ИА Neftegaz.RU. Гидравлические забойные двигатели (ГЗД) используются для различных задач бурения, таких как бурение скважин с прямыми, горизонтальными, направленными и короткими радиусами, переходы через реки и другие буровые работы.
Бурильная колонна не участвует в процессе передачи крутящего момента долоту, оставаясь либо неподвижной, либо совершая малоинтенсивное вращение с цель снятия сил трения при поступательном движении инструмента.
Вращение обеспечивается силовой секцией, которая обычно является двигателем прямого вытеснения, который приводится в движение циркуляцией бурового раствора.
Осевые и радиальные нагрузки бурения реагируют на бурильную колонну подшипниками в герметичном подшипниковом узле.
Забойный привод породоразрущающего инструмента для бурения нефтяных и газовых скважин позволяет решить задачи:
- снижения аварийности с бурильными трубами за счет облегчения условий их работы;
- проводки наклонно направленных скважин и корректирования траектории ствола скважины;
- повышения показателей отработки долот за счет реализации рациональных параметров режима их нагружения (отношения крутящего момента к частоте вращения М/n).
- динамические забойные двигатели (турбобуры), рабочим органом которых является многоступенчатая осевая турбина;
- объемные забойные двигатели (ВЗД), рабочие органы которых выполнены на базе многозаходного винтового героторного механизма.
1. Характеристики двигателя должны обеспечивать:
- высокий уровень крутящего момента, позволяющий обеспечить эффективную работу породоразрушающего инструмента;
- частоту вращения выходного вала в диапазоне 80–200 об/мин для шарошечных долот, 300–800 об/мин для алмазных долот; 200–300 об/мин для долот типа PDC;
- высокий КПД двигателя для эффективного использования гидравлической мощности буровых насосов;
- пропорциональную зависимость между расходом бурового раствора и частотой вращения, а также между крутящим моментом и перепадом давления с целью эффективного управления режимом бурения.
- использование в случае технической необходимости бурового раствора любой плотности и вязкости, в тч с содержанием тампонирующих материалов, предотвращающих потерю циркуляции, и агрессивных добавок;
- эксплуатацию двигателя при температуре до 150–180°С и давлении окружающей среды до 100 МПа;
- стойкость двигателя, достаточную для стабильной работы и полной отработки современных долот;
- возможность управления углом искривления корпуса двигателя при наклонно направленном и горизонтальном бурении;
- возможность установки на корпусе двигателя опорно-центрирующих элементов при проводке наклонно направленных и горизонтальных скважин;
- возможность использования в газожидкостных технологиях (на аэрированных буровых растворах, воздухе и пене).
- проведение буровых работ долотами различного диаметра, включая малогабаритные;
- эффективную проводку наклонно направленных и горизонтальных скважин с различной интенсивностью искривления, при этом корпус и резьбовые соединения должны выдерживать изгибающие нагрузки, возникающие при прохождении через искривленные участки профиля;
- использование стандартного ловильного инструмента.
-турбинные забойные двигатели (турбобуры) различного конструктивного исполнения (Т);
-винтовые забойные двигатели типа Д (ВЗД);
-турбинно-винтовые забойные двигатели (ТВЗД).
Заводами серийно изготавливаются (*) или по заказу потребителей могут быть изготовлены (**) (по договорной цене) следующие типы гидравлических забойных двигателей:
1. Турбинные забойные двигатели (турбобуры) (Т):
-односекционные бесшпиндельные типа Т 12*;
-односекционные бесшпиндельные унифицированные типа ТУ-К*;
-односекционные со вставным шпинделем типа ТВШ*;
-односекционные с независимым креплением роторов типа ТНК*;
-секционные бесшпиндельные типа ТС**;
-секционные шпиндельные типа ТСШ**;
-секционные шпиндельные унифицированные типа ТСШ1*; 2Т-К*; 3Т-К*;
-секционные шпиндельные для бурения алмазными долотами типа ТСША*;
-секционные шпиндельные с наклонной линией давления типа АШ*;
-секционные шпиндельные со ступенями гидродинамического торможения типа АГТШ*;
-с плавающими статорами типа ТПС*;
-редукторные типа ТР*;
-турбинные отклонители типа ТО**;
-турбобуры-отклонители с независимой подвеской валов турбинной секции типа ТО2*;
-шпиндель-отклонитель типа ШО1**;
-для отбора образцов пород (керна) - колонковые трубодолота типа КТД*;
-керноприемное устройство типа УКТ**.
2.Винтовые забойные двигатели (ВЗД):
-односекционные типа Д, Д1*;
-секционные типа ДС*, ДЗ*;
-секционные с полым ротором с торсионом типа Д2*, ДГ*.
3. Турбинно-винтовые забойные двигатели (ТВЗД):
-модульные типа ТВД*;
-универсальные типа ТПС-У*;
-унифицированные модульные типа 2ТУ-КД*-
4.Роторно-турбинные и реактивно-турбинные
буры типа РТБ:
-роторно-турбинные буры типа IРТБ*, **;
-реактивно-турбинные буры типа IIРТБ**, **.
Турбинные забойные двигатели (турбобуры)
выпускаются с турбинами:
-металлическими цельнолитыми (отливка в земляные формы);
-металлическими составными точного литья (ТЛ);
-пластмассовыми составными (металлические ступицы и пластмассовые проточные части);
-с опорами:
-скольжения (резинометаллическими);
-качения (шаровыми, в т. ч. как с уплотнениями, так и без них - проточные).
В связи с постоянным внесением разработчиками НИИ и конструкторами СКБ заводов-изготовителей различных конструктивных усовершенствований и улучшений в технологию изготовления существующих типоразмеров турбобуров и ВЗД возможны некоторые несоответствия исполнения турбобуров и ВЗД, приведенных на рисунках, их энергетическим характеристикам (табл. 101).
Каждый типоразмер турбобура и ВЗД имеет свои характерные конструктивные особенности, отличается размерами и некоторыми деталями, в связи с чем разработаны технические описания и инструкции по сборке и эксплуатации турбобуров ВЗД, ТВЗД и РТБ, поставляемые заводами-изготовителями заказчикам-потребителям в комплекте с ГЗД.
