МОБИЛЬНЫЙ БУРОВОЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН В ГЕОЛОГИЧЕСКИХ СТРУКТУРАХ

Предложение относится к горной промышленности и может быть использовано в качестве мобильного технического средства для образования скважин и выработок различного назначения, проходимых преимущественно на неподготовленных рабочих площадках и при отсутствии энергетических источников для бурового процесса.
В настоящее время известны различные конструкции мобильных и полустационарных буровых комплексов, из которых наиболее характерным является комплекс, содержащий платформу и размещенные на ней агрегаты для выполнения процесса проходки скважины, в качестве оборудования используется гидравлически- или механически приводные рабочие органы в виде шнека или долота [Механическая установка ЗАО «Хуан Хуа», КНР, Сычуань, 2004.;/ Великий М.И., Техника бурения скважин комбинированными методами, М., Недра, 1977, с.50-53].
Существенными и очевидными недостатками указанного типа буровых установок является необходимость масштабной и дорогостоящей предварительной подготовки рабочей площадки: подъездные пути, планировка, водоотвод, водо- газо- энергообеспечение всего комплекса, что приводит к удорожанию работ, увеличению времени, трудо- и машинозатрат.
Наиболее близким по технической сущности является мобильный буровой комплекс для образования скважин в геологических структурах, содержащий бурильный агрегат, размещенный на подвижной платформе, где в качестве агрегата используется рабочее оборудование с генератором рабочего агента и рабочим породоразрушающим органом [RU №2178503,
Е21В 7/18, Е21С 37/16, 20,01,2002, А.Плугин;/ RU №2168599, 10,06,2001, А.Плугин].
Обладая определенным преимуществом перед аналогами, этот буровой комплекс обладает также существенным недостатком, который заключается в ограниченной технической оснащенности в зависимости от дополнительных источников энергообеспечения, что не позволяет эффективно вести работы в неподготовленных отдаленных районах, не имеющих источников энергии, транспортных и подъездных путей, специально подготовленной рабочей площадки, ограничивая, таким образом, технологические возможности использования этого бурового комплекса. Кроме того, известный комплекс не имеет технических средств для оперативной смены процессов и техники проходки и закрепления ствола скважины при постоянно меняющихся условиях в геологических горизонтах.
Технической задачей и положительным результатом мобильного бурового комплекса является повышение производительности, увеличение технической вооруженности комплекса для возможности оперативной смены схем проходки скважин и выработок в различных географических и климатических условиях, при отсутствии источников энергии на рабочей площадке.
Указанная техническая задача и положительный технологический результат достигаются за счет того, что разработанный мобильный буровой комплекс для образования скважин в геологических структурах, содержит бурильный агрегат, размещенный на подвижной платформе, при этом комплекс снабжен набором мобильных буровых аппаратов, модульным превентором и технической системой обслуживания и сопровождения процесса образования скважин, размещенной на полноворотной платформе транспортного средства преимущественно колесного типа.
Мобильный буровой комплекс оснащен технической системой обслуживания и сопровождения процесса, содержащей силовое крановое
оборудование для монтажа и демонтажа превентора, мобильных буровых аппаратов и колонны обсадных труб.
Мобильный буровой комплекс также оснащен аппаратами для выполнения противопожарных и санитарных работ, а также имеет приборы контроля состава и состояния бурового шлама и экологических характеристик рабочей площадки.
Мобильный буровой комплекс имеет систему управления, где в качестве приборов контроля используют жидкостный хроматограф с электрохимическим детектором, а также используют газоанализатор в виде газового хроматографа с спектрофотометром в световой области, в УФ-области и ИК-области спектра.
На фиг.1 представлен общий вид мобильного бурового комплекса;
На фиг.2 показан вид сверху этого комплекса.
Мобильный буровой комплекс содержит подвижную платформу 1 в виде преимущественно, колесного транспортного средства (фиг.1, 2), оборудованного полноворотной платформой 2, силовым крановым оборудованием 3, лебедкой 4 с запасом троса, трос-кабеля. На платформе 2 размещены мобильные буровые аппараты 5 в виде их технологического набора для проходки различных скважин в геоструктурах; для закрепления стенок скважины имеется набор обсадных труб 6 (свечи для колонны труб). Буровой комплекс также оснащен набором приборов 7 для контроля операций и регламента проходки скважины, состава и состояния бурового шлама и экологических характеристик на рабочей площадке, в состав приборов включены: жидкостный хроматограф с электрохимическим детектором; газоанализатор в виде газового хроматографа с спектрофотометром в световой области, в УФ-области и ИК-области спектра. Комплекс (фиг.2) также имеет противопожарное оборудование 8, санитарное оснащение 9, а также оснащен запасом топливных элементов 10 и 11 для мобильных буровых аппаратов 5, содержит вспомогательное подъемное оборудование 12 для стабилизации аппаратов 5, а также оснащен
модульным (из типовых элементов) превентором 13 для оборудования устья скважины и контроля центрирования аппарата 5 и колонны обсадных труб.
Мобильный буровой аппарат 5 имеет рабочий породоразрушающий орган 14, оснащенный сопловыми насадками, ориентированными под различными углами к забою, стенке скважины и к ее устью.
Работа мобильного бурового комплекса осуществляется следующим образом. Технически оснащенный (как указано выше) буровой комплекс доставляют на участок, где намечена проходка скважины (геодезической, разведочной, промысловой); с помощью кранового оборудования 3 монтируют превентор 13 на устье и с помощью оснащенного топливными элементами 10 (11) бурового аппарата 5 осуществляют проходку скважины, при этом разрушение породы на забое ведут с помощью рабочего органа 14 аппарата 5 и с помощью струй рабочего агента, истекающих под давлением из сопел рабочего органа 14 под различными углами.
При проходке неустойчивых горизонтов одновременно осуществляют закрепление стенки скважины с помощью колонны обсадных труб 6, которыми также закрепляют стенки скважины на всю пройденную глубину.
Наличие полноворотной платформы 2 на транспортном средстве позволяет вести проходку куста скважин с одной стоянки без специальной подготовки рабочей площадки, при этом угол наклона осей скважин можно выбирать от вертикали до горизонтального направления, что делает мобильный буровой комплекс многофункциональным технологическим средством, имеющим весь комплект необходимого оборудования для автономной работы в любых условиях необорудованных площадок и при отсутсвии энергообеспечивающих источников.