Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 65
Турбобуры односекционные бесшпиндельные типа Т12
Технические характеристики турбобуров типа Т-12
Турбобуры
односекционные бесшпиндельные типа Т12
(Т12МЗЕ-172, Т12МЗБ-195 и Т12МЗБ-240) с наружным диаметром 172, 195 и 240 мм предназначены для бурения верхних интервалов глубоких вертикальных и наклонно-направленных скважин различного назначения, а также для комплектации роторно-турбинных буров типа РТБ диаметрами от 394 до 640 мм. Они применяются при бурении скважин
шарошечными и безопорными долотами различных типов и серий диаметром от 190,5 до 393,7 мм, обеспечивающими технологически обоснованный зазор между корпусом забойного двигателя
и стенками скважин
. Турбобуры типа Т12МЗ
Турбобуры типа Т12МЗ
(рис. 3.1)
изготавливаются в односекционном бесшпиндельном исполнении. Рис. 3.1.
Турбобур типа Т12М3Б-240: 1 - переводник вала; 2 - вал; 3 - ниппель; 4 - упор; 5 - ротор; 6 - статор; 7 - опора средняя; 8 - гайка роторная; 9 - контргайка; 10 - корпус; 11 - переводник верхний На валу турбинной секции размещается от 104 до 106 ступеней турбины в зависимости от диаметра турбобура. Каждая ступень турбины состоит из ротора и статора, имеющих (у разных типов турбин) различное число лопаток соответствующей осевой высоты. На валу турбобура установлены роторы и вращающиеся детали радиальных опор и резинометаллической пяты. Эти детали на валу зажимаются роторной гайкой. Для предохранения роторной гайки от самоотвинчивания предусмотрен колпак с внутренним конусом, закрепленным контргайкой. В корпусе турбобура установлены невращающиеся детали: статоры, резино-металлические средние опоры и подпятники, которые закрепляются ниппелем. Корпус турбобура присоединяется к бурильной колонне с помощью верхнего переводника. Вал
турбобура оснащен радиальными опорами, воспринимающими поперечные нагрузки, и осевыми опорами, воспринимающими осевые нагрузки, действующих на вал в процессе эксплуатации. В нижней части вала имеются окна для прохода бурового раствора и к нему снизу через предохранительный переводник присоединяется долото. Основные параметры турбобуров типа Т12МЗ
Основные технические и энергетические параметры турбобуров типа Т12МЗ при различных расходах промывочной жидкости — воды приведены в табл. 3.2.
Турбобуры типа Т12РТ
К этому же типу забойных двигателей
относятся турбобуры типа Т12РТ
, предназначенные для комплектации роторно-турбинных и реактивно-турбинных буров (РТБ), с помощью которых осуществляется бурение верхних интервалов глубоких и сверхглубоких скважин, а также шахтных стволов диаметрами от 640 до 5000 мм. Турбобур типа Т12РТ-240
Турбобур типа Т12РТ-240 в отличие от базового турбобура типа Т12МЗБ-240 имеет на наружной поверхности корпуса напрессованное упорное кольцо для передачи осевой нагрузки на долото, создаваемой с помощью грузов-утяжелителей агрегатов РТБ, а резинометаллическая пята содержит 12 ступеней турбин вместо 18. Присоединительные резьбы на переводниках корпуса и вала турбобура позволяют осуществлять его соединение с долотом соответствующего диаметра, применяемого для конкретного типоразмера РТБ. Технические характеристики выпускаемых турбобуров
Таблица 3.2. Технические характеристики выпускаемых турбобуров
Показатель Т12МЗЕ-172 Т12МЗБ-195 Т12МЗБ-240 Т12РТ-240 ТВШ-240 ТНК-240 ТУ 2ТУ ТС4А-104,5 ТС4А-127 ТС5Е-172 ТС5Б-195 ТС5Б-240 Наружный диаметр 172 195 240 240 240 240 240 240 104,5 127 172 195 240 Длина, мм 7940 8060 8180 8210 8210 8500 8400 15800 12775 13635 15340 14035 15030 Масса, кг, 1057 1440 2030 2017 2017 2200 2470 — 630 1090 2150 2425 3730 Общее число 1 1 1 1 1 1 1 2 3 3 2 2 2 В том числе с турбинами и — — — — — — — — — — — — — шпиндельных — — — — 1 1 — — — — — — — Число ступеней В том числе решеток — — — — — — — — — — — — — Число осевых в турбинной 13 18 18 12 12 12 — — 20 15 18 25 18 в шпиндельной — — — — — — — — — — — — — Число радиальных в турбинной 2 2 2 2 3 — — — 3/1/3 3/1/3 4/2 3/2 3/2 в шпиндельной — — — — — — — — — — — — — Присоединительная к бурильной З-147 З-147 З-171 З-189 З-189 З-189 З-171 З-171 З-76 З-101 З-121 З-147 З-171 к долоту З-117 З-117 З-152 З-171 З-171 З-171 З-152 З-152 З-76 З-88 З-121 З-121 З-147 Расход жидкости 25-28 30-45 50-55 50-55 50 44 45-55 35-45 8-9 12-13 20-22 25-28 38-40 Момент силы на тормозном 1100 1700 4000 4000 3280 4240 3360 4530 300 700 1420 2000 4600 1373 2120 4800 5100 — — 5020 7500 400 800 1680 2600 5200 на рабочем 550 850 2000 2000 1650 2120 1680 2270 150 350 710 1000 2300 687 1060 2400 2550 — — 2510 3750 200 400 840 1300 2600 Частота вращения в режиме 1250 1200 1320 1320 1330 1070 1130 875 1740 1300 1000 1100 1000 1400 1320 1450 1530 — — 1380 1130 1960 1650 1100 1230 1050 в рабочем 625 580 660 660 665 370 565 440 870 740 500 550 500 700 660 725 760 — — 690 565 Перепад давления, МПа: в режиме 2,75 2,1 4 3,8 — — 4,1 4,8 4,5 5 3,5 4 4,5 в рабочем 3,5 2,9 4,5 5,4 3,5 4,1 6,1 7,9 5,5 6 4,4 5 5 КПД, %, не менее 50 50 — 69 69 — 63 — — — — — — Турбобуры односекционные бесшпиндельные унифицированные типа ТУ240К
Техническая характеристика турбобуров типа ТУ240К
Турбобуры
односекционные
бесшпиндельные унифицированные типа ТУ240К
являются двигателями нового поколения и предназначены для бурения
верхних интервалов глубоких вертикальных и наклонно направленных скважин
различного назначения, а также для использования в качестве нижней секции для комплектации двух- и трехсекционных шпиндельных унифицированных модульных турбинно-винтовых двигателей типа 2ТУ240КД. Турбобуры
с наружным диаметром 240 мм применяются при бурении скважин
шарошечными и безопорными долотами различных типов и серий диаметром от 269 до 393,7 мм и более, обеспечивающими технологически обоснованный зазор между корпусом турбобура и стенкой скважины в конкретных горно-геологических условиях разрезов месторождений. Унифицированный турбобур типа ТУ240К содержит турбинный и опорный валы со стандартными габаритами, соединяемые между собой с помощью разъемных муфт эксцентрикового или конусно-винтового типа, обеспечивающих высокую надежность передачи момента силы, легкость сборки — разборки и ревизию двигателя. На турбинном валу устанавливается комплект из 107 турбин нового типа с пониженной осевой высотой, обеспечивающих в существующих стандартных габаритах серийных турбобуров повышение на 25 % момента силы с единицы длины вала турбобура. Новые турбины пониженной высоты изготавливаются методом точного литья по выплавляемым моделям — турбина 37/11-240ТЛ, либо полукокильным методом в земляные формы — турбина 37/11-240ТВШ. В случае необходимости в корпусе турбобура может быть смонтировано 85 ступеней серийной турбины. На опорном валу устанавливается резинометаллическая опора скольжения с упрочненными дисками пяты или опора качения с упрочненными обоймами. Полость опоры защищена дроссельным устройством с автоматически регулируемым зазором в площади контакта рабочих поверхностей трения, упрочненного наплавкой твердого сплава, ограничивающего утечки бурового раствора на выходном валу и предотвращающего опасность зашламления опорного узла турбобура, особенно при использовании гидромониторных долот, требующих высоких перепадов давления в промывочных каналах. В турбобуре предусмотрены унификация турбинных секций с возможностью замены их непосредственно на буровой площадке и узлы установки опорно-центрирующих элементов. Основные параметры и характеристики
Основные параметры и энергетические характеристики унифицированных односекционных бесшпиндельных турбобуров типа ТУ240К и двухсекционных турбобуров типа 2ТУ240К при различных расходах воды, приведены в табл. 3.2. Техническая характеристика турбобуров типа ТВШ
Турбобуры
типа ТВШ (рис. 3.2)
выпускаются с наружным диаметром 240, 195 и 172 мм для комплектации роторно-турбинных буров диаметрами от 394 до 640 мм. Они могут использоваться как самостоятельно — в виде односекционного турбобура, так и в качестве нижней или шпиндельной секции в любом секционном турбобуре соответствующего габарита. Рис. 3.2.
Турбобур односекционный типа ТВШ со вставным шпинделем: Отличительные особенности турбобуров типа ТВШ
Отличительной особенностью турбобура типа ТВШ является соединение валов турбинной секции и осевой опоры шпиндельной секции с помощью разъемной муфты с эксцентричным соединением, исключающим осевую относительную подвижность валов, передающей вращающий момент и обеспечивающей возможность разъема валов в осевом направлении без вращения и позволяющей совместно или раздельно извлекать валы из корпуса. Разъемная муфта более технологична в изготовлении по сравнению с ранее применяемой конусно-шлицевой муфтой и удобна в эксплуатации. В отличие от серийных турбобуров (например, типа ЗТСШ1-240, у которого опора вынесена в отдельную секцию — шпиндель) турбобур типа ТВШ представляет собой единую турбинную и шпиндельную секцию, размещенную в корпусе стандартной длины. При этом число ступеней турбины сокращается всего на 6 %, а общая длина турбобура уменьшается на длину шпиндельной секции. Благодаря такой конструкции практически исключается отворот шпинделя в процессе бурения и поломки верхнего конца вала шпинделя по резьбе МК 98x6, происходящие в серийных секционных шпиндельных турбобурах Рабочий орган составного вала секции — многоступенчатая турбина типа 30/16,5-240 (89 ступеней) и три радиальные опоры, закрепленные на верхнем конце вала резьбовой полумуфтой. На нижнем конце вала по гладкой конусной поверхности (конусность 1:10) устанавливается эксцентричная муфта с окнами для прохождения бурового раствора в полый вал шпинделя, имеющая лишь центральное сквозное отверстие. Опорный орган другой части составного вала - многоступенчатая осевая опора (12 ступеней подпятников или многорядный подшипник серии 128000) закрепляется на валу гайкой-полумуфтой на цилиндрической резьбе. Верхняя часть гайки вместе с хвостовиком вала являются элементами эксцентричного соединения. Две части вала соединяются по трем цилиндрам, средний из которых имеет смещенную ось. Относительный проворот валов в собранном виде исключен. При выборе размера эксцентриситета и диаметра смещенной окружности исходят из принципа разъемности соединения и предотвращения ударных нагрузок по торцам хвостовика вала шпинделя и верхней полумуфты. Основные параметры и характеристики
Основные параметры и энергетические характеристики турбобуров со вставным шпинделем
при различных расходах воды приведены в табл. 3.2.
Турбобуры типа ТНК (рис.3.3)
с независимым креплением роторов предназначены для комплектации реактивно-турбинных и роторно-турбинных буров типа РТБ, применяемых при бурении
водопонижающих скважин
, вспомогательных и вентиляционных шахтных стволов и скважин
другого назначения в сочетании с шарошечными и безопорными долотами различных типов и серий диаметрами от 215,9 до 750 мм в соответствии с рекомендуемыми и технологически требуемыми зазорами между стенками скважины и корпусом турбобура или агрегата типа РТБ в конкретных горно-геологических условиях разреза месторождения. Рис. 3.3.
Турбобур типа ТНК с независимым креплением роторов: Турбобур типа ТНК выпускаются с наружным диаметром 240 мм. По индивидуальному заказу он может быть изготовлен диаметром 195 мм. Полый вал турбобура имеет проходной канал диаметром, увеличенным до 90 и 62 мм в турбобурах диаметрами соответственно 240 и 195 мм, что позволяет проводить геофизические измерения внутри турбобура, а также в аварийных случаях спускать торпеду непосредственно к долоту. Для этих целей на верхнем конце полого вала имеется диафрагма, которая разрушается в случае необходимости проведения указанных работ. Турбобур типа ТНК-240
Турбобур типа ТНК-240
, как и турбобур типа Т12РТ, имеет опорное кольцо на наружной поверхности для передачи осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент, создаваемой с помощью грузов-утяжелителей. Преимущество турбобуров типа ТНК
Основным преимуществом конструкции турбобура типа ТНК является то, что в ней не требуется регулирование осевых зазоров турбины и поэтому можно собирать турбобур с большим числом ступеней. Каждая ступень турбины является одновременно осевой опорой, работающей в режиме основной осевой опоры турбобура. Это облегчает работу основной осевой опоры и увеличивает межремонтный период ее работы. Кроме того, каждая ступень турбины снабжена радиальным подшипником для обеспечения надлежащей продольной устойчивости работающего вала, в связи с чем отпадает необходимость в комплектовании турбобура дополнительными радиальными опорами. При независимом соединении каждого ротора с валом исключается необходимость повышенных требований к прочностным характеристикам вала, создается возможность изготовления вала из трубного проката с толщиной стенки до 10 мм. Основные параметры и энергетические характеристики
Основные параметры и энергетические характеристики турбобура типа ТНК при прокачке воды приведены в табл. 3.2.
Турбобуры типа ТНК (рис.3.3) с независимым креплением роторов предназначены для комплектации реактивно-турбинных и роторно-турбинных буров типа РТБ, применяемых при бурении водопонижающих скважин, вспомогательных и вентиляционных шахтных стволов и скважин другого назначения в сочетании с шарошечными и безопорными долотами различных типов и серий диаметрами от 215,9 до 750 мм в соответствии с рекомендуемыми и технологически требуемыми зазорами между стенками скважины и корпусом турбобура или агрегата типа РТБ в конкретных горно-геологических условиях разреза месторождения. Рис. 3.3. Турбобур типа ТНК с независимым креплением роторов: Турбобур типа ТНК выпускаются с наружным диаметром 240 мм. По индивидуальному заказу он может быть изготовлен диаметром 195 мм. Полый вал турбобура имеет проходной канал диаметром, увеличенным до 90 и 62 мм в турбобурах диаметрами соответственно 240 и 195 мм, что позволяет проводить геофизические измерения внутри турбобура, а также в аварийных случаях спускать торпеду непосредственно к долоту. Для этих целей на верхнем конце полого вала имеется диафрагма, которая разрушается в случае необходимости проведения указанных работ. Турбобур типа ТНК-240, как и турбобур типа Т12РТ, имеет опорное кольцо на наружной поверхности для передачи осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент, создаваемой с помощью грузов-утяжелителей. Основным преимуществом конструкции турбобура типа ТНК является то, что в ней не требуется регулирование осевых зазоров турбины и поэтому можно собирать турбобур с большим числом ступеней. Каждая ступень турбины является одновременно осевой опорой, работающей в режиме основной осевой опоры турбобура. Это облегчает работу основной осевой опоры и увеличивает межремонтный период ее работы. Кроме того, каждая ступень турбины снабжена радиальным подшипником для обеспечения надлежащей продольной устойчивости работающего вала, в связи с чем отпадает необходимость в комплектовании турбобура дополнительными радиальными опорами. При независимом соединении каждого ротора с валом исключается необходимость повышенных требований к прочностным характеристикам вала, создается возможность изготовления вала из трубного проката с толщиной стенки до 10 мм. Основные параметры и энергетические характеристики турбобура типа ТНК при прокачке воды приведены в табл. 3.2.
Турбобуры для бурения скважин большого диаметра типа ТБД и Т
Техническая характеристика турбобуров типа ТБД и Т
Для эффективного бурения скважин
шарошечными и безопорными гидромониторными долотами диаметром от 375 до 660 мм созданы новые односекционные бесшпиндельные высокомоментные турбобуры
с наружным диаметром корпуса 280 и 320 мм. Эти турбобуры могут оснащаться корпусными центраторами, наддолотными стабилизаторами, устройствами амортизации продольных колебаний низа бурильной колонны. Технические характеристики турбобуров типов ТБД и Т
Основные параметры и энергетические характеристики этих турбобуров приведены в табл. 3.9.
Таблица 3.9 Технические характеристики турбобуров типов ТБД и Т для бурения скважин большого диаметра
Показатели ТБД-320¹ ТБД-280¹ 1Т-240 2Т-240 Наружный диаметр корпуса, мм 320 280 240 240 Длина в сборе, мм 10000 10000 9500 16310 Масса, кг 5000 4500 2500 4300 Расход жидкости плотностью 1000 кг/м3
, л/с 55 48 36-50 34-35 Частота вращения вала в рабочем режиме, об/мин 300 300 900-1250 850-1180 Перепад давления, МПа 3,0 3,5 3,4-6,5 6,1-11,6 Момент силы на валу, кН∙м 3,0 2,7 2,8-5,4 5,0-9,6 Диаметры рекомендуемых долот, мм 215,9 215,9-244,5 269,9-393,7 269,9-393,7 ¹ Резьба к долоту - З-152, З-172, З-189, РКТ-208. Турбобуры типов 1Т-240 и 2Т-240
Турбобуры типов 1Т-240 (с одной турбинной секцией и серийным шпинделем) и 2Т-240 (с двумя турбинными секциями и серийным шпинделем), (рис. 3.19, б, в)
включают в себя одну или две турбинно-редукторные секции турбины типа ТВШ-240 по 120 ступеней в секции и шпиндельную секцию. Они обладают более высоким моментом силы и могут реализовать более высокую мощность при бурении, чем турбобуры типа ЗТСШ1-240 и А9Ш. Технические характеристики и общий вид турбобуров типов Т1-240 и Т2-240
Технические характеристики турбобуров типов Т1-240 и Т2-240 приведены в табл. 3.9
, а общий вид изображен на рис. 3.19, б, в.
далее..
Технические характеристики турбобуров типов Т1-240 и Т2-240 приведены в табл. 3.9, а общий вид изображен на рис. 3.19, б, в. Рис. 3.19, б, в. Турбобуры типов Т1-240 и Т2-240: Турбобуры секционные бесшпиндельные типа ТС (ТС4А-104,5; ТС4А-127; ТС5Б-172; ТС5Б-195; ТС5Б-240 и ЗТС5Б-240) предназначены для бурения глубоких вертикальных и наклонно направленных скважин различного назначения с использованием буровых растворов при температуре не выше 120 °С. Турбобуры этого типа, в зависимости от технологических требований, выпускаются с наружным диаметром от 104,5 до 240 мм в одно-, двух- или трехсекционном исполнении и применяются при бурении скважин шарошечными и безопорными долотами различных типоразмеров и серий в соответствии с рекомендуемыми сочетаниями в различных горно-геологических условиях месторождений. Рис. 3.5. Турбобур секционный бесшпиндельный типа ТС (ТС5Б-240): Конструктивно нижняя секция выполнена таким образом, что позволяет использовать ее в качестве обычного односекционного турбобура. Положение роторов относительно статоров в верхней и средних секциях фиксируется с помощью регулировочных колец турбины, имеющих различную толщину, которые устанавливаются между соединительным переводником и турбиной. Основные параметры и энергетические характеристики секционных турбобуров при различных расходах воды приведены в табл. 3.2.
Турбобуры секционные шпиндельные типа ТСШ
Техническая характеристика турбобуров типа ТСШ
Турбобуры
секционные шпиндельные типа ТСШ
(ЗТСШ-172, ЗТСШ-195, ЗТСШ-195ТЛ и ЗТСШ-240) предназначены для бурения
глубоких вертикальных и наклонно направленных скважин
различного назначения с применением буровых растворов при температуре не выше 120 °С. Турбобуры
типа ТСШ (рис. 3.6)
выпускаются с наружным диаметром 172, 195 и 240 мм в одно-, двух- или трехсекционном исполнении и в зависимости от технологических требований строительства скважин могут применяться при бурении шарошечными и безопорными долотами различных серий в соответствии с рекомендуемыми сочетаниями диаметров долот и турбобуров в конкретных горно-геологических условиях месторождений. Рис. 3.6.
Турбобур секционный шпиндельный типа ТСШ (3ТСШ-240): Отличительные особенности турбобуров типа ТСШ
Отличительной особенностью этих турбобуров является то, что осевая опора как быстроизнашивающаяся часть, вынесена в самостоятельный узел — шпиндельную секцию, присоединяемую к нижней (турбинной) секции турбобура. Турбинные секции конструктивно (крепление деталей в корпусе и на валу, соединение корпусов и валов) аналогичны верхним и средним секциям секционных бесшпиндельных турбобуров типа ТС, а в шпиндельной секции размещаются непроточные осевые и радиальные опоры. Такая конструкция шпиндельной секции позволяет заменять ее без разборки турбинных секций турбобура непосредственно на буровой. Турбобур
типа ЗТСШ-195ТЛ оснащен турбинами, изготовленными методом точного литья, что существенно улучшает его энергетическую характеристику. Основные параметры и энергетические характеристики
Основные параметры и энергетические характеристики турбобуров типа ТСШ при различных расходах воды приведены в табл. 3.2.
Турбобуры секционные шпиндельные унифицированные ТСШ1, 2Т195К и ЗТ195К
Техническая характеристика турбобуров типа ТСШ1
Турбобуры
секционные шпиндельные унифицированные типа ТСШ1
(ЗТСШ1-172, ЗТСШ1-195, ЗТСШ1-195ТЛ и ЗТСШ1-240) предназначены для бурения
глубоких вертикальных и наклонно направленных скважин
различного назначения (на нефть, газ и другие полезные ископаемые) с использованием буровых растворов при температуре не более 120 °С. Турбобуры
типов ЗТСШ1-172, ЗТСШ1-195, ЗТСШ1-195ТЛ и ЗТСШ 1-240 выпускаются с наружным диаметром соответственно 172, 195 и 240 мм. В зависимости от технологических требований строительства скважин эти турбобуры могут применяться в одно-, двух- и трехсекционном исполнении в сочетании с шарошечными и безопорными долотами различных серий с рекомендуемыми зазорами между стенками скважины и корпусом турбобура в конкретных горно-геологических условиях месторождений. Устройство турбобура типа ТСШ1
Рабочий орган турбобура типа ТСШ1
Рабочий орган турбобура типа ТСШ1 (рис. 3.7) представляет собой многоступенчатую гидравлическую турбину осевого типа, выполненную в турбобурах типов ЗТСШ1-172 и ЗТСШ1-195 цельнолитой, а в турбобурах типов ЗТСШ1-195ТЛ — составной. Рис. 3.7. Турбобур секционный шпиндельный унифицированный типа ЗТСШ1: Проточная часть последнего турбобура оснащена турбинами, изготовляемыми методом точного литья. Осевая опора у этих турбобуров так же, как и у турбобуров типа ТСШ, вынесена в самостоятельную шпиндельную секцию, которая может быть заменена непосредственно на строящейся скважине. (рис. 3.7)
представляет собой многоступенчатую гидравлическую турбину осевого типа, выполненную в турбобурах типов ЗТСШ1-172 и ЗТСШ1-195 цельнолитой, а в турбобурах типов ЗТСШ1-195ТЛ — составной. Основные параметры и энергетические характеристики турбобура типа ТСШ1
Основные параметры и энергетические характеристики турбобуров типа ТСШ1 при различных расходах воды приведены в табл. 3.2.
Турбобуры типов 2Т195К и ЗТ195К
К этому же типу забойных двигателей относятся унифицированные двух- и трехсекционные турбобуры типов 2Т195К
и ЗТ195К
нового поколения с улучшенной энергетической характеристикой, базирующейся на турбине нового типа, обеспечивающей повышение не менее чем на 30 % величины момента силы на выходном валу. Ступени турбины изготавливаются методом точного литья по выплавляемым моделям. Они выполнены в цельнолитом варианте и не требуют применения дорогостоящего трубного проката для изготовления ступиц. Применение современных технологических процессов упрочнения рабочих поверхностей дисков пяты, втулок радиальных опор, опор качения, а также новых ударопрочных марок чугуна, резин и трудно вымываемых смазок гарантирует 1,5 — 2-кратное увеличение наработки на отказ шпиндельных и турбинных секций и снижение металлоемкости. Благодаря использованию нового типа дроссельного устройства снижаются утечки промывочной жидкости из-под ниппеля турбобура и предотвращается зашламление опорных элементов, особенно при бурении гидромониторными долотами. Опорно-центрирующие устройства могут быть установлены на корпусе турбобура непосредственно перед спуском в скважину. Основные параметры и характеристики турбобуров типов 2Т195К и ЗТ195К
Основные параметры и энергетические характеристики турбобуров типов 2Т195К и ЗТ195К при различных расходах воды приведены в табл. 3.2.
В последнее десятилетие двадцатого столетия созданы гидравлические забойные двигатели уменьшенного диаметра с улучшенной энергетической характеристикой, увеличенной наработкой на отказ и уменьшенной металлоемкостью. К ним относятся секционные шпиндельные турбобуры типа ЗТ105К с наружным диаметром 105 мм, предназначенные для бурения скважин малого диаметра и разбуривания цементных мостов (стаканов), песчаных пробок, отложений солей в обсадных колоннах при капитальном ремонте скважин с использованием долот различных типов и серий диаметром от 118 до 139,7 мм. Конструкция турбобура типа ЗТ105К существенно отличается от известных конструкций турбобуров типов ТС4А-104.5, ТПС-105 и др. Турбобур типа ЗТ105К состоит из трех турбинных и одной шпиндельной секций и базируется на турбине нового типа пониженной осевой высоты — 24/8-105. Турбины изготавливаются методом точного литья по выплавляемым моделям и обеспечивают увеличение мощности на 30 % (за счет повышения частоты вращения и момента силы на выходном валу, снимаемого с единицы осевой длины турбобура), а также надежность в эксплуатации (в части предотвращения зашламления турбины) и простоту изготовления и ремонта. Все три турбинные секции идентичны по конструкции и требуют минимальной индивидуальной регулировки. В шпиндельной секции турбобура установлена резинометаллическая пята с утопленной резиновой подушкой и упрочненными дисками. С целью исключения возможности зашламления опоры над пятой размещен дроссель с автоматическим регулированием зазора между уплотняющими рабочими поверхностями трения. Для предотвращения зашламления турбобура «снизу» в его конструкции предусмотрен обратный клапан, в котором использован принцип эшелонированной защиты уплотняющих резиновых манжет. Основные параметры и энергетические характеристики турбобура типа ЗТ105К при различных расходах воды приведены в табл. 3.2.
Турбобуры секционные шпиндельные типа ТСША и ТШД
Техническая характеристика турбобуров типа ТСША
Турбобуры
секционные шпиндельные типа ТСША
— ЗТСШ-195ТЛ, ЗТДШ-195А и ЗТДШ-240А (рис. 3.9)
предназначены для бурения
алмазными долотами вертикальных и наклонно направленных скважин
различного назначения с применением буровых растворов при температуре до 120 °С. Рис. 3.9.
Турбобур секционный шпиндельный ЗТСША для бурения алмазными долотами: Отличительные особенности турбобуров типа ТСША
Эти турбобуры
созданы на базе унифицированных секционных шпиндельных турбобуров типа ЗТСШ1 и выпускаются с наружным диаметром 195 и 240 мм. В отличие от базового, турбинные секции турбобура типа ЗТСША-195ТЛ укомплектованы специальной высокооборотной, высокомоментной турбиной типа 21/16,5-195ТЛ, изготовленной методом точного литья по выплавляемым моделям, благодаря чему обеспечивается возможность бурения нефтяных и газовых скважин долотами с вооружением из натуральных и искусственных алмазов. Отличительной особенностью конструкции шпиндельных секций турбобуров типа ЗТСША-195ТЛ является наличие узла лабиринта, который предохраняет 25-ступенчатую резинометаллическую осевую опору — пяту от проникновения в нее крупных абразивных частиц. На валу и в корпусе турбобура детали крепятся так же, как и в турбобурах типа ЗТСШ1-195. Основные параметры и энергетические характеристики
Основные параметры и энергетические характеристики турбобуров типов ЗТСША-195ТЛ, ЗТДШ-195А и ЗТДШ-240А при промывке водой приведены в табл. 3.6.
Турбобуры секционные шпиндельные типа ТСША и ТШД
Основные параметры и энергетические характеристики
Основные параметры и энергетические характеристики турбобуров типов ЗТСША-195ТЛ, ЗТДШ-195А и ЗТДШ-240А при промывке водой приведены в табл. 3.6.
Таблица 3.6 Технические характеристики турбобуров для бурения скважин алмазными долотами
Показатель ЗТДШ-195А ЗТСША-195ТЛ ЗТДШ-240А Наружный диаметр корпуса, мм 195 195 240 Длина в сборе, мм 26700 25700 23200 Масса, кг 4750 4750 5975 Число секций: Расход жидкости плотностью 1000 кг/м3
, л/с 24 23 26 Частота вращения вала в рабочем режиме, об/мин 750 535 680 Перепад давления, МПа 8,3 6,1 8,1 Момент силы на валу, Н∙м 1800 1800 2500 Диаметр рекомендуемых долот, мм 215,9 215,9-244,5 269,9-295,3 Шпиндели типа ШД
С учетом проведенных стендовых и промысловых исследований различных конструкций турбобуров диаметром 195 мм разработаны новые конструкции шпинделей типа ШД с шаровой опорой и дисковым лабиринтным уплотнением. В шпинделе типа ШД (рис. 3.8) часть промывочной жидкости дросселируется через дисковое лабиринтное уплотнение 3 и сбрасывается в кольцевое пространство скважины через дренажные отверстия 4 в корпусе шпинделя. Тем самым исключается принудительное прокачивание бурового раствора через шаровую осевую опору 6. От попадания в шаровую опору песка и шлама подшипник защищен резинометаллическим уплотнителем 5. Рис. 3.8. Шпиндель типа ШД: 1, 8 — переводник-стабилизатор лопастной; 2 — опора радиальная верхняя; 3 — уплотнение лабиринтное; 4 — отверстие дренажное; 5 — уплотнение резинометаллическое; 6 — опора осевая; 7 — опора нижняя радиальная. Новые конструкции нижней 7 и верхней 2 радиальных опор обеспечивают надежную стабилизацию низа вала, являющуюся весьма важным фактором при направленном бурении. При необходимости корпус шпинделя типа ШД может быть оснащен двумя лопастными стабилизаторами, один из которых 8 устанавливается вместо ниппеля, а другой 1 — вместо верхнего соединительного переводника. С учетом проведенных стендовых и промысловых исследований различных конструкций турбобуров диаметром 195 мм разработаны новые конструкции шпинделей
типа ШД
с шаровой опорой и дисковым лабиринтным уплотнением. Турбобуры секционные шпиндельные с наклонной линией давления типа АШ
Техническая характеристика турбобуров типа АШ
Турбобуры
секционные шпиндельные с наклонной линией давления типа АШ
(А6Ш, А7Ш, А7Ш2, А9, А9Ш2) предназначены для бурения
вертикальных и наклонно направленных скважин
различного назначения с использованием утяжеленных буровых растворов
при температуре выше 120 °С. Турбобуры типа АШ (рис. 3.10)
выпускаются с наружным диаметром от 164 до 240 мм и состоят из двух или трех турбинных и одной шпиндельной секций. Турбины этих турбобуров имеют наклонную к тормозному режиму линию давления. Турбобур с тремя турбинными секциями имеет шифр ЗА6Ш. Рис. 3.10.
Турбобур секционный шпиндельный типа А7Ш с наклонной линией давления: Отличительные особенности турбобуров типов А6Ш, А7Ш2, А9Ш2
Отличительная особенность турбобуров типов А6Ш, А7Ш2, А9Ш2 состоит в том, что они выполнены с независимой подвеской вала турбинной секции, т.е. каждая секция имеет свою осевую опору — вал в ней подвешен в верхней части на отдельном многорядном упорно-радиальном подшипнике, комплектуемом из шарикоподшипников серии 128700. Турбобуры секционные шпиндельные с наклонной линией давления типа АШ
Отличительные особенности турбобуров типов А6Ш, А7Ш2, А9Ш2
Отличительная особенность турбобуров типов А6Ш, А7Ш2, А9Ш2 состоит в том, что они выполнены с независимой подвеской вала турбинной секции, т.е. каждая секция имеет свою осевую опору — вал в ней подвешен в верхней части на отдельном многорядном упорно-радиальном подшипнике, комплектуемом из шарикоподшипников серии 128700. Для протока промывочной жидкости в турбину с обеих сторон подшипника предусмотрены специальные фонари. По всей длине вала расположены ступени турбин и резинометаллические средние опоры. Соединение валов турбинной и шпиндельной секций осуществляется с помощью полумуфт с квадратным сечением. Благодаря описанной конструкции в турбобурах типа А6Ш достигается независимая регулировка секций в зависимости от присоединительных размеров расположенной ниже секции. Базовые детали турбобуров типов А7Ш и А9Ш (корпусы, валы, переводники и средние опоры турбинных секций) в соответствующих габаритах унифицированы с турбобурами типов ЗТСШ1-195, ЗТСШ1-195ТЛ и ЗТСШ1-240. Важной особенностью турбобуров типов А7Ш и А9Ш является: наличие в верхней части шпиндельной секции торцевого уплотнения (сальника), позволяющего вести бурение с использованием гидромониторных долот при перепаде давления в них до 6 МПа; применение в турбинных секциях промежуточных радиальных шаровых опор вала в виде однорядного шарикоподшипника серии 350700 и в шпиндельной секции осевой опоры в виде многорядного упорно-радиального шарикоподшипника серии 128700, обеспечивающих улучшение запуска турбобура в скважине, бурение при высоких осевых нагрузках и температуре бурового раствора выше 120 °С. Основные параметры и энергетические характеристики турбобуров типа АШ
Основные параметры и энергетические характеристики турбобуров типа АШ при различных расходах воды приведены в табл. 3.2.
Турбобуры секционные шпиндельные со ступенями гидродинамического торможения типа АГТШ
Техническая характеристика турбобуров типа АГТШ
Турбобуры
секционные шпиндельные со ступенями гидродинамического торможения типа АГТШ
(А6ГТШ, А7ГТШ и А9ГТШ) предназначены для бурения
глубоких вертикальных и наклонно направленных скважин
различного назначения с применением буровых растворов
плотностью до 2200 кг/м3
при температуре выше 120 °С. Турбобуры типа АГТШ (рис. 3.11)
выпускаются с наружным диаметром от 164 до 240 мм и состоят из четырех секций: трех идентичных турбинных секций (верхней, средней и нижней) и одной шпиндельной секции. Рис. 3.11
. Турбобур секционный шпиндельный типа АГТШ (А9ГТШ, А7ГТШ1) со ступенями гидродинамического торможения: Эти турбобуры снабжены решетками гидродинамического торможения, что обеспечивает их работу с более низкой частотой вращения, чем у турбобуров типа АШ, благодаря чему достигается большой эффект при проводке нижних интервалов скважин в сочетании как с шарошечными, так и с безопорными долотами в соответствии с конкретными горно-геологическими условиями месторождения. Турбобуры типа АГТШ по конструкции турбинных секций в основном аналогичны турбобурам типа ТСШ1, кроме турбобура типа А6ГТШ, который имеет независимую подвеску валов, аналогичную турбобуру типа А6Ш. Основные параметры и энергетические характеристики
Основные параметры и энергетические характеристики турбобуров типа АГТШ при различных расходах воды приведены в табл. 3.2.
Модификации серийных турбобуров типа А7Ш
Техническая характеристика турбобуров типа А7Ш
В 90-е годы создано несколько новых модификаций серийных турбобуров
типа А7Ш
, в частности типов А7ПЗ-БК, А7П5 и А7П5-Т2, которые комплектуются турбинами
различных типов. Турбобуры диаметром 172, 195 и 240 мм, которыми осуществляется бурение
верхних интервалов скважин
до глубины 2000 м в Западной Сибири с частотами вращения 350 — 400 об/мин, оснащаются ступенями турбин с повышенным вращающим моментом. Они обеспечивают в двухсекционном исполнении энергетическую характеристику, аналогичную трехсекционному турбобуру соответствующего диаметра. Подтверждение этому приведено в табл. 3.7
для турбобуров с наружным диаметром 195 мм. Таблица 3.7 Сравнительные энергетические характеристики турбин турбобуров диаметром 195 мм
Тип турбины Число турбинных секций Число ступеней турбины Расход жидкости, л/с Параметр Момент силы на валу, кгс∙м Частота вращения, об/мин Перепад давления, МПа 26/16,5-195 3 330 40 250-280 520-570 7,2 А7Ш 2 220 32 170-190 450-510 8,0-8,6 А7ПЗ-БК 1, 2, 3 110 32 140-160 390-430 3,6-4,2 А7П5-195 1, 2 110 32 110-130 450-490 3,4-3,8 А7П5-Т2 2 220 32 160-180 425-470 4,6 А7П5-195 + 26/16,5-195 1 + 1 110+110 32 160-190 430-470 5,0-5,4 Примечания:
Рабочая жидкость — вода. Указанные параметры получены пересчетом данных по стендовым испытаниям 5-ти ступеней турбины.Турбины предназначены для оснащения турбобуров типа ЗТСШ1-195 и турбинных отклонителей. Турбобур секционный типа ТПР-105
Техническая характеристика турбобура типа ТПР-105
Турбобур
секционный типа ТПР-105
предназначен для бурения
вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважин
, а также для разбуривания цементных мостов, стаканов и различных пробок долотами диаметром от 117 до 140 мм. Турбобур состоит из одной шпиндельной и двух турбинных секций. В турбинной секции установлена многоступенчатая стальная турбина, выполненная методом литья по выплавляемым моделям. Конструкция турбобура выполнена по схеме с «плавающим ротором на профильном валу», что упрощает их сборку и регулировку секций, обеспечивает их заменяемость и позволяет полностью отрабатывать осевую (шариковую) опору шпинделя. Основные параметры турбобура типа ТПР-105 следующие: Рабочий режим турбобура обеспечивается параметрами: расход бурового раствора — 10 л/с; частота вращения вала — 800 об/мин; вращающий момент — 250 Н∙м; перепад давления — 4,5 МПа. Секционный шпиндельный турбобур с плавающими статорами типа ТПС-172
Техническая характеристика турбобура типа ТПС-172
Секционный шпиндельный турбобур
с плавающими статорами
типа ТПС-172 (рис. 3.12)
предназначен для бурения
глубоких вертикальных и наклонно направленных скважин
различного назначения с промывкой буровым раствором при температуре до 90 °С. Рис. 3.12.
Турбобур типа ТПС с плавающими статорами: Турбобур
ТПС-172 с наружным диаметром корпуса 172 мм, состоит из трех турбинных и одной шпиндельной секций и в зависимости от технологических требований строительства скважин может применяться при бурении с шарошечными и безопорными долотами различных типоразмеров и серий в соответствии с рекомендациями по их применению в конкретных горно-геологических условиях месторождений. Турбобур типа ТПС-172 выполнен по новой конструктивной схеме, отличающейся от обычной схемы тем, что система деталей в корпусе турбинной секции не закреплена путем сжатия осевым усилием и имеет возможность осевого перемещения на 100—150 мм вдоль корпуса вместе с валом секции и деталями, закрепленными на нем. Для этого в корпусах турбинных секций по всей длине внутренней поверхности выполнен шпоночный паз глубиной 2,5 мм. Статор турбины
Статор турбины (рис. 3.13)
изготовлен из полимерного материала и имеет вид незамкнутого кольца, во внутреннем ободе которого размещена кольцевая пружина. Статор турбины (рис. 3.13) изготовлен из полимерного материала и имеет вид незамкнутого кольца, во внутреннем ободе которого размещена кольцевая пружина. Рис. 3.13. Статор турбины разъемный: 1 — проточная часть статора; 2, 3 — пружина; 4 — шпонк. От проворота под действием реактивного вращающего момента в корпусе секции статора турбины удерживаются подпружиненными шпонками, взаимодействующими с пазом в корпусе (рис. 3.14), а также за счет сил трения, возникающих от действия упругой силы кольцевой пружины. Рис. 3.14. Схема положения статора в корпусе секции: 1 — корпус; 2 — статор Наружный диаметр статора в сборе больше внутреннего диаметра корпуса секции, поэтому при монтаже турбины в корпусе кольцевая пружина статора сжимается и удерживает статор в корпусе силами упругости пружины. Роторы турбинные
В процессе работы вибрационная и гидравлическая нагрузки на статор преодолевают удерживающую силу от силы упругости кольцевой пружины. В процессе работы вибрационная и гидравлическая нагрузки на статор преодолевают удерживающую силу от силы упругости кольцевой пружины. Статоры смещаются вдоль корпуса сверху вниз и опираются торцами кольцевых пружин на резиновые кольцевые элементы в роторах турбины (рис. 3.15). Рис. 3.15. Ступень турбины: 1 — кольцо; 2 — статор; 3 — ротор Роторы турбины отлиты из стали и снабжены привулканизированными резиновыми кольцевыми элементами, которые могут взаимодействовать с кольцевыми пружинами статоров, что исключает соприкосновение лопаточных венцов ротора и статора, их осевой износ и разрушение. Роторы изготавливаются способом точного литья и полукокильным способом, чем объясняется некоторое различие энергетических характеристик турбобура. Ротор полукокильного исполнения в отличие от ротора точного литья изготавливается со ступицей (рис. 3.16). Рис. 3.16. Роторы турбинные: а — полукокильного исполнения; б — точного литья; 1 — резиновый кольцевой элемент Преимущества турбобура типа ТПС-172
В каждой турбинной секции установлено 142 ступени турбины и 4 обрезиненные радиальные опоры. Секционный шпиндельный турбобур с плавающими статорами типа ТПС-172
Преимущества турбобура типа ТПС-172
В каждой турбинной секции установлено 142 ступени турбины и 4 обрезиненные радиальные опоры. В шпиндельной секции размещена 12-ступенчатая амортизированная шаровая опора качения типа ШШО и 8-ступенчатое лабиринтное уплотнение дроссельного типа в виде чередующихся радиальных опор и дисков. Кроме того, в нижней части шпинделя установлена радиальная резинометаллическая опора.Такое конструктивное решение обеспечивает определенные эксплуатационные преимущества турбобура типа ТПС-172 перед турбобурами, выполненными по обычной конструктивной схеме, а именно: Основные параметры и энергетические характеристики
Основные параметры и энергетические характеристики турбобуров типа ТПС-172 при различных расходах воды приведены в табл. 3.2.
Турбобуры типов ТСШ1М-195, ТПС-195М, ТПС-172У и ТПС-105
Разработаны конструкции турбобуров типов ТСШ1М-195, ТПС-195М, ТПС-172У и ТПС-105 на базе описанной схемы турбобура с плавающими статорами, обладающего значительными энергетическими и эксплуатационными преимуществами по сравнению с турбобурами, выполненными по обычной схеме. Их отличает повышенная надежность и безотказность в работе. Турбобуры с независимой подвеской валов секций типа ТНБ
Техническая характеристика турбобуров типа ТНБ
К настоящему времени созданы шпиндельные турбобуры
типа ТНБ
с наружным диаметром 184 и 195 мм с независимой подвеской валов секций. Конструкция этих турбобуров (рис. 3.19, а)
позволяет устанавливать центраторы между секциями и на корпусе турбобура, а также производить сборку в любом числе секций с быстроходными и тихоходными ступенями турбин в зависимости от горно-геологических условий разреза строящейся скважины.
Рис. 3.19, а.
Турбобур типа ТНБ : Технические характеристики турбобуров типа ТНБ
Основные параметры турбобуров типа ТНБ приведены в табл. 3.8.
Таблица 3.8 Технические характеристики турбобуров типа ТНБ
Показатель ТНБ-184 ТНБ-195 Наружный диаметр, мм 184 195 Длина, мм 24500 25800 Масса, кг 4750 4810 Присоединительная резьба: Расход жидкости плотностью 1000 кг/м3
, л/с 30 30 Частота вращения вала, об/ мин 500 400 Перепад давления, МПа 5,0 6,0 Момент силы, Н∙м 1900 2100 Термостойкие турбобуры типа ТТА
Техническая характеристика турбобуров типа ТТА
Для бурения
глубоких и сверхглубоких скважин
с температурой на забое до 240 °С, в условиях разрезов с высоким температурным градиентом (термальные источники энергии и др.) созданы термостойкие турбобуры
типа ТТА
. В них отсутствуют резинометаллические опоры и они могут быть оснащены специальной турбиной, способной работать при плотности бурового раствора до 2400 кг/м3
. Основные параметры таких турбобуров приведены в табл. 3.8.
При использовании термостойких турбобуров рекомендуется работать ими совместно с забойным регулятором частоты вращения вала, который устанавливается под турбобуром или в колонне УБТ. Термостойкие турбобуры
выполнены с диаметром корпуса 164 и 184 мм. Технические характеристики турбобуров типа ТТА
Основные параметры турбобуров типа ТТА приведены в табл. 3.8.
Таблица 3.8 Технические характеристики турбобуров типа ТТA
Показатель ТТА-164 ТТА-184 Наружный диаметр, мм 164 184 Длина, мм 24600 24500 Масса, кг 2580 4750 Присоединительная резьба: Расход жидкости плотностью 1000 кг/м3
, л/с 20 30 Частота вращения вала, об/ мин 400 500 Перепад давления, МПа 7,0 5,0 Момент силы, Н∙м 1200 1900 Примечание.
Турбобур типа ТТА рассчитан на применение в условиях температур до 240º С. Типы редукторных турбобуров
Типы редукторных турбобуров
В настоящее время разработаны редукторные турбобуры
нескольних типов Технические характеристики редукторных турбобуров
Таблица 3.10 Технические характеристики редукторных турбобуров
Показатели ТРВ-142 ТР-145 ТР-175/178 ТРМ-195 ТРМ1-195Ш ТРМЗ-195 ТР-195СТ ТР-240 ТРШ-195 ТРОЗ-195М Наружный диаметр корпуса, мм 142 145 178 195 195 195 195 240 195 195 Длина, мм 8600 8000 12987 25105 9200 6000 13000 10680 12100 14300 Масса, кг 650 800 2000 4620 1370 800 2400 2800 2230 2600 Рекомендуемый диаметр долота, мм 158,7- 215,9 158,7- 165,1 212,7- 215,9 215,9- 269,9 215,9- 269,9 215,9- 269,9 215,9- 269,9 269,9- 490,0 212,7- 215,9 212,7- 215,9 Передаточное число редукторов: с одной 3,83 3,83 3,86 3,69 3,69 — 3,70 3,05 3,69 3,69 с двумя — — 14,88 — — 13,69 — — — — Турбинные секции: тип (секции или ТРВ-142 ТРВ-142 ТР-178 3ТСШ1-195 17/8-195 15/18- 195ТЛ 3ТСША- 195ТЛ ЗТСШ1- 240 17/8-195 15/18- 195ТЛ число ступеней 100 100 101-151 204 — — — — — — Расход бурового раствора (воды), л/с 20-24 18-22 18-30 26-34 24-30 24-30 24-32 34-45 28-32 28-32 Момент силы на выходном валу редуктора, кН∙м: с одной 1-1,3 0,7-1 4,1-8,3 1,5-2,5 1,1-1,7 — 1,8-3 2,8-3,5 6,9-9,0 7,1-9,2 с двумя — — 2-3,5 — 2-3 2-0,3 — — — — Частота вращения выходного вала редуктора, об/мин: с одной 186-260 180-220 260-575 120-170 250-320 — 85-235 145-260 350-400 350-400 с двумя — — 125-150 — 100-125 120-140 — — — — Максимальная мощность, кВт 20-30 13-23 35-68 22-50 27-52 30-47 33-78 43-96 63-94 65-96 Перепад давления в турбобуре, МПа 3,3-4,8 4,1-5,9 5,0-9,2 2,8-4,9 2,1-3,3 2,4-3,8 3,3-5,9 2,4-4,2 4,1-5,3 4,2-5,4 Максимальная температура в скважине, °С 250 300 250 147 147 107 300 147 250 250 Присоединительная резьба по ГОСТ 28487: к трубам З-122 З-121 З-147 З-147 З-147 З-147 З-147 З-171 З-171 З-171 к долоту З-102 З -88 З-117 З-117 З-117 З-117 З-117 З-152 З-102 З-88 Турбобур ТРВ-142
ТРВ-142 — вставной редукторный турбобур, предназначенный для использования в составе комплекса вставного инструмента для бурения
без подъема бурильной колонны труб. ТРВ-142 — вставной редукторный турбобур, предназначенный для использования в составе комплекса вставного инструмента для бурения без подъема бурильной колонны труб. При бурении вставным инструментом существенно ускоряется процесс смены долота — турбобур с долотом транспортируется на поверхность восходящим потоком бурового раствора при обратной циркуляции. После смены долота турбобур под собственным весом опускается к забою и при создании циркуляции автоматически приводится в рабочее положение. Турбобур ТР-145Т
ТР-145Т — турбобур с маслонаполненным редуктором диаметром 145 мм предназначен для бурения глубоких и сверхглубоких скважин при высоких температурах до 300 °С и давлении (до 250 МПа) долотами диаметром от 158 до 165 мм при сниженной частоте вращения и увеличенном моменте силы на выходном валу турбобура с использованием воды или бурового раствора. ТР-145Т — турбобур с маслонаполненным редуктором диаметром 145 мм предназначен для бурения глубоких и сверхглубоких скважин при высоких температурах до 300 °С и давлении (до 250 МПа) долотами диаметром от 158 до 165 мм при сниженной частоте вращения и увеличенном моменте силы на выходном валу турбобура с использованием воды или бурового раствора. Турбобур редукторный типа ТР-145Т состоит из турбинной и редукторной секций. Редукторная секция турбобура представляет собой оригинальный узел, размещенный в отдельном корпусе и состоит из ведущего вала, ведомого вала, системы маслозащиты и планетарной зубчатой передачи. Ведущий и ведомый валы редукторной секции имеют комбинированные опорные узлы, включающие амортизированные шарикоподшипники, работающие в масляной полости, радиальные опоры скольжения из композиционных материалов, работающих в среде промывочной жидкости. Система маслозащиты снижает перепады давлений на уплотнениях и компенсирует утечки масла из маслонаполненной камеры. Планетарная передача предназначена для понижения частоты вращения и увеличения момента силы на выходном валу. Двухрядное исполнение позволяет снизить нагрузки в зубчатой передаче. Турбобур ТР-175/178
ТР-175/178
— редукторный турбобур с уменьшенным наружным диаметром. Турбобур редукторный ТР-175/178
Техническая характеристика турбобура ТР-175/178
ТР-175/178 — редукторный турбобур
с уменьшенным наружным диаметром с целью снижения гидродинамических давлений в скважине при спуске и подъеме бурильной колонны и циркуляции бурового раствора. Турбобур представляет собой новый универсальный гидравлический забойный двигатель
для бурения
нефтяных и газовых скважин
долотами диаметром 212,7 — 215,9 мм. Уменьшение диаметра турбобура и требуемого расхода промывочной жидкости позволяет вести бурение скважин с соблюдением современной технологии, обеспечивающей повышение качества их строительства. Благодаря применению в турбобуре комбинации высокомоментной скоростной, специально разработанной для редукторного турбобура, и низкооборотной турбин удалось создать универсальный турбобур. Путем подбора рационального качества быстроходных и низкооборотных турбин можно иметь характеристику как для бурения шарошечными долотами, так и долотами с алмазно-твердосплавными вставками. Редуктор в сочетании с быстроходной турбиной позволяет иметь необходимый для бурения вращающий момент на выходе при кратном уменьшении длины турбобура. Технические и энергетические характеристики
Технические и энергетические характеристики турбобура приведены в табл. 3.10.
Характеристика турбобура с турбинами двух типов
Расчетные характеристики турбобура с турбинами двух типов приведены в табл. 3.11.
Таблица 3.11 Техническая характеристика турбобура с турбинами двух типов
Расход бурового раствора, л/с Частота вращения в режиме холостого хода, об/мин Момент силы в тормозном режиме, Нм Давление в рабочем режиме, МПа при плотности раствора, кг/м3
при плотности раствора, кг/м3
1000 1200 1400 1000 1200 1400 101 ступень турбины 18/18-172ТЛ 18 431 3384 4061 4738 3,6 4,3 5,0 20 479 4178 5013 5849 4,4 5,3 6,2 22 527 5055 6066 7077 5,3 6,4 7,4 24 575 6016 7219 8422 6,3 7,6 8,9 75 ступеней турбины18/18-172ТЛ + 39 ступеней турбины 36/10-172ТЛ 20 385 3892 4671 5449 3,9 4,7 5,4 22 423 4710 5652 6594 4,7 5,6 6,6 24 462 5065 6726 7847 5,6 6,7 7,8 26 500 6578 7894 9209 6,6 7,9 9,2 50 ступеней турбины 18/18-172ТЛ + 77 ступеней турбины 36/10-172ТЛ 20 315 3628 4354 5079 3,4 4,1 4,8 22 346 4390 5268 6146 4,1 5,0 5,8 24 378 5224 6269 7314 4,9 5,9 6,9 26 409 6131 7357 8584 5,8 6,9 8,1 25 ступеней турбины 18/18-172ТЛ +114 ступеней турбины 36/10-172ТЛ 22 287 4045 4855 5664 3,5 4,2 4,9 24 313 4814 5777 6740 4,2 5,0 5,9 26 339 5650 6780 7910 4,9 5,9 6,9 28 365 6553 7864 9174 5,7 6,9 8,0 151 ступень турбины 36/10-172ТЛ 24 260 4405 5286 6166 3,5 4,2 4,9 26 281 5169 6203 7237 4,1 4,9 5,7 28 303 5995 7194 8393 4,7 5,7 6,6 30 325 6882 8259 9635 5,4 6,5 Турбобур ТРМ-195 с редуктором РМ-195
ТРМ-195 с редуктором РМ-195 — наиболее широко применяемая конструкция редукторного турбобура, в которой осевые опоры вынесены в отдельные узлы (в виде промежуточного и нижнего шпинделя). ТРМ-195 с редуктором РМ-195 — наиболее широко применяемая конструкция редукторного турбобура, в которой осевые опоры вынесены в отдельные узлы (в виде промежуточного и нижнего шпинделя). Компонуется в основном с турбобурами типов ЗТСШ1-195 с турбиной 26/16,5 — 195, А7Ш (секция), 2ТСШ-195, 1ТСША-195ТЛ и др. С его помощью пробурена глубочайшая в мире Кольская сверхглубокая скважина СГ-3, (глубина 12266 м). Высокая надежность турбобура обеспечила его успешное применение при бурении высокостойкими шарошечными долотами типов ГНУ и ГАУ с герметизированной маслонаполненной опорой и подшипниками скольжения отечественных и зарубежных фирм. Турбобур ТРШ-195
ТРШ-195— редукторный турбобур с одной или двумя турбинными секциями и редуктором-шпинделем с усиленными опорными узлами качения повышенной грузоподъемности, размещенными в маслонаполненной камере редуктора, воспринимающими осевые нагрузки от турбины и реакцию забоя скважины. Турбобур ТРШ-195
ТРШ-195— редукторный турбобур с одной или двумя турбинными секциями и редуктором-шпинделем с усиленными опорными узлами качения повышенной грузоподъемности, размещенными в маслонаполненной камере редуктора, воспринимающими осевые нагрузки от турбины и реакцию забоя скважины. Редукторный шпиндель типа РШЗ-195 длиной 4,50 м имеет два передаточных числа i
= 3,69 и i
= 13,62 и обеспечивает два режима работы долот серий ГНУ и ГАУ. Опорные узлы этого турбобура расположены непосредственно в редукторе, который выполнен в качестве одной секции, за счет чего уменьшается длина редуктора и всего турбобура по сравнению с наиболее широко применяемым в настоящее время редукторным турбобуром ТРМ-195. Обычно турбобуры типов ТРМ-195 и ТРШ-195 используются с двумя турбинными секциями турбобура типа ЗТСШ1-195. Дальнейшее увеличение механической скорости бурения возможно при использовании редуктора типа РШЗ-195 в компоновке с турбинной секцией быстроходного высокомоментного турбобура типа ЗТСША-195ТЛ. Выполнение турбобура типа ТРШ-195 в виде одной редукторной секции и компоновки его с одной турбинной секцией уменьшает затраты на ремонт и обслуживание турбобура. Турбобур ТРМЗ-195
ТРМЗ-195 — турбобур с уменьшенной длиной редуктора-шпинделя и короткой турбиной, предназначенный для бурения горизонтальных скважин и искривленных участков наклонно направленных скважин с малым радиусом. Турбобур ТРМЗ-195
ТРМЗ-195 — турбобур с уменьшенной длиной редуктора-шпинделя и короткой турбиной, предназначенный для бурения горизонтальных скважин и искривленных участков наклонно направленных скважин с малым радиусом. В этой схеме гидравлическая нагрузка от турбины передается через водила планетарных передач на выходной вал и уравновешивает нагрузку от долота. Канал для потока бурового раствора в редукторной вставке выполнен периферийным. Редукторный шпиндель типа РМЗ-195 имеет две ступени планетарной передачи с общим передаточным числом i
= 13,62. Турбинная секция содержит 40 ступеней высокооборотной турбины 17/18-195 или 15/18-195ТЛ. В качестве осевых опор применены новые упорные роликовые подшипники (с цилиндрическими роликами увеличенного диаметрa. Турбобур ТР-195СТ
ТР-195СТ — турбобур
в термостойком исполнении с механизмом стопорения вала для бурения
сверхглубоких скважин при температуре до 300 °С и давлении до 250 МПа. Механизм стопорения предназначен для освобождения долота при его заклинивании и срабатывает при вращении бурильной колонны «вправо». Максимальный момент, передаваемый стопорным устройством заклиненному долоту ротором, составляет 20 кН∙м. Турбобур ТРОЗ-195М
ТРОЗ-195М — редукторный турбобур, представляет собой новый универсальный гидравлический забойный двигатель для бурения нефтяных и газовых скважин долотами диаметром 212,7 — 215,9 мм. ТРОЗ-195М — редукторный турбобур, представляет собой новый универсальный гидравлический забойный двигатель для бурения нефтяных и газовых скважин долотами диаметром 212,7 — 215,9 мм. Благодаря применению планетарной передачи необходимый для бурения вращающий момент на выходе вала достигается при кратном уменьшении длины турбобура. Оптимальное сочетание энергетических параметров (частоты вращения, вращающего момента и других) с геометрическими размерами турбобура обеспечивается также использованием высокооборотной и высокомоментной турбины турбобура типа ЗТСША-195ТЛ. Малая длина шпинделя позволяет эффективно управлять траекторией скважины. Универсальность турбобура заключается в том, что он одинаково эффективен по сравнению с обычными турбобурами при бурении как прямых, так и искривленных участков скважины. Это достигается установкой кривого переводника с утлом перекоса от 0,5 до 2° между шпинделем и редуктором непосредствнно на буровой в зависимости от технологических требований. Поэтому на буровой нет необходимости иметь два и более двигателей разных типов одновременно. Турботур типа ТРОЗ-195М обеспечивает выполнение всех функций с помощью простой замены переводников. Технические параметры турбобура типа ТРОЗ-195М приведены в табл. 3.10.
Редукторные турбобуры диаметром 240 мм
Рис. 3.21. Редукторные турбобуры диаметром 240 мм
Рис. 3.21
. Редукторные турбобуры диаметром 240 мм : а
– типа ТР 240; б
- типа ТРЗ-240; в
-редукторно-шпиндельная секция типа РШ3-240 Турбобуры типов ТР-240 и ТРЗ-240
Семейство турбобуров типов ТР-240 и ТРЗ-240 (рис. 3.21, а, б
)
-редукторные турбобуры являются универсальными и предназначены для бурения верхних интервалов глубоких скважин долотами диаметром от 269,9 до 490 мм. Семейство турбобуров типов ТР-240 и ТРЗ-240 (рис. 3.21, а, б)
Редукторные турбобуры диаметром 240 мм
Рис. 3.21. Редукторные турбобуры диаметром 240 мм
Рис. 3.21
. Редукторные турбобуры диаметром 240 мм : а
– типа ТР 240; б
- типа ТРЗ-240; в
-редукторно-шпиндельная секция типа РШ3-240 -редукторные турбобуры являются универсальными и предназначены для бурения верхних интервалов глубоких скважин долотами диаметром от 269,9 до 490 мм. Их универсальность заключается в том, что в зависимости от технологических условий бурения у него можно изменять в широком диапазоне частоту вращения и момент силы. Это достигается использованием в турбобуре турбин с различными скоростными и моментными характеристиками; с целью получения промежуточных частот вращения сборкой турбинных секций с комбинированной турбиной в различном сочетании числа тихоходных и быстроходных турбин; компоновкой турбобура с обычным или редукторным шпинделем; выполнением редукторного шпинделя с одной или двумя ступенями передачи, понижающими частоту вращения выходного вала. В зависимости от компоновки турбобура ему присваиваются типы: Редукторный маслонаполненный шпиндель типа РШЗ-240
Редукторный маслонаполненный шпиндель типа РШЗ-240 (рис. 3.21, в)
представляет собой отдельный узел, присоединяемый на буровой к турбинной секции взамен серийного шпинделя. далее..
Турбобуры типов ТР-240, ТРЗ-240
Турбобур типа ТР-240
состоит из одной турбинной секции и короткого маслонаполненного редукторного шпинделя РШЗ-240. Турбобуры типов ТР-240, ТРЗ-240
Техническая характеристика турбобуров типов ТР-240, ТРЗ-240
Турбобур типа ТР-240
Турбобур
типа ТР-240
состоит из одной турбинной секции и короткого маслонаполненного редукторного шпинделя РШЗ-240. Тип турбинной секции выбирается в зависимости от технических условий бурения. Турбобур может быть собран с секцией тихоходной турбины ТВШ-240 или в комбинации ее с быстроходной высокомоментной турбиной А9ПЗ-ТЗ. Применение различных турбинных секций позволяет изменять частоту вращения и момент силы в широком диапазоне. Ведущий вал редуктора соединяется с валом турбинных секций конусно-шлицевой муфтой. Турбобур типа ТРЗ-240
Турбобур типа ТРЗ-240
является универсальным гидравлическим забойным двигателем
для бурения скважин диаметром 269,9 — 445 мм. Его универсальность заключается в том, что он может использоваться для бурения прямых и искривленных участков скважин. Это обеспечивается малой длиной турбобура и установкой между турбинно-редукторной и шпиндельной секциями сменного переводника, который может быть прямым или с утлом перекоса осей резьб от 0 до 2°. Оптимальные энергетические параметры при малой длине турбобура достигаются использованием уменьшенного числа ступеней быстроходной, высокомоментной турбины и двух ступеней планетарного редуктора. Применение редукторного турбобура позволяет изменять мощность, момент силы и частоту вращения выходного вала забойного двигателя непосредственно на строящейся скважине путем изменения числа секций турбин, смены или последовательного соединения нескольких редукторов с различными передаточными числами. Этим обеспечиваются оптимальные режимы работы долот всех типов и серий при сниженных расходах бурового раствора. Технические характеристики турбобуров типов ТР-240, ТРЗ-240
Технические характеристики редукторных турбобуров типов ТР-240, ТРЗ-240. Показатели ТР-240 ТРЗ-240 Наружный диаметр, мм 240 240 Диаметры применяемых долот, мм 269,9-393,7 269,9-393,7 Длина турбобура, мм 10680 9647 Длина турбинной секции, мм 6740 7175 Длина редукторно-шпиндельной секции, мм 3940 2472 Присоединительная резьба: Передаточное число планетарной передачи 3,53 12,46 Максимальная плотность бурового раствора, кг/м3
1900 1900 Максимальный момент силы на выходном валу, кНм 16,8 36,0 Предельная осевая нагрузка, кН 300 300 Предельно допустимая температура в скважине, °С 250 150 и 250 Масса, кг 2800 2400 Тип турбинной секции ТВШ-240 А9П3-Т3 Число турбинных секций 1 1 Расход бурового раствора, л/с 34-45 32-40 Частота вращения в режиме холостого хода, об/мин 250-330 133-166 Перепад давления, МПа 3,0-5,3 3,8-6,4 Максимальная мощность, кВт 57-133 51 Редукторные турбобуры типов ТРМ-105 и ТСМ-105
Редукторные турбобуры типов ТРМ-105 и ТСМ-105
предназначены для бурения глубоких скважин. Редукторные турбобуры типов ТРМ-105 и ТСМ-105
Технические характеристики турбобуров типов ТРМ-105 и ТСМ-105
Редукторные турбобуры
типов ТРМ-105 и ТСМ-105 предназначены для бурения
глубоких скважин
шарошечными и безопорными долотами диаметром от 120,6 до 139,7 мм в условиях высоких температур. Рабочим органом турбобура ТРМ-105 являются одна или две турбинные секции с наружным диаметром 105 мм, работающих в компоновке с понижающим частоту вращения редукторным шпинделем. Редукторный шпиндель выполнен маслонаполненным и включает двухрядную планетарную передачу, опорные узлы, воспринимающие гидравлические и забойные нагрузки вала турбинных секций и реакцию забоя, систему маслозащиты с твердосплавными торцовыми уплотнениями. Турбобур обеспечивает легкий запуск и эксплуатацию. Турбобур ТСМ-105 — секционный шпиндельный маслонаполненный предназначен для ремонта скважин. Включает три секции турбины и маслонаполненный шпиндель с шариковым упорно-радиальным подшипником. Подшипник имеет тороидальные дорожки качения. В турбинных секциях и шпинделе установлены твердосплавные радиальные опоры. Нижняя опора шпинделя имеет увеличенную длину и выполняет роль сальника, предупреждающего выход бурового раствора в затрубное пространство между валом и корпусом. Благодаря работе осевого подшипника в масляной камере облегчается запуск турбобура и повышается стойкость подшипника и турбобура в целом. Основные параметры турбобуров типов ТРМ-105 и ТСМ-105
Основные параметры и энергетическая характеристика турбобуров типов ТРМ-105 и ТСМ-105 приведены в табл. 3.13.
Таблица 3.13. Технические характеристики турбобуров типов ТРМ-105 и ТСМ-10
Показатели ТРМ1-105 ТРМ2-105 ТСМ-105 Наружный диаметр корпуса, мм 105 Диаметр применяемых долот, мм 120,6-139,7 Длина, мм 6130 9960 10570 Максимальный момент, Н∙м 3000 3000 Максимальная плотность бурового раствора, кг/м3
1400 1400 Максимальная осевая нагрузка, кН 50 50 Предельно допустимая температура, °С 250 250 Тип турбинных секций 3Т-105К ТПВ-105 Число турбинных секций 1 2 3 Расход бурового раствора, л/с 12-14 10-12 10-12 Перепад давления при прокачке раствора плотностью 1200 кг/м3
, МПа 4,2-5,7 5,6-8,3 5,0-6,2 Момент на тормозном режиме, Н∙м 1115-1517 1560-2230 360-480 Частота вращения вала в режиме холостого хода, об/мин 530-618 440-530 940-1130 Максимальная мощность, кВт 15,5-24,6 18,0-30,9 10,7-17,1 Масса, кг 302 490 560 Редукторные турбобуры типов TP2-120FL и ТРЗ-120Т
Редукторные турбобуры типов TP2-120FL и ТРЗ-120Т
- турбобуры нового поколения. Редукторные турбобуры типов TP2-120FL и ТРЗ-120Т
Технические характеристки турбобуров типов TP2-120FL и ТРЗ-120Т
Редукторные турбобуры
типов TP2-120FL и ТРЗ-120Т турбобуры
нового поколения. Их конструкция основана на сочетании высокооборотной повышенной энергоемкости турбины с частотой вращения до 3000 — 4000 об/мин и планетарной передачи. Это позволяет получить требуемые энергетические параметры для привода шарошечных, алмазных долот и долот с алмазно-твердосплавными пластинами. Турбобур представляет соединенные кривым переводником турбинно-редукторную и шпиндельную секции. В верхней секции размещены ведущий вал с 90 ступенями турбины, планетарные передачи, система маслозащиты и опорный узел. Твердосплавные радиальные опоры обеспечивают надежную работу конструкции в условиях повышенных частот вращения и абразивной среды бурового раствора. В шпиндельной секции размещены радиальные опоры, многорядный осевой подшипник и нижнее торцевое уплотнение, замыкающее маслонаполненную камеру. Передача вращения от планетарной передачи на вал шпинделя осуществляется торсионным валом, допускающим перекос до 1,5°. Все узлы редуктора и шпинделя работают в масляной среде одной маслонаполненной камеры. Для уменьшения утечек бурового раствора между валом шпинделя и корпусом на валу шпинделя устанавливается твердосплавная радиальная опора увеличенной длины. Благодаря малой длине шпиндельной секции редукторный турбобур TP2-120FL может использоваться для корректировки направления скважины в скользящем режиме и стабилизации направления в ротационном режиме. Основные параметры турбобуров типов TP2-120FL и ТРЗ-120Т
Основные параметры и энергетические характеристики турбобуров типов TP2-120FL и ТРЗ-120Т приведены в табл. 3.14.
Таблица 3.14 Технические характеристики типов TP2-120FL и ТРЗ-120Т
Показатель ТР2-120FL ТР3-120Т Наружный диаметр корпуса в зоне расположения резьб, мм 122 122 Диаметр применяемых долот, мм 146,0-171,4 Длина турбинно-редукторной секции + шпиндельной секции, мм 5991 + 1634 4000+1570 Максимальный момент силы на выходном валу, Н∙м 3400 Максимальная плотность бурового раствора, кг/м3
1400 Максимальная осевая нагрузка, кН 50 Предельно допустимая температура, °С 250 Тип турбин турбинной секции 21/10-120 Число турбинных секций 1 Число планетарных передач 1 2 Передаточное число планетарной передачи 3,5 12,6 Расход бурового раствора, л/с 12-14 10-12 Перепад давления при прокачке раствора плотностью 1200 кг/м3
, МПа 6,2-8,5 2,3-3,7 Момент силы в тормозном режиме, Нм 925-1080 2365-3400 Частота вращения вала в режиме холостого хода, об/мин 530-618 214-256 Максимальная мощность, кВт 44-69 10-17 Масса, кг 550 420 Редукторные турбобуры типов ТР2-120Г и ТРЗ-120Г
Редукторные турбобуры типов ТР2-120Г и ТРЗ-120Г
предназначены для забуривания новых стволов и бурения наклонных и горизонтальных интервалов глубоких скважин. Редукторные турбобуры типов ТР2-120Г и ТРЗ-120Г
Техническая характеристика турбобуров типов ТР2-120Г и ТРЗ-120Г
Редукторные турбобуры
типов ТР2-120Г
и ТРЗ-120Г
предназначены для забуривания новых стволов и бурения
наклонных и горизонтальных интервалов глубоких скважин
шарошечными и безопорными долотами диаметром от 151 до 158,7 мм с промывкой буровым раствором в условиях высоких температур. Турбобуры типов ТР2-120Г и ТРЗ-120Г разработаны из условий применения высокооборотной энергонасыщенной турбины с частотой вращения до 3000 — 4000 об/мин и одной или двух ступеней планетарной передачи. Это позволяет получить требуемые энергетические параметры для привода шарошечных и алмазных долот и бурголовок. Турбобур состоит из соединенных искривленным переводником турбинно-редукторной и шпиндельной секций. В верхней секции размещены ведущий вал с 40 — 90 ступенями турбины, планетарные передачи, система маслозащиты и опорный узел. Твердосплавные радиальные опоры обеспечивают надежность работы двигателя в условиях повышенных частот вращения и абразивной среды бурового раствора. В шпиндельной секции размещены радиальные опоры, многорядный осевой подшипник и торцовое уплотнение, герметизирующее нижнюю часть маслонаполненной камеры. Передача вращения от планетарной передачи осуществляется через торсионный вал, допускающий перекос до 2°. Все узлы редуктора и шпинделя работают в масляной среде единой маслонаполненной камеры. Для уменьшения утечек бурового раствора через ниппельную часть нижняя радиальная опора выполнена с увеличенной длиной. Благодаря небольшой длине шпиндельной секции редукторные турбобуры типов ТР2-120Г и ТРЗ-120Г могут использоваться для корректировки направления скважины в оперативном порядке и стабилизации направления в ротационном режиме. Основные параметры турбобуров типов ТР2-120Г и ТРЗ-120Г
Основные параметры и энергетические характеристики турбобуров типов ТР2-120Г и ТРЗ-120Г приведены в табл. 3.15
. Таблица 3.15. Технические характеристики турбобуров типов ТР2-120Г и ТРЗ-120Г
Показатель ТР2-120Г ТРЗ-120Г Наружный диаметр, мм: Диаметр применяемых долот, мм 151- 158,7 Длина, мм: Число планетарных передач 1 2 Максимальный момент, Н∙м 3400 3400 Максимальная плотность бурового раствора, кг/м3
1 400 1 400 Максимальная осевая нагрузка, кН 50 50 Предельно допустимая температура, °С 250 250 Расход бурового раствора, л/с 10-14 8-12 Перепад давления при прокачке бурового раствора плотностью 1200 кг/м3
, МПа 3,1-7,0 2,3-3,7 Момент на тормозном режиме, Н∙м 1550-3040 1470-3310 Частота вращения вала в рабочем режиме, об/мин 385-538 100-150 Короткий редукторный турбобур
Короткий редукторный турбобур
предназначен для бурения наклонных и горизонтальных скважин различного назначения. Короткий редукторный турбобур
Техническая характеристика турбобура
Короткий редукторный турбобур (рис. 3.22)
предназначен для бурения
наклонных и горизонтальных скважин
различного назначения. Рис. 3.22.
Короткий редукторный турбобур: В отличие от существующих турбобуров в нем применена специальная высокоскоростная турбина 3 с планетарной передачей 1 с передаточным отношением 1/6, что позволяет за счет редуцирования оборотов и мощности многократно снизить длину турбинной секции по сравнению с современными турбобурами. При этом все опорные узлы вала работают в масляной среде. Маслозащита работает исключительно надежно благодаря созданию постоянного перепада давления с помощью масляного насоса 2 на вращающиеся уплотнения валов 4. Оригинальное предохранительное устройство предупреждает об израсходовании масла в системе из-за возникших утечек. Для бурения наклонных и горизонтальных скважин этот турбобур комплектуется регулируемым кривым переводником 5, позволяющим устанавливать на поверхности требуемый угол искривления. Термостойкий вариант турбобура типа ТРМ-195 позволяет бурить высокотемпературные скважины с забойной температурой до 300 °C. Турбобуры типов ТВ 1-102, ТШ-108Б и ТГ-124 для бурения и ремонта скважин
Техническая характеристика турьобуров типов ТВ 1-102, ТШ-108Б и ТГ-124
Для привода шарошечных долот и долот режуще-истирающего типа при проведении работ по капитальному ремонту скважин
, а также при бурении прямолинейных и наклонно направленных участков нефтяных и газовых скважин малого диаметра созданы малогабаритные двух-, трех- и четырехсекционные турбобуры
диаметром 102, 108 и 124 мм типов ТВ 1-102, ТШ-108Б и ТГ-124
(табл. 3.5).
Таблица 3.5 Техническая характеристика малогабаритных турбобуров
Показатель ТВ1-102 ТШ-108Б ТГ-124 3 секции 4 секции 2 секции 3 секции 2 секции 3 секции Наружный диаметр, мм 102 102 108 108 124 124 Длина, мм 14600 19200 8850 12270 9160 12940 Масса, кг 630 740 435 610 930 1330 Диаметр долота, мм 118-151 120,6-151,0 139,7-158,7 Присоединительная резьба: Расход жидкости плотностью 1000 кг/м3
, л/с 8 11 10 10 12 12 Частота вращения вала, об/мин 900 900 9090 790 900 750 Момент силы, Н∙м 100 135 215 205 450 470 Перепад давления, МПа 9,0 12,0 9,4 9,0 8,9 9,3 Турбинные отклонители типов ТО и ШО конструктивно выполняются посредством соединения нижнего узла турбобура с верхним узлом через кривой переводник, а валов — через специальный шарнир. В настоящее время освоено производство турбинных отклонителей типов ТО-172, ТО2-195, ТО2-240 и шпинделей-отклонителей типа ШО1-195. На конусную часть вала отклонителя установлен специальный шарнир. Верхняя секция турбобура-отклонителя представляет собой верхнюю секцию серийного турбобура. Угол искривления кривого переводника — 1, 1,5 и 2°. Основные технические и энергетические параметры ряда турбинных отклонителей типа ТО приведены в табл.
3.16 и 3.17
, общий вид показан на рис. 3.38. Основные параметры турбобуров-отклонителей типа ТО2
Основные параметры и энергетические характеристики турбобуров-отклонителей типа ТО2
Таблица 3.16 Технические характеристики турбобуров-отклонителей типа ТО2
Показатели ТО2-172 ТО2-195 ТО2-240 Диаметр корпуса, мм 172 195 240 Длина в сборе, мм 9712 10110 10170 Масса, кг 1363 1774 2507 Расстояние от плоскости искривления до места присоединения долота, мм 2200 2200 2600 Расход рабочей жидкости, л/с 28 30 45 Частота вращения вала турбобура, об/мин 705 520 420 Перепад давления, МПа 3,9 3,6 3,0 Момент силы на валу, Н·м 785 870 1370 Диаметры рекомендуемых долот, мм 190,5 215,9-244,5 269,9-295,3 Присоединительная резьба: Таблица 3.17 Технические характеристики турбобуров-отклонителей типа ТО2 для бурения наклонно направленных скважин и зарезки вторых стволов из аварийных скважин
Показатели ТО2-172 ТО2-195 ТО2-240 Диаметр корпуса, мм 172 195 240 Длина в сборе, мм 9715 10110 10170 Масса, кг 1363 1774 2506 Число ступеней в турбобуре 106 105 93 Расход рабочей жидкости, л/с 25-28 30 45 Частота вращения вала турбобура, с-1
10,4-11,7 8,7 7,0 Перепад давления, МПа 2,9-3,9 3,5 2,9 Момент силы на валу, Н·м
|