Винтовые забойные двигатели устройство и принцип работы

Турбобуры

Чтобы получить консультацию по турбобурам, позвоните по тел. 8 (342) 294-55-52 или напишите через эту форму, для каких работ планируете использовать турбобур, в каких породах, с каким буровым долотом.
Мы проконсультируем Вас по параметрам и предложим нужную модель турбобура.

У нас Вы можете приобрести турбобуры следующих модификаций:

  • ТСШ — секционные, шпиндельные
  • АШ — секционные, шпиндельные с наклонной линией давления
  • Т — прямое исполнение
  • Т12РТ — для комплектации роторно-турбинных и реактивно-турбинных буров (РТБ)
  • Т12М3Б — односекционные, бесшпиндельные
  • ТПС — секционные, шпиндельные с плавающим статором
  • ТВ — секционные, малогабаритные

А также турбобуры-отклонители: ТО, ТРО
и реактивно-турбинные буры РТБ.

Принцип действия турбобура

Турбобур устанавливается над буровым долотом (породоразрушающим инструментом). Поток, проходя через ступени турбины, создаёт реактивный момент на лопатках ротора, которые в свою очередь заставляют вращаться вал турбобура с закреплённым на нём долотом.

Отличие турбобуров от винтовых забойных двигателей — в возможности работы при более высоких температурах на забое, более высокой скорости вращения долота, более прямолинейного ствола скважины и большим сроком службы. За счёт более высоких оборотов долота обеспечиваются более высокие скорости проходки в твёрдых породах.

Общая производительность бурения остаётся неизменной на протяжении всего долбления в отличие от ВЗД, производительность которого снижается в ходе бурения и вызывает увеличение времени на спуско-подъёмные операции.

Конструкция турбобура
— корпус
— турбинный вал
— осевая опора
— статор+ротор
— радиальные опоры

Осевой и турбинный валы турбобура соединены с помощью резьбы.

Статор жестко соединен с корпусом турбобура.

Роторно-турбинные и реактивно-турбинные буры

Качество проводки верхних участков вертикальных скважин большого диаметра отлично достигается с помощью роторно-турбинных (диаметрами 394. 640 мм) и реактивно-турбинных (диаметрами 760. 5000 мм) буров (РТБ).

Роторно-турбинные буры изготовливаются из двух и более турбобуров с двумя несущими продольными стяжками, устройством для смены отработанных турбобуров над устьем выработки и противозахватным устройством.
Реактивно-турбинные буры изготовливают без указанных устройств, но они должны быть снабжены утяжелителями. Обе конструкции РТБ имеют шламоуловители.

Эффективность работы реактивно-турбинных буров сильно увеличивается в условиях приводящих к искривлению ствола скважины; в разрезах с крутым падением пластов и переменными углами их залегания, частой сменой пластов породы, различных по твердости, включая крепкие и очень крепкие, закарстованностью, в сложных условиях с сальникообразованием и прихватами бурильной колонны.

Все турбобуры и реактивно-турбинные буры имеют сертификацию.

Устройство и принцип работы винтового забойного двигателя. Характеристика винтового двигателя. 6595

Винтовые забойные двигатели предназначены для бурения нефтяных и газовых скважин шарошечными, лопастными и алмазными долотами. Винтовой двигатель может работать с использованием промывочных жидкостей любой плотности от аэрированных растворов плотностью меньше 1г/см 3 до утяжелённых плотностью более 2г/см 3 .

Основной особенностью винтового двигателя по сравнению с турбобуром является то, что он обладает относительно жёсткой рабочей характеристикой. По принципу действия ВЗД относятся к роторным машинам объёмного (гидростатического) типа. Объёмные двигатели действуют от гидростатического напора в результате наполнения жидкостью рабочих камер и перемещения вытеснителей. Под вытеснителем понимается рабочий орган, совершающий работу под действием на него давления жидкости. Ротор расположен в статоре с эксцентриситетом. Вследствие разницы чисел заходов в винтовых линиях статора и ротора их контактирующие поверхности образуют ряд замкнутых полостей – шлюзов между камерами высокого и низкого давления. Шлюзы перекрывают свободный ток жидкости через двигатель, в них давление жидкости создаёт вращающий момент, передаваемый долоту.

Читать еще:  Холостые обороты японского двигателя

К особенностям принципа действия следует отнести:

— отсутствие быстроизнашивающихся распределительных устройств, поскольку распределение жидкости по шлюзам рабочих органов осуществляется автоматически за счёт соотношения числа зубьев и шагов винтовых поверхностей ротора и статора;

— кинематику рабочих органов, в движении которых сочетается качение со скольжением при относительно невысоких скоростях последнего, что снижает износ рабочей пары;

— непрерывное изменение положения контактной линии в пространстве, в результате чего механические примеси, находящиеся в перекачиваемой жидкости, имеют возможность выноситься потоком из рабочих органов.

Двигатель состоит из трёх основных узлов: секции двигательной, секции шпинделя и переливного клапана, которые соединяются между собой с помощью замковых резьб.

Переливной клапан предназначен для сообщения внутренней полости бурильной колонны с затрубным пространством при спуско-подъёмных операциях на скважине.

Секция двигательная и шпиндельная включает статор 1 и ротор 2, двухшарнирное соединение 3 и корпусные переводники 4 и 5. Рабочие органы, ротор и статор представляют собой зубчатую пару с внутренним косозубым зацеплением с разницей в числах зубьев, равной единице.

Статор 1 имеет десять внутренних винтовых зубьев левого направления, выполненных на обкладке из эластомера, привулканизированной к расточке корпуса.

Ротор 2, на наружной поверхности которого нарезаны девять винтовых зубьев левого направления, выполняется из коррозионностойкой стали или конструкционной стали с хромированием зубьев.

Верхний конец полого ротора 2 закрыт пробкой и свободен, а к нижнему присоединено двухшарнирное соединение 3, преобразующее планетарное движе-ние ротора в соосное вращение вала шпинделя.

Опора 6 предназначена для восприятия осевых нагрузок действующих на вал шпиндельной секции и на ротор двигателя. Осевая нагрузка на ротор двигате-ля сопоставима по величине с осевыми нагрузками на долото и может оказывать существенное влияние на работоспособность двухшарнирного соединения и на радиальные подшип-ки 7.

1-статор; 2-ротор; 3-двухшарнирное соед-ние; 4,5,11-верхний, сред-й и ниж-й переводники; 6-многорядная упорная шаровая опора; 7-радиальный подшипник; 8-вал шпинделя; 9-корпус шпинделя; 10-муфта соединительная; 12-ниппель; 13-распорное кольцо

Техническая характеристика дв-ляД-195(L,мм;Æ,мм, Заходность ротора и статора, Расход раб жидкости, л/с,

ω вала, с -1 ,ΔΡ, МПа; М-ент силы на валу, кН м)

Рабочая хар-ка забойного винтового двигателя типа Д2-172М:

Читать еще:  Golf 3 как снять двигатель

:а — холостой ход двигателя (М = 0; п = max); 6 — режим максимального к.п.д. (оптимальный режим); в — режим максимальной мощности (экстре­мальный режим); г — тормозной реж (л = 0; М = max)

11. Винтовые забойные двигатели. Принцип работы, конструктивная схема, классификация и назначение.

Двигатель состоит из трех основных узлов — рис. 2:

— нижнего — шпинделя (шпиндельной секции);

— среднего — соединительного переводника (узел трансмиссии);

— верхнего — рабочей винтовой пары статор-ротор (силовой секции).

Рис. 2. Винтовой забойный двигатель (картинку не рисуйте, все равно ниче не понятно):

1, 6 — переводники соединительные; 2 — статор; 3 — ротор; 4 -трансмиссия;

Гидромеханика винтовой пары:

Современные винтовые забойные двигатели относятся к классу одновинтовых объемных роторных гидромашин. Рабочим органом ВЗД является винтовая пара, состоящая из неподвижного обрезиненного статора и стального спирального ротора. В целом рабочий орган ВЗД является косозубой парой внутреннего циклоидального зацепления, причем число зубьев статора всегда должно быть на единицу больше, чем число зубьев ротора. Из-за неравного числа зубьев винтовые поверхности статора и ротора образуют полости, называемые рабочими камерами. Эти камеры разобщены на области высокого и низкого давлений. Полости, которые одновременно разобщены от области высокого и области низкого давления, называются шлюзами. Центр ротора смещен от центра статора на величину эксцентриситета.

Принцип действия: трансформирует гидравлическую энергию бурового раствора в механическую энергию вращения вала двигателя. Если подробнее: Буровой насос осуществляет принудительную постоянную подачу промывочной жидкости, которая через бурильные трубы поступает в винтовую пару и заполняет полости, образованные между поверхностями статора и ротора. В результате перепада давлений в этих полостях (камерах) возникает гидравлическая сила, действующая на ротор и заставляющая его совершать сложное вращательное движение внутри статора.

Классификация винтовых забойных двигателей принята:

по кратности действия рабочих органов;

по кинематике рабочих органов;

по конструктивной компоновке;

по конструкции силовой секции;

по характеру распределения потока рабочей жидкости;

по конструкции ротора рабочих органов;

по конструкции узла соединения ротора и вала шпинделя;

по конструкции шпинделя;

по конструкции вала шпинделя;

по типу осевой опоры в шпинделе;

по конструкции уплотнения вала шпинделя;

по назначению; по наружному диаметру;

по частоте вращения выходного вала;

по типу механизма искривления;

по роду рабочего агента;

по типу зацепления профилей рабочих органов.

В последние годы винтовые забойные двигатели получили широкое распространение. Сегодня они используются для (при забойной температуре не выше 100 0 С):

— бурения вертикальных, наклонно-направленных, горизонтальных нефтяных и газовых скважин;

— проведения капитального ремонта в эксплуатационной колонне;

— бурения боковых стволов;

— прокладки подземных коммуникаций;

— бурения с использованием технологии колтюбинга (т.е. использование гибких непрерывных труб).

Соотношение чисел зубьев статора и ротора называется заходностью винтового двигателя. Двигатель с минимальным числом зубьев ротора и, соответственно, с кинематическим отношением равнымi = 1:2, называется однозаходным. Все другие ВЗД называются многозаходными. Многозаходный ВЗД имеет более высокий крутящий момент при пониженной частоте вращения (хорошо это). В настоящее время при бурении скважин у нас в стране и за рубежом используются в основном многозаходные винтовые забойные двигатели, с кинематическими отношениями 4:5, 5:6, 6:7, 7:8, 8:9 и 9:10.

Читать еще:  Mitsubishi outlander какой двигатель лучше

Винтовые забойные двигатели устройство и принцип работы

Показатели отработки 28-ми ВЗД в Республике Казахстан

Средний межремонтный
период 281 часов

Новости

Предприятие приняло участие в 3-ей конференции «Импортозамещение», организованной ПАО «Варьеганнефтегаз». Выступление нашего представителя с докладом на одной из секций конференции «Бурение и заканчивание скважин» крайне заинтересовало представителей ПАО «Варьеганнефтегаз» и ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз». Достигнуто взаимопонимание с генеральными заказчиками о дальнейших шагах по внедрению инновационных продуктов, разработанных специалистами нашего предприятия.

Винтовые забойные двигатели

Впервые идея создания ВЗД на базе многозаходного винтового героторного механизма была предложена в Пермском филиале ВНИИБТ в начале 60х годов. В 1966 году идея была запатентована. Дальнейшие работы проводились совместно с ВНИИБТ. Пермский филиал ВНИИБТ изготовил первый макетный образец диаметром 42 мм, затем был изготовлен опытный образец ВЗД диаметром 172 мм с заходностью рабочих органов 9/10 и успешно испытан в скважине. В последующие годы были разработаны и освоены в производстве все типоразмеры ВЗД от 42 мм до 240 мм.

Новая российская разработка получила широкое международное признание.

В начале 1980-х годов лицензии на изготовление были проданы фирме Drilex. В начале 1990-х годов срок действия проданных лицензий истёк и в настоящее время в мире насчитывается более 30 компаний занимающихся изготовлением многозаходных рабочих органов для ВЗД.

С тех пор, за 47 лет существования ВЗД прошли эволюционный путь развития, превратившись в одно из самых эффективных технических средств для бурения скважин.

Появление моментоёмких долот PDC с большим ресурсом работы поставило новые требования к характеристикам рабочих органов. В последние годы ведущим производителям удалось значительно увеличить крутящий момент и ресурс работы за счёт увеличения длины рабочих органов. При этом ресурс работы рабочих органов значительно превышал межремонтный период шпинделей ВЗД.

Наше предприятие разработало более мощные и надёжные конструкции шпинделей, что позволило нам производить ВЗД с повышенным ресурсом работы и гарантировать самый высокий межремонтный период среди оборудования российских производителей.

Особое внимание наше предприятие уделяет безаварийной работе выпускаемых ВЗД. Каждый двигатель имеет два противоаварийных устройства:

  • противоаварийное устройство на валу шпинделя, которое, в случае поломки вала в тонкой части, не позволит выпасть валу из корпуса шпинделя;
  • верхний переводник (переводник безопасности) имеет ловильное устройство для вытаскивания за ротор частей ВЗД в случае поломок или отворота резьбы.

На сайте представлены производимые нами ВЗД, которые наиболее востребованны нашими заказчиками.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector