в приемную емкость.

Миксер бурового раствора предназначен для приготовления однородного бурового раствора, имеет индивидуальный привод от героторного нерегулируемого гидромотора объемом 8,4 см³ фирмы Parker.

Система управления — ручная гидравлическая.

Установки могут быть монтированы на любую транспортную платформу: гусеничного, санного и других типов. Также возможно оснащение буровой специальным укрытием.

Большим удобством является и то, что буровые установки комплектуются уже завоевавшим доверие высококачественным инструментом производства ОАО «Завод бурового оборудования». Помимо широкой номенклатуры для традиционного бурения разработана, испытана и сертифицирована линейка инструмента ССК (wireline) — освоено более 800 видов продукции.

Запуск каждой буровой установки производится специалистами завода на территории заказчика. Обязательным условием поставки является обучение эксплуатации установки, по окончании которого выдаются сертификаты.

Рис. 5. Головной блок колонкового набора Wireline

Сервисная служба завода работает 24 ч/сут, 7 дней в неделю, что, безусловно, является большим преимуществом для компании-заказчика при выборе поставщика.

Завод продолжает наращивать мощности для удовлетворения растущего спроса со стороны клиентов. Сотрудники следят за новейшими мировыми разработками и трендами в горной индустрии, конструкторы реализуют самые смелые замыслы инженеров. Завод проводит обучение специалистов, стремится к постоянному повышению качества обслуживания — все это помогает поддерживать имидж предприятия как надежного партнера всех, кто занимается буровыми работами.

Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 1 (31)/март 2016 г.