19.Роторный способ бурения.

При вращательном бурении разрушение породы происходит в результате одновременного воздействия на долото нагрузки и крутящего момента. Под действием нагрузки долото внедряется в породу, а под влиянием крутящего момента скалывает ее.

Существует две разновидности вращательного бурения – роторный и с забойными двигателями.

При роторном бурении мощность от двигателей передается через лебедку к ротору - специальному вращательному механизму, установленному над устьем скважины в центре вышки. Ротор вращает бурильную колонну и привинченное к ней долото . Бурильная колонна состоит из ведущей трубы и привинченных к ней с помощью специального переводника бурильных труб .

Следовательно, при роторном бурении углубление долота в породу происходит при движении вдоль оси скважины вращающейся бурильной колонны, а при бурении с забойным двигателем – невращающейся бурильной колонны. Характерной особенностью вращательного бурения является промывка. Одним из существенных недостатков роторного способа бурения является большой расход мощности на холостом вращение бурильной колонны в буровом растворе, который может достигать нескольких десятков киловатт даже при бурении средних по глубине скважин. Кроме этого, в процессе вращения колонны в скважине могут возникать большие силы трения в местах касания ее со стенками скважины, что вызывает преждевременный износ бурильной колонны. Одновременно может изнашиваться и обсадная колонна, особенно в наклонно-направленных скважинах, что приводит зачастую к ее протиранию и необходимости проведения сложных ремонтных работ.

Роторное бурение в России началось в 1902 г. а Азербайджане, но подлинное признание его преимуществ по сравнению с ударным способом пришло в 20-х годах XIX столетия.

Роторный способ

Выбор оптимального сочетания величин осевой нагрузки и частоты вращения долота определяются следующими факторами: необходимостью получения минимума эксплуатационных затрат на 1 метр проходки, прочностью бурильной колонны и долота, а иногда и мощностью привода ротора.

При разбуривании верхних интервалов, сложенных, как правило, мягкими и средними породами желательно работать при высоких частотах вращения ротора n = до 250 мин-1 и пониженных осевых нагрузках.

С ростом глубины заметно возрастают потери на трение бурильной колонны в буровом растворе и о стенки скважины, а также время на СПО. В этих условиях желательно снижать частоту вращения до 60 – 40 мин-1, увеличивая осевую нагрузку на долото в зависимости от твердости горной породы в пределах рекомендаций завода-изготовителя долот.

20.Принцип действия турбобура. Характеристика турбобура т-12.

В настоящее время применяют три вида забойных двигателей – турбобур, винтовой двигатель и электробур (последний применяют крайне редко).

При бурении с турбобуром или винтовым двигателем гидравлическая энергия потока бурового раствора, двигающегося вниз по бурильной колонне, преобразуется в механическую на валу забойного двигателя, с которым соединено долото.

Т – многоступенчатая гидравлическая турбина, к валу которой непосредственно или через редуктор присоединяется долото. каждая ступень Т состоит из диска статора и диска ротора. В статоре, жестко соединенном с корпусом турбобура, поток ПЖ меняет свое направление и поступает в ротор. Последовательно перетекая из ступени в ступень, ПЖ отдает часть своей гпдр. мощности каждой ступени. В рез-те мощность, создаваемая всеми ступенями, суммируется на валу турбобура и, следовательно на долоте. Создаваемый при этом в статорах вращающий момент воспринимается корпусом Т и БК, а вращающий момент, возникающий в роторах, передается через вал Т долоту.

элементы:

наружный обод статора; лопатки ротора; лопатки статора; внутренний обод статора; наружный обод ротора; внутренний обод ротора.

- односекционный Т12 - 100 ступеней+2средие опоры

- при бурении вертикальных и наклонных скв L<2000м

Устройство турбобура T-12. Внутри корпуса турбобура, присоединяемом к колонне бурильных труб с помощью переводника проходит вал, на верхней части которого размещена многоступенчатая радиально-осевая опора, воспринимающая реакцию забоя, и радиальные нагрузки, возникающие при вращении вала.. Ниже опоры на валу размещается комплект из 100 ступеней турбины каждая ступень состоит го ротора и статора. Весь комплект роторов 10 опирается на упор. Вал турбобуре выполнен сплошным в верхней части, а в нижней част имеет отверстие для подвода промывочной жидкости к долоту. Центрирование вала в корпусе осуществляется двумя промежуточными радиальными опорами. Снизу в корпус ввинчивается ниппель, который служит нижней радиальной опорой и одновременно выполняет роль гайки, жестко закрепляющей все статоры S центральные радиальные опоры и подпятники в корпусе турбобура.

Таким образом, за счет фрикционного крепления отдельных деталей м получаем как бы единый статор, закрепленный в корпусе турбобура и единый ротор закрепленный на валу