Высоконапорный подающий цилиндр пневмоударного перфоратора Sandvik HLX5T в Германии

Подающий цилиндр на буровой установке HLX5T для добычи продвигает отбойный механизм вдоль направляющей балки во время бурения и должен обеспечивать точный контроль силы подачи в полном диапазоне — от 0 метров (установка на устье скважины) до 54 метров (максимальная глубина скважины). Требования к силе подачи значительно изменяются с увеличением глубины при бурении длинных скважин: на этапе установки на устье скважины длина штанговой колонны невелика, и требуемая сила подачи умеренна; на глубине 54 метра висящая штанговая колонна в нисходящем положении создаёт дополнительную нагрузку в 150–200 кг, которая снижает результирующую силу подачи со стороны цилиндра, поэтому для поддержания одинаковой силы на долоте требуется повышать давление в цилиндре. В немецких рудниках, где применяется метод подэтажной выемки в железорудном районе Зигерланд, буровые установки HLX5T пробуривают восходящие кольцевые скважины глубиной 35 метров в твёрдом кварцитовом спессартите с пределом прочности на сжатие 200 МПа; в этих условиях давление в подающем цилиндре должно последовательно возрастать по мере увеличения глубины, чтобы обеспечить постоянную силу подачи, требуемую конструкцией буровой установки на забое скважины.

Высокое давление означает, что уплотнения подающего цилиндра должны обеспечивать полное контактное усилие при рабочем давлении 200 бар, необходимом для достижения максимального подающего усилия на глубине, — и сохранять этот контакт под воздействием импульсной ударной нагрузки, передаваемой через штанговую колонну обратно на поршень подающего цилиндра при каждом ударе. Утечка через уплотнение подающего цилиндра на 5 % от заданной перепада давления снижает эффективное подающее усилие на глубине на те же 5 %, что приводит к отклонению процесса бурения от оптимального контакта долота с породой и снижению скорости проходки.

Профиль давления в подающем цилиндре для упорных колец Siegerland длиной 35 метров (восходящее бурение)

Операторы буровых установок Siegerland фиксируют давление в цилиндре подачи при каждом изменении глубины добавления штанги в процессе бурения скважины — тренд изменения давления от устья до полной глубины показывает, обеспечивает ли цилиндр расчётное повышение давления. Если давление в цилиндре на глубине 35 метров на 15 бар ниже расчётного значения, это свидетельствует о внутреннем обходе; оператор помечает машину для замены уплотнений в следующее окно технического обслуживания, а не продолжает работу с неисправной системой подачи. Компания HOVOO поставляет комплекты уплотнений для цилиндров подачи HLX5T из полиуретана (PU) и гидрогенизированного нитрил-бутадиенового каучука (HNBR) для немецких производственных буровых установок. Ссылки на сайте hovooseal.com.