CC BY
25
- © Г.Ю. Жадан, P.P. Тойб, Е.Е. Милоссрдов,
Д.С. Смолснпсв, 2013
УДК 621.225::622.243
Г.Ю. Жадан, Р.Р. Тойб, Е.Е. Милосердое, Д.С. Смоленцев
РАССМОТРЕНИЕ ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ ТУРБОБУРОВ
Рассмотрены основные виды бурения нефтяных и газовых скважин, состав и принцип действия гидравлического забойного двигателя. Ключевые слова: турбобур, турбина, колонна, момент.
Роторное и турбинное бурение являются основными способами проводки скважин и используются повсеместно. Особенно широко используется турбинный способ бурения в России.
Турбобур представляет собой забойный гидравлический агрегат с многоступенчатой гидравлической турбиной, приводимой в действие потоком бурового раствора, который закачивают в бурильную колонну с поверхности насосами.
Турбобур состоит из двух групп деталей: вращающихся и не вращающихся.
Турбина состоит из большого числа ступеней (от 100 до 350). Каждая ступень представляет собой два диска с лопатками: один диск - ротор - укреплен на валу турбобура, второй - статор. Лопатки статора и ротора расположены под углом друг к другу, вследствие чего поток жидкости, поступающий под углом из каналов статора на лопатки ротора, меняет свое направление и производит силовое воздействие на них. В результате этого создаются силы, стремящиеся повернуть закрепленный на валу ротор в одну сторону, а закрепленный в корпусе диск статора - в другую сторону. Далее поток раствора из каналов ротора вновь поступает на лопатки статора нижерасположенной ступени, где
вновь происходят изменение направления потока жидкости и подача его на лопатки ротора этой ступени. На роторе второй ступени также возникают силы, создающие активный крутящий момент, и т. д.
Жидкость, поступающая в турбобур, проходит через все его ступени и подводится к долоту. Активный крутящий момент, создаваемый каждым ротором, суммируется на валу, а реактивный момент, создаваемый на лопатках дисков статора, суммируется на корпусе турбобура. Эти оба момента - активный и реактивный - равны по величине и противоположны по направлению. Реактивный момент через корпус турбобура передается соединенной с ним бурильной колонне, а активный - долоту.
В зависимости от требований бурения применяют турбобуры диаметром от 127 до 220 миллиметров с числом ступеней от 25 до 350 и более. При большем числе ступеней для удобства перевозки и монтажа турбобур выполняется из отдельных секций (до четырех) длиной 6-10 метров каждая, соединяемых между собой на буровой в один агрегат перед спуском в скважину.
Диски ротора и статора отливают из стали, ковкого чугуна или комбинируют из пластмассовых (капроно-
вых, полипропиленовых) венцов и стальных ступиц ротора и ободов статора.
Профили лопаток статора и ротора обычно являются зеркальным отображением. В турбобурах диаметром 170 мм и менее применяют безобод-ные диски.
Ротор фиксируется в статоре посредством радиально - осевого и радиальных резинометаллических подшипников скольжения.
В односекционных турбобурах и первых (нижних) секциях секционных турбобуров используется различное расположение опор [1].
Понятно, что в одной конструкции все или большую часть предьявляе-мых требований воплотить очень сложно. В то же время для одного и того же диаметра целесообразно иметь возможно меньшее количество типов турбобуров.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Басарыгин, Ю.М. Бурение нефтяных и газовых скважин. Учебное пособие для вузов / Ю.М. Басарыгин, А.И. Булатов, Ю.И. Проселков - М. ООО «Недра - Бизнесцентр» 2002,- 632 с. ИШ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Жадан Григорий Юрьевич - соискатель кафедры «Бурение нефтяных и газовых скважин», Тойб Роман Русланович - кандидат т ехнических наук, доцент кафедры «Бурение нефтяных и газовых скважин»,
Милосердов Евгений Евгеньевич - старший преподаватель кафедры «Бурение нефтяных и газовых скважин»,
Смоленцев - Дмитрий Сергеевич - аспирант кафедры «Топливообеспечение и горючесмазочные материалы».
Институт нефти и газа, Сибирский федеральный университет, г. Красноярск.
ГОРНАЯ КНИГА -
Экономика, организация, управление природными и техногенными ресурсами
В.Г. Гридин, А.Р. Калинин, A.A. Кобяков, A.B. Корчак, A.B. Мясков, И.В. Петров, С.М. Попов, В.Ф. Протасов, И.А. Стоянова, В.А. Умнов, В.А. Харченко 2012 г. 752 с.
ISBN: 978-5-98672-256-6 UDK: 622:330.15
Изложены основы взаимоотношений между человеком и природной средой. Даны понятия, классификации и характеристики природных и техногенных ресурсов. Рассмотрены наиболее значимые положения правового и организационного регулирования природопользования и охраны окружающей среды. Представлено современное состояние экономического регулирования использования природных и техногенных ресурсов.
ЭКОНОМИКА,
ОРГАНИЗАЦИЯ,
УПРАВЛЕНИЕ
ПРИГОДНЫМИ
итьхнш ьмншш РЕСУРСАМИ
