2. Анализ условий и режима эксплуатации взд д-85

Для того чтобы избежать частых поломок двигателей необходимо соблюдение следующих правил эксплуатации.

При спуске двигателя в скважину за 10-15 м до забоя включают буровой насос и промывают призабойную зону скважины при работающем двигателе. Незапуск двигателя фиксируется по резкому подъёму давления на выкиде насосов. В этом случае следует запускать двигатель с вращением бурильной колонны ротором при одновременном прокачивании жидкости. Запуск двигателя ударами о забой не допускается.

Во избежание левого вращения инструмента под действием реактивного момента двигателя ведущую трубу фиксируют от проворачивания в роторе с помощью клиньев.

По своим энергетическим характеристикам винтовые двигатели позволяют создавать на долоте высокие осевые нагрузки, однако приработку нового долота в течении 10-15 минут необходимо вести при пониженных осевых нагрузках.

При выборе типа долота предпочтение следует отдавать низкооборотным долотам с маслонаполненной опорой, а также гидромониторным долотам, так как сниженный по сравнению с турбобурами перепад давления в винтовом двигателе создаёт резерв мощности на выкиде насосов. Тип вооружения долота выбирают в соответствии с твёрдостью и абразивностью проходимых пород.

При выборе рациональных параметров режима бурения винтовым забойным двигателем необходимо учитывать особенности его характеристик:

-пропорциональность частоты вращения расходу промывочной жидкости;

-сравнительно «жёсткую» скоростную характеристику под нагрузкой (в зоне устойчивой работы двигателя от режима холостого хода до режима максимальной мощности частота вращения падает на 15-20%);

-линейную зависимость перепада давления на двигателе от момента на долоте.

Низкие частоты вращения долота обеспечивают преимущественно объёмный характер разрушения горных пород, поэтому с увеличением осевой нагрузки механическая скорость бурения винтовыми двигателями возрастает. Проходка на долото с ростом нагрузки увеличивается до определённого значения нагрузки, а затем начинает снижаться вследствие ухудшения условий очистки забоя и ограниченной прочности опор и вооружения долота.

Давление на стояке насосов может использоваться бурильщиком для контроля за процессом бурения.

При чрезмерном увеличении осевой нагрузки или в случае перехода в пласт, представленный вязкими породами, возможна остановка винтового забойного двигателя; при этом резко повышается давление в нагнетательной линии. Буровой инструмент следует немедленно приподнять, а затем осторожно дойти до забоя и продолжать бурение при пониженной осевой нагрузке на долото.

При бурении винтовым забойным двигателем буровой инструмент необходимо подавать плавно, без рывков. Периодически инструмент следует проворачивать.

Расход промывочной жидкости при бурении винтовым забойным двигателем выбирают исходя из условий необходимой очистки забоя. По мере износа рабочей пары двигателя для сохранения его рабочей характеристики целесообразно увеличить расход промывочной жидкости на 20-25 % от начальной величины.

Продолжительность работы серийных долот с применением винтовых забойных двигателей обычно в 3 раза и более выше, чем при турбинном бурении. Момент подъёма долота при сработке его вооружения определяют по устойчивому снижению механической скорости по отношению к первоначальной. При сработке опор долота, сопровождающейся заклиниванием шарошек, сигналом для подъёма могут также служить повторяющиеся резкие подъёмы давления в нагнетательной линии, происходящие даже при пониженных осевых нагрузках.

Для предотвращения зашламования двигателя перед наращиванием инструмента или перед подъёмом его для замены долота необходимо промыть скважину в призабойной зоне, затем приподнять инструмент над забоем на 10-12 м и только после этого остановить насосы и открыть пусковую задвижку.

В процессе эксплуатации винтовых двигателей необходимо периодически проверять его пригодность к дальнейшей работе. Двигатель отправляют на ремонт при значительном снижении его приёмистости к осевым нагрузкам, увеличении осевого люфта шпинделя более 4-5 мм, а также при затруднённом запуске или незапуске над устьем скважины или зашламовании двигателя.

3. Анализ отказов и других технических проблем, выявленных в процессе эксплуатации (обслуживании, ремонте) ВЗД Д-85

Винтовые забойные двигатели отличаются ограниченным количеством деталей и простотой конструкции. При соблюдении основных правил эксплуатации и технического обслуживания они обладают достаточно высокой надежностью в различных условиях бурения. Неудовлетворительная работа винтовых забойных двигателей в большинстве случаев является следствием либо низкого качества изготовления, либо нарушения требований к эксплуатации.

Доставленный на буровую ВЗД перед спуском в работу подвергают наружному осмотру. Особое внимание следует обращать внимание на отсутствие трещин и вмятин на статоре и корпусе шпинделя, на состояние присоединительных резьб к бурильным трубам и к долоту (отсутствие промывов и дефектов резьб), а также на плотность свинчивания промежуточный резьбовых соединений корпусных деталей ВЗД. Винтовые забойные двигатели с дефектами корпусных деталей и резьб к работе не допускаются; в случае неполного свинчивания резьбовые соединения докрепляют машинными ключами.

Перед спуском в скважину каждый ВЗД опробуют над устьем с целью проверки легкости запуска и герметичности резьбовых соединений. ВЗД должен запускаться плавно (при давлении на стояке не более 2,5 МПа) путем медленного закрывания пусковой задвижки. На холостом ходу вращение вала ВЗД должно происходить без рывков и заеданий, а остановка при выключении насосов не должна быть резкой. При опробовании ВЗД одновременно проверяют работоспособность переливного клапана. При подаче промывочной жидкости в ВЗД клапан должен плотно закрываться без утечек жидкости в боковые отверстия корпуса клапана; при выключении циркуляции клапан должен открыться.

В зимнее время запуску ВЗД должен предшествовать его отогрев паром или горячей водой в течении 30-40 мин. Подготовка бурильного инструмента к бурению должна предусматривать выбор необходимой компоновки низа бурильной колонны. Для предотвращения искривления вертикальной скважины должны быть обеспечены соосность вышки и ротора по отношению к оси скважины, горизонтальность стола ротора, а также прямолинейность ведущей трубы, утяжеленных и бурильных труб. Нижняя часть бурильной колонны, включающая центраторы, калибраторы или стабилизаторы, должна иметь необходимую продольную устойчивость, прочность, проходимость в стволе скважины, а также должна обеспечивать удобство и безопасность ее эксплуатации и создавать гидравлические сопротивления, не превышающие допустимые.

Перечень встречающихся или возможных неисправностей, а также способы их устранения, приведены в таблице 3.1

Таблица 3.1 — Виды неполадок и способ их устранения

Характер неисправности	Причина	Способ устранения
		на буровой	при ремонте
Запуск при повышенном давлении в нагнетательной линии	Отслоение или повреждение резиновой обкладки статора Неправильная регулировка или заклинивание шпиндельной секции	Заменить двигатель Тоже	Заменить статор Проверить регулировку шпиндельной секции, при необходимости очистить или сменить детали
Повышение давления в нагнетательной линии при работе двигателя в скважине При отрыве долота от забоя давление не снижается	Засорение фильтра Зашламование двигателя Попадание посторонних предметов в рабочие органы и повреждение резиновой обкладки статора	Прочистить фильтр заменить двигатель Заменить двигатель	Разобрать двигатель, очистить от шлама Убрать посторонние предметы или заменить рабочие органы
Снижение механической скорости проходки Двигатель плохо принимает осевую нагрузку	Износ рабочих органов (ротора, статора) Износ осевой опоры шпиндельной секции	Увеличить расход на 20-25% или заменить двигатель Заменить двигатель	Заменить рабочие органы Заменить осевую опору
Снижение давления в нагнетательной линии	Негерметичность клапана. Неплотности (промыв) в резьбовых соединениях бурильной колонны	Сменить клапан Заменить промытые бурильные трубы	Заменить изношенные детали клапана