Метод разработки бурение, страница 38

Рис. VI. 12. Профили наклонных скважин:

1— вертикальный участок; 2—-участок увеличения зенитного угла; 3 —участок стабили­зации или сброса кривизны; 4 — вертикальный участок В продуктивном пласте; 5 — гори­зонтально-разветвленные участки

1.13.БУРЕНИЕ ЭЛЕКТРОБУРАМИ

Первый электробур в нашей стране был создан в 1938—1940 гг. инженерами Н. В. Александровым, Н. Г. Григоряном, А. П. Ост­ровским, А. Л. Ильским и А. А. Богдановым. Электробуры при­меняют для бурения скважин, но из-за конструктивной сложности они не получили широкого распространения.

Электробур —забойный двигатель, предназначенный для буре­ния скважин. Он состоит из специального электродвигателя, шпин­деля и системы защиты этих механизмов от проникновения про­мывочной жидкости. Электродвигатели — это погружные асин­хронные машины. Внутренняя полость двигателя заполняется трансформаторным маслом. Чтобы устранить возможность про­никновения в двигатель промывочной жидкости через сальники, давление масла в полости двигателя поддерживается на 0,2— 0,3 МПа выше давления промывочной жидкости, протекающей че­рез электробур.

Шпиндель —промежуточное звено между двигателем и доло­том. Он передает вращение долоту и воспринимает реакцию за­боя. Система токоподвода, по которой с поверхности к двигателю подается ток, состоит из трехжильного шлангового резинового ка­беля и токоприемника. Питание электробура осуществляется от промысловой высоковольтной сети через распределитель высокого напряжения и силовой трансформатор.

Давление на долото для разрушения породы так же, как и при роторном бурении, осуществляется нижней частью бурильной колонны, которая воспринимает реактивный момент. Разбуренная порода выносится на поверхность буровым раствором по кольце­вому пространству между стенками скважины и бурильной ко­лонной.

К преимуществам электробура по сравнению с гидравлическим двигателем можно отнести: независимость частоты вращения, мо­мента и других параметров от количества ноступаемой жидкости, ее плотности и физических свойств, а также глубины скважины; постоянство частоты вращения, большая перегрузочная способ­ность электродвигателя и возможность контроля процесса работы с поверхности земли.

Недостатки — необходимость одновременной подачи к забою двух видов энергии —электрической и гидравлической и слож­ность конструкции.

Устройство электробура

Электробур (рис.) представляет собой цилиндрическую герметичную маслонаполненную машину, в верхней части которой расположен трехфазный асинхронный электродвигатель 9 с короткозамкнутым ротором 7 из нескольких секций. Корпус статора 6 представляет собой трубу с соединитель­ными резьбами на концах, в которую, запрес­сованы пакеты магнитной стали, чередующи­еся с пакетами из немагнитной стали. По­следние служат для уменьшения электриче­ских потерь в статоре в местах установки ша­рикоподшипников 8 вала 5 ротора.

В пакетах ротора имеются пазы, в кото­рых заложена обмотка. Концы ее соединены с кабелем 3, имеющим контактный стержень 1, который расположен в верхнем перевод-пике 2 электробура. На пустотелом валу на­сажены пакеты ротора, собранные из шихто­ванной листовой немагнитной стали с алюми­ниевой обмоткой. Каждый пакет представляет собой небольшой короткозамкнутый ротор. Между пакетами устанавливается радиальный шарикоподшипник 8.

Таким образом, двигатель электробура представляет собой как бы несколько (10— 12) последовательно соединенных на одном валу короткозамкнутых двигателей. Осевая нагрузка от веса ротора воспринимается ниж­ним подшипником 10. Герметизация двига­теля осуществляется сальниковыми уплотне­ниями, установленными в нижней 14 и верх­ней ./5 его частях, и уплотнением соединений корпусов. Чтобы устранить проникновение бу­рового раствора, давление масла внутри дви­гателя немного выше (на 0,2—0,3 МПа) дав­ления бурового раствора, протекающего через электробур. Для этого в верхнем корпусе электробура устанавливают лубрикаторы 16, состоящие из цилиндра, заполняемого мас­лом, на которое давит поршень. Давление на поршень осуществляется пружиной и жид­костью. Пружина создает только избыточное давление.