Турбобур принцип роботи, пристрій, характеристики
Пристрій турбобура: опис
Даний гідравлічний забійний двигун являє собою досить складну і компактну конструкцію, яка забезпечує роботу видобувні установки, а саме - функціонування долота.
Сам турбобур можна розділити на наступні елементи:
- турбінний вал;
- опора осьова і радіальна;
- статори.
Розрізняють дві групи деталей: обертові і не обертаються.
К не обертається групи належать:
- Переводник. З його допомогою бурильна колона приєднується до турбобури.
- Циліндричний корпус. Є основою всього комплексу.
- Кільця п'яти. Функціональний елемент.
- Диска статора. Через його вікна бурова рідина потрапляє всередину.
- Середня опора. Забезпечує підтримку окремих елементів.
- Ніпель. Забезпечує фіксацію деталей всередині корпусу.
До обертається групи належать:
В основі функціонування обладнання для буріння лежать ідентичні ступені гідравлічного виду, елементами яких є:
- направляючий елемент - нерухомий статор;
- робоче колесо - рухливий ротор.
Статорні колеса міцно зафіксовані в корпусі, а роторні - безпосередньо на турбінному валу. У переважній більшості ситуацій, на нижній кінець турбобура нагвинчується долото, а верхній під'єднується до бурильних труб за допомогою різьблення.
В ідеальному варіанті, конструкція турбобура повинна:
- забезпечувати достатні крутний момент;
- стабільно працювати при низькочастотному обертанні;
- мати постійну енергетичну характеристику;
- бути незалежним від властивостей бурового розчину.
Незважаючи на конкретні вимоги, на даний момент не існує моделі двигуна, який би повністю їм задовольняв.
При виборі слід враховувати конкретні умови, при яких буде здійснюватися буріння - це дозволить підібрати оптимальний варіант серед усіх доступних моделей Вони розрізняються як по нахилу лопаток, так і за особливостями циркулювання промивної рідини і ряду інших функціональних характеристик. Також слід враховувати особливості обраного долота.
Принцип роботи турбобура: основні моменти
Через бурильну колону сам потік потрапляє на I ступінь турбобура. Напрямок даної рідини задається за допомогою статора. Саме в ньому відбувається формування закрутки і досягається задана швидкість. Механічна енергія перетворюється з кінетичної в роторі, і використовується для безпосереднього обертання валу.
Перераховані вище деталі являють собою складові ступенів двигуна. Система, в яку входять статори, підп'ятників і опор проміжного типу, фіксується за допомогою ніпеля з підвищеним осьовим зусиллям. За рахунок цього на торцях елементів створюється сила тертя, які і утримують деталі в нерухомому стані. Охолодження підп'ятників забезпечується за рахунок постійно надходить рідиною, яка проходить через верхню частину турбобура, а саме - проходить через подпятніковие дискові вікна.
Рідина промивна надходить безпосередньо в двигун гідравлічний, і тільки після цього - в нижележащую валову порожнину.
Ніпель - це опора радіального вигляду для двигуна. З цієї причини внутрішня площа повністю покрита гумою.
Буріння турбобуром: основні відомості
Турбобури застосовуються для буріння свердловин. Дана процедура має на увазі кілька процесів:
- спуск турбобура;
- опускання долота;
- забезпечення циркуляції рідини промивної;
- коригування забійній навантаження.
За рахунок зміни забійній навантаження, а також постійного утримування допустимого тиску в системі циркуляції трубопроводу, в турбобура підтримується стабільний перепад. Він підлаштовується таким чином, щоб відповідати встановленої частот обертання. Саме вона і визначає потужність, яку і розвиває турбобур.
Пристрій турбобура сприяє забезпеченню достатньої варіативності щодо частоти обертання. Сама конструкція містить турбобур з долотом, який встановлюється на колону бурильної труби, а також забезпечений:
- спуско-підйомним пристроєм;
- апаратом для забезпечення циркуляції рідини;
- апаратурою, що фіксує її тиск;
- автомат подачі буро-інструменту.
Останні два програмно пов'язані між собою, так що при зазначеному витраті рідини для промивання підтримується максимально можливий тиск.
Система буріння розташовується над місцем майбутньої свердловини. Виходячи з геологічного дослідження і прогнозів щодо особливостей грунтів, підбирається конкретний вид долота. Якщо грунт складається з декількох шарів, то свердловина створюється за допомогою доліт декількох видів.
Залежно від глибини забою, процес може припинятися для монтажу спеціальних труб - вони перешкоджають обвалення грунту зі стінок скважних.
Турбобур може використовуватися в різних кліматичних умовах, і є універсальним двигуном, забезпечуючи надійну роботу і високу ефективність. Останнє можливо при відповідальному підході до процесу оптимізації режимів відпрацювання.
Турбінний принцип роботи набагато більш продуктивний, ніж роторний, а показники крутного моменту не залежить від глибини забою, властивостей гірських порід або режимів буріння.
Під час буріння керуючому вузлу (людині або автомату) після доведення до забою необхідно проводити навантаження на долото до тих пір, поки на викиді насоса тиск стабільно підвищується.