USD 64.3008

0

EUR 69.4191

0

BRENT 56.2

-1.74

AИ-92 42.43

0

AИ-95 46.31

-0.01

AИ-98 52.08

-0.02

ДТ 48.21

0

Гидравлические забойные двигатели

Гидравлические забойные двигатели

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. 

ГЗД соединены с бурильной колонной, чтобы вращать и направлять буровое долото.
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). 
По принципу действия, конструкции рабочих органов и характеристикам гидравлические забойные двигатели подразделяются на 2 типа:
  • 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.
Технические требования к современному приводу породоразрушающего инструмента.
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. 
2. Рабочие органы и другие узлы двигателя должны быть выполнены в износотермо- и коррозионностойком исполнении, обеспечивающим:
  • 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). 
3. Диаметральные и осевые размеры двигателя должны обеспечивать:
  • 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. 
В наибольшей степени указанным требованиям соответствуют ВЗД с многозаходными рабочими органами.

В настоящее время отечественными машиностроительными заводами выпускаются 3 вида гидравлических забойных двигателей:
-турбинные забойные двигатели (турбобуры) различного конструктивного исполнения (Т);
-винтовые забойные двигатели типа Д (ВЗД);
-турбинно-винтовые забойные двигатели (ТВЗД).

Кроме того, выпускаются агрегаты РТБ (реактивно-турбинные буры и роторно-турбинные буры), которые комплектуются серийными турбинными и винтовыми забойными двигателями, или электробурами.
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.

Система Orphus