Влияние особенностей привода буровой установки на ее работу

При постоянном режиме бурения нет разницы между механическим и гидравлическим приводом, но все дело в том, что земля, в которой собственно и бурится скважина, не является однородной средой. По мере продвижения бурового инструмента может происходить изменение разрушаемой породы, что приводит к изменению действующих на буровой инструмент нагрузок. Зачастую эти изменения могут происходить внезапно, что приводит к ударам, вибрации и заклиниванию инструмента.

От оператора буровой установки требуется своевременное изменение режимов бурения для обеспечения эффективной работы. Удары, вибрации и заклинивание инструмента очень негативно сказываются на механическом приводе. При резком изменении нагрузки оператор должен быстро отсоединить приводной двигатель от трансмиссии или поднять буровой инструмент от забоя, или переключиться на другую передачу, если таковая имеется. Не всегда конструкция механического привода позволяет выполнить все вышеперечисленные действия.

Удары, резкие остановки и разгоны разрушают механический привод, так как приводят к высоким пиковым нагрузкам. Элементы, ограничивающие пиковые нагрузки, для механического привода не всегда эффективны и надежны, поэтому на практике их зачастую блокируют, и ограничения пиковых нагрузок не происходит.

Гидравлический привод более устойчив к резким изменениям нагрузок. В конструкции гидропривода нет жесткой связи приводного двигателя и бурового инструмента. Гидравлическая жидкость в некоторой степени сжимаема, рукава высокого давления деформируются под нагрузкой – все это создает дополнительный упругий элемент в приводе. В данном случае речь идет о сравнительно малых отличиях модулей упругости по сравнению с чисто механическим приводом, однако между временем торможения в 0,05 секунды и 0,1 (что для человека практически неразличимо) пиковые нагрузки примерно удваиваются.

Для малогабаритных буровых установок Boart Longyear особенно актуален вопрос максимально полного использования всей мощности приводного двигателя. Так как производительность любого технологического процесса определяется прилагаемой мощностью и эффективностью применения прилагаемой мощности, следует сделать вывод, что при одинаковых условиях и способах бурения более производительным будет то оборудование, которое позволяет направлять максимальную мощность на выполнение технологического процесса. Работа с нагрузками, близкими к максимальным, на буровой установке Boart Longyear с механическим приводом требует большого опыта и внимания, что приводит к повышенной утомляемости оператора и, как следствие, к ошибкам и поломкам оборудования.

Напротив, буровая установка Boart Longyear с гидроприводом позволяет без последствий корректировать неудачные действия оператора без каких либо затрат времени и сил. В буровой установке с гидроприводом появление нагрузок, превышающих максимально допустимые, приводит к нарастанию давления в гидроприводе. Давление ограничивается предохранительным клапаном, приводной двигатель продолжает работать, рабочая жидкость сливается через предохранительный клапан.