- •Лекция 1
- •1. Общие поняТия о строительстве скважин
- •1.1. Понятие о скважине, ее конструкции и элементах
- •1.2. Классификация скважин по назначению
- •1.3. Основные представления о современных способах бурения
- •1.3.1. Ударное бурение
- •1.3.2. Вращательное бурение
- •1.3.3. Схема установки для бурения глубоких скважин
- •1.4. Понятие о цикле строительства скважины. Структура цикла.
- •1.5. Геостатическая температура горных пород и тепловой режим скважины
- •Лекция 2
- •2. Породоразрушающие инструменты
- •2.1 Назначение и классификация породоразрушающих инструментов
- •2.2. Конструкции, достоинства и недостатки, области применения буровых долот
- •2.2.1. Лопастные долота
- •2.2.2. Шарошечные долота
- •2.2.3. Алмазные долота
- •2.2.4. Долота исм
- •2.3. Долота для бурения с отбором керна
- •2.4. Долота специального назначения
- •Лекция 3
- •3. Забойные двигатели
- •3.1. Турбобуры
- •4.1.1. Принцип действия
- •3.1.2. Характеристика турбины, способы изменения характеристики
- •3.1.3. Конструктивные особенности турбобуров для бурения без отбора керна, с отбором керна, для искривления скважины
- •3.2. Винтовой забойный двигатель
- •Лекция 4
- •4. Бурильная колонна
- •4.1. Состав и назначение бурильной колонны
- •4.2. Конструктивные особенности элементов бурильной колонны
- •5.2.1. Ведущие бурильные трубы
- •4.2.2. Стальные бурильные трубы
- •4.2.3. Соединительные замки
- •4.2.5. Утяжеленные бурильные трубы
- •4.2.6. Переводники
- •4.2.7. Специальные элементы бурильной колонны
- •4.3. Условия работы бурильной колонны
- •4.4. Комплектование и эксплуатация бурильной колонны
- •4.5. Принципы расчета бурильной колонны при роторном бурении и при бурении с забойными двигателями.
- •5. Режим бурения
- •5.1. Понятие о режиме бурения, его параметрах и показателях работы долота
- •5.2. Влияние параметров режима бурения на показатели работы и износ долота.
- •5.2.1. Осевая нагрузка
- •5.2.2. Частота вращения
- •5.2.3. Расход промывочной жидкости
- •5.2.4. Влияние состава и свойств промывочной жидкости на эффективность работы долота
- •5.2.5. Влияние параметров режима бурения на работу долот
3.1.3. Конструктивные особенности турбобуров для бурения без отбора керна, с отбором керна, для искривления скважины
О
Рис.18.
Принципиальная
схема
односекционного турбобура типа Т12М3
1
– корпус; 2 – осевая опора в виде
гребенчатой пяты; 3 – вал; 4 – промежуточная
радиальная опора; 5 – турбины; 6 –
ниппель
Максимальная мощность от 40 до 180 кВт при потребном расходе жидкости от 25 до 55 л/с.Перепад давления в турбобуре от 3,0 до 5,5 МПа, а частота вращения от 545 до 770 об/мин.
Секционные турбобуры типа ТС могут быть двух-, трех, четырех- и шестисекционными. Число ступеней 200-435 шт. Цель - повышение крутящего момента. Корпуса соединены последовательно при помощи конических резьб, а валы секций - конусно-шлицевыми муфтами. Пяту имеет только нижняя секция. Эти турбобуры эффективны для глубокого бурения, поскольку при невысоких расходах жидкости они развивают большую мощность.
Шпиндельные секционные турбобуры типа ЗТСШ в отличие от турбобуров типа ТС имеют внизу шпиндель, куда перенесена опора - пята. Шпиндель можно менять на буровой. Используют этот турбобур при высоких перепадах давления на долотах, поскольку шпиндель более надежный сальник, чем ниппель в турбобурах типа Т12М и ТС. Турбобур ЗТСШ диаметром от 164 до 240 мм требует расхода 20-40 л/с. Максимальная мощность 43-135 кВт, перепад 2-8 МПа, частота вращения п = 300-590 об/мин. При использовании турбин точного литья (ТЛ) повышается КПД машины.
Турбобуры шпиндельные с гидроторможением типа АГТШ предназначены для бурения на малых оборотах (до 250-300 об/мин) при больших глубинах, но КПД при этом снижается и не превышает 0,19.
Турбобуры секционные типа А с предельной турбиной, имеющей падающую к тормозному режиму линию давления. Они снабжены шпинделем с двумя турбинными секциями. Частота вращения в таких турбобурах снижается до 300-200 об/мин.
Для бурения с отбором керна предназначены колонковые турбобуры типа КТД, имеющие полый вал, к которому через переводник присоединяется бурильная головка. Внутри полого вала размещается съёмный керноприёмник. Верхняя часть керноприёмника снабжена головкой с буртом для захвата его ловителем, а нижняя - кернорвателем, вмонтированным в переводник. Для выхода бурового раствора, вытесняемого из керноприёмника по мере заполнения его керном, вблизи верхней части керноприёмника имеются радиально расположенные отверстия в его стенке, а несколько ниже их - клапанный узел. Последний предотвращает попадание выбуренной породы внутрь керноприёмника, когда он не заполняется керном, и в это время клапан закрыт.
Керноприёмник подвешан на опоре, установленной между переводником к БК и распорной втулкой. Под действием гидравлического усилия, возникающего от перепада давления в турбобуре и долоте, и сил собственного веса, керноприёмник прижимается к опоре и во время работы турбобура не вращается.
Для бурения наклонно-направленных скважин разработаны шпиндельные турбобуры - отклонители типа ТО.
Турбобур - отклонитель состоит из турбинной секции и укороченного шпинделя. Корпуса турбинной секции и шпинделя соединены кривым переводником.
Основными достоинствами турбинного бурения являются:
устранение затрат энергии на вращение бурильной колонны;
уменьшение износа и аварийности бурильных труб, что позволяет применять легкосплавные бурильные трубы;
повышение частоты вращения долота, следовательно, и механической скорости бурения;
упрощение технологии проводки наклонно-направленных скважин;
улучшение условий работы буровиков (снижение шума на устье и вибрации на буровой).