Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

Рациональная область их применения – твердые глинистые грунты с включением валунов и строительные площадки, где забивка или погружение свай заводского изготовления может привести к недопустимым деформациям прилегающих зданий и сооружений, конструкций или земляных массивов.

Буровые сваи, их виды и устройство

  • Монтаж фундамента
    • Выбор типа
    • Из блоков
    • Ленточный
    • Плитный
    • Свайный
    • Столбчатый
  • Устройство
    • Армирование
    • Гидроизоляция
    • После установки
    • Ремонт
    • Смеси и материалы
    • Устройство
    • Устройство опалубки
    • Утепление
  • Цоколь
    • Какой выбрать
    • Отделка
    • Устройство
  • Сваи
    • Виды
    • Инструмент
    • Работы
    • Устройство
  • Расчет

Поиск

  • Монтаж фундамента
    • ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатыйФундамент под металлообрабатывающий станокУстройство фундамента из блоков ФБСЗаливка фундамента под домХарактеристики ленточного фундамента
  • Устройство
    • ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтеплениеУстранение трещин в стенах фундаментаКак армировать ростверкНеобходимость устройства опалубкиКак сделать гидроизоляцию цоколя
  • Цоколь
    • ВсеКакой выбратьОтделкаУстройствоОтделка фундамента камнемВыбор цокольной плитки для фасадаЧто такое цокольКак закрыть винтовые сваи
  • Сваи

Изготовление свай

Пока не упоминалось еще одно несомненное достоинство буронабивных свай – универсальность технологии.

Она заключается в том, что ее можно одинаково успешно применять как на крупных промышленных объектах – с использованием серьезной буровой и прочей техники, так и при строительстве небольших частных домов, большую часть работ выполняя при этом вручную с минимальным привлечением машин и механизмов.

Один из примеров выполнения работ на небольшом объекте с привлечением ямобура показан на видео:

Расчет буронабивных свай и их несущая способность

При использовании технологии на серьезных крупных объектах все необходимые параметры закладываются при проектировании, обязательно выполняемом в таком случае. Несущая способность свай, изготавливаемых механизированным способом, достигает 200-400 тонн, порой доходя до показателя 600 тонн на одну сваю.

При частном строительстве обычная несущая способность сваи редко превосходит 10 тонн.

Диаметры свай

В соответствии с потребностями объекта меняется и диаметр используемых свай. Например, при частном домостроении применяются буронабивные сваи следующих диаметров и несущей способности:

Диаметр сваи, м Несущая способность, т Объем бетона, куб. м
0,40 7,536 0,2512
0,30 4,242 0,1414
0,25 2,946 0,0982
0,20 1,884 0,0628
0,15 1,062 0,0354

Каркасы и бетон для буронабивных свай. В случае применения технологии на крупных объектах используются сваи гораздо больших диаметров и значительно большей длины. Конкретные необходимые параметры берутся из проектно-сметной документации на объект.

При возведении частных домов для изготовления буронабивных свай рекомендуется использовать бетон класса В22,5 (ближайший аналог по марке – М300), в небольших зданиях и сооружениях допускается  В20 и В15 (соответственно, М250 и М200). От качества материала во многом зависит качество получаемой буронабивной сваи.

Обязательным составным элементом любой буронабивной сваи является находящийся в ней сварной пространственный арматурный каркас. По требованиям СНиП он должен представлять собой продольную арматуру, равномерно распределенную по всей окружности сваи. Минимальное количество арматурных стержней – 6, каждый диаметром 18 или более мм. Используется сталь класса АIII.

Данные требования являются обязательными при строительстве крупных объектов. При возведении фундамента для частного дома или бани требования менее строгие. В большинстве случаев используются 4-6 стержней арматуры диаметром 10-12 мм, перевязанных между собой или готовые треугольные металлические каркасы.

Машины и оборудование для изготовления буронабивных свай.

При изготовлении буронабивных свай применяют вращательное, ударно-канатное и грейферное бурение.

Буровые машины вращательного бурения работают циклично с периодическим выбуриванием порции грунта из скважин и разгрузкой шнека от грунта. Скорость бурения – 0,4–1,3 м/мин.

Шнековые бурильные установки (СО-2, БУК-600 и др.) – это навесное оборудование к кранам и экскаваторам. У установки СО-2 на мачте копрового типа размещен электропривод вместе со шнековой буровой колонной. Во время бурения скважины привод и колонна перемещаются вдоль направляющих мачты.

Ударно-канатные бурильные установки для устройства буронабивных свай применяются редко.

При бурении скважин широко используют машины с ковшовыми бурами. Рабочим органом этих машин является ковшовая буроцилиндрическая емкость, снабженная в нижней части откидным днищем. Базовыми машинами для этих буровых установок являются гусеничные и дизель-электрические краны. Рабочий орган подвешивается на грузовом канате главной лебедки. Ковшовый бур с электроприводом крепится к стабилизатору, соединенному со штангой.

Для устройства свай с уширениями применяют следующие уширители: уплотняющие, пантографные, грейферные и др. Наиболее распространенными являются уширители пантографного типа.

За последние 15–20 лет получили широкое распространение буронабивные сваи большого диаметра (d > 800 мм), Для изготовления таких свай используют различные буровые установки отечественного и зарубежного изготовления. Наибольшее применение получили установки БСО-1, СО-1200/2000, УРП-1, МБС-1,7 и др.

Из зарубежного бурового оборудования получают применение установки французской фирмы «Беното» и японской «Като». Они позволяют проходить скважины и бетонировать сваи с использованием обсадных труб, извлекаемых из скважины в процессе бетонирования.

Устройство свайных ростверков. Технология устройства ростверка зависит от его конструкции и типа свай. По конструктивному решению ростверки бывают: монолитными, сборными и сборно-монолитными. Сопряжение свайного ростверка со сваями бывает свободно опирающимся и жестким. Свободное опирание принимают для центрально нагруженных свай. Жесткое сопряжение свай и ростверка предусматривается в следующих случаях: стволы свай располагаются в слабых грунтах, нагрузка приложена с эксцентриситетом при действии на сваи горизонтальных и выдергивающих нагрузок, а также динамических воздействий.

Работы по устройству ростверков начинают со срезки голов свай. Срезку производят с помощью пневматических отбойных молотков,

гидроразрушителями или огневым способом. Наиболее эффективно срезку делать с помощью специальных установок, усилие в которых создается гидродомкратом (рис. 3).

Рис. 3. Схема устройства для срезки головок свай: 1 – свая; 2 – зубья; 3 – рама; 4 – поршень; 5 – гидродомкрат; 6 – станина

Установка состоит из жесткой замкнутой станины, подвижной рамы, съемных зубьев и гидродомкрата. Установку приподнимают краном и устанавливают на сваю. После включения насоса гидродомкратом передвигают подвижную раму по станине. При этом зубья врезаются в бетон головы сваи и разрушают его. Продольную арматуру сваи срезают автогеном или оставляют для заделки ростверка. До начала бетонирования ростверка должны быть срублены головы свай (если в этом есть необходимость), а также промыты головы свай от грязи и шлака. Ростверк бетонируют в деревянной или инвентарной опалубке. Бетонную смесь следует укладывать горизонтальными слоями равномерно по всей площади ростверка.

Элементы сборного железобетонного ростверка устанавливают на выравнивающую подсыпку из песка или шлака. Если ростверк монтируют над поверхностью земли, то для точной установки оголовков сборных ростверков следует применять инвентарные металлические рамки, предварительно монтируемые на головы свай по геодезическим отметкам. При устройстве сборных ростверков необходимо, чтобы оси забитых свай имели отклонение в плане не более ±5 см, а по вертикали уровни голов свай отклонялись не более чем на ±1 см.

Жесткое сопряжение свай по сборным ростверкам должно обеспечиваться замоноличиванием свай в отверстия, предусмотренные в ростверке (рис. 4). В этом случае голову сваи разбивают, арматуру пропускают в пирамидальное отверстие ростверка, которое заполняют бетонной смесью.

Рис. 4. Сопряжение сборного ростверка со сваей: 1 – свая; 2 – сборный ростверк; 3 – арматурные выпуски из сваи; 4 – монолитный бетон; 5 – отверстие в ростверке

Монтаж конструкций сборного железобетонного ростверка должен производиться только после достижения бетоном замоноличивания оголовков не менее 70 % проектной прочности в летнее время и 100 % — в зимнее время. Замоноличивание оголовков в зимнее время при отрицательных температурах воздуха должно осуществляться бетоном с обязательным электроподогревом или применением бетона с добавками.

Просмотров: 653

Буровое оборудование: буровые установки и инструмент для бурения

Буровое оборудование предназначенное для проведения буровых работ. Основные виды данного оборудования: буровые агрегаты, инструменты, лебёдки, насосы, оборудование цементировочное, системы верхнего привода, буровые установки, циркуляционные системы.

Инструменты, одним из основных видов которых являются долота, предназначены для разработки разных породам на различных глубинах. Агрегаты могут быть использованы как для непосредственного бурения, так и для проведения ремонтных работ скважин.

 На лебёдки возложена основная нагрузка при осуществлении спусковых и подъёмных процессов бурильной колонны. Обеспечение циркуляции бурового раствора в скважине проводится с помощью специального бурового насоса высокого давления.

Системы верхнего привода – это технологии, содействующие увеличению скорости и повышению безопасности рабочего процесса. Установка для бурения, будучи комплексным оборудованием, определяется такой совокупностью характеристик, как назначение скважины, способ и условия проведения бурения.

Циркуляционные системы осуществляют нагнетание раствора бурового – в колонну, а также его очищение от выбуренной породы и поддержание первично заданных параметров.

Буровые установки — классификация

Буровые установки – это симбиоз оборудования и сооружений, целевое назначение которых – осуществление процесса бурения нефтяных, газовых скважин и скважин на воду.

Виды оборудования в составе буровой установки:

  • спускоподъёмное;
  • циркуляционное;
  • противовыбросовое;
  • силовое;
  • для приготовления растворов буровых.

Основная составная часть буровой установки – привод главных механизмов. Может также присутствовать независимый привод ротора.

Виды буровых платформ

Категории установок:

  • инженерно-геологические;
  • водяные;
  • строительные;
  • геологоразведочные;
  • нефтяные;
  • газовые;
  • газоконденсатные;
  • сейсморазведочные.

Классификация установок по глубине бурения:

  • до 25 метров (неглубокие);
  • до 600 метров (средней глубины);
  • до 6 000 метров (глубокие);
  • до 15 000 метров (сверхглубокие).

Выделяют также установки, используемые при бурении скважин на воду и капитальном ремонте нефтегазовых скважин.

Типы буровых установок

Буровое оборудование: буровые установки и инструмент для бурения

Буровой инструмент — характеристики и виды

Буровой инструмент – это промышленное оборудование, предназначенное для бурения скважин. Применяется для разработки горных пород, при добыче полезных ископаемых, нефти и газа, для прокладки подземных коммуникаций. Используется для механического разрушения различных по свойствам пород при освоении разных глубин.

Виды бурового инструмента:

  • технологический;
  • вспомогательный;
  • разрушающий породы;
  • аварийный.

На эффективность и надежность работоспособности инструментов для бурения влияет качество и правильность применения оборудования.

Бурение роторным способом

Бурильные установки роторного типа относятся к универсальным конструкциям, но чаще используются для работы на твердом грунте, где много гальки, гравия или известняка. В состав конструкции входят элементы:

  • бур;
  • долото;
  • механизм вращения.

При бурении таким способом слои воды достигаются за небольшой промежуток времени.

В зависимости от степени твердости почвы используется разный режущий инструмент:

  1. Ложковый бур. Применяется на мягких почвах (глина, песок). Он имеет форму спирали с расположенными на ней отверстиями.
  2. Змеевидной формы. Используется для работы на суглинистых почвах.
  3. Заостренный. Применяется для проходки плотной и каменистой толщи грунта.

Устройств буронабивных свай под защитой обсадной трубы

По окончании разработки скважины забой очищают от бурового шлама при помощи ковшебура. Забой скважин при бурении должен доводиться до проектных отметок.

Устройств буронабивных свай под защитой обсадной трубы

Далее производится установка арматурного каркаса при помощи вспомогательной лебедки буровой машины. Армокаркас опускают в положении, обеспечивающем его свободный спуск.

Бетонирование скважины производится при помощи вертикально перемещающийся трубы, бетонолитной трубы.

Устройств буронабивных свай под защитой обсадной трубы

Укладку бетонной смеси в скважину следует производить на всю глубину скважины без перерывов (в один этап). В процессе бетонирования ВПТ на всю высоту должна быть постоянно заполнена бетонной смесью.

Устройств буронабивных свай под защитой обсадной трубы

Бетонирование скважины следует производить до прекращения прохождения бетонной смеси через приемный бункер, после чего бункер вместе с бетонолитной трубой поднимают для освобождения от бетонной смеси верхней секции бетонолитной трубы.

По мере заполнения скважины бетоном бетонолитная труба поднимается и ее верхние звенья демонтируют, бункер устанавливают на ее следующей секции и процесс бетонирования скважины возобновляется. Для удаления очередного звена бетонолитной трубы прекращают ее подъем, когда уровень смеси в трубе находится на 20 см ниже разъединяемого стыка. Одновременно извлекают обсадную трубу и демонтируют ее по секциям.

Устройств буронабивных свай под защитой обсадной трубы

Параллельно с бетонированием извлекаются обсадные трубы. Поэтапный демонтаж секций обсадной трубы производится буровой машиной.

Подача бетонной смеси в свайную скважину осуществляется до момента выхода чистой бетонной смеси на поверхность и заканчивается удалением загрязненного слоя бетонной смеси. После чего извлекается последняя секция обсадной трубы и формируется оголовок сваи. Оголовок сваи формируется в соответствии с проектными отметками верха сваи.

Устройств буронабивных свай под защитой обсадной трубы

Технология имеет ряд достоинств: отсутствие динамических и вибрационных воздействий на грунт позволяет выполнять сваи вблизи существующих зданий и сооружений; современное оборудование буровой установки позволяет контролировать процесс бурения, разбуривать и извлекать валуны, заполнение скважины через бетонолитную трубу исключает образование шеек; в процессе бурения осуществляется прямой контроль за соответствием фактических характеристик грунта заложенным в проекте; возможность устройства уширения обеспечивает наиболее полное использование несущей способности грунтового основания сваи.

В распоряжении специалистов ООО «Башпромгидрострой» имеется самое современное высокотехнологичное оборудование, большой парк современных буровых машин, строительной техники и транспорта, в том числе: BAUER MBG-24, MBG-12; Casagrande CFA 425; BAUER BG-9H CAT 320B, позволяющих изготавливать буронабивные сваи диаметром Ø425-1500 мм, подробнее с буровыми машинами нашего парка вы можете ознакомится в разделе: Оборудование Все статьи

Устройств буронабивных свай под защитой обсадной трубы

Общая классификация свай

Для того чтобы получить цилиндрическое отверстие в земле, необходимо использовать специальные приспособления. В зависимости от использования той или иной конструкции, различают несколько видов свай. Кроме буронабивных, это могут быть песчаные, грунтобетонные, пневмонабивные, вибротрамбованные. Основной критерий выбора для использования той или иной технологии и сваи — это тип почвы, которая присутствует на участке. Однако стоит добавить, что нынешнее развитие технологий привело к тому, что один и тот же метод может использоваться практически на любом типе грунта, вне зависимости от его характеристик. Чтобы проверить эффективность метода, который предполагается использовать, необходимо наличие специалистов.

Общая классификация свай

Читайте также:  Консервация фундамента на зиму (способы)