Шпиндель представляет собой вал, укрепленный в корпусе на двух радиальных подшипниках. Для восприятия осевых нагрузок имеется резинометаллическая пята, которая состоит из набора стальных дисков и резинометаллических подшипников. Корпус шпинделя присоединяется к нижней турбинной секции через переводник, а вал — через муфту так же, как секции соединяются между собой.
Секционные турбобуры унифицированы и могут использоваться со шпинделем как одно-или многосекционные.
Турбобуры типа А имеют изменяющуюся характеристику при постоянном расходе жидкости. Перепад давления на турбине уменьшается в зависимости от нагрузки на долото и изменяющегося при этом тормозного момента. Вместо резинометаллических опор и подшипников используются шарикоподшипники.
Пята турбобура расположена в нижней части и представляет собой десятирядный шарикоподшипник, который работает в среде бурового раствора, поэтому для защиты от абразивных частиц устанавливаются сальники. Турбобуры типа А выпускают диаметрами 240, 195 и 164 мм, они имеют шифры: А9К5Са, А7Н4С и А6КЗС. Число ступеней достигает 240. В нижней секции размещаются ПО ступеней, остальные — в верхней. Для создания оптимальных условий работы долота и обеспечения повышенного крутящего момента при увеличении нагрузки на долото турбобуры типа А7Н используются с редукционным клапаном, устанавливаемым над турбобуром.
Турбодолото представляет собой забойный двигатель для бурения скважин с отбором образцов породы (кернов). Это односек-ционный турбобур с полым валом, внутри которого размещена колонковая труба — грунтоноска для приема выбуренного керна (рис. VI.2). Грунтоноска в верхней части снабжена головкой 1 с конусной посадочной поверхностью, которой она садится в опору, закрепленную в корпусе, благодаря чему грунтоноска остается неподвижной при вращении вала. Клапан 2 служит для перепуска жидкости из колонковой трубы 3 по мере входа в нее керна и предохраняет от утечки раствора через колонковую трубу, чтобы не разрушать керн.
При наполнении трубы керном его отрывают с помощью кер-норвателя 4, находящегося в нижней части трубы. Кернорватель имеет клиновидные зубья, укрепленные на шарнирах. При входе керна в трубу зубья прижимаются к нему заостренными концами. При подъеме грунтоноски зубья принимают горизонтальное положение, врезаясь в керн и отрывая его от забоя, перекрывают отверстие в колонковой трубе, не допуская выпадения керна.
С турбодолотами используют алмазные или четырехшарошеч-ные долота, разбуривающие забой по кольцу с образованием в середине керна. Такие долота называются бурильными головками.
Турбобур для забуривания наклонных скважин размещается в скважине под определенным углом к вертикали. Чтобы угол был возможно большим, турбобур должен иметь небольшую длину. Поэтому пользуются укороченными турбобурами с числом ступеней 30—60. Конструктивно они аналогичны турбобурам типа 12МЗК, но без средней опоры, так как при небольшой длине в ней нет необходимости. Лопатки турбины имеют больший угол и другую форму для развития значительной мощности.
Такой турбобур соединяется с бурильной колонной с помощью кривого переводника, у которого оси верхней и нижней резьб выполнены под углом. Благодаря небольшой длине турбобур хорошо вписывается в искривленный ствол скважины. Мощность коротких турбобуров невелика, ввиду чего эффективность их низкая при бурении скважин, где необходим набор кривизны на большой длине. Для этого используют секционные турбобуры большей мощности.
Основные данные турбобуров приведены в табл. VI. 1.
Характеристика турбобура
Рабочая характеристика турбины турбобура определяется частотой вращения вала п (в об/мин), вращающим моментом на валу турбобура М (в Нм), мощностью N (в кВт), развиваемой турбобуром, перепадом давления Ар (в Па) и гидравлическим коэффициентом полезного действия г\ в зависимости от количества бурового раствора Q (в м3/с), прокачиваемого через турбину. В процессе бурения вследствие изменения момента сопротивления на долоте и количества прокачиваемого раствора все параметры также меняются. Вращающий момент на валу турбины возникает в результате взаимодействия потока жидкости с лопатками ротора и статора.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.