Буровые установки rc бурение

Вот уже лет десять работаю с буровыми установками rc бурение, и до сих пор встречаю заблуждение, будто обратная циркуляция — это просто модификация классического роторного бурения. На деле же принцип отбора керна без подъема колонны кардинально меняет подход к разведке на глубинах свыше 400 метров.

Технические нюансы, о которых редко пишут в инструкциях

Наш первый контракт с Группа Ханьфа в 2018 году показал, как важен подбор переходников для двойной трубы. В спецификациях пишут про диаметры 122-200 мм, но никто не предупреждает, что при переходе с HQ на PQ нужно менять не только адаптеры, но и регулировать частоту вращения шламового насоса.

Кстати о насосах — помните старые установки СБУ-125? Мы в прошлом году модернизировали три таких агрегата под rc бурение, установили пневмозатворы от Ханьфа. Результат: скорость проходки выросла на 40%, но пришлось полностью пересчитать гидравлическую схему. Оказалось, производитель рекомендует давление 2.1 МПа, а реально стабильная работа идет на 1.8-1.9 МПа.

Особенно критичен подбор шарошечных долот — для алмазных месторождений Якутии мы через сайт hanfagroup.ru заказывали модификации с усиленными опорами качения. Там же нашли полезные технические заметки по калибровке эжекторов, которые обычно нигде не публикуют.

Практические кейсы с месторождений

На медном месторождении Удокан в 2020 году столкнулись с аномальным износом уплотнений в зоне вечной мерзлоты. Стандартные тефлоновые кольца выходили из строя за 50-60 метров проходки. Инженеры Ханьфа предложили экспериментальные композитные уплотнения — довели ресурс до 180 метров, но пришлось перейти на специальную смазку.

А вот на золоторудном объекте в Красноярском крае провалились с адаптацией буровые установки rc для бурения в трещиноватых породах. Обратная циркуляция давала обрушение стенок скважины — спасли только цементация по технологии струйной инжекции, которую как раз описывают в решениях для горнодобывающей промышленности на их портале.

Сейчас анализируем керн с глубины 550 метров с месторождения в Мурманской области — там система отбора проб показала эффективность 92% против 78% у стандартного роторного бурения. Но интересно, что разница видна только при анализе мелких фракций до 0.5 мм.

Ошибки при выборе оборудования

Часто вижу, как покупают установки с запасом мощности ?на вырост? — например, берут компрессор 35 бар для работ на 25 бар. В теории логично, но на практике это приводит к преждевременному износу пневмосистемы из-за постоянной работы дросселей.

Еще один момент — экономия на системе очистки шлама. Мы в 2019 году попробовали использовать циклонные сепараторы вместо стандартных вибросит — выиграли в стоимости, но потеряли 15% образцов мелкой фракции. Пришлось возвращаться к классической схеме с двухуровневой очисткой.

Кстати, в каталоге Ханьфа есть хорошие комбинированные установки для rc бурение — те, что могут работать и с пневмоударниками, и с гидравлическими двигателями. Но мало кто читает примечание про необходимость модернизации системы промывки при переходе между режимами.

Нюансы работы в сложных условиях

В карьерах Кузбасса с высокой обводненностью столкнулись с интересным эффектом — при бурении с обратной циркуляцией в известняках вода из формации смешивалась с буровым раствором и резко снижала эффективность пневмотранспорта. Решение нашли эмпирическим путем: добавили в систему дополнительный дегазатор после сепаратора.

Температурные расширения — отдельная головная боль. При работе на глубинах свыше 600 метров в условиях Сибири металл колонны дает удлинение до 1.2 метра. Стандартные компенсаторы не всегда справляются — пришлось разрабатывать кастомные решения совместно с техотделом Ханьфа.

Сейчас тестируем новую систему мониторинга вибраций для буровые установки rc — предварительные данные показывают, что амплитуда колебаний при проходке кварцитов превышает расчетные значения в 1.7 раза. Возможно, придется пересматривать требования к балансировке роторного механизма.

Перспективы технологии и наши эксперименты

Последние два года экспериментируем с комбинированным бурением — начинаем скважину обычным роторным способом, а с глубины 200 метров переходим на RC. Экономия получается около 18% по времени, но есть сложности с совместимостью инструмента.

Интересные данные получили по износу буровых штанг — при обратной циркуляции ресурс выше на 30-40% compared с прямым бурением, но только при использовании штанг с внутренним полимерным покрытием. Обычные стальные аналоги показывают обратную динамику.

Сейчас изучаем возможность интеграции системы автоматического отбора керна — в Афуруика как раз анонсировали прототип для глубокого бурения. Если удастся решить проблему с заклиниванием пробоотборника в неравномерных породах, это будет прорыв для всей отрасли.