Турбобур с плавающим статором
Турбобуры с плавающими статорами имеют те же преимущества, что и турбобуры с независимой подвеской секций. Однако в отличие от первых осевая опора шпинделя во вторых имеет повышенную гидравлическую нагрузку.
Конструкции турбобуров с плавающими статорами принципиально отличаются от известных.
Каждый статор такого турбобура имеет свободу перемещения в осевом направлении и с помощью шпонки, заходящей в специальный паз корпуса, запирается от проворота под действием собственного реактивного момента. Каждый ротор представляет собой и пяту для соответствующего статора, которые не имеют проставочных дистанционных колец. Такое исполнение ступени турбины, с одной стороны, позволяет до максимума увеличить средний диаметр турбины, а с другой –до минимума сократить осевой люфт в ступени. Тем самым в корпусе стандартной длины удается разместить число ступеней турбин в 1,4 раза больше, чем у серийных турбобуров. Недостатком этой конструкции является свободный выход бурового раствора на внутреннюю поверхность корпуса турбинной секции.
Отсутствие взаимосвязи между осевыми люфтами турбины и осевой опорой шпинделя позволяет исключить из практики турбинного бурения торцовый износ лопаточных венцов турбин и повысить межремонтный период работы шпинделей.
Турбобур состоит из трех турбинных секций и шпинделя с двумя вариантами осевой опоры: подшипник ШШО-172 (538920) и резинометаллическая пята ПУ-172.
Турбобуры с диаметром корпуса 172 мм с плавающим статором прошли промышленные испытания в Главтюменнефтегазгеологии. Средняя наработка турбобура на отказ (по шпинделю)составила 210 ч. Межремонтный период турбинных секций – более 500 ч.
В табл. 1.5 приведены технические характеристики турбобуров с плавающим статором с диаметром корпуса 195 мм (ЗТСШ1М1-195) и 172мм (ТПС-172).
Таблица 1.5
Тип турбобура
| Число ступеней турбины
| Расход жидкости, л/с
| Крутящий момент при Nmax, Н∙м
| Частота вращения при Nmax, с–1
| Перепад давления, МПа
| ТПС-172
|
|
|
| 7,5
| 6,57
| ЗТСШ1М1-195
|
|
|
| 6,85
| 5,97
| Примечание. Nmax– максимальная мощность турбобура. Плотность жидкости – 1000 кг/м3.
|
1.8. Турбобур с полым валом
Во ВНИИБТ разработаны турбобуры с полым валом (рис. 4.4), предназначенные для бурения скважин шарошечными и алмазными долотами в сложных горно-геологических условиях. Турбобур состоит из турбинных секций и шпинделя. В зависимости от условий эксплуатации возможно использование от трех до шести турбинных секций для обеспечения требуемой характеристики турбобура.
Рис. 1.4.Турбобур с полым валом
Из рис. 1.4 видно: турбинные секции состоят из корпуса и полого вала, установленного внутри корпуса на четырех резинометаллических радиальных опорах. В пространстве между корпусом и полым валом установлено около 100 ступеней турбины. Концы полого вала оборудованы конусно-шлицевыми полумуфтами, внутри которых имеются уплотнительные элементы, предотвращающие утечку бурового раствора из полости вала к турбине. При сборке турбинных секций соблюдаются заданные размеры «вылета» и «утопания» полумуфт для обеспечения необходимого положения роторов относительно статоров.
Шпиндель турбобура состоит из корпуса и полого вала, установленного внутри корпуса на резинометаллических радиальных опорах и упорно-радиальном шариковом подшипнике серии 128 000. При необходимости нижний конец корпуса шпинделя может быть оборудован стабилизатором, при этом на нижний конец вала устанавливается удлинитель, который центрируется внутри стабилизатора резинометаллической радиальной опорой.
При сборке турбинных секций предусмотрена возможность установки стабилизаторов между турбинными секциями или между турбинной секцией и шпинделем. Для этого на нижнем переводнике турбинной секции на резьбе закрепляется стабилизатор, а на нижнем конце вала – удлинитель соответствующей длины, так, чтобы не изменять ранее отрегулированные присоединительные размеры «утопания» и «вылетов» полумуфт.
Наличие полых валов турбинных секций и шпинделя позволяет осуществлять следующие операции:
поддерживать в насадках долота перепад давлений в6–9 МПа без дополнительного нагружения буровых насосов;
проводить замеры пространственного положения ствола скважины в непосредственной близости от долота без подъема бурильной колонны на дневную поверхность;
на основании проведенных замеров корректировать осевую нагрузку на долото для управления процессом набора, сброса или стабилизации угла искривления ствола скважины;
прокачивать через полость валов, минуя турбину,разного рода наполнители;
спускать в аварийных случаях в полость вала приборы для определения места прихвата ПО-50 по ТУ 39-020–75 и торпеды, например, ТШ-35, ТШ-43,ТШ-50 по ТУ 25-04-2726–75, ТУ-25-04-2702–75 или ТДШ-25-1, ТДШ-50-2 по ТУ 39/5-137–73 и ТУ 39/5-138–73;
продавливать буровой раствор и выравнивать его свойства через полый вал с последующим сбросом гидромониторного узла; такая операция позволяет во много раз сократить время для проведения указанных работ.
В табл. 1.6 приведены технические характеристики турбобуров с полым валом.
Таблица 1.6
Шифр турбобура
| Число ступеней турбины
| Расход жидкости через турбину, л/с
| Крутящий момент при Nmax, Н∙м
| Частота вращения при Nmax, с–1
| Перепад давления, МПа
| Диаметр долота, мм
| ТПВ 240
|
|
|
| 5,7
| 6,7
| 311; 295,3; 269,9
| А7ПВ
|
|
|
| 4,9
| 4,9
| 215,9; 212,2
| ТПВ 178
|
|
|
| 7,6
|
| 215,9: 212,2
| Примечание. Nmax– максимальная мощность турбобура. Плотность жидкости – 1000 кг/м3.
|
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|