Електробури.
▬ При бурінні з допомогою турбобура (рис. 1.12,а) або гвинтового двигуна (рис. 1.12,б) гідравлічна енергія потоку промивальної рідини, що рухається вниз в бурильній колоні, перетворюється в механічну енергію на валу вибійного двигуна, з яким з'єднане долото.
Турбобур — це гідравлічна вибійна машина, в якій для перетворення гідравлічної енергії потоку промивної рідини в механічну енергію обертального руху використана багатоступінчата осьова турбіна, до валу якої безпосередньо або через редуктор приєднується долото. Кожна ступінь турбіни складається із диска статора, жорстко з'єднаного із корпусом і диска ротора, закріпленого на валу турбобура. Таких ступеней в турбобурі може бути досить багато (одна-, дві-, три сотні, а інколи і більше, в залежності від кількості секцій та інших конструктивних особливостей).
Робота турбіни здійснюється таким чином. Потік промивної рідини через бурильну колону подається в перший ступінь турбобура. У статорі першого ступеня відбувається формування напрямку потоку рідини. Якщо знехтувати зазором між статором і ротором то можна прийняти, що рідина виходить із каналів статора і входить в канапи ротора з однаковою швидкістю. Аналогічна картина спостерігається і на виході із лопаток ротора, оскільки профілі лопаток ротора і статора дзеркально відображені. Так, послідовно перетікаючи із ступеня в ступінь, рідина передає частину своєї гідравлічної потужності кожному ступеню, яка викликає появу на роторі обертового моменту. В результаті потужність, створювана всіма ступенями, сумується на валу турбобура, а значить, на долоті. створюється реактивний момент, що дорівнює за величиною, але протилежний за напрямком обертовому моменту, який створюється на турбінах ротора. Реактивний момент через корпус турбобура передається на бурильну колону.
Об'ємний двигун є різновидом вибійної гідравлічної машини, в якій для перетворення гідравлічної енергії потоку промивної рідини в механічну енергію обертального руху використаний героторний гвинтовий механізм (звідси друга назва двигунів цього типу — "гвинтовий").
Вибійний двигун, як правило, включає дві секції: рухову і шпиндель.Основним робочим органом вибійного гвинтового двигуна (рухової секції) є гвинтова пара,яка складається із статора 1 і ротора 2, що являє собою зубчату пару внутрішнього зачеплення з гвинтовими зубами.
Статор являє собою металеву трубу, до внутрішньої поверхні якої привулканізована гумова обкладка, що має декілька гвинтових зубів лівого напрямку, обернених до ротора.
У процесі роботи на турбінах статора, закріплених нерухомо в корпусі турбобура,
Ротор виконаний з високолегованої сталі, має на один гвинтовий зуб менше (також лівого напрямку) і розміщений ексцентрично (е) по відношенню до осі статора. Довжина кроку ротора відноситься до довжини кроку статора як кількість зубів ротора до кількості зубів статора.
У результаті такого співвідношення, а також за рахунок відповідного профілювання, гвинтові зуби ротора і статора знаходяться в безперервному контакті по всій довжині робочих органів, що забезпечує розділ порожнин високого і низького тисків і здійснення робочого процесу.
Під дією потоку промивної рідини ротор, обкочуючись по зубах статора, здійснює планетарний рух.
Обертаючий момент від ротора передається за допомогою двохшарнірного з'єднання на вал шпинделя. Це з'єднання виконано у вигляді вала, що має на кінцях два шарніри. Карданне з'єднання необхідне для передачі обертання від ексцентрично розміщеного ротора, який здійснює планетарний рух відносно осі обертання двигуна, до вала шпинделя.
До валу шпинделя приєднується долото. Ущільнення валу досягається за допомогою торцевих сальників.
▬ При бурінні з електробуром (рис. 1.13) енергія до його двигуна подається кабелем, секції якого змонтовані всередині бурильної колони.
Але за останні роки розроблені також пневмобури та вібробури.
В США пройшли випробування пневмобури, а в Німеччині – віброударні механізми, що дозволяють бурити свердловини ударно-обертальним.
▬ При бурінні з пневмобуром бурова установка комплектується додатково компресорами, які в трубний простір нагнітають стиснуте повітря що служить джерелом енергії для пневмобура.
▬ При ударно-обертовому бурінні обертання долота здійснюється за допомогою ротора, а осьові коливання з певною амплітудою і частотою створюються вібраторами чи вібромолотами, які можуть бути встановлені на поверхні, або вибійними двигунами, розміщеними над долотом.
При бурінні глибоких свердловин застосовують другий спосіб, коли обертання долота здійснюється з поверхні роторним способом, а коливання долота, тобто динамічні удари долота об породу, створюються гідравлічними, пневматичними та іншими вибійними двигунами — вібробурами.
Поширення одержали гідравлічні вібробури клапанного типу, які дають при бурінні твердих і надтвердих порід високі показники роботи долота.
|
| |||||||
|
Дата добавления: 2014-12-29; просмотров: 792;