Буровые установки, смонтированные на грузовиках или прицепах арe мобильное буровое оборудование, предназначенное для скважин мелкой и средней глубины. Благодаря системам питания, лебедкам, буровым вышкам, системам перемещения и механизмам трансмиссии, интегрированным на самоходном или буксируемом шасси, эти установки значительно повышают эксплуатационную эффективность. Они охватывают глубину бурения от 1000 до 4000 метров, с максимальными статическими нагрузками от 900 до 2250 кН, отличаясь высокой грузоподъемностью, надежной производительностьюce, отличная проходимость и удобная транспортировка.

I. Основные классификации и структурные особенности

По способу монтажа они делятся на: установки, смонтированные на грузовиках и прицепах, различающиеся по структуре, мощности и сценариям применения:

1. Буровая установка, смонтированная на грузовике

Установка интегрируется непосредственно в шасси грузового автомобиля, что обеспечивает возможность автономного вождения.

Ключевые структуры:

• Шасси: Специальное внедорожное шасси с длинной колесной базой и высокой грузоподъемностью (обычно 20–50 тонн), подходящее для грязной, холмистой местности.
• Энергетическая система:Дизельный двигатель шасси обеспечивает как движение транспортного средства, так и буровые работы (например, вращение роторного стола, буровой насос) через раздаточную коробку или гидравлическую систему.Высококлассные модели могут иметь независимые генераторные установки для удовлетворения сложных потребностей в электроэнергии.
• Мачта (деррик): Гидравлический вертикальный тип, складной или телескопический (высотой 10-30 метров), для подъема бурильных колонн.
• Поворотный стол/Верхний привод: Приводит в движение бурильную трубу; роторные столы подходят для скважин средней и малой глубины, в то время как верхние приводы (например, на нефтяных вышках) отлично подходят для глубокого и направленного бурения.
• Система циркуляции бурового раствора: Интегрируется грязевой насоси емкости для охлаждения долот и транспортировки шлама.

Функции:

• Высокая мобильность: Скорость движения по дороге до 50–80 км/ч, что позволяет производить непосредственное перемещение без разборки (идеально подходит для аварийного бурения скважин на воду).
• Компактная интеграция: Цельная конструкция уменьшает занимаемую площадь, подходит для узких участков (например, для осмотра городских трубопроводов).
• Ограничение: Нагрузка на шасси ограничивает глубину бурения (до 3000 метров на нефтяных месторождениях, обычно в пределах сотен метров в инженерных проектах).

2. Буровая установка на прицепе

Установка монтируется на специальном прицепе, буксируемом грузовиком или тягачом, и доступна в двух вариантах: полуприцеп или полноприводный прицеп.

Ключевые структуры:

• Полуприцеп: Шарнирно-сочлененная с трактором для гибкого управления, подходит для транспортировки на большие расстояния.
• Полный трейлер: Независимая, буксируемая сцепным устройством, устойчивая для тяжелого оборудования.
• Энергетическая система:Большинство из них имеют независимые дизельные двигатели или гидравлические электростанции, работающие автономно без внешнего источника питания.
• Модуль бурения:Более крупные мачты с гидравлическим телескопированием или наклоном под несколькими углами для направленного бурения (например, горизонтальных скважин). Дополнительные высококачественные аксессуары, такие как блоки управления обсадными колоннами и системы измерения во время бурения (MWD).

Функции:

• Большая грузоподъемность: Поддерживает глубокое бурение (до 5000 м для нефтяных вышек, 2000 м для геологических вышек).
• Гибкость: Прицеп отсоединяется от трактора для самостоятельной эксплуатации на стационарных объектах.
• Требования к транспорту: Требуются специализированные тягачи; для перемещения может потребоваться разборка мачт (некоторые высококлассные модели допускают сборную транспортировку).

II. Основные технологии и функциональные конфигурации

Несмотря на структурные различия, оба типа имеют общие основные технические требования:

1.Системы электроснабжения и передачи электроэнергии

Типы мощности:

• Дизельные двигатели: 200–2000 л.с., подходит для условий, не имеющих доступа к электросети.
• Электроприводы: Используется в городских установках для обеспечения низкого уровня шума и нулевых выбросов.

Методы передачи:

• Механическая трансмиссия: Надежность, низкие эксплуатационные расходы благодаря цепям/шестерням.
• Гидравлическая трансмиссия: Плавная работа, бесступенчатая регулировка скорости для точного управления (например, направленное бурение).

2. Адаптивность процесса бурения

Методы бурения:

• Вращательное бурение: Для обычных отверстий в грунте/скальной породе (например, долото PDC + бурильная труба).
• Ударно-вращательное бурение: Для твердых пород (например, скважинный пневмоударник + шарошечное долото).
• Шнековое бурение: Без циркуляции среды, идеально подходит для неглубоких сухих скважин (например, отбора проб почвы).

Технологии обсадных труб:

• Обсадка во время бурения: Одновременное бурение и цементирование для предотвращения обвалов (например, в слоях плывуна).
• Устройства вращения/удара обсадной колонны: Решает проблемы спуска обсадных труб на большой глубине.

3. Интеллектуальные и безопасные конфигурации

Системы автоматизации:

• Гидравлические автоматические клещи сокращают ручной труд.
• Автоматическая компенсация веса бурильной колонны предотвращает застревание и разрушение.

Устройства безопасности:

• Crown-o-matic предотвращает столкновение бурильной колонны с вершиной мачты.
• Системы экстренного торможения на случай внезапных отказов (например, выхода двигателя из строя).

Дизайн окружающей среды:

• Резервуары для сбора ила сводят к минимуму сброс отходов.
• Шумозащитные кожухи ограничивают уровень шума при работе в городских условиях до 85 дБ.

III. Ключевые факторы выбора

Глубина бурения и пласт:

• Мелкий (<500 м) или мягкие породы: отдайте приоритет установкам, смонтированным на грузовиках (например, гидравлическим буровым установкам).
• Глубокие (>1000 м) или твердые породы (например, гранит): требуются установки на прицепе с мощными силовыми головками.

Потребности в мобильности:

• Частые перемещения (например, геологические изыскания): установки, смонтированные на грузовиках, более эффективны.
• Долгосрочные стационарные работы (например, разработка нефтяных месторождений): установки, смонтированные на прицепе, обеспечивают более высокую экономическую эффективность.

Стоимость и обслуживание:

• Установка на грузовике: более низкая первоначальная стоимость (обычно 1–5 миллионов йен), простота обслуживания.
• Установка на прицепе: дорого (до десятков миллионов для нефтяных вышек), требует профессиональных бригад по техническому обслуживанию.

Ⅳ.Заключение

Буровые установки, устанавливаемые на грузовиках и прицепах, решают проблемы перемещения традиционных стационарных установок за счет интеграции «мобильной платформы и бурового модуля», становясь основой современного бурения. При выборе следует учитывать глубину, рельеф, экологические требования и бюджет. В будущем ключевыми направлениями развития станут интеллект и зеленые технологии.