Vse o vrtalnih napravah

Da bi vedeli vse o vrtalnih napravah, o njihovih razredih in vrstah, je potrebno veliko večje število ljudi, kot se zdi na prvi pogled. Preden izberete vrtalne naprave za vrtine ali potovalne sisteme za same ploščadi, se morate seznaniti tudi z rezervnimi deli in diagrami. Ugotoviti boste morali, kaj je vključeno v takšno opremo, kako jo namestiti in katere ukrepe je treba sprejeti med vzdrževanjem.

Takoj je vredno povedati, zakaj pravijo točno "vrtalna naprava" in ne le vrtalnik ali vrtalnik. Dejstvo je, da se je metodologija izvajanja tovrstnega dela precej zakomplicirala. In za normalno delovanje že dolgo ni bilo potrebno le "rezilo ali zatič, ki prebada tla", temveč celoten kompleks enot. Seznam naprav, ki so del namestitve, je odvisen od:

• predvideni namen vrtalne naprave;
• izbrana metoda penetracije;
• dejanski pogoji za vrtanje.

Kopenski sistemi za proizvodnjo nafte so tako v večini primerov sestavljeni iz:

• stolpi in vitli;
• tuljave tipa spire;
• posebna posoda;
• naprave za tvorbo vrtalne tekočine;
• črpalke;
• sistemi za zaščito pred izbruhi;
• avtonomni električni generator;
• cementirni kompleks in številne druge dele.

Osnovno načelo delovanja vrtalne naprave je ostalo enako kot v starih časih. Pogonska mehanska naprava (konica, sveder) drobi zemljo in kamenje, ki jih sreča na svoji poti. Občasno se vrtanje vrtine nadomesti z ekstrakcijo vrtalnega orodja, njegovim pihanjem (pranjem) iz zamašitve zdrobljenih mas. Oblika prehodne struge in njen naklon sta lahko zelo različna. In vendar v večini primerov sistem vrtanja deluje strogo navpično, ker je bolj priročen in učinkovit. Lahko se uporablja:

• udarna vrv;
• vijak;
• rotacijske tehnologije;
• obročasto vrtanje spodnje vrtine;
• neprekinjen zakol;
• preboj s karbidnimi orodji.

Za vrtanje vode so zelo pogosto potrebne vrtalne naprave. Industrijsko vodo je mogoče črpati tudi iz razmeroma majhne globine. Toda oskrba s pitno vodo je najbolj varna in stabilna iz arteških virov. Celo številne relativno kompaktne mobilne enote jih lahko dosežejo. Še lažje vrtanje za vrtine. Pri uporabi dobrega orodja izkušeni mojstri potrebujejo le najmanj časa.

Vendar to velja samo za primere, ko se oprema za vrtanje uporablja za zemljišče. Pridobivanje ogljikovodikov - nafte, zemeljskega plina in plina iz skrilavca zahteva obvezno vrtanje trdnih kamnin kilometre globoko. Ustvarjanje močnih naftnih vrtalnih ploščadi, ki se uporabljajo na kopnem ali na polici, je že dolgo obvladano. Toda tudi z vso močjo sodobne tehnologije vrtanje takšnih vrtin traja več mesecev (še posebej, če upoštevate tudi pripravljalna dela).

Toda vrtalne naprave se uporabljajo, ne glede na to, kako čudno se sliši, pri oblikovanju krajine. To še posebej velja za delo v skalnatih predelih. Samo vrtanje vam pogosto omogoča, da dobite luknje in razstrelite skale ali hribe, pečine z natančno izračunanimi naboji. Vrtati je potrebno tako pri pritrjevanju mostov na bregovih rek kot pri oblikovanju glavnih nosilcev. V težkih primerih se zemlja vrta tudi za pilote pri gradnji hiš in drugih kapitalskih objektov.

končno, vrtalne naprave se pogosto uporabljajo v rudarstvu. Samo ti omogočajo polaganje tunela za zemeljska dela pod površjem. Injekcijske vrtine vam omogočajo dovajanje vode in posebnih rešitev na problematično območje. Za spremljanje učinkovitosti razvoja rezervoarja se izvaja kontrolno in opazovalno vrtanje.

Rotacijsko opremo je mogoče uporabiti za vrtanje različnih vrst vrtin, vključno s potopitvijo v vodo. Razlika med rotorji ni le v njihovi moči, ampak tudi v dovoljenem prerezu izvrtine. Globina lahko doseže 1,5 km. Pranje se izvaja z raztopino gline ali vode. Glavne lastnosti metode rotacijskega vrtanja:

• večja hitrost kot pri udarnem prehodu skale;
• vsestranskost (zmožnost obdelave mehke in trde kamnine);
• primernost za gradnjo vodnih naprav s presekom do 1500 mm;
• minimalne dimenzije in poraba kovin opreme;
• možnost prevoza celotnega stroja na mobilnih ploščadih;
• zmanjšanje pretoka vodnjaka pri uporabi glinenih raztopin;
• potreba po dobavi čiste vode;
• višji stroški v primerjavi z drugimi možnostmi.

Vrtalni vozički so v veliko pomoč tam, kjer mobilna oprema ni kos. Pogosto jih dajo celo na bagre. Dober primer je SBL-01. S to tehniko lahko namestite sidrne pilote. Možno bo tudi:

• okrepiti pobočja;
• podometno vrtanje;
• izvedite vrtanje s polžem;
• prenesite zemljo s pnevmatsko udarno metodo.

Tak sistem je glavni del dvižnega kompleksa vrtalne ploščadi. S pomočjo vitlov lahko dvignete in spustite vrtalne, ohišne cevi. Po potrebi podprite stebre na težo, ko morate z njimi opraviti določeno delo. Tudi vitli:

• privijte in odvijte cevi;
• povlecite različna orodja in manjšo pomožno opremo na vrtalno napravo;
• postavite popolnoma sestavljene stolpe v delovno navpičnico.

Zelo pomembna točka je klasifikacija vrtalnih naprav. Glavni razredi konstrukcij so navedeni v GOST 16293-89. Normalizirano:

• raven obremenitve na kavelj;
• pogojno dosežena globina;
• stopnja dviganja kljuke - med hojo po stolpcu in brez tovora (merjeno v metrih na sekundo);
• izračunana ocena moči, razvite na gredi;
• najmanjši presek luknje v vrtljivi mizi;
• ocenjena pogonska moč;
• višina podnožja stroja.

Sistem reševanja je zelo pomemben. Z njegovo pomočjo se različna vrtalna orodja dvignejo in zadržijo v negotovosti.Po potrebi ima to vozlišče točkovni mehanski učinek. Na primer, če morate sprostiti vrtalno vrvico iz vrtine. Tipična shema potovalnega sistema vključuje:

• dejanski potovalni blok;
• kronski blok;
• trdna jeklena vrv.

Kronski blok je vedno mirujoč. Postavljen je na okvir jambora. Včasih se uporabljajo posebni bloki pod krono (nosilci) vrtalne naprave. S pomočjo vrvi se vzdržuje stabilna, a hkrati fleksibilna mehanska povezava vitla in fiksnih delov. Obstajajo tri ključne vrste potovalnih kompleksov:

• s pritrditvijo prostega dela vrvi na podlago;
• s svojo povezavo s kronskim blokom;
• z montažo na talblock.

Ne glede na uporabljene metode vrtanja je treba uporabiti obtočni sistem. Izvaja različne manipulacije z vrtalno tekočino, od njene priprave do skladiščenja in uporabe. Po potrebi raztopino dodatno očistimo iz z njo primešane navrtane kamnine. Običajno je delovanje obtočnih sistemov zagotovljeno z več pravokotnimi posodami. V vsakem primeru obstaja ločen standard za kroženje - GOST 16350-80.

Doma se pogosto uporabljajo ročne vrtalne naprave. Raven zahtev zanje je seveda nižja kot za mehanizirane sisteme. Toda tudi takšna oprema omogoča vrtanje vodnjakov za vodo za zasebne potrebe. Možno bo tudi izvrtati kanal za pilote ali opremiti polje za odvod toplote s posebno toplotno črpalko.

Sodobne žerjavne in montirane vrtalne naprave odlikujejo naprednejše lastnosti. Običajno so sestavljeni na podlagi vozil s ploščadimi ploščadi. Domači ZIL, Ural in GAZ različnih modifikacij so se izkazali za zelo dobro osnovo. S to tehniko lahko namestite opore in drogove. Dovoljena je individualna izbira postavitve sistema za posebne potrebe.

Gradacija vrtalnih sistemov temelji tudi na stopnji izgube moči v prenosu. Ta indikator je določen:

• skupna proizvedena moč;
• oblikovanje stroja;
• frekvenca vrtenja.

Vrtalne naprave se delijo tudi glede na vrsto elektrarne. Dizelski sistemi se uporabljajo tam, kjer stabilna oskrba z električno energijo ni mogoča. Takšni pogoni niso zelo zmogljivi, vendar jih odlikuje povečana mobilnost. Pri dizel-električni opremi so vsi strukturni elementi popolnoma avtonomni, kar je zelo priročno. Glavne komponente bodo:

• motor;
• generator, ki ga poganja ta motor;
• pogonski sistem, ki zagotavlja delovanje aktuatorja.

Električni vrtalni stroj se lahko napaja iz električnega omrežja ali iz zunanjega generatorja. Takšno opremo je zelo enostavno zagnati, zato je zelo priljubljena. Toda električna oprema za vrtanje je neuporabna ali omejeno uporabna na težko dostopnih mestih. Dizelski sistemi s hidravlično komponento so enostavni za upravljanje in delujejo na osnovi turbo transformatorja.

Dvižne vrtalne ploščadi se pogosto uporabljajo v pogojih na morju. Dvig nad gladino dna in morja je dosežen s stebri, naslonjenimi na tla. Zagotovljena je možnost navpičnega premikanja stebrov glede na telo.Število teh nosilcev je poleg izvedbe spodnjega segmenta in geometrijske oblike pomembna klasifikacijska značilnost. Kopenske sisteme brez lastnega pogona lahko razdelimo na prenosne in vlečene različice. Večinoma so prenosni stroji lažji.

Vrtalna naprava s polžem zagotavlja izkop zemlje iz jame brez prekinitve dela. Shema je približno enaka kot pri običajnem mlinčku za meso. Toda med zelo intenzivnim delom se vrtalnik lahko pregreje. Kar zadeva kinematične sheme, se razlikujejo po:

• število delov in krmilnih sistemov;
• delež kompleksnih tehničnih enot;
• značilnosti namestitve gredi;
• uporaba redundantnih vezij.

Za proizvodnjo nafte se pogosto izmenjujejo stacionarni polpotopni strojni kompleksi. Njihove delovne globine so od 0,06 do 3,85 km. Inženirji poznajo že 7 generacij polpotopne opreme. Razlika med njima ne zadeva le leta izdelave, temveč tudi specifične tehnične lastnosti. Za izgradnjo podvodnega vodnjaka ne potrebujete le takšne ploščadi, temveč tudi posebno posodo za vrtanje.

Ne glede na tehnološke značilnosti je življenjska doba vrtalne naprave (standardna izvedba) 10 let. Razlikuje se tudi dejansko obdobje delovanja (po standardnem obračunskem obdobju do odločitve o umiku iz prometa po pregledu, odkrivanje napak). Kar zadeva amortizacijsko dobo, je za opremo za vrtanje strogo predpisana po odredbi Ministrstva za finance - 7 let.

Pri izbiri vrtalnih strojev sta glavna parametra nosilnost in zahtevana globina prodiranja zemeljskih formacij. Ti parametri morajo ustrezati naravnim danostim območja, največji stopnji obremenitve ceste in stopnji razvoja ozemlja. Bodite pozorni tudi na:

• podnebni parametri dela;
• kvalifikacije osebja;
• možnost vrtanja globokih raziskovalnih vrtin in proizvodnih vrtin ali namenjenih vrtanju manjših konstrukcijskih in raziskovalnih vrtin;
• tip zgornjega pogona (napajalni sistem);
• verjetna največja sila vetra;
• metoda vrtanja;
• lastnosti prehodnih kamnin;
• globoka temperatura;
• stopnja kemične agresivnosti podzemne vode.

Velika večina strokovnjakov pri zagonu vrtalne naprave uporablja vrste pritrditve z majhnimi bloki, modularnimi ali majhnimi bloki. Sledijo enakim tehnikam namestitve stolpa. predvsem, mesto je treba izravnati in z njega odstraniti odvečne rastline. Prav tako se je vredno znebiti predmetov, ki se lahko vnamejo. Shema postavitve blokov pomeni začetno sestavljanje delov, ki so nato povezani že na mestu.

Začnite z namestitvijo sestavljenega temelja in nosilcev. Naslednji korak je pritrditev snopa rotorja in vitla. Nenazadnje še pomožna tehnologija. Njegova sestava je zelo raznolika in jo je treba celo dodatno urediti.

Stacionarne komplekse je težje montirati. Resna težava je ožičenje, ob upoštevanju zahtevane moči in pravil ožičenja.Agregatna tehnika se občasno uporablja pri delu z napravami 9-11 razredov. Upoštevajte "omejitev teže na trnek". Namestitev agregata traja veliko časa, zahteva ureditev masivnih temeljev, skrbno poravnavo lokacije delov v prostoru. Poleg tega se porabi veliko materialov.

Pristop z majhnimi bloki je sestavljen iz dejstva, da ne uporabljajo temeljev iz lesa ali lomljenega betona, temveč blokovske sani iz kovine. Služijo lahko kot baza in vozilo. Montaža je v bistvu omejena le s premikom inštalacije na želeno točko in njeno minimalno pripravo. Število blokov, njihova zmogljivost in drugi parametri se določijo vnaprej ob upoštevanju obstoječih potreb in omejitev. Naprava za majhne bloke se pogosto uporablja pri raziskovalnem vrtanju, pri proizvodnem vrtanju pa le, kadar je transport velikih blokov otežen. Težave so povezane z:

• težave pri kinematičnem povezovanju mase majhnih blokov;
• veliko povpraševanje po traktorjih in drugih vozilih;
• nezmožnost dobave velikih zaklonišč za vrtanje in pomembnih odsekov komunikacij.

Ta postopek je razdeljen na izmensko in tehnično oskrbo. Vsaka izmena mora biti v skladu z navodili za uporabo. Izvajati jih je treba ne le na začetku in koncu izmene, ampak tudi med nenačrtovanim odmorom pri delu. Tehnična oskrba se izvede po določenem času. Fizično stanje in vizualna celovitost za ta postopek nista pomembni.

Vzdrževanje in popravilo menjalnika igra pomembno vlogo. Ta komponenta mora biti prisotna na kateri koli vrsti svedra.Zanesljivo delovanje glavnega motorja tudi v najbolj obremenjenem načinu, pri vožnji "težke" skale, je odvisno od njegove uporabnosti. Včasih morate popraviti ne le sam menjalnik, ampak tudi elektronski pretvornik. Vzdrževanje vrtalnika je potrebno predvsem v primerih, ko je motena torzija potrebnih delov in / ali kroženje tekočine skozi sistem.

Pozornost je treba nameniti tudi rotatorjem pilotov. Tudi izdelki velikih zaupanja vrednih podjetij lahko sčasoma začnejo odpovedovati. Toda če so na voljo rezervni deli, je mogoče popraviti vse rotatorje, vključno s hidravličnimi. Kar zadeva električne pogone, jih je treba preveriti v skladu z operativnimi varnostnimi standardi:

• stanje prenosnih sistemov pogona;
• centriranje njegovih enot;
• stabilnost prostega teka najmanj 60 minut;
• kakovost pritrditve izdelka na nosilec;
• napetost vseh pasov, verig;
• stanje mazanja.

Ne glede na to, ali je vrtalna postaja opremljena s polžem ali drugo vrsto konice, je treba vsakič pred začetkom dela oceniti nivo olja in tesnost vseh glavnih pritrdilnih elementov. Vsaj dvakrat letno, ob nenadnih vremenskih spremembah pa tudi pogosteje, sezonsko menjajo maziva in druge tehnične tekočine. Med večjimi popravili se opravi najbolj temeljit pregled.