Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Запрещается устанавливать механические ключи на статор двигательной и корпус шпиндельной секции

Запрещается устанавливать механические ключи на статор двигательной и корпус шпиндельной секции.

Перед спуском в скважину двигатель подвергается наружному осмотру. Особое внимание следует обратить на отсутствие трещин и вмятин на статоре и корпусе шпинделя, на состояние защитной наплавки на косом переводнике – толщина наплавки должна быть не менее 1мм, на состояние присоединительных резьб к бурильным трубам и к долоту, а также на плотность свинчивания промежуточных резьб, соединяющие корпусные детали двигателя.

Момент крепления корпусных резьб двигателя 2700 – 3000 кгс*м

Категорически запрещается навинчивание и крепление долота, калибраторов, переводников, винтового двигателя, телесистемы и УБТ обратным ходом ротора. Для этой цели необходимо пользоваться катушкой-лебёдкой (КЛ-3), машинными ключами и приспособлением для навинчивания долота.

Перед спуском в скважину необходимо провести опробование двигателя на плавность и легкость запуска. Двигатель должен запускаться при давлении не более 3 МПа (30 кг/см 2 ). Проверить герметичность резьбовых соединений.

При температуре воздуха ниже 0оС запрещается опробовать двигатель над устьем. При навороте долота не допускать проворота вала шпинделя.

При проверке двигателя на запуск одновременно проверяется работоспособность переливного клапана (при наличии его в компоновке). При подаче бурового раствора в двигатель клапан должен закрыться при перепаде давления не более 1,9 – 2,1 кг/см 2 без последующих утечек раствора в боковые отверстия. После выключения насосов и снижения давления в колонне до 1,5 – 2,0 кг/см 2 клапан должен открыться, при этом происходит выброс раствора через боковые отверстия клапана под действием остаточного давления в колонне.

При температуре воздуха ниже 0оС, перед сборкой клапан прогреть паром или горячей водой. Момент крепления клапана к верхнему переводнику двигателя 2700 – 3000 кгс*м.

При спуске двигателя в скважину заполнение бурильной колонны промывочной жидкостью происходит через переливной клапан. При отсутствии переливного клапана в компоновке, во избежание:

обратного запуска двигателя,

шламования двигателя через долото и шпиндель,

“всплытия” ротора двигателя,

отсоединения ротора от торсиона и отказа двигателя на забое,

производить периодический долив бурильных труб через каждые 200м спуска.

В процессе спуска не допускать посадки инструмента более 20тс.

В компоновку бурильной колонны, при опробовании, доливе бурильных труб и бурении, должен быть включен, как минимум один фильтр с отверстиями диаметром не более 5 мм, предотвращающий попадание посторонних предметов в секцию рабочих органов.

Запрещается в процессе спуско-подъемных операций и в процессе бурения вращать колонну ротором при угле перекоса двигателя более 1 о 30′.

Допускается, при углах перекоса 1 о 30′ и более, периодически поворачивать бурильную колонну (не более 1 оборота в минуту).

С целью предотвращения шламования двигателя через шпиндель во время его спуска на забой (особенно при отсутствии переливного клапана), необходимо при предыдущем рейсе промыть скважину от шлама в течении 15 – 20 минут при поднятом на 1 – 2 метра от забоя скважины двигателе и периодически производить очистку забоя скважины от металлических частиц.

Во избежание шламования двигателя запрещается подходить к забою скважины при отсутствии циркуляции провывочной жидкости.

При спуске в скважину каждого нового двигателя необходимо произвести его обкатку с пониженной осевой нагрузкой в течении 30 – 60 минут. Во избежание разрушения подшипника и поломки вала – запрещается запускать двигатель ударами об забой.

Безотказная работа двигателя и его долговечность зависят от качества рабочей жидкости и забойной температуры. При содержании песка в буровом растворе более 1% снижается долговечность ротора, статора и подшипников. Система очистки раствора должна быть оборудована виброситами и пескоотделителями. Для тонкой очистки раствора рекомендуется использовать илоотделители или другое предназначенное для этих целей оборудование. Повышение температуры в забойной зоне ведет к снижению прочности резины, под влиянием температуры происходит нагрев ротора и статора и увеличение натяга в паре ротор-статор, что может привести к незапуску двигателя на забое, отслоению или разрушению резиновой обкладки статора.

Процесс бурения ВЗД

Бурение винтовым забойным двигателем рекомендуется производить при осевой нагрузке на долото, обеспечивающей давление в манифольде, превышающее холостое давление на величину дифференциального давления. Дифференциальный перепад давления на двигателе определяется разницей давлений на манифольде под осевой нагрузкой и без нагрузки (без опирания долота на забой скважины) при холостом вращении шпинделя. При работе двигателя в диапазоне дифференциального давления от 2 до 4 МПа обеспечивается наиболее эффективное использование как двигателя (высокая стойкость ротора и статора, отсутствие поломок деталей из-за перегрузок) так и долот.

Важным отличием характеристики винтового двигателя от турбобуров является зависимость перепада давления на двигателе от момента силы на долоте и, соответственно, от осевой нагрузки. Поэтому увеличение нагрузки на долото всегда должно сопровождаться ростом давления в нагнетательной линии. Если давления не растет при разгрузке инструмента, значит вся или значительная часть нагрузки приложена не к долоту, а теряется на стенках скважины, отсутствие проходки при этом не свидетельствует об отказе двигателя.

При выборе рациональных параметров режима бурения винтовым забойным двигателем необходимо учитывать следующее:

с увеличением расхода промывочной жидкости, при постоянной осевой нагрузке, скорость вращения долота повышается, что приводит к увеличению механической скорости бурения;

с увеличением осевой нагрузки и момента на долоте, при постоянном расходе промывочной жидкости, возрастает перепад давления и снижается скорость вращения долота, при этом до определенной величины осевой нагрузки наблюдается рост механической скорости бурения.

При бурении винтовым забойным двигателем необходимо:

приработку нового долота вести с пониженной осевой нагрузкой, согласно руководству по эксплуатации данного типа долота;

подачу бурового инструмента производить плавно, без рывков. Инструмент необходимо периодически проворачивать;

после наращивания бурильной трубы допускать компоновку до забоя с промывкой без вращения бурильной колонны ротором;

не допускать резонансных явлений. В случае появления интенсивных вибраций бурильной колонны необходимо изменить нагрузку на долото.

Во избежание левого вращения инструмента под действием реактивного момента двигателя ротор буровой установки и ведущая бурильная труба должны быть зафиксированы от проворота.

Во избежание отворота резьбовых соединений двигателя и бурильной колонны при завершении бурения, необходимо плавно снизить осевую нагрузку на долото в течении 1 – 2 минут. При этом давление жидкости снизится от рабочего давления до давления холостого хода. Запрещается производить отрыв долота от забоя без плавного снижения осевой нагрузки и давления.

В наклонно-направленных скважинах со сложным профилем ствола, допускается периодическое или постоянное вращение бурильной колонны ротором (15 – 30 об/мин), предварительно снизив осевую нагрузку на долото.

При этом постоянно контролировать перепад давления по манометру, не допуская тормозного режима работы двигателя (увеличения реактивного момента).

При торможении двигателя происходит резкое повышение давления в нагнетательной линии. В этом случае бурильный инструмент следует немедленно приподнять, а затем осторожно опустить на забой и продолжать бурение, снизив осевую нагрузку на долото.

Читать еще:  Что такое свободно поршневой двигатель внутреннего сгорания

Повторное повышение давления свидетельствует о выходе из строя долота или забойного двигателя, а также возможно наличие посторонних предметов на забое. В данной ситуации категорически запрещается вращение бурильной колонны ротором. Компоновку немедленно поднять для замены долота или двигателя, или очистки забоя от металла.

При резком снижении давления в нагнетательной линии, компоновку немедленно поднять для смены двигателя или выявления причин.

Для повышения эффективности отработки долот целесообразно измерять давление в нагнетательной линии при работе двигателя под нагрузкой и без разгрузки и поддерживать установленную частоту вращения вала, соответствующую выбранному оптимальному режиму его работы, путем поддержания постоянной разницы измеренных показаний давлений.

Момент необходимого подъема (смены) долота после сработки его вооружения может быть определен по устойчивому снижению механической скорости в 3 – 4 раза по сравнению с первоначальной. Для повышения надежности контроля за износом долота в процессе бурения целесообразно осуществлять регистрацию давления в нагнетательной линии при работе отклонителя при постоянной нагрузке, при этом допустимый износ долота определяется соотношением величин давления, замеренных в различных условиях работы отклонителя. Подъем, для замены долота, рекомендуется производить при достижении значений, приведенных ниже:

Винтовой забойный двигатель

Винтовой забойный двигатель (англ. positive displacement motor; mud motor; drilling motor ) — это машина объемного (гидростатического) действия. Основными элементами конструкции являются: двигательная секция, шпиндельная секция, регулятор угла. Винтовой забойный двигатель (ВЗД) применяют для бурения скважин различной глубины, широко применяются для наклонно-направленного и горизонтального бурения.

Содержание

  • 1 История внедрения в России
  • 2 Конструкция и принцип работы
  • 3 Примечания
  • 4 Литература

История внедрения в России [ править | править код ]

СССР является родиной турбинного бурения. Первый промышленный образец был изготовлен еще в 1922—1923 гг . Это был редукторный турбобур с одноступенчатой турбиной, начиная с 40-х годов основных техническим средством для бурения скважин являлся многоступенчатый турбобур. Широкое распространение турбинного бурения позволило получить высокие темпы роста добычи нефти и газа. [1]

Однако с увеличением средних глубин скважин, совершенствования долот и технологии роторного бурения отечественная нефтяная промышленность стала отставать по показателю проходки за рейс от мирового уровня. Так в 1981—1982 годах средняя проходка за рейс в США составляла 350 м, в то время как в СССР она не превышала 90 м. Такое отставание от США было связано с характеристикой турбобуров, которые не позволяли получать частоту вращения менее 400—500 об/мин с обеспечением необходимого крутящего момента и уровня давления насосов, и как следствие было невозможно применять современные низкооборотные шарошечные долота. И перед нефтяной промышленностью СССР встал вопрос о переходе на технологию низкооборотного бурения. [1]

Роторное бурение хоть и применялось, но технологически сильно отставало от мирового уровня: не имелось бурильных труб и буровых станков высокого технического уровня. Таким образом было принято решение о создании низкооборотного забойного двигателя для замены турбобуров. Работы по созданию опытных образцов винтовых забойных двигателей (ВЗД) начались в США и СССР в середине 60-х годов. В США первые ВЗД были альтернативой турбобурам для наклонно-направленного бурения, а в СССР они служили средством для привода низкооборотных долот [1] .

В последние годы в технике и технологии бурения скважин произошли значительные изменения: появились новые технологии в наклонно-направленном бурении (бурение горизонтальных участков, бурение дополнительных стволов из ранее пробуренных скважин), распространение долот типа PDС, новейшие телеметрические системы для контроля забойных параметров во время бурения и др. И если раньше ВЗД рассматривались только как альтернативу турбобурам и их перспектива оценивалась неоднозначно, то сейчас в силу свои уникальных характеристик ВЗД стали основной частью современных технологий. В 2010 году в России выполнено ¾ всего объема бурения и ремонта скважин при помощи ВЗД и они были взяты на вооружение практически всеми российскими и зарубежными нефтегазовыми и сервисными компаниями [2] .

Конструкция и принцип работы [ править | править код ]

Винтовые забойные двигатели относятся к объемным роторным гидравлическим машинам и согласно общей теории таких машин элементами рабочих органов (РО) являются:

  • Статор двигателя с плоскостями, примыкающими по концам к камерам высокого и низкого давления. [3]
  • Ротор-винт, носящий название ведущего через который крутящий момент передается исполнительному механизму. [3]
  • Замыкатели-винты, носящие название ведомых, назначение которых уплотнять двигатель, то есть препятствовать перетеканию жидкости из камеры высокого давления в камеру низкого давления [3] .

Сравнительно малая металлоемкость и простота конструкции является важным фактором, способствующим широкому использованию роторных гидромашин в современной технике.

РО ВЗД является винтовой героторный механизм — зубчатая пара с внутренним пространственным зацеплением, состоящая из ротора и статора с циклоидальными профилями зубьев.

Ротор совершает планетарное движение внутри неподвижного статора, центры их поперечных сечений смещены на расстояние эксцентриситета зацепления.

К отличительным особенностям ВЗД относятся:

  • Отсутствие быстроизнашивающихся распределительных устройств, поскольку распределение жидкости по камерам рабочих органов осуществляется автоматически за счет соотношения чисел зубьев и шагов винтовых поверхностей ротора и статора. [4]
  • Кинематика рабочих органов, в относительном движении которых сочетается качение и скольжение при относительно невысоких скоростях скольжения, что снижает износ рабочей пары. [4]
  • Непрерывное изменение положения контактной линии (геометрического места точек касания ротора и статора) в пространстве, в результате чего механические примеси, находящиеся в жидкости, имеют возможность выносится потоком из рабочих органов. [4]

Так как ВЗД находится в непосредственном контакте с жидкостью (буровым раствором), который и приводит его в действие, то благодаря указанным особенностям он является практически единственным типом объемных гидравлических двигателей, который сравнительно долговечны при использовании рабочих жидкостей, содержащих механические примеси [4] .

Практически любой ВЗД можно разделить на несколько основных узлов: двигательная секция, шпиндельная секция, регулятор угла перекоса. [5]

Двигательная (силовая) секция предназначена для преобразования энергии потока жидкости в вращательное движение ротора. Она состоит из стального ротора с винтовыми зубьями и статора, который имеет эластичную обкладку с внутренней винтовой поверхностью, выполненную обычно из резины. Статор и ротор двигательной секции должны соответствовать некоторым условиям: [5]

  • Числа заходов статора и ротора должны отличаться на единицу [4] ;
  • Шаги винтовых поверхностей статора и ротора должны быть пропорциональны числам их заходов;
  • Винтовые поверхности статора и ротора должны иметь одинаковое направление [4]

Зубья статора и ротора находятся в непрерывном контакте, образуя замыкающиеся по длине статора единичные камеры. Буровой раствор, проходя через эти камеры, проворачивает ротор внутри статора. По конструкции двигательной секции различают монолитные и секционные двигатели. [5]

Шпиндельная секция. Под термином «шпиндель» подразумевается автономный узел двигателя с выходным валом с осевыми и радиальными подшипниками. Шпиндель является одним из главных узлов двигателя. Он передает крутящий момент и осевую нагрузку на долото, воспринимает реакцию забоя и гидравлическую осевую нагрузку, действующую в РО, а также радиальные нагрузки от долота и узла соединения планетарного ротора и вала шпинделя (шарнир или гибкий вал). [6]

Читать еще:  Головка двигателя с чего 21126

Шпиндель выполняется в виде монолитного полого вала, который соединяется посредством наддолотного переводника в нижней части с долотом, а с помощью муфты в верхней части — с шарниром или гибким валом [6] По конструктивному исполнению шпиндели бывают открытые и маслонаполненные. В открытых (используются почти во всех серийных отечественных двигателях) узлы трения смазываются и охлаждаются буровым раствором, а в маслонаполненных узлы трения находятся в масляной ванне с избыточным давлением на 0,1-0.2 МПа, превышающим давление окружающей среды. [7] .

Регулятор угла предназначен для перекоса осей секций двигателя или самого двигателя относительно нижней части бурильной колонны. Устанавливается между силовой и шпиндельной секцией или над самим ВЗД. Обычно состоит из двух переводников, сердечника и зубчатой муфты. [5]

В большинстве компоновок низа бурильной колоны, включающих ВЗД, устанавливаются переливные клапаны. Они предназначены для сообщения внутренней полости бурильной колонны с затрубным пространством при спуско-подъемных операциях. Применение клапана устраняет холостое вращение двигателя, а также уменьшает гидродинамическое воздействие на забой и стенки ствола скважины, предотвращает перелив бурового раствора на устье скважины. Устанавливаются над двигателем или входят непосредственно в конструкцию ВЗД [8] .

Устройство для измерения люфта вала забойного двигателя

Полезная модель относится к буровой технике, в частности к винтовым забойным двигателям, предназначенным для бурения наклонно направленных скважин на участках изменения угла наклона ствола. Устройство состоит из двух измерительных линеек, торец каждой линейки закреплен на магнитном держателе. На обратной стороне каждой линейки нанесена продольная линия, которая служит указателем при измерении люфта. Устройство для измерения люфта вала забойного двигателя отличается простотой конструкции, доступностью и дешевизной. При этом оно позволяет достаточно точно измерить осевой и радиальный люфт. 2 илл.

Полезная модель относится к буровой технике, в частности к винтовым забойным двигателям, предназначенным для бурения наклонно направленных скважин на участках изменения угла наклона ствола.

Забойный двигатель содержит двигательную секцию и шпиндельную секцию с выходным валом, установленным на радиальную и осевую опоры.

Осевая опора шпинделя является наиболее быстро изнашиваемым узлом двигателя, т.к. она подвергается в процессе работы сильным статическим и динамическим нагрузкам, от которых резиновая обкладка подпятника деформируется. В результате появляется люфт вала шпинделя — один из основных факторов, определяющих повышенные вибрации и неустойчивую работу турбобура. Срок износа осевой опоры до максимально допустимой величины осевого люфта (обычно 4-5 мм) считается главным показателем наработки на отказ гидротурбинного забойного двигателя.

Наличие радиального люфта вала забойного двигателя может привести к потере управления траекторией ствола скважины, особенно на участках стабилизации или слабоинтенсивных изменений зенитного угла. Для своевременного выявления люфта вала и предотвращения возможных негативных последствий требуется постоянный контроль забойных двигателей, находящихся в эксплуатации на буровых предприятиях.

Для определение люфта вала используют специальный индикатор с измерительным усом (www.turbomag.com.ua), который можно легко повредить на буровой.

При отсутствии индикатора используют набор щупов (www/avto-master.net), но этот способ недостаточно точен.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является измерительный инструмент глубиномер, представляющий собой измерительную линейку с установленной на ней поперечной планкой (Глубиномер нониусный SOMET, www.tools-ricambi.ru). К сожалению, специальный измерительный инструмент не всегда доступен для использования на буровой: он может быть испорчен, утерян, не доставлен вовремя и т.п.

Задачей, решаемой полезной моделью, является разработка простого устройства для измерения люфта вала двигателя, которое легко может быть изготовлено непосредственно на буровой из подручных средств.

Решение задачи достигнуто в конструкции предлагаемого устройства. Устройство состоит из двух измерительных линеек, торец каждой линейки закреплен на магнитном держателе. На обратной стороне каждой линейки нанесена продольная линия которая служит указателем при измерении люфта.

Конструкцию устройства и способ его применения поясняют фиг.1 и 2.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство при измерении осевого люфта, на фиг.2 — то же при измерении радиального люфта вала двигателя.

Устройство состоит из двух измерительных линеек 1 и 2, торцы которых закреплены на магнитных держателях 3. При этом на линейке 1 держатель 3 установлен по длинной стороне линейки, а на линейке 2 — по короткой стороне. Линейки имеют стандартную шкалу 4 с ценой деления 1 мм. На обратной стороне линеек нанесена продольная линия 5.

Для измерения люфта линейку 1 устанавливают на корпусе 6 двигателя, а линейку 2 — на валу 7 двигателя. Перемещая вал вдоль оси измеряют по шкале 4 линейки 1 осевой люфт. При этом продольная линия 5 линейки 2 служит указателем. Радиальный люфт измеряют, перемещая вал двигателя в радиальном направлении. При этом не требуется переустанавливать линейки. Достаточно просто посмотреть на них с обратной стороны. Радиальный люфт определяют по шкале линейки 2, а продольная линия 5 линейки 1 служит указателем.

Устройство для измерения люфта вала забойного двигателя отличается простотой конструкции, доступностью и дешевизной. При этом оно позволяет достаточно точно измерить осевой и радиальный люфт.

Устройство для измерения люфта вала забойного двигателя, содержащее линейку с измерительной шкалой, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит вторую линейку с измерительной шкалой, на обратной стороне каждой линейки нанесена продольная линия, которая служит указателем при измерении люфта, при этом обе линейки установлены в магнитных держателях.

Винтовые забойные двигатели (ВЗД)

Винтовые забойные двигатели предназначены для бурения глубоких вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважин различного

Винтовой забойный двигатель (screw downhole motor) — гидравлический забойный двигатель объемного типа, многозаходные рабочие органы которого выполнены по схеме героторного планетарного механизма, приводимого в действие за счет энергии промывочной жидкости.

Винтовые забойные двигатели предназначены:

  • для бурения наклонно-направленных, глубоких, вертикальных, горизонтальных и других скважин;
  • для разбуривания песчанных пробок, цементных мостов, солевых отложений и тд. Применяется в нефтегазовой и нефтегазодобывающей областях

Диаметр винтовых забойных двигателей обычно составляет 54-230 мм, они применимы в бурении и капитальном ремонте скважин (КРС).

Винтовые забойные двигатели имеют в своем составе:

  • шарошечные долота
  • Безопорные долота
  • бурильные головки (обеспечивают требуемый зазор мажду корпусом двигателя и стенками скважин)

ВЗД эксплуатируются при использовании буровых растворов плотностью не более 2000 кг/м 3 , включая аэрированные растворы (и пены при КРС), с содержанием песка не более 1 % по весу, максимальным размером твердых частиц не более 1 мм, при забойной температуре не выше 373 К.

По принципу действия ВЗД является объемной (гидростатической) машиной, многозаходные рабочие органы которой представляют собой планетарно-роторный механизм с внутренним косозубым зацеплением.

Односекционные ВЗД типа Д включают двигательную и шпиндельную секции и переливной клапан, корпусы которых соединяются между собой с помощью конических резьб (рисунок).

Рабочими органами двигательной секции являются многозаходные винтовые ротор и статор. Внутри стального статора привулканизирована резиновая обкладка с винтовыми зубьями левого направления. На наружной поверхности стального ротора нарезаны зубья того же направления. Число зубьев ротора на единицу меньше числа зубьев статора, а отношение шагов винтовых линий пропорционально числу зубьев.

Читать еще:  Что такое номинальное скольжение асинхронного двигателя

Узел соединения ротора и выходного вала шпинделя, который может быть выполнен в виде двухшарнирного карданного соединения или гибкого вала, предназначен для преобразования планетарного движения ротора в соосное вращение вала шпинделя и передачи осевой гидравлической силы с ротора на подшипник шпинделя.

С целью уменьшения угла перекоса шарниры разнесены по длине и соединены между собой по конусным поверхностям посредством промежуточной (соединительной) трубы. Присоединение карданного вала к ротору и валу шпинделя достигается с помощью конусно-шлицевых соединений. Благодаря такой конструкции на выходной вал двигателя передается высокий момент силы при низкой его частоте вращения, а также обеспечивается высокая долговечность и надежность работы двигателя, что позволяет эффективно использовать его в сочетании с современными высокопроизводительными долотами с герметизированными маслонаполненными опорами при сравнительно высоких осевых нагрузках.

Шпиндельная секция ВЗД различных типоразмеров имеет отличительные особенности и в общем виде включает корпус, выходной вал, осевую опору — многорядный упорно-радиальный подшипник качения и радиальные резинометаллические опоры.

На нижнем конце выходного вала установлен наддолотный переводник для соединения вала с долотом.

Для применения гидромониторных долот с целью снижения утечек бурового раствора в опорном узле двигателя монтируется уплотнение (сальниковое устройство торцевого типа с твердосплавными уплотняющими элементами), обеспечивающее бурение при перепадах давления на долоте до 8. 10 МП а.

Переливной клапан служит для сообщения внутренней полости бурильной колонны с затрубным пространством в процессе проведения спуско-подъемных операций в скважине с целью снижения гидродинамического воздействия па проходимые породы при спуске и подъеме бурильной колонны, исключения холостого вращения вала двигателя и потерь бурового раствора при указанных операциях.

Основные конструктивные параметры односекционных ВЗД типа Д и их энергетические характеристики при различных расходах бурового раствора плотностью 1000 кг/м3 (на воде) приведены в табл. 104.

ВЗД разработаны на уровне лучших мировых образцов. Большинство отечественных конструкторских и технологических решений выполнены на уровне изобретений, защищены авторскими свидетельствами и запатентованы во многих зарубежных странах.

Секционные винтовые забойные гидравлические двигатели типа ДС (ДС-195) предназначены для бурения вертикальных и наклонно направленных скважин различного назначения с использованием буровых растворов при температуре не выше 373 К.

Поскольку энергетическая характеристика односекционного ВЗД ухудшается по мере износа рабочих винтовых пар и при зазоре в них свыше 1,0 мм, применение такого двигателя становится практически нецелесообразным, то секционирование рабочих органов, в т. ч. с повторным использованием отработанных винтовых пар, является одним из наиболее перспективных направлений повышения долговечности винтовых пар — межремонтного периода работы ВЗД в целом. Последнее обстоятельство обусловливается тем, что при таком конструктивном решении снижаются удельные нагрузки в рабочей паре, а требуемый момент силы на выходном валу обеспечивается при сниженном расходе бурового раствора, вследствие чего уменьшается износ рабочих пар. Благодаря этому расширяется область эффективного применения ВЗД в районах с осложненными условиями бурения с промывкой буровыми растворами различных типов: от облегченных (аэрированных) до утяжеленных.

(1) — Павловский машиностроительный завод им. Мясникова. (2) — Кунгурский машиностроительный завод. (3) — Пермский машинострои-тельный завод им. Ленина.

(4) — Бердичевский машиностроительный завод. (5) — Производство Пф ВНИИБТ.

(6) — Производство ВНИИБ. (Экспериментальный и Опытный заводы).

Секционный забойный двигатель ДС-195 собирается в промысловых условиях из двух-трех двигательных секций, состоящих из винтовых пар серийных двигателей Д 1-195 и одной шпиндельной секции с шаровой или резинометаллической опорой. Они выпускаются наружным диаметром 195 мм и применяются при бурении скважин шарошечными и безопорнымн долотами различных типоразмеров и серий в соответствии с рекомендуемыми технологически требуемыми зазорами между корпусом этих двигателей и стенками скважин в конкретных геолого-технических условиях месторождений.

Для секционирования рабочих органов двигателя разработаны различные варианты сочленения роторов и статоров и приспособления для осуществления их сборки. Конструктивное исполнение секционных винтовых двигателей может быть следующим:

? сборка с ориентированием рабочих органов по винтовой линии с жестким соединением статоров и роторов с помощью переводника (рисунок);

? сборка без ориентирования рабочих органов с жестким соединением статоров и соединением роторов с помощью шарнира (рисунок) или гибкого вала (рисунок).

Сочленение на конусах может быть надежным при выполнении обязательного условия установки сверху винтовой пары с меньшим зазором, т. е. верхняя секция должна быть ведущей. В противном случае возможен подъем верхней секции ротора и рассоединение конусов и, как следствие, нарушение сочленения.

Для соединения ротора двигательной секции с валом шпиндельной секции может применяться карданный или гибкий вал.

Секционный двигатель позволяет работать при перепадах давления в насадках используемых долот до 8. 10 МПа.

Основные конструктивные параметры секционных ВЗД типа Д2 и их энергетические характеристики при различных расходах бурового раствора плотностью 1000 кг/м3 (на воде) приведены в табл. 104.

Изготовители: См. табл. 104

Винтовые забойные двигатели с полым ротором (рисунок). Отличительной особенностью этих двигателей является выполнение полого ротора и соединение ротора с валом шпинделя через торсион, размещенный внутри ротора. Ротор изготавливается из трубной заготовки методом фрезерования или еще более перспективным методом штамповки из тонкостенной трубы.

Уменьшение массы ротора и применение торснона, размещенного в роторе, позволили уменьшить длину и массу двигателей на 10. 15 %, а также существенно (в 3. 4 раза) увеличить стойкость узла соединения ротора с валом двигателя. Кроме того, такая конструкция двигателя позволяет улучшить энергетическую характеристику двигателя, повысить его КПД и в 2. 4 раза снизить уровень вибраций двигателя.

За счет унификации присоединительных элементов рабочих органов и торсиона эти двигатели могут быть секционированы, что позволяет повысить момент силы на валу и мощность, а также значительно увеличить срок службы рабочих органов.

В двигателях применяется простой и надежный переливной клапан манжетного типа.

Технические решения, использованные в конструкции ВЗД, защищены авторскими свидетельствами и патентами во многих странах.

Основные конструктивные параметры ВЗД с полым ротором и их энергетические характеристики при различных расходах бурового раствора плотностью 1000 кг/м3 (на воде) приведены в табл. 104.

Винтовые забойные двигатели типа ДГ предназначены для бурения горизонтальных скважин, в т. ч. с малым радиусом искривления.

В отличие от других ВЗД двигатель имеет укороченный шпиндель, оснащен опорноцентрирующими элементами и корпусными шарнирами, обеспечивающими эффективную проводку горизонтальных скважин по заданной траектории.

Основные конструктивные параметры и энергетические характеристики винтовых забойных двигателей типа ДГ при различных расходах бурового раствора плотностью 1000 кг/м-1 (на воде) приведены в табл. 104.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector