Принцип бурения скважин: Технология бурения скважин на воду: процесс, особенности, методика.

устройство и принцип работы. бурение, скважина. НПО КВО

Главной составляющей в системе водоснабжения частного или загородного дома является скважина. Ее принцип работы заключается в откачивании воды из последней колонны обсадных труб, которая внедрена в земную поверхность до аквифера. Чтобы понять принцип действия скважины, необходимо знать, каким способом производилось бурение. Ведь функционирование каждой скважины начинается с бурения.

Типы бурения скважин

Способы бурения скважин обычно берут свое название от инструментов, которым производятся данные работы. Изначально выбирается идеально место, а после исходя из финансовой стороны и типа пород, выбирается тип бурения:

1. Алмазное – с использованием армированных алмазов. Используется изредка из-за высокой цены.
2. Турбинное – с использованием турбобура, который при каждом обороте турбины совершает поступательное движение.
3. Электробурное – хорошо контролируется с поверхности, но необходим источник питания.
4. Гидродинамическое – отличный способ для установки оборудования без фильтра, а также в том случае, если необходимо придерживаться определенной формы.
5. Винтовое – для работы с мягкими породами, которые вкручиванием оборудования разрушаются и после поднимаются на поверхность. Подойдет только для скважин, расположенных недалеко от поверхности. Такой метод бурения пользуется большим спросом, но будет совершенно бесполезен, если столкнется с твердыми породами.
6. Пневмоударное – с использованием пневмоударника для скважин, расположенных ближе к земной поверхности. Затрачивает большое количество электроэнергии, поэтому не особо приветствуется.

Скважина на воду: принцип работы

Буровое оборудование и сооружения для бурения скважин по мере выработки грунта производит укрепление стенки ствола обсадными трубами определенного размера. Труба может быть выполнена из стали или пластика. В нижней части обсадных труб на одинаковом расстоянии проделываются отверстия, а после трубы обматываются сетчатой фильтрацией для песчаного аквифера.

От известкового аквифера трубы защищают перфорированной установкой. Это необходимо для того, чтобы стенки не осыпались.

Если будет регулярно происходить обвал, то это сначала загрязнит воду, а после и вовсе приостановит функционирование скважины. Водный поток из аквифера под воздействием гидравлического давления стремится в скважину и останавливается на определенном уровне, носящем название «статический».

Выше вода поднимается благодаря работе насосов, которые между собой различаются в зависимости от технических условий. Насос может быть поверхностный для подачи воды с глубины до 10 метров или погружной, который опускается в саму скважину.

Погружной насос, чаще всего, оборудован дополнительными устройствами, которые не позволяют насосу работать без воды, а скважина оснащается герметичным оголовком. Насос необходимо подключить к водоснабжению, чтобы по итогу вода из скважины попала наружу. Выбор насоса является важнейшей частью в функционировании скважины, поэтому, его необходимо выбирать внимательно.

Обустройство скважин производится по специальным схемам, которые разрабатываются с учетом геолого-гидрологических условий местности и в соответствии с требованиями объекта водоснабжения. Схема скважины на воду составляется профессионалами.

Устройство скважины на воду:

• водозаборное сооружение. Имеет сетку и обратный клапан;
• всасывающая магистраль насоса, через которую водный поток попадает в насос;
• насос, всасывающий воду и поднимающий ее выше;
• датчик давления;
• мембранный напорный бак, защищающий от напора воды;
• электромотор.

Технология бурения скважин на воду

Технология бурения на воду. Виды скважин

Технологии бурения скважин на воду классифицируются по способу разрушения грунтовых пород и методу их извлечения на поверхность. В свою очередь, выбранный способ определяет набор оборудования и техники для устройства индивидуальной скважины на воду на дачном участке. Таким образом, именно технология бурения на воду с ее конкретными особенностями определяет конечную стоимость создания и обустройства источника воды на даче или участке загородного коттеджа. В некоторых районах Подмосковья и Твери, где водоносные слои представлены известковыми и песчаными горизонтами, наша компания осуществляет разработку артезианских (известковых) и фильтровых (песчаных) точек водоснабжения.

Технологии бурения на воду: классификация, особенности

Базовые принципы бурения скважин на воду сводятся к выбору технологии разрушения пород. Бурение производят шнековым, роторным или ударно-канатным способом. Выбор зависит от типа местности, ее геологических особенностей, глубины залегания подземных водоносных слоев, конкретного типа грунта на участке.

Виды скважин на воду: различия, преимущества

Геологические особенности местности определяют тип скважины на воду, которая может быть:

Кроме того, некоторые жители сельских районов все еще предпочитают добрый старый колодец.

Артезианская скважина (известковая)

Глубина артезианской скважины под воду зависит от уровня залегания подземных вод. Например, водоносные известняки в Московской области находятся от 20 до 100 и более метров от поверхности земли. Поэтому глубина бурения на воду в северных районах Подмосковья обычно составляет 20-25 метров, а на юге может достигать 200 метров. Для известкового источника характерно большое количество воды (до 10-15 куб.м/час) и долгий срок эксплуатации. Стоимость разработки артезианской скважины больше, чем фильтровой, поэтому иногда соседи по даче кооперируются и оборудуют один источник на несколько домов. Выбирая, где расположить скважину на участке, следует учитывать, что для ее разработки потребуется участие тяжелой техники, которой нужно обеспечить беспрепятственный подъезд. Наша компания использует оборудование на базе ЗИЛ-131. Чтобы буровая машина могла подъехать к объекту, потребуется дорожка шириной не менее 3 метров и площадка 4×6 метров для работы.

Фильтровая скважина (на песок)

Особенности бурения на воду в местности, где подземные воды проходят в песчаных слоях, позволяют заглубляться в грунт не более чем на 30 метров. Технология бурения шнековым способом состоит в одновременном разрушении породы и извлечении ее на поверхность. Дебет фильтрового источника намного меньше артезианского, но его вполне хватает для полива на даче и бытовых нужд.

«Правильная» скважина на воду, обустроенная под ключ, служит от 5 до 15 лет, а по окончании срока эксплуатации требует проведения специального вида работ по ее восстановлению. Сезонная эксплуатация, когда водой пользуются в течение 3-4 месяцев, а остальное время источник «простаивает», негативно сказывается на длительности его жизни. «Сезонная» скважина быстро заиливается, ее дебет уменьшается, и лет через семь она и вовсе выходит из строя. После того, как насос перестает качать воду из песчаного источника, обсадные трубы промывают под давлением с помощью специального оборудования.

Если этот метод «реанимации» не помогает, бурят новую точку. Поэтому, выбирая вид скважины на воду, лучше вложить средства в долгосрочный, артезианский, проект.

Абиссинский колодец

Абиссинский колодец является самым доступным вариантом водоснабжения. Если в случае разработки фильтрового или известкового источника порядок бурения на воду сводится к выбору места его обустройства, использованию тяжелой или малогабаритной техники и последующему запуску скважины, то для создания абиссинского колодца грунт просто «прокалывается» трубой с острым наконечником. Его глубина составляет не более 8-12 метров, но к преимуществам относится полная защищенность от грязи, спор, пыли, дождя.

Звоните прямо сейчас!

(4822) 45-21-31

Заказать звонок

Мы свяжемся с вами
в течение 10 минут

Современная технология для бурения скважины на воду

Получение воды для бытовых нужд и питья с помощью бурения скважин является самым быстрым и распространенным способом. На протяжении веков он совершенствовался и сегодня технология отработана в совершенстве, если конечно выполнением таких работ занимаются профессионалы.
Виды скважин
Различают 2 вида скважин на воду:

Неглубокие фильтровые. До 50 м бурения. По принципу действия аналогичны колодцам и предназначены для сбора грунтовых вод. При бурении земля вымывается, а в скважину обязательно устанавливают фильтр грубой очистки от примесей. Самые простые и быстро выполнимые в течение нескольких дней скважины.
Глубокие (до 1 км) артезианские. Для получения чистой воды из водоносных слоев (горизонтов). Сложный для выполнения – время бурения зачастую измеряется в неделях, но надежный на протяжении многих лет источник водоснабжения.
Технология
Можно разделить на две группы: самодеятельные, кустарные методы по принципу «своими руками – дешево и быстро» и бурение скважин профессионалами с помощью современной техники – дороже, но качественно и надежно.
К первой можно отнести:
Упрощенный вариант без обсадной трубы, полевой армейский способ, имеющий множество названий: «игла», «абиссинская», «свисток». Это забивная скважина глубиной в 5, максимум 10 м, получаемая с помощью твердого наконечника. С ее помощью можно накачать 5–10 л в минуту. Вряд ли стоит рассматривать ее в качестве приемлемого источника водоснабжения для любых нужд, тем более что качество обычно очень низкое, не отличается от воды в ближайших колодцах.
Бурение скважины глубиной до 20 м вручную, имеющимися в продаже относительно недорогими установками.
Так как такой метод хоть и непрост, но дешев и имеет массу поклонников (по крайней мере, на словах), то стоит остановиться на нем подробнее:
Сначала для исключения осыпания рыхлого верхнего слоя почвы роется шурф размерами примерно 1,5х1,5х2 м, который обшивается досками.
Над ним устанавливается вышка буровой установки, собирается штанга для бурения.
С помощью подъемника ее опускают в шурф и минимум 2 человека начинают ее вращать.
По мере погружения штанги примерно на 0,5 м ее поднимают каждый раз для очистки от грунта.
Плавающий в скважине грунт, песок вычерпывают.
Бурение прекращают после прохождения водоносного слоя.
Окончательно очищают скважину, опускают фильтр из мелкой металлической сетки, для защиты насоса он попадания песка.
В скважину опускают погружной насос со шлангами или водоподъемные трубы при наружном размещении насоса.
К недостаткам такого подхода следует отнести небольшой срок эксплуатации скважины в результате неизбежного заиливания, большие трудозатраты, не лучшее качество воды с первого водоносного горизонта.
Ко второй технологической группе относят бурение скважин на воду с использованием специальной техники, промышленных методов и расходных бурильных инструментов в зависимости от твердости или плывучести пород, обсадных труб, опыта и навыков профессиональных искателей воды. Только им под силу пробурить артезианские скважины глубиной в сотни метров, в соответствии с картированием водяных горизонтов, проведением необходимой разведки пробурить и обустроить обычную фильтровую скважину, которая будет выдавать воду приемлемого качества для любых целей на протяжении многих лет.

В закладки: постоянная ссылка.

Роторное бурение скважин — АО Гидроинжстрой

Принцип бурения связан с передачей кругового движения на буровую колонну с использованием поверхностного ротора. Для осуществления процедуры применяют специальную решетчатую вышку. На ней крепится оборудование для подъема и другие необходимые для работы системы установки. Специалисты могут использовать двигатель внутреннего сгорания либо электродвигатель в зависимости от особенностей оборудования. Ротор преобразует вращение приводного вала во вращение так называемого стола ротора. Часть этого элемента является съемной и при необходимости может заменяться на новую деталь в зависимости от типов труб, с которыми производится работа. Поскольку установка имеет небольшие габариты, ее можно разместить недалеко от загородного коттеджа. Такой вариант также подходит для приусадебных участков и жилых домов. Процесс роторного бурения вымывает грунт, на место которого продвигается установка. При необходимости буровая колонна наращивается мастерами, чтобы достигнуть нужной глубины. По завершению работ разборка устройства осуществляется в несколько этапов. Чаще всего приходится использовать для этих целей вышку.

Роторное бурение скважин цена

На роторное бурение скважин цена складывается из нескольких параметров:

• стоимости обсадных труб;
• проведению работ по бурению скважины;
• обсадки скважины трубами;
• прокачки скважины до появления визуально чистой воды.

Важна глубина, на которую планируется проводить работы. Кроме того, в стоимость закладывается проезд техники до участка, где будут проводиться работы. Чтобы сэкономить на стоимости роторного бурения скважин, можно воспользоваться акцией, которые проводятся компанией. Речь идет о сезонном снижении цен или оформлении рассрочки. Кроме того, скидку можно получить при заказе услуги для нескольких участков одновременно. Если речь идет о проведении воды в загородном коттедже, можно скооперироваться с соседями. Окончательную стоимость на роторное бурение скважин можно узнать у специалиста «Гидроинжстрой» после проведения замеров на участке.

Роторное бурение скважин на воду

Роторное бурение скважин на воду позволяет обеспечить бесперебойную подачу чистой воды, что особенно важно при нынешней экологической обстановке. Среди преимуществ данного способа специалисты выделяют:

• поступление воды в большем объеме. Производительности качественно сделанной скважины хватит на полноценное обеспечение водой загородного дома и приусадебного участка, а также на наполнение резервуаров;
• долговечность. При правильном выборе качественных материалов скважина прослужит несколько десятилетий. При этом устройство требует минимального ухода;
• подача стабильного объема воды. Возникновение экстренных ситуаций в данном случае исключено;
• подача воды высокого качества, на которое не может повлиять расположение поблизости свалок, сточных вод, выгребных ям и других негативных факторов.

Выбор способа бурения скважины напрямую обуславливается местными гидрологическими условиями и глубиной залегания водоносного грунта. В регионах с глинистым грунтом целесообразнее всего использовать именно такой эффективный способ.

Роторное бурение скважин с прямой промывкой

Данная технология используется, когда необходимо освободить шахту от ненужной выработанной породы. Вода вымывает грунт, стекая по стенкам ствола и трубе. Подача жидкости осуществляется самотеком. В результате процедуры раствор с частицами выработанной породы откачивается вакуумным насосом через специальное отверстие в бурильной установке. Когда жидкость поднимается на поверхность, она фильтруется в специальной емкости. Использование воды для промывки также позволяет охладить инструмент. Среди преимуществ бурения с прямой промывкой выделяют:

• отличное качество работ;
• оперативность;
• экономичность, в том числе на материалах.

Важно отметить, что работы с промывкой допускаются только на значительной глубине. Кроме того, они будут эффективны при бурении сыпучих пород. Обращаясь в «Гиброинжстрой», клиенты получают качественную услугу, оказанную в заранее оговоренные сроки. Перед началом проведения работ специалисты проведут замеры на участке, что позволит скорректировать план до начала бурения скважины при необходимости. Доверяя бурение скважин профессионалам, можно всегда быть уверенным в качестве подаваемой воды. Заказать услуги по роторному бурению скважин на воду можно в специализированной компании «Гидроинжстрой». Чтобы узнать об особенностях процедуры, достаточно связаться со специалистом, позвонив по телефону, отправив запрос по электронной почте или заполнив форму заявки на сайте. БУРЕНИЕ СКВАЖИН НА ВОДУ

Гидробурение (бурение с промывкой): мифы и реальность технологии.

Собственная скважина — это один из наиболее удобных способов организации водоснабжения в отсутствии централизованных инженерных сетей. При этом следует отметить, что для бурения скважины применяется несколько технологий, различающихся сроками работ, используемым инструментом и т. д. В последние годы все более востребованным становится метод гидробурения скважин на воду. Его популярность объясняется множеством преимуществ, к числу которых можно отнести:

• отсутствие ограничений по типу грунта;
• возможность выполнения работ на ограниченной площади;
• высокую скорость бурения скважин с промывкой — до 100 метров в день;
• безопасность для участка и ландшафтного дизайна;
• оптимальную стоимость услуги.

Чтобы было понятнее, чем обуславливаются эти и другие преимущества методики, необходимо подробнее рассмотреть технологию бурения с промывкой.

Как выполняется гидробурение скважин?

При бурении скважин данным методом используются малогабаритные бурильные установки (МБУ), основными элементами которых является каркас, силовой агрегат, вертлюга и рабочий инструмент. В качестве последнего применяются бурильные штанги и головки. При этом важный момент состоит в использовании технической жидкости (чаще всего обычной воды). Жидкость самотеком стекает в скважину и одновременно решает две задачи — во-первых, размягчает и вымывает грунт, а во-вторых, охлаждает рабочие поверхности бурильного инструмента.

Если ознакомиться с видео, на котором заснят процесс гидробурения скважин, можно заменить, что во время работ происходит постоянный круговорот воды. Смесь воды и размытого грунта поднимается из скважины с помощью насоса, после этого жидкость поступает в приямок, где частицы грунта осаживаются. После этого вода снова поступает в скважину.

Кроме того, существует технология бурения скважины на воду с промывкой без приямка. Она более удобна. Во-первых, в этом случае нет необходимости копать приямок, а это экономит время. А во-вторых, по завершении работ на участке на остается никаких повреждений.

Бурение с промывкой: мифы и реальность

Технология гидробурения на воду завоевала популярность сравнительно недавно. И как все новое она стала причиной появления многих мифов. Рассмотрим подробнее некоторые из них.

1. Миф №1 — гидробурение подходит только для неглубоких скважин. В реальности дело обстоит с точностью до наоборот. С помощью данного метода можно бурить бытовые скважины до 250 метров (а промышленные и еще более глубокие). Но как показывает практика, необходимости в этом нет — обычно глубина бытовой скважины составляет 20-100 метров.
2. Миф №2 — цена гидробурения высока. На самом деле это не так. Данная технология, в отличие от других методов, не требует использования обсадной трубы во время бурения. Это положительно сказывается на итоговой стоимости работ. Дополнительно же стоит отметить, высокую скорость бурения, что тоже снижает цену услуги.
3. Миф №3 — гидробурение не позволяет во время увидеть водоносный слой. Если специалисты буровой компании определяют водоносный слой только по виду извлеченного грунта, то они не специалисты, а дилетанты. При наличии гидрогеологической карты, профессиональных знаний и навыков, гидробурение показывает отличные результаты.

Можно еще очень долго говорить о преимуществах этой технологии, но лучше просто воспользоваться услугой и на практике оценить ее плюсы. После этого у вас не останется никаких сомнений в правильности сделанного выбора.

Скважина может быть у вас уже завтра, звоните по номеру: +7 (910)-732-35-25

Насколько глубоки могут быть сверхглубокие скважины и что искали внутри Земли СССР и США?

• Марк Пайзинг
• BBC Future

12 мая 2019

Автор фото, Getty Images

В годы холодной войны СССР и США соревновались во многих областях — в том числе и в том, кто пробурит самую глубокую скважину. Зачем они это делали и чего достигли?

Леса и озера, снег и мгла Кольского полуострова, лежащего за Полярным кругом, делают этот не самый приветливый уголок России подходящим местом для сказки. Страшной сказки.

Про это невольно думаешь, когда среди великолепной природы наталкиваешься на развалины заброшенного советского научно-исследовательского центра.

Внутри руин постепенно разваливающегося здания обнаруживается тяжеленная на вид, ржавая металлическая крышка, словно вросшая в бетонный пол и для надежности закрепленная толстыми и такими же заржавевшими болтами.

Некоторые считают, что под ней — вход в ад.

Но на самом деле это Кольская сверхглубокая скважина — согласно Книге рекордов Гиннесса, самое глубокое вторжение человека в земную кору, самая глубокая горная выработка в мире, самая глубокая дырка, которую пробурил в своей планете человек. В данном случае — советский человек.

Ее бурили долго, на протяжении 20 лет. Начали 24 мая 1970 года, и к 1990 году глубина скважины достигла 12 262 метров.

Это действительно очень глубоко. Так глубоко, что ходит легенда: если опустить в скважину микрофон (такой, чтобы выдержал температуру в 200 градусов по Цельсию), то можно услышать стоны и крики грешников в аду.

С другой стороны, для нашей планеты это совсем не глубоко — буровая установка за 20 лет преодолела земную кору лишь на треть. До мантии было еще очень далеко, когда все работы были свернуты из-за хаоса эпохи распада Советского Союза.

Но СССР был не одинок в попытке досверлиться как можно глубже, а если получится — и до мантии. В годы холодной войны сверхдержавы (Советский Союз и США) соперничали и в этом.

А теперь пришла очередь Японии.

«Бурение началось в годы существования железного занавеса», — говорит Ули Хармс из Международной программы континентального научного бурения, который в то время был молодым ученым, работавшим в немецком проекте, конкуренте Кольской скважины.

«И, конечно, мы соревновались друг с другом. Нас мотивировало и то, что русские не делились ни с кем своими данными».

«Когда они начали бурение, они утверждали, что нашли свободную воду — но большинство ученых им тогда не поверило. Среди ученых Запада существовало общее мнение, что кора на глубине 5 км настолько плотная, что вода не может проникнуть сквозь нее».

А что говорят сейчас японцы? «Главная цель нового проекта — получить реальные образцы мантии, ее современного состояния», — говорит Шон Токзко, программный менеджер Японского агентства мореземлеведческой науки и техники.

«В таких странах, как Оман, мантия лежит ближе к поверхности, но там это мантия, которой миллионы лет. Есть же разница между живым динозавром и костями динозавра, превратившимися в окаменелости, правда?»

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Кольская сверхглубокая скважина расположена в Мурманской области, в 10 километрах к западу от города Заполярный

Если представить себе Землю в виде луковицы, то ее внешняя твердая оболочка, земная кора — как тонкая луковичная шелуха, ее толщина всего лишь 40 км.

За ней лежит (в диапазоне от 30 до 2900 км от земной поверхности) мантия, занимающая около 80% объема Земли. И в самом центре планеты находится ядро.

Как и космическая гонка, соревнование за то, кто глубже проникнет в земную толщу, демонстрировало инженерную мощь, обладание продвинутыми технологиями и вообще «всё наилучшее».

Ученые стремились проникнуть туда, где до них никто никогда не был. Этот научный эксперимент позволял рассчитывать на результаты, которые могли перевернуть наши представления о Земле.

Образцы породы, которые вытаскивали на поверхность из этих сверхглубоких скважин, потенциально были столь же важны, как и то, что астронавты НАСА привезли с Луны.

Разница лишь в том, что здесь победителями были не американцы. В общем, сказать по правде, не победил никто.

США начали бурить первыми. В конце 1950-х организация с чудесным названием American Miscellaneous Society («Американское общество всякого-разного») выступила с первым серьезным планом добраться до мантии.

«Общество» было сформировано на базе неформальной группы джентльменов, собиравшихся для того, чтобы выпить вместе. Кроме того, эти джентльмены были ведущими американскими учеными.

Их план по бурению земной коры вплоть до самой мантии получил название «Проект Мохол» (Project Mohole) в честь хорватского ученого Андрии Мохоровичича, который ввел в оборот термин «разрыв Мохоровичича» (в разных источниках — «поверхность Мохоровичича», «граница Мохо», граница земной коры и мантии).

(Слово «Мохол» составное: первая его часть «мо» — это дань Мохоровичичу, вторая, «hole», — «дыра», «скважина» по-английски. — Прим. переводчика).

Вместо того, чтобы бурить глубокую-глубокую скважину, американская экспедиция (за работой которой наблюдал и писал репортажи знаменитый писатель Джон Стейнбек) решила произвести бурение дна Тихого океана в районе острова Гуадалупе (Мексика), где глубина составляла около 3,5 км.

Объяснение простое: земная кора на океанском дне тоньше. Проблема только в том, что участки с самой тонкой корой расположены там, где океан самый глубокий.

Автор фото, Rakot13/CC BY-SA 3.0

Подпись к фото,

Дыра от бурения Кольской сверхглубокой скважины и поныне существует, но она надежно закрыта, закручена на совесть

Советский Союз начал бурение за Полярным кругом в 1970-м (начало работ было приурочено к 100-летию со дня рождения Ленина. — Прим. переводчика).

А в 1990-м в Баварии заработал немецкий проект — «Немецкая программа континентального глубокого бурения» (KTB). Немцы добрались до глубины 9 км.

Так же, как и с полетами на Луну, проблема состояла в том, что такого раньше просто не делали — всю технологию приходилось выстраивать с нуля.

Когда в 1961 году в рамках «Проекта Мохол» началось глубоководное бурение океанского дна, до подобной добычи нефти и газа еще было очень далеко — технологии, которые сегодня лежат в основе этого процесса, еще просто не были изобретены (например, динамическое позиционирование, позволяющее судну оставаться все время на месте — прямо над скважиной).

Инженерам «Проекта Мохол» тогда приходилось много импровизировать. Они придумали и установили систему гребных винтов вдоль бортов бурового судна, чтобы удерживать его в нужной позиции.

Что касается наибольших трудностей, с которыми пришлось столкнуться немецким инженерам, то это была необходимость бурить скважину настолько вертикально, насколько это возможно.

То решение, к которому они пришли, теперь считается стандартной технологией в нефтяной и газовой промышленности по всему миру.

«Из опыта русских было понятно, что вы должны бурить как можно более вертикально, потому что иначе вы обречены на неполадки буровой установки», — говорит Ули Хармс.

Было решено разработать системы вертикального бурения. Сейчас они считаются промышленным стандартом, но изначально были придуманы KTB — и работали вплоть до глубины в 7,5 км.

Затем, на протяжении последних полутора-двух километров, скважина отклонилась от вертикальной линии почти на 200 м.

Автор фото, Alexander Tumanov/TASS/Getty Images

Подпись к фото,

Октябрь 1986 года. На бурении Кольской сверхглубокой

«Мы попробовали использовать некоторые русские технологии в конце 80-х — начале 90-х, когда Россия стала более открытой страной и хотела сотрудничать с Западом, — добавляет Хармс. — К сожалению, тогда было невозможно вовремя получить необходимое оборудование».

Все эти экспедиции закончились до той или иной степени разочарованиями, фальстартами и закупорками.

Потом были высокие температуры, с которыми оборудование не справлялось на большой глубине, потом были расходы, потом была политика — всё это сказывалось на осуществлении мечты ученых бурить все глубже и глубже, чтобы побить рекорд глубины скважины.

За два года до того, как Нил Армстронг ступил на поверхность Луны, американский Конгресс отменил финансирование «Проекта Мохоул», поскольку расходы на бурение вышли из-под контроля.

Те образцы базальта, которые «Проект» сумел поднять на поверхность, обошлись бюджету примерно в 40 млн долларов в переводе на деньги сегодняшнего дня.

Но и кольское бурение продлилось ненамного дольше. Оно было окончательно остановлено в 1992 году, когда бур достиг слоев с температурой 180 градусов по Цельсию. Это было вдвое выше, чем ожидалось найти на этой глубине. Дальнейшее бурение не представлялось возможным.

Учитывая то, что к тому времени СССР уже развалился, деньги на подобные проекты найти было невозможно.

Еще через три года научно-исследовательский центр был закрыт навсегда. Теперь его посещают только особо любопытные туристы и искатели приключений — вид у него, мягко говоря, заброшенный.

И немецкая скважина разделила судьбу остальных проектов сверхглубокого бурения. Огромная установка еще стоит — на потеху туристам. Объект превращен в нечто вроде колеса обозрения или художественной галереи.

Когда голландский художник Лотте Хиван спустила микрофон, защищенный тепловым экраном, в немецкую скважину, он донес на поверхность какой-то далекий грохот — звуки, которые даже ученые не в состоянии объяснить.

Эти звуки, как говорит Лотте, заставили ее почувствовать себя очень маленькой: «этот огромный шар, на котором мы живем, впервые в жизни показал мне, что он тоже живой, и звук этот невозможно забыть».

«Некоторые считают, что такие звуки могут доноситься из ада. Другие говорят, что это дышит планета», — добавляет она.

«У нас был план пробурить скважину глубже, чем советская, — рассказывает Хармс. — Но нам не удалось достигнуть глубины в 10 км за время, для этого отведенное».

К тому же в том месте, где мы бурили, [под землей] было гораздо жарче, чем там, где это делали русские. И стало ясно, что если мы пойдем еще глубже, для нас это будет куда трудней».

«К тому времени это тоже было начало 90-х, начало процесса унификации Германии, на который требовались большие деньги. Поэтому расходы на наш проект просто нельзя было оправдать».

Невозможно отделаться от ощущения, что подземная гонка «Кто первым доберется до мантии» — своего рода новая версия знаменитого романа Жюля Верна «Путешествие к центру Земли». Хотя ученые и не рассчитывали найти спрятанные под землей пещеры с динозаврами, они все равно говорили о своих проектах как об «экспедициях».

«Мы смотрели на это как на экспедицию, потому что для подготовки и осуществления проекта требовалось время, — рассказывает Хармс. — Ну и потому что вы действительно отправлялись в неизведанный мир, где никто никогда раньше не был. Для современного человека это очень необычно».

«Там, на глубине, вы все время находите что-то, что удивляет вас — особенно если добуриться до действительно очень глубоких слоев земной коры».

«Говоря о KTB или о Кольской сверхглубокой скважине, надо признать, что теории, стоящей за целями проекта, уже исполнилось 30-40 лет к тому времени, как началось бурение».

«Эти проекты можно сравнить с полетами на другие планеты, — говорит Деймон Тигл, профессор геохимии Национального океанографического центра в Саутгемптонском университете, принимающий участие в современном японском проекте. — Они — чисто научные инициативы, и вы никогда до конца не знаете, что в итоге найдете».

«При работе над скважиной №1256 [пробуренной в рамках проектов Deep Sea Drilling Project (DSDP, «Проект глубоководного морского бурения») и Ocean Drilling Program (ODP, «Программа океанского бурения»)], мы были первыми, кто увидел нетронутую океанскую кору. Это было захватывающе. Всегда сталкиваешься с чем-то неожиданным».

Автор фото, Rakot13/CC BY-SA 3.0

Подпись к фото,

Начиная с 1990-х, научно-исследовательский комплекс Кольской сверхглубокой постепенно приходил в упадок и теперь просто заброшен и разрушается

Сегодня одним из наиболее важных проектов Международной программы океанографических открытий (IODP) можно назвать «M2M-MoHole to Mantle» («M2M — «Мохол к мантии»). Как и в старом «Проекте Мохол», ученые планируют пробурить океанское дно, где земная кора толщиной всего около 6 км.

Цель проекта ультраглубокого бурения, на который выделен 1 млрд долларов, — впервые в истории человечества достичь мантии и достать ее образцы.

Полученные данные могут изменить представления об устройстве нашей планеты, позволить по-новому взглянуть на сложные процессы, которые происходят в глубине Земли (Японии, постоянно страдающей от разрушительных стихийных бедствий, это особенно важно, так как поможет более точно прогнозировать приближающиеся землетрясения, цунами и вулканические извержения. — Прим. переводчика).

«Чтобы сделать это, потребуется полная поддержка со стороны японского государства», — подчеркивает Тигл, участвующий в проекте.

Имея в виду этот будущий проект, еще в 2005 году японцы построили специальный исследовательский корабль «Тикю» («Земля»), буровое судно четвертого поколения.

«Тикю» с тех пор принял участие во множестве самых разных исследований. Он использует систему GPS и шесть управляемых компьютером сопел, которые могут менять позицию огромного судна с шагом всего лишь 50 см.

«Сверхглубокие скважины помогли нам узнать много нового о толстой континентальной земной коре, — говорит программный менеджер Японского агентства мореземлеведческой науки и техники Шон Токзко. — Теперь мы пытаемся побольше узнать о границе между корой и мантией».

«На данном этапе необходимо сделать правильный выбор — где бурить. Есть три района-кандидата — у берегов Коста-Рики, Гавайев или Бахи (Мексика)».

В каждом из трех случаев это определенный компромисс между глубиной океана, расстоянием до места бурения и необходимостью иметь базу на берегу, которая будет поддерживать эту круглосуточную морскую операцию стоимостью в миллиард долларов.

«Инфраструктуру можно построить, но на это требуются и время, и деньги», — добавляет Токзко.

«По большому счету главная проблема — в расходах, — говорит Хармс. — Такие экспедиции невероятно дорогостоящи, и поэтому их трудно повторить».

«Они могут обходиться в сотни миллионов евро — и из этой суммы только очень малый процент идет на научные исследования как таковые. Остальное — на развитие технологий и на сами операции. Нам нужны заинтересованные политики, которые смогут разъяснять ценность этих экспедиций».

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.

Способы бурения скважин на воду.

Бурение скважин на воду – трудоёмкий процесс, который требует не только опыта и оборудования, но и знания техник и методов бурения. Бурение – это общий термин, а не единый процесс. Типов бурения несколько, выбор конкретного из них должен основываться на ряде факторов.

Способы бурения скважин.

Основные типы бурения скважин на воду – это:

• Вращательный.
• Ударно-канатный

Каждый из типов бурения включает в себя несколько способов. Самым распространенным типом бурения скважин является вращательный. Он, в свою очередь, выполняется тремя способами: шнековым, роторным и колонковым. Вращательные способы бурения являются наиболее дешевыми, но, в то же время, наиболее эффективными.

В некоторых случаях особенности грунта вынуждают использовать ударно-канатный способ бурения.

Ударно-канатный способ бурения.

Суть способа сводится к простому алгоритму, груз (ударный снаряд) находится в подвешенном состоянии, с инструментального барабана он подается в забой и под тяжестью своей массы пробивает почву в глубину. На ударном снаряде находится долото, которое, в зависимости от типа грунта, делится на несколько видов: плоские, двутавровые, зетовые, округляющие, крестовые, пирамидальные и эксцентричные. Иногда, для утяжеления используется ударная штанга. По мере необходимости ствол скважины очищается от шлама.

Роторный способ бурения скважин.

В скальных и полускальных грунтах применяется роторный способ бурения скважин. Принцип роторного бурения заключается в следующем: двигатель или газотурбинный аппарат вращает ротор, ротор вращает рабочую часть, которая разрушает грунт. При роторном бурении обязательная промывка скважин, потому бурение зимой может быть крайне сложным.

Бурение скважин вращательным роторным способом имеет существенное преимущество – большая скорость работы.

Шнековое бурение скважин.

Еще одним способом вращательного бурения является шнековое. Шнек, представляющий из себя стержень с лопастями, ввинчивается в грунт, подавая его на поверхность. Применяется только в мягких грунтах ля бурения на малую глубину. Выбор способа бурения зависит от грунта, в котором необходимо проводить работы. Компания «АкваБур» занимается бурением уже более десяти лет. Мы бурили по всей Московской и прилегающим областям. Мы знаем не только примерную глубину залегания водоносных слоев, но и особенности геологических слоев по районам, потому выполним работу быстро и без осложнений.

Сверлильный станок

PDF: Радиально-сверлильный станок, типы, принцип работы, детали, механизм • Tri-State Fabricators

Сверлильный станок: Это станок, который используется для сверления отверстий в компонентах или заготовках с помощью сверла биты.

Сверла также называются многоточечными режущими инструментами, которые могут быстро влиять на скорость съема материала (MRR), то есть одноточечный режущий инструмент (например, тот, который используется в токарном станке) может удалять материал медленно, тогда как , многоточечный режущий инструмент удаляет материал с большей скоростью и тем самым увеличивает MRR.

2. Строительство сверлильного станка:

Детали следующие.

1. Основание (станина):

Основание изготовлено из чугуна, который обладает высокой прочностью на сжатие, хорошей износостойкостью и хорошей поглощающей способностью (т.е. поглощает вибрации, возникающие во время работы) и для них по причинам, он действует как основа для сверлильного станка.

2. Столбец: Он расположен точно в центре основания, который может служить опорой для вращения поворотного стола и удерживания системы передачи энергии.

3. Поворотный стол: Он прикреплен к колонне, которая может удерживать тиски в захватах, и, таким образом, заготовка фиксируется в тисках для выполнения операции сверления.

Поворотный стол может перемещаться вверх и вниз посредством вращательного движения и может быть зафиксирован на колонне с помощью стопорной гайки.

4. Система передачи энергии:

Состоит из двигателя, ступенчатого шкива, клинового ремня и шпинделя. Передача мощности объясняется в работе сверлильного станка.

5. Ручное колесо:

При вращении маховика шпиндель перемещается вверх и вниз в вертикальном направлении, чтобы обеспечить необходимое количество подачи для работы.

Здесь вращательное движение преобразуется в поступательное с помощью механизма зубчатой ​​рейки, который был объяснен ниже.

6. Патрон: Используется для удержания сверла.

3. Принцип работы сверлильного станка:

Когда мощность подается на двигатель, шпиндель вращается и, таким образом, ступенчатый шкив, прикрепленный к нему, также вращается.На другом конце прикреплен еще один ступенчатый шкив, который переворачивается для увеличения или уменьшения скорости вращательного движения.

Теперь клиновой ремень помещается между ступенчатыми шкивами, чтобы приводить в действие передачу мощности. Здесь вместо плоского ремня используется клиновой ремень для повышения энергоэффективности.

Теперь вращается и сверло, которое было помещено в патрон и которое было соединено со шпинделем. При вращении шкивов вращается и шпиндель, который может вращать сверло.

Теперь, вращая маховик, шпиндель перемещается вверх и вниз в вертикальном направлении, чтобы обеспечить необходимое количество подачи для работы, и это сверло используется для проделывания отверстий в компоненте, помещенном в машинные тиски.

4.Приводной механизм сверлильного станка: зубчато-реечный механизм

Этот приводной механизм основан на реечно-шестеренном механизме.

реечный механизм в сверлильном станке

Когда маховик вращается, он преобразует вращательное движение в поступательное с помощью зубчатой ​​рейки.

Установка состоит из стойки (с мелкими канавками), шестерни, патрона и сверла. Сверло помещено в патрон, патрон соединен со стойкой, и когда маховик вращается, шестерня вставляется в канавки стойки [показано на рисунке ниже], и, таким образом, вращательное движение преобразуется в линейное движение. и поскольку этот механизм работает с помощью Rack and Pinion, он называется механизмом Rack and Pinion.

5.Типы сверлильных станков:

1. Радиально-сверлильный станок
2. Вертикальный сверлильный станок
3. Автоматический сверлильный станок
4. Многошпиндельный сверлильный станок
5. Станок для глубокого сверления
6. Чувствительный сверлильный станок
7. Портативный сверлильный станок
8. Станок сверлильный

6.Радиально-сверлильный станок

Сверлильный станок предназначен для выполнения круглых отверстий в компонентах с помощью сверл. Но радиально-сверлильный станок предназначен для сверления отверстий на заданном радиальном расстоянии, и это будет использоваться, когда размер компонента большой по высоте.

Когда компонент большой, он не может поместиться по своей конструкции в тисках станка. Следовательно, компонент необходимо положить на землю и повернуть радиальный рычаг сверлильного станка w. r.t компонент для выполнения операции.

Угол сверла составляет 118 градусов.

7. Принцип работы радиально-сверлильного станка:

При подаче питания шпиндель вращается вместе с двигателем. Радиальный рычаг регулируется в зависимости от типа работы и высоты заготовки. Шпиндель соединяется с патроном, а сверло помещается между губками патрона. Сверлильная головка настраивается на заготовку и подаётся подходящая подача.Тогда сверло очень легко входит в заготовку.

Приводной механизм: Реечный механизм

Когда маховик вращается, то шестерня, прикрепленная к стойке, также вращается, что может преобразовывать вращательное движение в линейное, а приводной механизм называется Реечным и Шестеренчатый механизм.

Радиально-сверлильный станок

8. Конструкция радиально-сверлильного станка:

Установка по существу состоит из

1. Основание
2. Колонна
3. Радиальный рычаг
4. Двигатель для подъема рычага
5. Подъемный винт
6. Направляющие
7. Двигатель для приводного сверлильного шпинделя
8. Сверлильная головка
9. Сверлильный шпиндель
10. Стол

• Основание: Он изготовлен из чугуна, который обладает высокой прочностью на сжатие и хорошей износостойкостью. Основание используется для поддержки сборки деталей на нем, а также поглощает вибрации, вызываемые деталями машины.
• Столбец: Он точно размещается на одном конце станины, которая может служить опорой для вращения радиального рычага на 360 градусов.
• Радиальный рычаг: Это рычаг, который соединен с колонной. Сверлильная головка перемещается от одного конца к другому по направляющим.
• Двигатель: Он устанавливается на сверлильную головку для приведения в действие рабочего блока (шпиндель сверла)
• Стол: Машинные тиски соединены с поворотным столом, который может удерживать заготовку для дальнейшей работы.
• Маховик или маховик: Он соединен со шпинделем, который используется для перемещения вверх и вниз относительно. заготовка.
• Приводная головка: Обычно она состоит из двух рычагов, которые, варьируя, могут увеличивать или уменьшать скорость патрона.
• Патрон: Один конец патрона соединен со шпинделем, а другой конец соединен со сверлом (инструментом).
• Инструмент — Сверло: Сверло используется для сверления отверстий в образцах.
• Заготовка: Она должна быть закреплена в тисках станка на столе.

Первоисточник

Определение, типы, части, принцип работы, операции, преимущества, недостатки, приложения [PDF]

На последнем занятии мы подробно обсудили фрезерный станок и его операции, тогда как в сегодняшней статье мы обсудим концепции сверлильной обработки вместе с его частями, преимуществами, недостатками и областями применения принципа работы.

Сверлильный станок:

Это станок, который используется для сверления отверстий в компонентах или заготовке с помощью сверл.

Сверла также называются многоточечными режущими инструментами, которые могут быстро влиять на скорость удаления материала (MRR), то есть одноточечный режущий инструмент (например, тот, который используется в токарном станке) может удалять материал медленно, тогда как , многоточечный режущий инструмент удаляет материал с большей скоростью и тем самым увеличивает MRR.

Линейная диаграмма сверлильного станка:

Линейная схема сверлильного станка показана ниже.

Детали сверлильного станка:

Детали сверлильного станка следующие.

• Основание
• Вертикальная колонна
• Поворотный стол
• Система передачи мощности (ступенчатый конический шкив)
• Рукоятка подачи сверла (маховик)
• Патрон
• Зажим стола
• Сверло
• Шпиндель

Пояснение к части сверлильного станка:

База:

Основание изготовлено из чугуна, который обладает высокой прочностью на сжатие, хорошей износостойкостью и хорошей поглощающей способностью (т.е.е. поглощать вибрации, возникающие во время работы), и по этим причинам он действует как основа для сверлильного станка.

Вертикальный столбец:

Он расположен точно в центре основания, который может служить опорой для вращения поворотного стола и удерживать систему передачи энергии.

Поворотный стол:

Он прикреплен к стойке, которая может удерживать машинные тиски в захватах, и, таким образом, заготовка фиксируется в машинных тисках для выполнения операции сверления.

Поворотный стол может перемещаться вверх и вниз посредством вращательного движения и может быть зафиксирован на колонне с помощью стопорной гайки.

Система передачи энергии:

Состоит из двигателя, ступенчатого шкива, клинового ремня и шпинделя. Передача мощности объясняется в работе сверлильного станка.

Рукоятка подачи сверла:

При вращении маховичка шпиндель перемещается вверх и вниз в вертикальном направлении, чтобы обеспечить необходимое количество подачи для работы.

Здесь вращательное движение преобразуется в поступательное с помощью механизма зубчатой ​​рейки, который описан ниже.

Патрон:

Используется для удержания заготовки. Как правило, патрон с 3 кулачками используется для удержания круглых компонентов, а патрон с 4 кулачками используется для удержания прямоугольных компонентов.

Зажим стола:

Используется для фиксации поворотного стола в желаемом месте.

Шпиндель:

Используется для удержания буровой коронки вместе с губками.

Сверло:

Это основная часть этого станка, которая используется для удаления материала в виде отверстий с поверхности заготовки.

Принцип работы сверлильного станка:

Когда мощность подается на двигатель, шпиндель вращается, и, таким образом, ступенчатый шкив, прикрепленный к нему, также вращается. На другом конце прикреплен еще один ступенчатый шкив, который переворачивается для увеличения или уменьшения скорости вращательного движения.

Теперь клиновой ремень помещается между ступенчатыми шкивами, чтобы приводить в движение передачу мощности. Здесь вместо плоского ремня используется клиновой ремень для повышения энергоэффективности.

Теперь вращается и сверло, которое было помещено в патрон и которое было соединено со шпинделем. При вращении шкивов вращается и шпиндель, который может вращать сверло.

Теперь, вращая маховик, шпиндель перемещается вверх и вниз в вертикальном направлении, чтобы обеспечить необходимое количество подачи для работы, и это сверло используется для проделывания отверстий в компоненте, помещенном в станок. порок.

Привод сверлильного станка:

Этот приводной механизм основан на механизме реечной передачи.

реечный механизм в сверлильном станке

Когда маховик вращается, он преобразует вращательное движение в поступательное с помощью рейки и шестерни.

Установка состоит из стойки (с мелкими канавками), шестерни, патрона и сверла. Сверло вставлено в патрон, патрон соединен со стойкой, и когда маховик вращается, шестерня вставляется в канавки стойки [показано на рис.] и, таким образом, вращательное движение преобразуется в линейное движение, и поскольку этот механизм работает с помощью зубчатой ​​рейки и шестерни, называемой механизмом рейки и шестерни.

Типы сверлильных станков:

Ниже приведен список сверлильных станков, которые используются в промышленности для производства материалов.

• Радиально-сверлильный станок
• Вертикальный сверлильный станок
• Многошпиндельный сверлильный станок
• Станок для глубокого сверления
• Чувствительный сверлильный станок
• Переносной сверлильный станок
• Многосверлильный станок

Описание вышеперечисленных типов сверлильных станков приведено ниже. следует.

Радиально-сверлильный станок:

Радиально-сверлильный станок используется для сверления отверстий в компонентах, но он сильно отличается от обычного сверлильного станка. Радиально-сверлильный станок имеет рычаг, который может вращаться в заданном радиусе.

Радиально-сверлильный станок

Если компонент большой, и если он не может удерживаться на рабочем столе, то этот компонент нужно положить на землю и, вращая радиальный рычаг, выполнить операцию.

Вертикальный сверлильный станок:

Используется для сверления отверстий среднего размера в компонентах.Он тяжелее и крупнее сверлильного станка Sensitive.

Вертикальный сверлильный станок.Фото: IndiaMart.

Большое количество оборотов шпинделя и подачи может быть доступно для различных видов работ.

Вертикальный сверлильный станок может иметь диапазон сверления сверл диаметром 75 мм.

Многошпиндельный сверлильный станок:

Как видно из названия, эти сверлильные станки имеют несколько шпинделей, которые расположены далеко друг от друга.

Многошпиндельный сверлильный станок.Фото любезно предоставлено IndiaMart

Этот станок используется, когда нужно просверлить большое количество отверстий на одной заготовке или проделать отверстия на отдельных заготовках.

Благодаря этой операции производительность будет выше.

Станок для глубокого сверления отверстий:

Эти типы сверлильных станков предназначены для сверления глубоких отверстий в различных компонентах автомобилей, таких как шатуны, шасси самолета, внутреннее отверстие гидравлического цилиндра, корпуса топливных форсунок, оборудование для разведки месторождений нефти и т. Д.

Станок для глубокого сверления. Фото любезно предоставлено IndiaMart

Он должен обеспечивать добавление охлаждающей жидкости во время удаления материала с компонентов.

Чувствительный сверлильный станок:

Здесь, в случае с Чувствительным сверлильным станком, когда оператор дает подачу инструмента в заготовку, он позволяет оператору «почувствовать» или «почувствовать» режущее действие заготовки на инструменте, и в этом причина. называется Чувствительным сверлильным станком.

Его также называют настольным сверлильным станком, о чем говорилось в начале статьи.

Портативный сверлильный станок:

Переносной сверлильный станок работает аналогично настольному сверлильному станку, но с той разницей, что переносной сверлильный станок можно брать с собой на разные рабочие места, поэтому его называют переносным сверлильным станком.

Микаэль Хэггстрём

При этом настольный сверлильный станок может выполнять различные операции, но он может стоять на одном месте и неподвижен w. r.t. рабочие места.

Сверлильный станок для группировки:

Как видно из названия, он имеет группу сверлильных головок с отдельными двигателями, прикрепленными к вертикальной колонне, и выполняет несколько операций одновременно.

Сверлильный станок Gang. Фото любезно предоставлено Indiamart

Обычно он состоит из 4-6 сверлильных головок, расположенных рядом друг с другом, которые могут выполнять различные операции, такие как сверление, растачивание, развертывание, нарезание резьбы и т. Д.

Либо вы хотите создать маленькое отверстие, либо большое, несколько шпинделей выполнят эту операцию.

Количество операций с буровыми машинами:

Сверлильный станок выполняет следующие функции.

• Сверление
• Растачивание
• Развертка
• Нарезание резьбы
• Точечная обработка
• Трепанирование
• Хонингование
• Зенковка
• Заточка

Объяснение операций, выполняемых на сверлильных станках:

Объяснение заключается в следующем.

Буровые работы:

Операция сверления отверстий на поверхности заготовки с помощью сверла называется операцией сверления.

Растачивание:

Операция увеличения существующего отверстия называется операцией растачивания. Существующее отверстие было создано в результате бурения.

Развертка:

Операция определения размера и чистовой обработки существующего отверстия с помощью расширителя называется операцией развертывания.

Развертка — это многоточечный режущий инструмент, имеющий несколько режущих кромок для чистовой обработки поверхности.

Нарезание резьбы:

Это операция создания внутренней резьбы с помощью режущего инструмента, называемого метчиком, и эта операция называется операцией нарезания резьбы.

Операция по обращению с пятном:

Это операция по удалению стружки с поверхности отверстия таким образом, чтобы имела место правильная посадка болтов, и это удаление может быть выполнено с помощью концевой фрезы с использованием сверлильного станка.

Операция трепанации:

Операция трепанации без сверления используется для получения большого отверстия диаметром более 50 мм. Эту операцию трепанации нельзя использовать для глухих отверстий.

Хонинговальная операция:

В этой операции инструмент будет вращаться и совершать возвратно-поступательные движения вокруг своей оси для получения очень гладких отверстий.

Эта операция хонингования в основном используется для чистовой обработки отверстий в цилиндре двигателя внутреннего сгорания.

Расточка:

Операция зенковки используется для увеличения определенной части отверстия.

Зенковка:

Операция зенковки используется для увеличения конца отверстия и придания ему конической формы на меньшем расстоянии.

Это различные операции, которые выполняются на сверлильных станках.

Давайте узнаем о преимуществах и недостатках сверлильного станка , а также о его применениях.

Преимущества сверлильного станка:

Преимущества сверлильного станка заключаются в следующем.

• Требует меньше труда.
• Оператор настольного сверлильного станка поддерживает высокую точность и аккуратность, тогда как в случае автоматического сверлильного станка высокую точность обеспечивает сам станок.
• Простота эксплуатации
• Низкие затраты на обслуживание.

Недостатки сверлильного станка:

Недостатки сверлильного станка следующие.

• Так как он делает грубые отверстия во время сверления. Следовательно, можно ожидать средней чистоты поверхности, но не высокой чистоты поверхности.
• Обрабатывается деталь небольшого размера, которая может поместиться на рабочем столе, тогда как детали большого размера не обрабатываются.
• При неправильном зажиме между сверлом и заготовкой существует вероятность поломки сверла.

Применения сверлильного станка:

Применения сверлильного станка следующие.

• Открытые горные работы
• Зенковка
• Зенковка
• Подземные горные работы
• Нарезание резьбы и т. Д.

Это различные типы сверлильных станков.Давайте подробно рассмотрим его преимущества, недостатки и возможности применения.

Дополнительные ресурсы:

Фрезерный станок
Токарный станок
Шлифовальный станок

Внешние ссылки:

Сверлильный станок

— Принцип работы и применение

Сверлильный станок, также известный как сверлильный пресс, используется для прорезания отверстий в металле, дереве или любых других материалах, способных выдерживать большие силы сверления.В сверлильном станке используется сверлильный инструмент, называемый сверлом, с острыми режущими кромками на острие. Сверлильные станки делятся на 4 класса: вертикальные, вертикальные, радиальные и специальные. Некоторые из сверлильных станков, которые подпадают под эти классы: вертикальный или колонный сверлильный станок, чувствительный сверлильный станок, многосверлильный станок, радиально-сверлильный станок, многошпиндельный сверлильный станок, вертикальный сверлильный станок, переносной сверлильный станок и многие другие.

Строительство

Составные части сверлильного станка:

Основание : Основание служит опорной конструкцией для машины.Обычно он сделан из тяжелого серого чугуна и имеет прорези для поддержки конструкций, которые слишком велики для стола.

Колонна : Колонна обычно имеет круглую структуру и изготавливается из серого чугуна или высокопрочного чугуна для больших станков или стальных труб для сверлильных станков меньшего размера. Он поддерживает стол и верхнюю половину сверлильного станка.

Таблица : Стол предназначен для перемещения заготовки по колонне.Его также можно поворачивать вокруг колонны для достижения предполагаемого рабочего положения. Подавляющее большинство рабочих столов имеют прорези, отверстия и другие конструкции в качестве аксессуаров для удержания работы. Некоторые столы также можно вращать вокруг горизонтальной оси.

Головка : Шпиндель, пиноль, шкивы и двигатель расположены в головке сверлильного станка. Клиновой ремень прикреплен к двигателю, приводящему в движение шкив, расположенный в передней части головки. Это, в свою очередь, приводит в движение шпиндель, который заставляет сверло работать.Скорости ступенчатого V-образного шкива можно изменить, изменив положение ремня.

Угловые пластины : Угловые пластины предусмотрены для поддержки действия за край. Они состоят из отверстий и прорезей, которые помогают прижимать заготовку к столу, а также удерживают ее вместе. Они также точно выравнивают работу перпендикулярно поверхности стола.

Шаблоны для сверления: Шаблоны для сверления используются, когда требуется многозадачность. Когда требуется проделать несколько отверстий в одном месте.Это также помогает разместить работу в удобном положении для сверления. Шаблон также используется для прямого направления сверла с помощью буровых втулок.

Рабочие

При подаче питания шпиндель, который соединен с двигателем, начинает работать. Радиальный рычаг регулируется в зависимости от типа операции и высоты обрабатываемой детали. Патрон соединен со шпинделем и удерживает сверло в своих губках. Сверлильная головка регулируется по точке приложения на обрабатываемой детали, и обеспечивается подходящая подача.Затем сверло очень легко входит в заготовку. Когда маховик вращается, шестерня, прикрепленная к рейке, также вращается, что преобразует вращательное движение в линейное. Этот приводной механизм называется механизмом реечной передачи.

Приложения

Основное применение сверлильного станка — создание отверстий различной формы и размера на любой заготовке. На рынке доступен ряд сверлильных станков для выполнения различных операций.Для завинчивания и крепления используются ручные дрели. Плотники используют перфоратор для сверления и фиксации деревянных деталей. Аккумуляторные дрели полезны при отсутствии электроснабжения. Фрезерный сверлильный станок широко применяется в отраслях, где требуется смешивание и измельчение твердых и жидких веществ. Станок для сверления колонн (также называемый сверлильным прессом) используется в коммерческих целях, где требуется массовое производство просверленных материалов различного размера и формы, таких как металлические листы, пластик, дерево, стекло и т. Д.Производительность сверлильного станка зависит от множества факторов, а именно от диаметра стойки, вершины шпинделя, хода шпинделя, скорости шпинделя и электронного двигателя, используемого в станке.

Написано Яшем Шахом

Этот блог, написанный г-ном Яшем Шахом, посвящен станкам, включая станки для мастерских, деревообрабатывающие станки, станки для обработки листового металла, предоставленные Bhavya Machine Tools, ведущим дистрибьютором станков в Индии.

Принципы сверления отверстий EDM

Электроэрозионный электроэрозионный станок для сверления отверстий означает «Электроэрозионная обработка». Электроэрозионное сверление отверстий — это уникальный и быстрый способ получения полуточных отверстий в проводящих материалах независимо от их твердости на относительно высоких скоростях. Используя быстро генерируемый генератор включения / выключения для создания искр, машина регулирует расстояние между электродом, удерживаемым во вращающемся шпинделе, от разрушаемого материала. Как и во всех процессах электроэрозионной обработки, в процессе сверления отверстий (или иногда называемого «выталкиванием») для испарения материала используется электричество, благодаря быстро возникающим процессам искрообразования частицы затвердевших проводящих материалов превращаются в простую пыль и, как и в других процессах электроэрозионной обработки, используются промывочная жидкость или «диэлектрик» для смывания этих эродированных частиц с разреза и осаждения промывочной жидкости на дно просверливаемой скважины требует бурового электрода с возможностью сквозного отверстия или, лучше всего описываемого как «трубка».В качестве диэлектрика обычно используется деионизированная вода (для контроля процесса эрозии) или другие комбинации химических веществ, такие как Vytol.

Буровые трубы EDM, как правило, из недорогого материала, но с высокой проводимостью, такого как латунь или медь и медный сплав. Эти бурильные трубы или «электроды» легко изнашиваются в процессе электроэрозионной обработки и должны часто заменяться. Полученное отверстие может быть примерно в 200-250 раз меньше эффективной глубины сверления, поэтому этот процесс чрезвычайно эффективен для длинных и глубоких небольших отверстий.Типичный диаметр отверстия составляет от 0,010 дюйма до 3/16 дюйма. Существуют также приложения и системы для 5-осевой обработки, которые позволяют создавать отверстия под разными углами в зависимости от приложения.

Щелкните здесь, чтобы просмотреть видеоролик о сверлении малых отверстий EDM Карла Соммера из компании Reliable EDM

Обычно этот процесс используется для извлечения сломанного метчика / сверла / расширителя, отверстия для запуска электроэрозионных отверстий и отверстий для охлаждения в компонентах аэрокосмического двигателя, а также для многих других более конкретных приложений.

Общие отрасли промышленности для этой технологии включают аэрокосмическую промышленность, энергетику, машиностроительный цех, инструмент и штампы, режущие инструменты, изготовление / ремонт форм и медицину.

Нажмите ЗДЕСЬ, чтобы узнать больше о электроэрозионном станке для сверления отверстий от Carl Sommer из надежного электроэрозионного станка

Если вам нужна информация об электроэрозионной обработке малых отверстий или любом другом электроэрозионном станке или процессе обработки, специалисты Southern Fabricating Machinery Sales, Inc. могут помочь вам. Позвоните нам сегодня по телефону 813-444-4555 или свяжитесь с нами ЗДЕСЬ

Обзор технологий вертикального и наклонно-направленного бурения для разведки и разработки глубоких залежей нефти

Разработка методов направленного бурения

Первое поколение методов наклонно-направленного бурения

Первое поколение методов наклонно-направленного бурения является результатом начального наклонно-направленного бурения.Существует два вида метода направленности (Inglis 1987; Short 1993; Chen 2011; Han 2011):

1. 1.

   Пассивно-направленное бурение: траектория скважины определяется законом естественного отклонения пластов, изгиб бурильной колонны и буровое долото также могут влиять на траекторию скважины, но траекторию скважины нельзя точно контролировать.

2. 2.

   Активное наклонно-направленное бурение: для активного управления траекторией скважины по предполагаемой траектории используются специальные устройства, инструменты и технологические мероприятия, суть активного наклонно-направленного бурения — изменение отклонения оси инструмента от оси скважины искусственным способом. В течение этого периода для бурения наклонно-направленных скважин использовались обычная компоновка низа бурильной колонны (КНБК) и клин-отклонитель.

   1. (я)

      Обычная КНБК: обычная КНБК с мультистабилизатором может использоваться для управления углом отклонения ствола скважины на основе принципа рычага или маятникового эффекта, это начальный и активный метод направленности.В соответствии с функцией КНБК может быть классифицирована как КНБК с наклоном, понижением угла, удержанием угла или жесткой КНБК. Этот метод полезен для очистки ствола скважины, уменьшения сопротивления бурильной колонны, уменьшения угла излома и экономии затрат на бурение. Но нет возможности контролировать азимут скважины.

   2. (ii)

      Отклоняющий клин / отклоняющий клин: первым инструментом для отклонения скважины должен быть дефлектор, также называемый клином-отклонителем, это специализированный инструмент, который используется для отклонения бурового долота от оси скважины и направления в требуемом направлении.Таким образом, перед спуском в скважину выполняется направленный процесс. Для управления азимутом можно использовать клин-отклонитель, он преодолевает недостаток традиционной КНБК. Однако у этого метода очень много недостатков: многократные и повторяющиеся отключения, отказ от отклонения, потеря времени и средств, сложные операции и низкая точность управления. При изменении азимута скважины грань инструмента фиксируется, что также называется режимом фиксированной грани инструмента. Чтобы продолжить изменение азимута скважины, торцовая поверхность инструмента должна регулироваться прерывисто, это означает, что новое отверстие и исходное отверстие существуют в сужающейся плоскости, поэтому это можно назвать режимом настройки азимута на сужающейся плоскости.В некоторых специализированных ситуациях этот метод по-прежнему работает эффективно, например, зарезка бокового ствола, зарезка бокового ствола — это процедура отклонения исходного ствола в точке над дном и бурение нового ствола в другом направлении, это может быть выполнено как в открытом, так и в обсаженном стволе. Обычно используется для обхода рыбы или бурения к другому объекту, расположенному вдали от исходного ствола скважины. Кроме того, при бурении сверхглубокой скважины с высокой температурой, которая приводит к отказу ВЗД и не работает, этот метод может быть эффективным методом замены.

Направленная техника второго поколения

Направленная техника второго поколения является результатом изобретения и развития инструментов. В этот период типичной особенностью является изобретение забойного двигателя и метода контроля.

1. 1.

   Забойный двигатель обычно включает поршневой двигатель (PDM), турбобур и электродрель (Short 1993; Chen 2011; Han 2011).ВДП и турбобур используют давление и объем циркулирующего бурового раствора для вращения долота, но электродрель использует электрическую энергию для вращения долота. Это в сочетании с другими инструментами (гибочная штанга, гибочное соединение, эксцентриковое соединение или аналогичные инструменты) обеспечивает эффективный метод изменения направления ствола скважины.

2. 2.

   Метод мониторинга включает инклинометр с плавиковой кислотой и фотографический инклинометр (Short 1993; Chen 2011).Для достижения цели регулировки азимута ключом является фиксация всей бурильной колонны и позволяет забойному двигателю вращать долото, это означает, что поверхность инструмента фиксируется во время процесса регулировки, ее можно назвать фиксированной буровой головкой. струнный режим. Лицо инструмента можно регулировать непрерывно, это означает, что новое отверстие и исходное отверстие существуют в плоскости сужения, поэтому этот режим также можно назвать режимом настройки азимута в плоскости сужения. Однако по сравнению с первым поколением траектория становится более плавной и точной.Между тем, инструменты для бурения с ВЗД и турбо-бурения также могут использоваться как для скользящего, так и для вращательного бурения, вращательное бурение с ВЗД также называется композитным бурением, оно широко используется для повышения скорости проходки (ROP) как в направленном, так и в вертикальном направлении. колодцы.

Кроме того, в этот период появляется еще один вид направленного метода, который называется струйным или подталкиванием. Это процедура отклонения ствола без использования обычных направляющих узлов.Он наиболее эффективен в более мягких породах и для создания углов при низкой скорости наращивания. Это умеренно эффективный метод наклонно-направленного бурения при благоприятных условиях, но не имеет широкого применения. Максимальное нарастание угла составляет около 0,5–1,5 ° / 100 футов в скважинах с малыми углами сноса. Это дает длинный, гладкий, изогнутый участок с полунормальным сверлением. Процедура используется для постепенного отделения группы лунок друг от друга. Он также используется для перемещения точки зарезки в направлении цели и уменьшения угла, необходимого при более позднем наклонно-направленном бурении.

Третье поколение направленных методов

Третье поколение направленных методов является результатом передовых методов или инструментов мониторинга. В течение этого периода типичной особенностью является появление измерений во время бурения (MWD), которые улучшают измеряемую и контролируемую точность, направленные операции могут выполняться во время бурения (Chen 2011; Han 2011). Кроме того, из-за того, что изначально инструмент ВЗД был прямым, для повышения эффективности направленного бурения инструменты ВЗД были разработаны с изгибающимся корпусом, например, прямой ВЗД, ВЗД с одним изгибом, ВЗД с двойным изгибом и т. Д.Одной из популярных разновидностей двигателя является PDM с одним изгибом, изгиб которого расположен около нижнего конца. Этот метод относится к режиму фиксированной грани инструмента, грань инструмента можно регулировать непрерывно, это означает, что новое отверстие и исходное отверстие существуют в конической плоскости, поэтому этот режим также можно назвать режимом регулировки азимута на поверхности цилиндра. Благодаря усовершенствованию методов и инструментов мониторинга, работа с направлением значительно упростилась. До сих пор третье поколение по-прежнему является основным методом наклонно-направленного и горизонтального бурения.

Четвертое поколение направленных методов

Четвертое поколение направленных технологий является результатом автоматизации бурения, типичной особенностью которых является изобретение роторной управляемой буровой системы (RSDS) (Chen 2011; Han 2011). Из-за того, что забой инструмента необходимо регулировать искусственно, бурильную колонну необходимо фиксировать при наклонно-направленном бурении, то есть так называемом скользящем бурении. Поскольку сопротивление бурильной колонны всегда противоположно направлению движения, что приводит к увеличению сопротивления бурильной колонны и плохо влияет на эффективность бурения, очистку ствола, качество ствола и т. Д.Таким образом, для повышения эффективности бурения и контролируемой точности, а также уменьшения сопротивления бурильной колонны, RSDS был впервые разработан компанией Schlumberger в 1999 году. RSDS позволяет нам планировать стволы скважин сложной геометрии, включая наклонно-направленные, горизонтальные и скважины с большим отходом от вертикали. Это позволяет непрерывно вращать бурильную колонну при управлении скважиной и устраняет проблемный режим скольжения обычных управляемых двигателей. В настоящее время отрасль классифицирует RSDS на две группы: более распространенные системы «контроля изгиба» и менее зрелые системы «контроля отклонений» (Даунтон и др.2000).

1. 1.

   Системы «контроля отклонения» разработаны на основе традиционной КНБК, стабилизатор переменного диаметра (DVS) используется для контроля отклонения скважины.

2. 2.

   Системы «контроля изгиба» также являются обычным RSDS, в отрасли системы «контроля изгиба» подразделяются на два типа: более распространенные системы «толкни бит», включая систему PowerDrive и систему AutoTrak, и менее зрелые « наведи бит », включая систему Geo-Pilot и систему CDAL.

Развитие и особенности направленных методов можно резюмировать в таблице 2. Ясно обнаружено, что точность определения направления и качество ствола скважины улучшаются с развитием методов направленного действия.

Таблица 2 Развитие направленных методов (по Хань 2011)

Инструмент для направленного бурения

Большая часть скважинного оборудования для наклонно-направленного и горизонтального бурения обычно аналогична вертикальному бурению, например, бурильная труба, тяжелая труба, компрессионная труба, утяжеленная бурильная труба, спиральная бурильная труба с канавками, заменяющий переводник, сверло с короткой пони воротник, стабилизаторы и тд.Ясно, что без усовершенствованных инструментов для наклонно-направленного бурения может быть физически невозможно бурение данной скважины, скважина может быть пробурена в неоптимальном месте или может быть более дорогостоящим или рискованным. Развитие техники направленного действия обеспечивается передовыми инструментами направленного действия. В соответствии с историей развития направленных методов, основные направленные инструменты можно резюмировать следующим образом: дефлектор, забойный двигатель, RSDS и система вертикального бурения.

Инструменты для отклонения

Инструменты для отклонения можно определить как клиновидный стальной инструмент, имеющий сужающуюся вогнутую канавку вниз с одной стороны для направления долота-отклонителя в стенку отверстия.Доступны два типа отклонителей (Inglis 1987; Short 1993; Chen 2011):

Съемный отклонитель

Съемный отклонитель может использоваться для инициирования отклонения в открытом стволе или выравнивания искривленных вертикальных скважин (Inglis 1987) . Как показано на рис. 4а, клин-отклонитель состоит из стального клина с долотом на дне для предотвращения движения после начала бурения. Коническая вогнутая часть имеет твердое покрытие для уменьшения износа. В верхней части клина-отклонителя находится воротник, который используется для извлечения инструмента после того, как пробурена первая часть ствола скважины.К бурильной колонне клин-отклонитель крепится с помощью срезного пальца. Спустившись в скважину, бурильную колонну поворачивают до тех пор, пока режущая кромка клина-отклонителя не будет правильно установлена. Путем приложения веса с поверхности острие долота прочно устанавливается в пласт или цементную пробку. Стопорный штифт срезан, и можно начинать сверление. Пилотное отверстие малого диаметра пробурено на глубину примерно 15 футов ниже носка клина-отклонителя. После того, как это отверстие будет обследовано, долото и отклонитель отключаются.Затем запускают открывалку, чтобы развернуть отверстие до полного размера. После запуска отклоненного участка ствола скважины можно запустить роторную сборку здания, чтобы продолжить зарезку бокового ствола.

Рис. 4

Принципиальная схема съемного и постоянного отклонителя. a Съемный отклонитель (Inglis 1987) и b Постоянный отклонитель (короткий 1993)

Постоянный клин-отклонитель

Постоянный клин-отклонитель в основном используется в обсаженном стволе для зарезки бокового ствола вокруг рыбы или обхода обрушенной обсадной колонны (Inglis 1987).Как показано на рис. 4b, обсадная колонна с заглушкой устанавливается в точке зарезки, чтобы обеспечить основу для клина-отклонителя. На клин-отклонитель работает фреза, которая прорезает «окно» в обсадной колонне. После установки клина-отклонителя в нужном направлении и срезания стопорного штифта начинается операция фрезерования. После того, как окно вырезано, мельница вынимается из отверстия и запускается пилотное долото малого диаметра. Впоследствии пилотное отверстие расширяется до полного размера. Следующим шагом является запуск ротационной сборки здания для продолжения зарезки бокового ствола.

Забойный электродвигатель

Наиболее распространенный в настоящее время метод отклонения скважины включает запуск забойного электродвигателя, включая ВЗД и турбобур, для приведения в движение долота без вращения всей бурильной колонны. Отклонение обеспечивается специальным переводником, размещенным над двигателем для создания боковой силы на долоте.

Инструменты PDM

Инструменты PDM чаще всего используются при наклонно-направленном и горизонтальном бурении. В 1940-х годах компания Smith создала первый PDM-инструмент. В 1950-х годах начали появляться коммерческие инструменты PDM, которые применялись в наклонно-направленном бурении.Благодаря успешному применению в наклонно-направленном и горизонтальном бурении, инструмент ВЗД находит все более широкое применение. В 1970-х годах PDM могли производить различные компании, такие как Dyna Drill, Navi Drill, Baker Drill, Christensen and Smith.

PDM состоит из нескольких компонентов, как показано на рис. 5, включая клапан сброса давления, моторную секцию, универсальный шарнир и подшипниковый узел. Клапан сброса устанавливается на верхнем конце двигателя, карданный вал установлен на нижнем конце двигателя, а подшипниковый узел подсоединяется к нижнему концу карданного шарнира.Основная функция клапана сброса давления — предотвращение вращения двигателя во время забегания в отверстие или вытягивания из него. Секция двигателя состоит из статора и ротора: статор представляет собой формованную резиновую втулку, которая образует спиральный проход для размещения ротора, а резиновая втулка прикреплена к стальному корпусу двигателя; в то время как ротор представляет собой стальной вал, имеющий форму спирали или спирали (Inglis 1987). Когда ротор и статор собраны, геометрическая разница между ними образует серию полостей.Когда буровой раствор прокачивается через двигатель, он ищет путь между ротором и статором. При этом грязь смещает вал, заставляя его вращаться по часовой стрелке, пока грязь продолжает течь через проходы. Таким образом, функция моторной секции заключается в обеспечении мощности для вращения, а буровой раствор может быть либо газом, либо жидкостью. Универсальный шарнир соединен с ротором и вращается внутри подшипникового узла, который затем передается на долото. Подшипниковый узел, вероятно, является наиболее важным компонентом, поскольку срок службы PDM обычно определяется долговечностью подшипников.Подшипниковый узел выполняет две функции: передает осевые нагрузки на буровое долото и поддерживает центральное положение приводного вала для обеспечения плавного вращения (Inglis 1987; Short 1993).

Рис. 5

Принципиальная схема типичного инструмента PDM

В настоящее время инструменты PDM доступны в широком диапазоне диаметров около 2–11 дюймов, наиболее распространенный размер — 6–3 / 4 дюйма для ствола скважины 8–1 / 2 дюйма. Количество лепестков — очень важный аспект двигателя, увеличение числа лепестков увеличивает скорость и снижает крутящий момент для данного размера, поэтому обычные двигатели используют один ротор и два лепестка для высокого крутящего момента.Инструменты PDM также имеют широкий диапазон скоростей около 100–800 об / мин, наиболее распространенные рабочие скорости варьируются в пределах 150–300 об / мин из-за наличия большого количества доступных сверл. Кроме того, материал статора также является критическим фактором для инструментов PDM, различные резиновые и эластомерные материалы были испытаны и испытаны. Но большинство эластомерных компонентов чувствительны к высоким температурам, и на них также влияют буровые растворы на масляной основе, которые вызывают набухание (Inglis 1987; Short 1993). Благодаря улучшенным эластомерным компаундам инструменты PDM могут выдерживать температуры примерно до 200 ° C.

Турбобур

Турбобур также может использоваться как для вертикальных, так и для наклонно-направленных скважин. В 1873 году в Чикаго был запатентован одноступенчатый турбобур, но фактического использования не было. Вплоть до 1920-х годов исследования и разработки турбобура снова возродились в США и Советском Союзе. В 1940-х годах в Советском Союзе были проведены дальнейшие разработки турбобура, и большинство нефтяных и газовых скважин в СССР было пробурено с использованием турбобуров.

Турбобур состоит из ряда роторов и статоров, как показано на рис.6, роторы представляют собой лопасти, которые установлены на вертикальном валу, а статоры прикреплены к корпусу турбобура (Inglis 1987 ; Short 1993). Каждая пара ротор – статор называется «ступенью». Падение давления бурового раствора на каждой ступени должно быть постоянным. Каждая ступень также может вносить равную долю от общего крутящего момента и общей мощности. Количество ступеней зависит от требований и может варьироваться от 1 до 250 ступеней.Турбобуры обычно работают с более высокими частотами вращения, чем ВЗД в диапазоне 2000 об / мин, что делает выбор долота более ограниченным, чем ВЗД. Пропитанные биты более распространены из-за высокой скорости вращения. Турбосверла также доступны в различных размерах, но минимальный размер составляет около 2–7 / 8 ″ в диаметре, а максимальный — около 9 ″, поэтому их нельзя использовать в отверстиях малого диаметра из-за их сложной конструкции.

Рис.6

Принципиальная схема типовой турбобура

Турбобура

также может работать с конусным долотом и долотом PDC для бурения вертикальных, наклонно-направленных, горизонтальных, скважин с увеличенным вылетом и разветвленных скважин.Для выполнения наклонно-направленного бурения турбобура должна работать с гнутым переводником или гнутым корпусом нового типа. К недостаткам относятся высокие скорости вращения, низкий крутящий момент, короткий срок службы подшипников, слишком много быстроизнашиваемых деталей и короткий срок службы долота. Чтобы преодолеть эти недостатки обычных турбо-сверл, было разработано множество специальных турбо-буров, таких как турбомотор с низкой скоростью и высоким крутящим моментом, турбо-бур с редуктором, турбо-бур со спиральным корпусом, и другие новые турбобуры.В настоящее время турбобур в основном применяется для бурения скважин с большим отходом от вертикали и повышения скорости проходки. Кроме того, из-за воздействия высокой температуры возникает дефект при геотермальном бурении с использованием инструментов PDM, полость с резиновым покрытием не может работать в условиях высоких температур. Возможно, для решения этой проблемы удастся использовать турбобур, ведь высокотемпературные рекорды турбобура достигли 260 ° C.

Ориентирующий переводник и изогнутый переводник

Ориентирующий переводник представляет собой короткую утяжеленную бурильную трубку длиной 2 фута, мулесный башмак и ключ предназначены для помощи при исследовании ориентации изогнутого переводника.Изогнутый переводник также представляет собой короткую утяжеленную бурильную трубу длиной 2 фута, ось нижнего соединения немного отклонена от вертикали, угол смещения может варьироваться от 0,5 ° до 3 °. Изогнутый переводник заставляет долото и забойный двигатель бурить в заданном направлении, которое зависит от торца инструмента, в результате чего величина отклонения зависит от жесткости забойного двигателя, угла смещения изогнутого переводника и твердость образования.

Типичный отклоняющий узел показан на рис.7, изогнутый переводник устанавливается на верхнем конце забойного двигателя (PDM или турбобура), а ориентирующий переводник устанавливается на верхнем конце изогнутого переводника для измерения ориентации изогнутого переводника. Ключ «мулес» переводника ориентации совмещен с линией разметки, так что, когда геодезический инструмент установлен, он будет указывать направление торца инструмента (Inglis 1987). После спуска КНБК до дна ориентацию изогнутого переводника можно измерить с помощью геодезических инструментов в немагнитной манжете, установленной над изогнутым переводником.Для наклонно-направленного бурения без вращения бурильной колонны буровой раствор прокачивается через бурильную колонну для приведения в действие приводного двигателя и привода долота, что заставляет долото бурить в заданном направлении.

Рис.7

Принципиальная схема изогнутого переводника и отклоняющего узла

Для некоторых особых причин, таких как отклонение через окно в обсадной колонне, улучшение управляемости, повышение эффективности работы и т. Д., Были разработаны забойные двигатели с изогнутым корпусом, что позволяет выполнять направленные операции без ориентации и изгиба. суб.Изогнутый корпус может быть установлен внутри самого двигателя, как показано на рис. 8. Изогнутый корпус — это специальное устройство, которое помещается между статором и подшипниковым узлом для обеспечения небольшого изгиба на 0–3 ° с примерно шестью приращениями по длине. отклонение на градус изгиба, а изогнутый корпус может быть установлен как на верхнем, так и на нижнем конце забойного двигателя. Обычно изогнутый корпус устанавливается на нижнем конце забойного двигателя для достижения высокой отклоняющей способности. В реальной разработке наклонно-направленного бурения как ВЗД с изогнутым переводником, так и корпусом все еще чаще используются при наклонно-направленном и горизонтальном бурении.Существует также много типов ВЗД, как показано на рис. 8.

Рис. 8

Принципиальная схема типов ВЗД с гнутым корпусом. a Обычная прямая PDM, b PDM с одним изогнутым корпусом, c PDM с регулируемой зарезкой (AKO), d PDM с двойной зарезкой (DKO), e с двойным наклоном универсальный (DTU) PDM и f сборка с фиксированным углом (FAB) PDM

Забойные двигатели также могут использоваться как при скользящем, так и при вращательном бурении, вращательное бурение с забойными двигателями также называется комбинированным бурением или вращательным бурением.Использование забойных двигателей во многом зависит от финансовой эффективности. При вертикальном бурении забойные двигатели могут использоваться исключительно для увеличения скорости проходки или для минимизации эрозии и износа бурильной колонны, поскольку бурильную колонну не нужно вращать с такой скоростью. Большинство скважинных двигателей используется в наклонно-направленных, включая наклонно-направленные скважины, горизонтальные скважины, скважины с большим отходом от вертикали, скважины с разветвлением. Хотя для направления долота в желаемую целевую зону также могут использоваться другие методы, они требуют больше времени, что увеличивает стоимость строительства скважины.Во время направленной работы применяется скользящий режим бурения, чтобы направлять долото в желаемом направлении; в то время как режим композитного бурения или роторного бурения можно использовать для решения проблем бурения, таких как высокий риск прихвата трубы, высокое сопротивление, плохая очистка ствола, низкая скорость проходки, высокая стоимость и т. д.

Роторная управляемая буровая система (RSDS )

Использование RSDS может помочь в оптимизации наклонно-направленного бурения. Поскольку полное вращение бурильной колонны может уменьшить сопротивление из-за скольжения бурильной колонны, повысить эффективность передачи нагрузки на долото (WOB), тем самым снизить риск прихвата, улучшить скорость проходки и достичь превосходной очистки ствола скважины, как показано на рис.9. Таким образом, RSDS позволяет использовать меньше времени для бурения до цели, улучшая управление траекторией в трех измерениях и пробурив более плавную траекторию скважины, что делает более сложные скважины также могут быть пробурены с использованием инструментов RSDS. Инструмент RSDS может быть установлен на поверхности и предварительно запрограммирован в соответствии с ожидаемой траекторией скважины. Когда команды необходимо изменить, последовательность импульсов в буровом растворе передает новые команды в забой скважины (Даунтон и др., 2000; Хелмс, 2008; Ву, 2012). Характеристики рулевого управления системы RSDS можно контролировать с помощью инструментов MWD, а также датчиков в блоке управления; эта информация передается на поверхность системой связи MWD (Даунтон и др.2000). Промышленность классифицирует RSDS на две группы: более распространенные системы «контроля изгиба» и менее зрелые системы «контроля отклонений». Мы представим три типичных типа RSDS, включая систему «push-the-bit», систему «point-the-bit» и гибридную систему.

Рис. 9

Преимущества RSDS (по Даунтону и др. 2000)

Система «толкни долото»

Система «толкни долото» использует принцип приложения боковой силы к долоту, прижимая его к стенке ствола скважины для достижения желаемой траектории (Mitchell 2006).Типичные системы «толкни бит» включают систему Schlumberger PowerDrive и систему Baker Hughes AutoTrak, система PowerDrive рассматривается как типичный пример, объясняющий принцип работы систем «толкни бит». Как показано на рис. 10, система PowerDrive механически несложная и компактная, она состоит из блока смещения и блока управления, который увеличивает длину КНБК всего на 12–1 / 2 фута (Даунтон и др., 2000). Узел смещения, расположенный непосредственно за долотом, прикладывает силу к долоту в контролируемом направлении, в то время как вся бурильная колонна вращается.Блок управления, который находится за блоком смещения, содержит электронику с автономным питанием, датчики и механизм управления для обеспечения средней величины и направления боковых нагрузок долота, необходимых для достижения желаемой траектории (Wu 2012). Блок смещения имеет три внешних шарнирных опоры, которые активируются регулируемым потоком бурового раствора через клапан; клапан использует разницу в давлении бурового раствора между внутренней и внешней частью устройства смещения (Al-Yami et al. 2008). Трехходовой поворотный дисковый клапан приводит в действие подушки, последовательно направляя грязь в поршневую камеру каждой подушки, когда она вращается для совмещения с желаемой точкой толкания — точкой, противоположной желаемой траектории — в скважине (Даунтон и др.2000).

Рис.10

Система Schlumberger PowerDrive

Система «наведи бит»

В системе «наведи бит» используется тот же принцип, что и в системах двигателей с гнутым корпусом. В системах с «наведением на долото» изогнутый корпус содержится внутри муфты, поэтому его можно ориентировать в желаемом направлении во время вращения бурильной колонны (Mitchell 2006). Типичные системы «наведи бит» включают систему Halliburton Sperry-sun Geo-Pilot и систему Gyrodata CDAL, система Geo-Pilot рассматривается как типичный пример, объясняющий принцип работы систем «наведи бит». .Как показано на рис. 11, система Geo-Pilot в основном состоит из невращающегося внешнего корпуса, внутреннего вращающегося вала, двойных эксцентриковых колец. Одно эксцентриковое кольцо установлено другое внутреннее, двойные эксцентриковые кольца представляют собой своего рода управляемый эксцентриковый блок, внутреннее кольцо может настраивать внутренний вращающийся вал для отклонения, и, следовательно, изгиб достигается с помощью механических средств, поэтому бит наклоняется относительно остальных инструмента для достижения желаемой траектории (Wu 2012). Другими словами, системы «наведи на долото» изменяют траекторию скважины, изменяя угол забоя инструмента, траектория изменяется в направлении изгиба (Felczak et al.2011). Эта ориентация изгиба контролируется серводвигателем, который вращается с той же скоростью, что и бурильная колонна, но противодействует вращению бурильной колонны. Это позволяет ориентации торца инструмента оставаться геостационарной или невращающейся, в то время как муфта вращается (Al-Yami et al. 2008).

Рис.11

Система Halliburton Sperry-sun Geo-Pilot

Гибридная система «нажми и наведи бит»

PowerDrive Archer RSDS — это настоящая гибридная система «нажми и наведи бит», разработанная Schlumberger (Bryan et al.2009; Wu 2012). Таким образом, система PowerDrive Archer имеет черты системы «push-the-bit» и «point-the-bit». Как показано на рис. 12, в отличие от систем «толкни долото», система PowerDrive Archer не полагается на внешние движущиеся подушки, которые толкают пласт. Вместо этого четыре исполнительных поршня внутри утяжеленной бурильной трубы прижимаются к внутренней части шарнирно-сочлененной цилиндрической рулевой втулки, которая поворачивается на универсальном шарнире, чтобы направить долото в желаемом направлении (Felczak et al. 2011).Кроме того, четыре стабилизирующих лопасти на внешней втулке над универсальным шарниром обеспечивают боковую силу буровому долоту, когда они контактируют со стенкой ствола скважины, позволяя этому RSDS работать как система «толкни долото». В настоящее время максимальная скорость наращивания составляет приблизительно 17 ° / 100 футов для инструмента PowerDrive Archer RSDS размером 8–1 / 2 дюйма. Это означает, что точное и точное управление позволяет RSDS опускать траекторию скважины в зону наилучшего восприятия коллектора и расширять горизонтальную до общей глубины с более высокой скоростью наращивания, он начинает глубже и поддерживает вертикальность на больших глубинах (Felczak et al.2011).

Рис.12

Система Schlumberger PowerDrive Archer

Кроме того, поскольку RSDS управляется на основе электронной системы управления, необходимо контролировать тепловые повреждения для защиты электронных плат инструмента. В настоящее время система PowerDrive, система AutoTrak и система Geo-Pilot почти могут работать при высокой температуре 200 ° C. При геотермальном бурении нижняя температура всегда выше, чем максимальная мощность RSDS, поэтому нам необходимо контролировать параметры бурения и дополнительную циркуляцию на забое, чтобы защитить электронные платы инструмента от тепловых повреждений.

Таблица 3 Сравнение трех типов методов передачи

Система вертикального бурения (VDS)

VDS — это еще один тип направленного инструмента, который используется для предотвращения отклонения и быстрого вертикального бурения, что в результате увеличивает скорость проходки для глубоких и сверхглубоких скважин. Это также очень важная техника для глубокого и сверхглубокого сверления из-за того, что на правку часто тратится слишком много времени. Хотя традиционные методы, такие как сборка эксцентриковой оси, эксцентриковая жестко-гибкая сборка, управляемая сборка, противомаятниковая сборка, динамика предварительного изгиба и т. Д., также можно использовать для правки, но для замены бурового инструмента эти методы должны часто отключаться и срабатывать. VDS позволяет избежать частой выпрямления и автоматически удерживать ствол скважины в вертикальном положении.

В 1988 году первоначальный инструмент VDS использовался для бурения континентальных научных скважин по программе KTB в Германии, а первоначальный инструмент VDS был разработан Baker Hughes Inteq (Zhang 2005). В программе KTB максимальный угол наклона ствола успешно контролировался в диапазоне от 0 ° до 1 °.С тех пор буровые подрядчики начали разрабатывать инструменты VDS. В настоящее время существует четыре типа типичных инструментов VDS, включая систему Baker Hughes Verti-Trak, систему Schlumberger Power-V, систему Halliburton Sperry-sun V-Pilot и систему Smart Drilling Gmbh ZBE (Zhang 2005). На рисунке 13 показана система Baker Hughes Verti-Trak, она может автоматически удерживать ствол скважины в вертикальном положении без ущерба для критических параметров бурения — дебита, нагрузки на долото или скорости долота. Также можно поддерживать высокую скорость проходки и избежать длительных корректировок.VDS может свести к минимуму вероятность появления ключевых посадочных мест на кривой и уменьшить трение и износ на более поздних участках ствола скважины; Результирующее значительное улучшение качества ствола скважины и достигнутая точная траектория ствола скважины могут позволить использовать «профили тощей обсадной колонны», что снижает количество стали, цемента, бурового раствора и шлама (Reich et al. 2003). Последующие операции в скважине упрощаются и более эффективны. Срок службы заканчивания увеличивается, а стоимость капитального ремонта снижается. Системы VDS также полезны для уменьшения расстояния между устьями скважин на поверхности.Системы VDS доступны для отверстий размером от 8–1 / 2 ″ до 9–7 / 8 ″ (инструмент 6–3 / 4 ″) и от 12–1 / 4 ″ до 28 ″ (9–1 / 2 ″. орудие труда).

Рис.13

Система VDS Baker Hughes Verti-Trak

Метод направленной съемки

Метод направленной съемки, ключевой аспект управления траекторией, позволяет измерять наклон и направление на различных глубинах. Измерение торца инструмента требуется для определения направления отклонителя, изогнутого переводника или изогнутого корпуса.Таким образом, метод исследования также является ключом к наклонно-направленному бурению, которое подразделяется на две группы: более распространенные инструменты измерения во время бурения (MWD) и менее зрелые инструменты измерения после бурения (Short 1993; Chen 2011; Han 2011; Wu 2012). Магнитные однозарядные инструменты, магнитные многозарядные инструменты, электронные одноразовые инструменты и электронные многозадачные инструменты обычно используются для измерения траектории ствола скважины после бурения, но это неудобно и неэффективно для направленного бурения.Для решения этой проблемы были разработаны инструменты MWD для измерения траектории ствола скважины во время бурения. Ключевые методы MWD включают в себя метод обследования и метод передачи. Инструменты MWD применялись почти во всех наклонно-направленных скважинах по всему миру. Но в одно- и многозарядных приборах применяются вертикальные скважины. Мы сосредоточимся на методах MWD:

Методика измерений

Есть три вида скважинной информации, информация о направлении, информация о бурении и информация о формации, которые необходимо измерять во время бурения (Wu 2012; Ma and Chen 2014; Ma et al.2015b). Информация о направлении может быть измерена с помощью обычных инструментов MWD. Измерение буровых работ было разработано на основе традиционного метода MWD, в то время как измерение информации о пласте было разработано на основе традиционного метода каротажа и в основном использовалось для геонавигационного бурения для корректировки геологической цели в режиме реального времени.

Информация о направлении

Инструменты MWD, как правило, могут выполнять направленные исследования в реальном времени. Акселерометры и магнитометры используются для измерения наклона и азимута, а информация о наклоне и азимуте передается от места измерения на поверхность.Траекторию и местоположение ствола скважины можно рассчитать, используя данные разведки. Между тем, инструменты MWD также, как правило, способны обеспечивать измерения торца инструмента во время паузы в бурении, что позволяет использовать его при наклонно-направленном бурении с использованием отклонителя, забойного двигателя + изогнутого переводника, забойного двигателя с гнутым корпусом или инструмента RSDS. . Информация о направленности может помочь оператору наклонно-направленного бурения узнать, куда идет скважина и каковы последствия его усилий по рулевому управлению (Mitchell 2006; Chen 2011).

Инженерная информация по бурению

Для предотвращения несчастных случаев в стволе скважины и повышения эффективности бурения инструменты MWD также были разработаны для измерения инженерной информации по бурению, такой как забойное давление, нагрузка на долото, крутящий момент на долоте (TOB) , скорость вращения, вибрация, удар, температура, объем потока бурового раствора и т. д. (Ma and Chen 2015). Обычно техническая информация измеряется с помощью специального отдельного суб / инструмента и загружается с помощью инструментов MWD. На основе этой информации в режиме реального времени могут быть определены условия в забое скважины и рабочее состояние буровых инструментов, что делает операции бурения более эффективными, безопасными и экономичными.Кроме того, эта информация также важна для геологов, ответственных за скважинную информацию о пробуренной формации (Mitchell 2006).

Информация о пласте

Традиционные инструменты MWD, либо сами по себе, либо в сочетании с отдельными переводниками / инструментами, как правило, способны выполнять измерения свойств пласта в реальном времени, это так называемый каротаж во время бурения (LWD), который эволюционировал от традиционных методов каротажа. Обычно доступна следующая информация о пласте, такая как естественное гамма-излучение, плотность, пористость, удельное сопротивление, акустический кавернометр, магнитный резонанс, пластовое давление и т. Д.Из-за влияния длины, включая забойные двигатели, вспомогательные инструменты и инструменты LWD, точка измерения информации о направлении должна перемещаться вверх, что снижает точность управления траекторией скважины. Таким образом, был разработан инструмент для измерения наклона около долота для измерения информации о направлении на буровом долоте. Измерения вблизи долота, такие как гамма-лучи, угол наклона и азимут, позволяют оператору внимательно следить за ходом бурения (Felczak et al. 2011). Обычный инструмент MWD позволяет передавать и оценивать эти измерения в реальном времени, что позволяет реализовать геоуправление.Геологическая цель также может быть скорректирована в соответствии с эволюцией свойств пласта, это так называемое георегулирующее бурение (Wu 2012). Измерения вблизи долота, такие как гамма-лучи, угол наклона и азимут, позволяют оператору внимательно следить за ходом бурения.

Техника передачи

В зависимости от среды передачи методы передачи скважинных данных можно разделить на три типа: гидроимпульсная телеметрия, электромагнитная телеметрия и проводная бурильная труба, их основные характеристики можно отсортировать в таблице 3.

Телеметрия с гидроимпульсом

Телеметрия с гидроимпульсом — это метод передачи скважинных данных (включая данные LWD и MWD) на поверхность с использованием импульсов давления бурового раствора внутри бурильной колонны (Chen 2011; Wu 2012 ). Для достижения цели передачи скважинных данных используется скважинный клапан для ограничения потока бурового раствора, который создает колебания давления и распространяется в буровом растворе к поверхности, где они поступают из стояка. датчики давления.Другими словами, информация представлена ​​сигналами давления, которые поступают от датчиков давления в стояке. Полученные сигналы давления импортируются в компьютерную систему обработки и декодируются в измерения. Как правило, измерения кодируются в виде амплитудной или частотной модуляции импульсов бурового раствора (Chen 2011; Wu 2012). Телеметрия с гидроимпульсным сигналом является наиболее распространенным методом передачи данных, используемым инструментами MWD. В настоящее время гидроимпульсная телеметрия доступна в трех группах, включая положительный импульс, отрицательный импульс и непрерывную волну.

1. а)

   Инструменты MWD с положительным импульсом: как показано на рис. 14a, клапан на короткое время закрывается и открывается для создания импульсов давления. Когда клапан закрывается, давление в стояке увеличивается. Таким образом, этот метод называется положительно-импульсным. Это также наиболее распространенный метод, используемый инструментами MWD.

   Рис. 14

   Три метода гидроимпульсной телеметрии. a положительный импульс, b отрицательный импульс и c непрерывный импульс

2. (б)

   Инструменты MWD с отрицательным импульсом: как показано на рис.14b клапан ненадолго открывается и закрывается для создания импульсов давления. Как только клапан открывается, давление в напорной трубе снижается. Таким образом, этот метод называется отрицательно-импульсным.

3. (c)

   Инструменты MWD с непрерывной волной: как показано на рис. 14b, значение упорядоченно закрывается и открывается для генерации синусоидальных импульсов давления во время вращения.Любая схема цифровой модуляции с непрерывной фазой может использоваться для наложения информации на сигнал несущей. Наиболее широко используются схемы модуляции с непрерывной фазовой модуляцией (Wu 2012).

Современные инструменты MWD с гидроимпульсным режимом представляют собой в основном положительные и отрицательные импульсы, хотя скорость передачи (0,5–3,0 бит / с) ниже, чем у инструментов MWD с непрерывной волной, их стабильность намного лучше, а стоимость также ниже. .Инструмент непрерывной волны MWD предлагает полосу пропускания до 18 бит / с. Скорость передачи падает с увеличением длины ствола скважины и обычно составляет 1,5–3,0 бит / с на глубине 10 000 м. Кроме того, после использования аэрированного бурения на депрессии или аэрирования бурового раствора сжимаемость бурового раствора увеличивается, что также снижает пропускную способность бурового раствора. В этом случае рекомендуется электромагнитная телеметрия MWD или проводная телеметрия бурильных труб.

Электромагнитная телеметрия

Электромагнитная телеметрия также называется EM-MWD.Для передачи скважинной информации инструменты EM-MWD включают излучающую субантенну в бурильную колонну, а другая принимаемая антенна устанавливается на поверхности, как показано на рис. 15. Инструмент EM-MWD генерирует электромагнитные волны с помощью излучающая субантенну, электромагнитные волны передают скважинную информацию через пласт на поверхность. На поверхности они принимаются наземной антенной, затем передаются в центр обработки поверхности и декодируются в измерения.Другими словами, инструмент EM-MWD передает электромагнитные волны через пласт вместо импульсов давления через столб жидкости. Таким образом, преимущества включают экономию времени за счет передачи данных разведки во время соединения, высокие скорости передачи данных и возможность работать в условиях, в которых не может работать гидроимпульсная телеметрия, таких как бурение с аэрацией на депрессии и бурение с использованием воздуха. Инструмент EM-MWD предлагает полосу пропускания до 400 бит / с. Однако при бурении исключительно глубоких скважин он обычно не работает, и сигнал может быстро терять силу при ослаблении пластов, эти зоны делают использование инструментов EM-MWD непрактичным.Чтобы преодолеть эту проблему, были изобретены некоторые усовершенствованные методы определения мощности и обнаружения сигнала EM-MWD, такие как повторители бурильной колонны, повторители обсадных труб, повторители троса и т.д. воздушное бурение.

Рис.15

Принципиальная схема электромагнитной телеметрии

Бурильная труба с проводом

Бурильная труба с проводом также называется электрической бурильной колонной или интеллектуальной бурильной колонной.Бурильная труба с проводкой была впервые изобретена в 1997 году при финансовой поддержке компании Новатэк и Министерства энергетики США. В 2001 году Национальная лаборатория энергетических технологий (NETL) начала предоставлять финансирование для проекта бурильных труб и дополнительного проекта передачи данных о бурильных трубах (Hernandez and Long 2010), результаты исследования включают сеть IntelliServ и Intellipipe. В 2006 году первая коммерческая бурильная труба с проводкой (продукт IntelliServ) была использована в Мьянме (Эдвардс и др.2013). В настоящее время IntelliServ, широкополосная сетевая система бурильной колонны, является продуктом National Oilwell Varco (NOV), который используется для передачи скважинной информации на поверхность во время бурения. Компоненты сети IntelliServ встроены в компоненты бурильной колонны (рис. 16), известные как IntelliPipe, которые передают геологические данные со скоростью 57 000 бит в секунду (Edwards et al. 2013). Кабельная бурильная труба обеспечивает высокоскоростной телеметрический канал от забоя к поверхности, а также позволяет передавать информацию на скважинные инструменты для управления с обратной связью.Кроме того, измерительные узлы также могут располагаться по всей длине бурильной колонны, что позволяет операторам собирать данные вдоль ствола скважины (рис. 16). Измерения могут включать в себя всю скважинную информацию, такую ​​как информация о направлении, инженерная информация о бурении и информация о формации. На передачу данных больше не влияют свойства бурового раствора, свойства пласта и глубина. Однако бурильные трубы с проводкой по-прежнему слишком дороги, надежность все еще требует повышения из-за схемы тандемного соединения, бурильные трубы с проводкой не могут работать, даже если отсутствует только одно соединение.

Рис. 16

Принципиальная схема бурильной трубы с проводкой (по Эдвардсу и др., 2013 г.)

Кроме того, из-за измерений инструментов MWD, основанных на электронных технологиях, необходимо контролировать тепловые повреждения для защиты электронных плат инструмента. В настоящее время большинство инструментов MWD могут работать при температуре 150 ° C, некоторые инструменты MWD могут работать при высоких температурах до 200 ° C. При геотермальном бурении нижняя температура всегда выше, чем максимальная производительность инструментов MWD, что делает инструменты MWD / LWD нестабильными, поэтому нам необходимо контролировать параметры бурения и дополнительную циркуляцию вне забоя, чтобы защитить электронные платы инструмента от тепловых повреждений.

Буровые долота

В нефтегазовой промышленности буровое долото — это инструмент, предназначенный для создания обычно цилиндрического отверстия (ствола скважины) в земной коре методом вращательного бурения. Размер ствола скважины, обусловленный буровыми долотами, очень мал, от 3–1 / 2 ″ до 30 ″ (Centala et al. 2011; Bruton et al. 2014; Azar et al. 2015). Глубокие пласты разрушаются механически режущими элементами (называемыми зубами или резцами) долота путем соскабливания, шлифовки или локализованного сжатия трещин (Chen 2011).На основании режущего механизма промышленность классифицирует буровые коронки на две группы: шарошечные долота, долота с фиксированным резцом и гибридные долота.

Долота с роликовыми конусами

В долотах с роликовыми конусами обычно используются три конуса для удерживания зубьев, как показано на рис. 17, хотя иногда можно увидеть конструкции с одним, двумя или четырьмя конусами. Долото с роликовым конусом состоит из корпуса, ножки, конуса, подшипника, уплотнения, зуба и сопла. Он бурит в основном за счет разрыва или дробления породы с помощью «зубцов» на конусах, которые катятся по поверхности ствола скважины при вращении долота.Роликовые конические коронки также можно разделить на два класса в зависимости от изготовления зубьев, например, фрезерованные зубчатые коронки и коронки из карбида вольфрама (TCI).

Рис.17

Типичные шарошечные долота

1. 1.

   Долота с фрезерованными зубьями, также называемые долотами со стальными зубьями, имеют конусы с клиновидными зубьями, фрезерованными непосредственно в самой конической стали (Centala et al.2011).

2. 2.

   Биты TCI имеют формованные зубья из спеченного карбида вольфрама, запрессованные в просверленные отверстия в конусах, карбид вольфрама нанесен на поверхности зубьев для повышения долговечности из-за его чрезвычайной твердости. Зуб TCI также применялся в некоторых типах фрезерованных коронок. Для дальнейшего повышения долговечности буровых коронок также должны быть разработаны некоторые современные материалы, такие как альвеолятный алмазный материал и карбид вольфрама с двойным цементированием.Конусы вращаются на подшипниках, которые обычно герметизированы вращающимся уплотнительным кольцом или металлическим торцевым уплотнением для защиты от среды бурового раствора в забое скважины. Долота с шарошечным конусом могут адаптироваться к инструментам с низкой, высокой, высокой температурой, высокой нагрузкой на долото и ВЗД; Области применения шарошечных долот включают высокоабразивные образования, мягкие абразивные образования, твердые образования. Для глубокого или геотермального бурения высокотемпературное шарошечное долото может быть специально спроектировано для работы в высокотемпературных условиях бурения, таких как геотермальные скважины, в течение продолжительных периодов времени.Долота с шарошечным конусом TCI, используемые для бурения твердых и абразивных пластов с целью доступа к пару или горячей породе в подземных пластах, подвергаются воздействию температур, превышающих 260 ° C.

Долота с фиксированными резцами

Долота с фиксированными резцами были первым типом сверл, которые использовались при роторном бурении, их режущие механизмы намного проще, чем долота с шарошечным конусом, поскольку режущие элементы не перемещаются относительно долота.Долота с фиксированными режущими кромками можно разделить на четыре класса в зависимости от изготовления зубьев, такие как долота с поликристаллическим алмазом (PDC), долота из природного алмаза и долота с пропиткой (рис. 18).

Рис.18

Типичные фиксированные фрезы

1. 1.

   Буровая коронка была первым типом бурового долота, который использовался при вращательном бурении, но его можно использовать только в мягких породах, поэтому в настоящее время оно редко используется в нефтяном бурении.

2. 2.

   Долото из PDC является наиболее распространенным буровым долотом, используемым сегодня, благодаря преимуществам высокой скорости проходки, долгому сроку службы и продолжительности бурения. Долото PDC состоит из корпуса, фрезы и насадки. Резец PDC (зуб) представляет собой цилиндр из спеченного карбида вольфрама с одной плоской поверхностью, покрытой синтетическим алмазным материалом. Резцы расположены на лопастях долота в шахматном порядке, при этом поверхность резца с алмазным покрытием обращена в направлении вращения долота, чтобы обеспечить полное покрытие забоя скважины (Bruton et al.2014; Азар и др. 2015). Долота PDC могут адаптироваться к низкой нагрузке на долото, высокой частоте вращения, высокой температуре, PDM, турбо-буровым станкам и даже RSDS; Применение долот PDC включает однородные пласты, пласты мягкой и средней твердости, но бурение твердых и абразивных межслоевых интервалов было непрактичным для долот PDC.

3. 3.

   Насадка из натурального алмаза и коронка с пропиткой похожи, самая большая разница — фрезы.В сверле из природного алмаза используются алмазные резцы из природного промышленного сорта, которые вставляются в матрицу корпуса долота, а в импрегнированном долоте используются термостойкие поликристаллические (TSP) алмазные резцы. Благодаря этому алмаз отличается наибольшей твердостью и высокой прочностью, что позволяет ему адаптироваться к твердым абразивным образованиям. Эти долота доступны в различных стилях как для моторного, так и для роторного бурения в твердых или абразивных породах. Хотя алмазы дороги, долговечность долот также достаточно высока, что делает их конкурентоспособными при бурении нефтяных скважин.Долота с природным алмазом получили широкое распространение в бурении RSDS, бурении турбобурами и колонковом бурении.

Кроме того, фрезы обычных фиксированных долот закреплены на корпусе долота, они легко изнашиваются и снижают срок службы долота. Чтобы решить эту проблему, СМИТ разработал режущий плоттер PDC, названный ONYX 360 (Bruton et al., 2014). Вращающийся резец PDC ONYX 360 значительно увеличивает долговечность долота PDC за счет поворота на 360 °, как показано на рис.19. Вся алмазная кромка PDC-резца ONYX 360, расположенного в зонах сильного износа режущей конструкции, используется для резки пласта. Вращающееся действие фрезы позволяет алмазной кромке фрезы оставаться острее дольше, продлевая срок службы фрезы ONYX 360 по сравнению с фиксированными фрезами премиум-класса. На основе данных, полученных при использовании 13-миллиметрового резака ONYX 360, был разработан резак 16 мм, обеспечивающий повышенную прочность и долговечность. По сравнению с долотами с фиксированным резцом, долота PDC, в состав которых входили вальцовые резцы ONYX 360, показали увеличение длины пробега до 57%, что привело к меньшему количеству спусков долота и снижению затрат на бурение.

Рис.19

Сравнение фиксированного резака PDC и резца ONYX 360

Гибридные долота

С популяризацией и применением долот PDC и технологии резцов PDC для улучшения стационарных резцов буровые долота PDC в различных пластах постепенно заменяют конические долота. Но в твердых абразивных пластах и ​​при сложных операциях направленного бурения из-за производительности буровое долото PDC не может заменить коническое долото. Для решения этой проблемы в настоящее время также доступен гибридный тип долота, в котором сочетаются как накатная фреза, так и фиксированные режущие элементы (Pessier and Damschen 2011), как показано на рис.20. Существует две конструкции: одна представляет собой малоразмерное двухстворчатое долото с двойным конусом, а другая — немного большее по размеру крыло Mito, трехконусное долото, основанное на этих сверлах с четырьмя ножами и шестью лопастями бурового долота PDC, лопасти тисков и короткие позиции были заменены на конус. Таким образом, центральное положение ствола скважины располагается на хирургическом крыле резца PDC для полного разрушения породы, а периферийная часть бурения скважины завершается резцами и лопастями, эффект разрушения породы зависит от конусов, лопастей и их сопряжения.Это гибридное сверло предназначено для сокращения времени бурения в самых сложных условиях. Благодаря прочности на раздавливание и стабильности конусов валков, а также превосходному резанию и непрерывному режущему действию алмазных коронок, эта технология позволяет выживать в сильно переслаивающихся пластах с стабильной производительностью и отличным контролем торца инструмента. В приложениях размером 12–1 / 4 дюйма в США операторы достигают увеличения скорости бурения до 62%; длина одиночного долота увеличивается более чем на 200%, сокращая количество выходных дней по сравнению со стандартным временем работы буровой установки.В Бразилии оператор пробурил на 90% быстрее и на 20% дальше, чем выносы. По сравнению с долотами с роликовым конусом вы можете увеличить скорость проходки и снизить нагрузку на долото с меньшим отскоком долота. По сравнению с PDC, наблюдается значительно повышенная долговечность в переслаивающихся пластах, меньшее прерывистое скольжение, более низкий и более стабильный крутящий момент при бурении, а также лучшая стабильность и управление направлением.

Фиг.20

Кроме того, некоторые типы специальных долот разработаны с учетом требований для направленного бурения, бурения с управляемым ротором, бурения с управляемым двигателем, бурения с воздушным потоком, тонкого ствола, колонкового бурения, бурения боковых стволов, пилотного бурения, бурения с расширением, бурения на обсадных трубах и т. Д.Таким образом, мы можем выбрать подходящие долота для проведения соответствующего бурения.

Буровые растворы

Термин буровой раствор (или раствор) охватывает все составы, используемые для содействия добыче и удалению выбуренной породы из скважины в земле (Дарли и Грей, 1988). Буровой раствор перекачивается из буровых ям с помощью буровых насосов, перекачивается через наземный трубопровод, стояк, буровую вертлюг, бурильную колонну и разбрызгивается из сопел на буровое долото, затем производится очистка от обломков породы (или выбуренной породы) и охлаждающее бурение. инструменты.Таким образом, шлам выносится на поверхность через раствор в затрубном пространстве. На поверхности шлам отфильтровывается с помощью сланцевого шейкера, а отфильтрованный ил возвращается в ямы. В этом процессе основные функции бурового раствора можно резюмировать следующим образом (Дарли и Грей, 1988; Канн и др., 2011; Чен, 2011): вынос шлама на поверхность, охлаждение и смазка долота и буровых инструментов, очистка под долотом, уравновешивать пластовое давление, герметизировать проницаемые пласты, передавать гидравлическую энергию скважинным приборам и долоту, поддерживать стабильность ствола скважины, контролировать коррозию инструментов и контролировать повреждение пласта.Существует много типов бурового раствора или бурового раствора, которые используются при бурении нефтяных скважин, они классифицируются в зависимости от их основы: буровой раствор на газовой основе (GBDF), буровой раствор на водной основе (WBM), буровой раствор на масляной основе (OBM).

1. 1.

   Буровой раствор на основе газа (GBDF): GBDF означает, что непрерывная фаза бурового раствора представляет собой газ, включает воздух, азот, выхлоп дизельного двигателя, природный газ, буровой раствор в виде тумана и пену для бурового раствора (Chen 2011).Воздух, азот, выхлопные газы дизельных двигателей и природный газ в основном используются при газовом бурении или бурении на депрессии, шлам удаляется с помощью высокоскоростного воздушного потока. Однако из-за накопления воды при глубоком бурении шлам не может быть вынесен из забоя. Поэтому буровые растворы в виде тумана или пены обычно используются для решения проблем с добычей воды, возникающих при глубоком бурении. Иногда жидкий буровой раствор также используется для решения некоторых серьезных проблем с добычей воды. Кроме того, GBDF не может адаптировать все типы формаций, ее можно использовать только в стабильных формациях.Из-за давления колонны ГБДФ недостаточно для поддержания устойчивости ствола скважины.

2. 2.

   Буровой раствор на водной основе (WBM): вода является непрерывной фазой бурового раствора. Самым простым буровым раствором на водной основе может быть вода, что означает, что в раствор не добавлены какие-либо лечебные агенты или добавки. Однако вода не может приспособиться к подавляющему большинству глубинных образований.Поэтому инженеры добавляют некоторые добавки, чтобы отрегулировать производительность в соответствии с требованиями глубокого бурения. WBM может содержать несколько растворенных веществ. К ним относятся щелочи, соли и поверхностно-активные вещества; органические полимеры в коллоидном растворе; капельки эмульгированного масла; и различные нерастворимые вещества (такие как барит, глина и стружка) в суспензии (Дарли и Грей, 1988). К наиболее распространенным нерастворимым веществам, используемым в WBM, относятся глина и барит. Глина используется для создания гомогенной смеси, что делает ее жидкой суспензией, в то время как барит обычно используется для регулировки плотности WBM.В процессе бурения из-за перемешивания бурового шлама, солей и поровой жидкости в WBM характеристики WBM не могут оставаться неизменными, щелочи, соли, поверхностно-активные вещества и полимеры, таким образом, добавляются в WBM. В общем, реологические свойства и характеристики строительства стены обезвоживания WBM являются ключевыми, и их трудно регулировать. Между тем, ингибирующая способность WBM также очень важна для бурения сланцевых пластов из-за влияния физико-химического эффекта между сланцами и буровым раствором.Таким образом, химические добавки обычно добавляют в систему WBM для достижения различных эффектов, включая контроль реологических свойств, удаление загрязнений, стабильность сланца, повышение скорости проходки при бурении, охлаждение и смазку оборудования. Для глубокого или геотермического бурения, из-за влияния глубины, высокой солености, высокого давления и высокой температуры, плотность бурового раствора должна быть улучшена с использованием барита и порошка железной руды, реологические свойства и характеристики строительства стены обезвоживания больше трудно контролировать, как показывает реология низких и высоких температур, трудно учесть, потери воды HPHP большие и глинистая корка толстая.Максимальная рабочая температура WBM составляет около 200 ° C. Итак, ключевая проблема заключается в том, как улучшить термостойкость WBM.

3. 3.

   Буровой раствор на масляной основе (OBM): буровой раствор на масляной основе — это буровой раствор, в котором базовой жидкостью является нефтепродукт, такой как дизельное топливо. Технология РУО продвинулась от использования только сырой нефти как средства повышения продуктивности до использования многофункциональных композиций, которые сыграли свою роль в многочисленных рекордных скважинах (Дарли и Грей, 1988).РУО используется по многим причинам, таким как повышенная смазывающая способность, улучшенное ингибирование сланца и улучшенные очищающие способности при меньшей вязкости. Кроме того, OBM также может выдерживать более высокие температуры, не ломаясь. Применения применялись в условиях экстремальных температур, высокого давления, водочувствительных сланцев, агрессивных газов и водорастворимых солей (Дарли и Грей, 1988; Каенн и др., 2011). Проблемы прихвата трубы, чрезмерного крутящего момента и сопротивления в наклонно-направленных скважинах, а также унос газа в буровой раствор были сведены к минимуму.Однако использование РУО имеет особые соображения, включая стоимость, экологические соображения, такие как размещение выбуренной породы в подходящем месте, и исследовательские недостатки использования бурового раствора на нефтяной основе. Следовательно, РУО может быть хорошим выбором для решения связанных проблем, вызванных высокой плотностью, соленостью, высоким давлением и высокой температурой. Максимальная рабочая температура OBM зафиксирована выше 220 ° C.

При вертикальном бурении глубоких скважин высокое давление / высокая температура (HP / HT) могут быть основными факторами, которые влияют на свойства буровых растворов.При горизонтальном бурении и бурении с большим отходом от вертикали главными факторами могут быть смазывающие свойства и несущая способность резания. Однако при геотермальном бурении из-за чрезвычайно высокого давления / высокой температуры (HP / HT), сложной системы давления в стволе скважины и множества источников загрязнения буровым раствором плотность, реологические свойства и характеристики обезвоживающей стенки бурового раствора являются более сложными. поддерживать. В настоящее время OBM и WBM обычно используются при бурении глубоких скважин в мире, а максимальная рабочая температура бурового раствора близка к 220 ° C, максимальная плотность бурового раствора составляет около 2.4–2,7 г / см ³ .

Принцип и применение нового роторного ударного бурового инструмента с двигателем прямого вытеснения | Азиатско-Тихоокеанская конференция и выставка технологий бурения IADC / SPE

Опыт последних десятилетий доказал, что технология роторного ударного бурения является одним из наиболее эффективных способов повышения скорости проходки глубоких скважин. В процессе дробления породы зубья бурового долота вдавливаются в скалу под действием веса долота и ударной нагрузки, затем контактные поверхности скальной породы и зубьев PDC постепенно разрушаются.Программное обеспечение методом конечных элементов использовалось для моделирования процесса дробления песчаника одним зубом PDC с помощью ударно-вращательной технологии. Усилие на одном зубе PDC при роторно-ударном бурении постоянно колебалось, а ударная нагрузка добавляла нестабильности кривой нагрузки. Максимальная механическая деформация возникала на поверхности излома, но не на поверхности контакта породы с зубцом PDC. Когда разрушенная порода достигла устойчивого состояния, отношение энергии эрозии к общему потреблению энергии стабилизировалось на уровне около 52%.

Исследование показало, что технология ударно-роторного бурения еще не достигла зрелости с точки зрения высокой эффективности, долговечности и низкой стоимости. Улучшение всесторонней работы ударных инструментов требует более тщательного изучения. Целью данной статьи является разработка нового вращающегося ударного инструмента для создания ударной нагрузки. В этом новом инструменте используется двигатель прямого вытеснения, который приводит во вращение поршень ударника, при этом поршень ударяется о наковальню, генерируя импульсный импульс.Кроме того, ударные свойства этого инструмента были протестированы и проанализированы в ходе полевых экспериментов. Частота ударов этого нового инструмента составляет 25,7 ~ 37,2 Гц, что регулируется расходом бурового раствора. Пиковое значение ударной нагрузки составляет 20 ~ 42 кН, регулируется сжатием пружины.

Тесты бурения в лабораторных экспериментах показали, что роторно-ударное бурение может значительно увеличить скорость разрушения горных пород, а самый высокий показатель ускорения по сравнению с обычным бурением составляет 64,2%. Увеличение сжатия пружины может улучшить скорость проникновения в этих экспериментах по ударному бурению.Хорошие результаты в экспериментах по бурению песчаника в лабораторных экспериментах доказывают, что этот новый инструмент помогает улучшить скорость проходки при бурении глубоких скважин на суше и на море.

Принцип сверления: правильное использование электронных файлов — Техника

Несмотря на все удобство и эффективность, которые может обеспечить сверло, сверла по-прежнему являются источником разногласий среди специалистов по маникюру, законодателей и широкой публики. Заблуждения и недостаток образования создали благодатную почву для страха и апатии.Однако мастера по наращиванию ногтей постепенно получают жизненно важное образование в области сверления благодаря усилиям ключевых участников отрасли.

ЗАКРЕПЛЕНИЕ СЛУХОВ

Говорят, что плохие новости распространяются быстрее, чем хорошие. Так было и с дрелями. Мифы, преувеличения и заблуждения заставляют ногтевателей и клиентов полагать, что сверло может повредить ногти. Вики Петерс, директор Ассоциации производителей электрических файлов (AEFM) в Лас-Вегасе, штат Невада, говорит, что общественность ошибочно считает, что сверла вредны.«Если они испытывают боль, это потому, что специалист по ногтевым технологиям использует ее ненадлежащим образом». Она также добавляет, что мастера по ногтям тоже дезинформированы ». Специалисты по ногтям думают, что сверла работают быстрее. Это не обязательно так. Сверла следует использовать для улучшения работы, а не для ее ускорения. Если nail tech с первого раза наносит продукт плавно, сверло для ускорения процесса не требуется. Это может только улучшить его ».

Стив Уоллес, национальный менеджер по продажам Medicool Inc. в Торонто, штат Калифорния, и член AEFM, добавляет, что преобладает мнение, что сверла помогут специалистам по ногтям выполнять 10 подходов в день.«Сверла помогут предотвратить усталость и помогут при синдроме запястного канала. Кроме того, сверла могут достигать определенных участков, недоступных для ручной пилки. Это упражнение может помочь улучшить их работу, но оно не предназначено для ускорения процесса ».

Некоторые мастера считают, что сверла разрушают продукт и вызывают подъем. Лиза Комфорт, директор по сверлению в EZ Flow Nail Systems в Стэнтоне, Калифорния, и преподаватель AEFM, говорит, что использование неправильного сверла и плохая техника создают множество проблем.

«В некоторой степени сверла действительно разрушают продукт, но с правильной техникой вы можете обойти это. При плохой технике гвоздь может вызвать микро-трещины из-за чрезмерно вибрирующего сверла ». Говорит Комфорт. «В акриловых красках есть пузырьки воздуха, и если ноготь поврежден и продукт приподнялся, специалисту по ногтевым технологиям следует использовать сверло только с обучением и покупать сверло после изучения вариантов, а также образовательной и сервисной поддержки.

«Существует мнение, что сверла наносят вред ногтям, даже если специалист по ногтевым технологиям осторожен, и что ей не нужно посещать занятия, чтобы работать с ними», — говорит Терри Лундберг, владелец и основатель Института мониторинга ногтевых техников ( NTMI) в Игане, Миннесота.По ее словам, лучше купить профессиональное высококачественное сверло, предназначенное для обработки ногтей, чем покупать непрофессиональное сверло за полцены.

Приобретая сверло у профессиональной компании, мастера по ногтям получат доступ к установленной системе обучения. Если специалист по наращиванию ногтей захочет поговорить с кем-нибудь из своего района о сверлах, компания сможет порекомендовать их. У профессиональных компаний есть не только образовательная поддержка, но и техническое обслуживание при ремонте.И AEFM не рекомендует использовать «специальные сверла» для работы с ногтями.

ПОЛУЧИТЬ ПРОГРАММУ

Одна группа, которая пытается изменить существующее клеймо вокруг учений, — это AEFM. В число участников входят такие производители, как Aseptico, Atwood industries, Buffalo Drill, Comfort Concepts, Kupa, Lasco Diamond Products, Medicool и Nail Genie / Spilo. По словам Петерса, ассоциация сосредоточена на обучении инструкторов школ косметологии тому, как преподавать безопасное использование сверл, помощи государственным советам в продолжении учебных часов и проведении образовательных семинаров на торговых выставках.«В нашей образовательной программе есть общая информация от участвующих членов AEFM. Он учит мастера по маникюру всему: от того, на что обращать внимание при покупке электронной пилки, до того, как ее безопасно использовать », — говорит Петерс.

Ассоциация в настоящее время координирует класс педагогов, на который они собирают по одному преподавателю от каждого члена AEFM. Они хотят, чтобы все их преподаватели отправляли единое сообщение, и они организуют класс так, чтобы он был ориентирован на технику, а не на продукт

Образовательная программа AEFM была разработана, потому что многие школы и государственные советы искали решение.«Проблема бурения», полностью запретив их ». Это как позволить людям покупать машины, а не учить их водить машину. Конечно, если люди начнут водить машину, не получив надлежащих инструкций, они пострадают », — говорит Уоллес. Поэтому производители сверл создали ассоциацию, члены которой будут платить взносы, и эти взносы будут использоваться для обучения школ и государственных советов.

AEFM и его члены стремятся обучать школьные и государственные советы и пытаются реализовать план со всей группой, чтобы сделать всю отрасль более безопасной.Один из способов сделать это — обучать дистрибьюторов и обучать их преподавателей упражнениям. Например, Medicool сотрудничает со школой красоты h Empire Beauty School, принадлежащей Schoeneman Corporation, над включением в их учебные программы обучения тренировкам. Школы красоты Empire состоят из 20 школ и 120 преподавателей. Школы расположены в Пенсильвании, Нью-Джерси и Мэриленде. Они организуют четырехдневный тренинг, в котором примут участие все 120 преподавателей.

Наряду с AEFM NTMI предлагает обучение навыкам тренировки.По словам Лунберга, в своих классах они тренируются несколько часов. Они начинают с тренировочных пальцев, постепенно переходят к реальным рукам и заканчивают засыпкой и укорачиванием ногтей. Хотя обучение строевой подготовке в настоящее время входит в их учебную программу, Лундберг сначала сомневалась.

«Раньше я думал, что финишные станки не задержатся надолго, и я думал, как некоторые специалисты по ногтям и клиенты, что они могут повредить ногти», — говорит Лундберг.«Потратив время на самообразование, я понял, что машины не причиняют вреда, в отличие от специалистов по ногтям из-за отсутствия образования.

ЗАМЕДЛЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ

Изменить общественное мнение — непростая задача, но попытаться изменить негативное мнение само по себе может быть сложной задачей. «Есть отрицательные мнения о сверлах, потому что мастеру по маникюру было предоставлено право использовать сверло без надлежащей подготовки», — говорит Комфорт.

Во многих школах нет практических занятий.Поэтому многие мастера по маникюру заканчивают тем, что просто покупают оборудование, не научившись его правильно использовать. Чтобы прекратить эту практику, Комфорт рассылает по почте информацию о правильных методах сверления, и она подчеркивает важность обучения сверлам в своем классе, чтобы не дать специалистам по ногтям увековечить неправильные методы у своих клиентов.

Чтобы побудить большее количество школ проводить учебные тренировки, Уоллес каждые три месяца рассылает объявления по почте в каждую школу страны, предлагающую учебные программы по тренировкам.Он считает, что школы будут слушать только в том случае, если государство вмешается и потребует этого. «Задача правления штата — настаивать на том, чтобы государство предлагало строевое обучение, но они думают, что это будет стоить слишком дорого. Они думают, что это будет стоить 10 000 долларов, тогда как это можно сделать за 1 000 долларов », — говорит Уоллес.

Несмотря на безразличие одних государств, другие предприняли активные шаги вперед. Миссисипи — первый штат, в котором требуется обязательное образование в области строевой подготовки. Также это обязательное положение приняли Нью-Гэмпшир, Вермонт и Массачусетс.Другие штаты, которые рассматривают этот законодательный шаг, — Техас, Орегон, Теннесси и Огайо. Несмотря на достигнутый прогресс, проблема отсутствия практического обучения еще далеко не решена в целом. «Некоторые штаты даже не интересуются. А некоторые штаты используют невежественный подход, просто запрещая учения или разрешая их использование без фактов », — говорит Комфорт.

Еще одно узкое место при внедрении изменений — это то, что государства делают с учебной программой после ее появления. «Проблема в том, что во многих штатах нет установленной программы непрерывного образования.Как только учебная программа достигает штата, они просто не знают, что с ней делать ». Говорит Питерс.

Она говорит, что непрерывное образование не является приоритетом для многих штатов, поэтому они не знают, как внедрить учебную программу. «Они игнорируют потребности ногтевых технологий, не открывая классы для обучения укропу и не устанавливая часы CEU. Многие мастера по маникюру не пойдут на эти занятия, если они не обязаны », — добавляет Петерс.

Дополнительные занятия и повышение квалификации могут помочь только в отрасли с высокой текучестью кадров.«Попасть в отрасль очень легко. Независимо от того, работаете ли вы в салоне или владеете салоном, вам необходимо иметь возможность вести собственный бизнес, — говорит Уоллес. Это отражается на каждом аспекте бизнеса, а это означает обучение правильному использованию дрели. «Так что, если тебя не учат с самого начала, ты проиграешь». он говорит.

КОНЕЧНАЯ ЦЕЛЬ

Несмотря на многочисленные препятствия, с которыми сталкиваются производители сверл и преподаватели, они полны решимости обучать техников безопасного сверления гвоздями.

«Я хотел бы, чтобы правление каждого штата включило в свои школьные программы обучение работе с электрическими файлами. Должно быть обязательным, чтобы каждый технический специалист регулярно получал непрерывное образование », — говорит Уоллес. Он говорит, что государственные советы могут не двигаться достаточно быстро, чтобы меняться со временем. «Когда у вас будут большие государства с большим населением, у вас будет больше проблем. Около 60% советов штатов используют методы обучения 10-летней давности ».

Они также надеются увидеть последовательную систему помощи ногтевым мастерам.«Цель AEFM — сделать его доступным для специалистов по ногтям. Если им нужны занятия, они могут сообщить об этом в совет штата, и они направят их к нам, или мастера по гвоздям могут позвонить нам напрямую. AEFM хочет быть информационным центром всей информации о бурении », — говорит Петерс.

Lundberg хочет убедиться, что каждый знает, как правильно использовать дрель, и увидеть преимущества ее использования. Она хочет, чтобы ее ученики поняли, как работает дрель.

Comfort хочет развеять ошибочную информацию, касающуюся использования дрели.«Моя личная цель — попытаться изменить заблуждения. Я хочу углубиться в технический аспект упражнений и разрушить мифы. Сверла можно делать правильно.

ЧЕТЫРЕ ТЕХНИКИ, КОТОРЫЕ УПРОЩАЮТСЯ С СВЕРЛОМ

Иногда ручной файл просто не подходит, когда дело касается определенных услуг. Лоретта Банага, специалист по маникюру по маникюру в Cutting Edge в Сими-Вэлли, Калифорния, и Lasco Diamonds предоставляет полезные советы по сверлению, чтобы сделать обслуживание ногтей более простым и изысканным. По словам Банага, во время любого вида сверлильных работ важно время от времени поднимать сверло, чтобы предотвратить накопление тепла на ногтевой пластине и стабилизировать ваши руки.

«Когда вы держите дрель, соедините концы мизинцев вместе. Одна рука будет держать руку клиента, а другая — сверло, тогда мизинцы встретятся внизу. Соприкосновение мизинцев даст вам больше контроля и поможет руке работать вместе. Мизинцы действуют как стабилизирующая точка. Держите дрель, как карандаш, и одновременно перемещайте дрель и руку », — говорит Банага.

	УТИЛИЗАЦИЯ СМАЗКИ .Очищая кутикулу, используйте гладкий ультратонкий бочонок. Поместите насадку под углом и как можно ближе к кутикуле, не касаясь ее, чтобы можно было ее проредить. Используйте легкую руку, низкие обороты и не прикасайтесь к натуральной ногтевой пластине. Идите справа к середине, сделав половину «C», затем идите от середины влево, чтобы закончить «C».
	УКОРОЧЕНИЕ НОГТЕЙ. Вы можете использовать твердосплавное сверло для быстрого снятия или грубый ствол для более постепенного удаления.Начните со свободного края и двигайтесь вниз. Пройдитесь по гвоздю из стороны в сторону примерно три раза.
	Снятие громоздких гвоздей и уточнение С-образной кривой. При удалении громоздких гвоздей используйте твердосплавный или крупнозернистый бочонок и двигайтесь вперед и назад от стены к стене, удерживая сверло на гвозде. Затем перейдите от кутикулы к свободному краю, используя удобную для вас скорость.Пока вы убираете громоздкие ногти, вы можете заметить рыхлый акрил. Просто удалите отслоившийся акрил. Чтобы улучшить С-образную кривую, используйте насадку W22 (иногда ее называют бело-розовой насадкой или насадкой «французский наконечник») для придания формы верхней поверхности ногтя. Так вы получите розовый и белый цвет одновременно. Бит W22 создает четкую линию. Чем меньше бит, тем больше у вас контроля при переработке.
	ОЧИСТКА НИЖНЕЙ ЧАСТИ. Повернув клиент ладонями вверх, используйте насадку для грубой обработки, чтобы очистить нижнюю сторону ногтей. Поместите насадку на нижнюю сторону свободного края и переместите насадку из стороны в сторону примерно 4-5 раз или до тех пор, пока не достигнете желаемой чистоты. Используйте удобную скорость для чистки после того, как хорошо поработали со свободным краем.

Для запросов на перепечатку и лицензирование этой статьи щелкните здесь.

.