Турбобуры. Назначение и область применения. Гидромеханика турбины.
Турбобур — это гидравлическая забойная машина, в которой для преобразования гидравлической энергии потока промывочной жидкости в механическую энергию вращательного движения использована многоступенчатая осевая турбина
Сущность турбинного бурения состоит в использовании забойной машины, называемой турбобуром. Турбобур преобразует поступательное движение очистного агента, подаваемого буровым насосом по колонне бурильных труб, во вращательное движение турбины, передающей вращение на долото или коронку. Турбинное бурение чаще всего сочетается с оборудованием и процессами роторного бурения, может использоваться и совмещаться с колонковым и бурением подвижным вращателем.
Турбобуры применяется при бурении скважин различного назначения (группы А, Б, В, Г), разрез которых состоит из твердых, абразивных пород 6 - 12 категорий по буримости в интервалах бурения от 100 до 2000 (3000) м, когда плотность и вязкость бурового раствора может быть не высокой. Турбобуры также часто используются при разбуривании цементных мостов.
Кроме того, турбинное бурение эффективнее роторного при искусственном искривлении скважин, из-за повышенной гибкости секций турбобура. Недостатками турбобуров являются высокая чувствительность к вязкости бурового раствора и высокая частота вращения, которая приводит к повышенной разработке ствола скважины при бурении мягких пород, а также ускоренному износу ПРИ и, следовательно, к увеличению количества СПО.
Объемный двигатель представляет собой разновидность забойной гидравлической машины, в которой для преобразования гидравлической энергии потока промывочной жидкости в механическую энергию вращательного движения использован героторный винтовой механизм (отсюда второе название двигателей этого типа — "винтовой").
Винтовой двигатель включает 2 секции: двигательную и шпиндельную. Основная часть двигательной секции - пара статор и ротор. Статор изготовлен нанесением специальной резины на внутреннюю поверхность стального корпуса. Внутренняя поверхность статора имеет вид многозаходной винтовой поверхности. Ротор изготовляют из стали в виде многозаходного винта. Количество винтовых линий ротора на одну меньше, чем у статора. Наружную поверхность ротора покрывают износостойким металлом (хромируют).
- ТУРБОБУР
ОСНОВНЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ
Режим M n P N η
Тормозной MT 0 PT 0 0
Экстремальный max
Оптимальный max
Холостой 0 nx Px 0 0
- ВИНТОВОГО ДВИГАТЕЛЯ
Крутящий момент, Н.м (кгс.м) M
Частота вращения, с-1 (об/мин) n
Перепад давления, МПа (кгс/см2) P
Мощность, кВт (л.с.) N
Коэф. полезного действия (КПД),% η
Расход бур. раствора, м3/с (л/с) Q
Плотность бур. раствора, кг/м3 (г/см3) ρ
- Современное состояние нефтяной и газовой промышленности России.
- Понятие о скважине. Ее конструкция и основные элементы.
- Структура цикла строительства скважин. Технико-экономические показатели в бурении.
- 5. Оборудование устья, испытание скважины на приток, сдача скважины в эксплуатацию.
- Способы бурения нефтяных и газовых скважин.
- Функциональная схема буровой установки.
- Основные типы буровых долот.
- Шарошечные долота. Классификация по системе iadc.
- Типы вооружения трехшарошечных долот.
- Типы опор трехшарошечных долот.
- Эффект скольжения шарошечных долот.
- Алмазные долота, оснащенные природными или синтетическими алмазами.
- Буровые долота, оснащенные алмазно-твердосплавными резцами (pdc).
- Алмазные импрегнированные долота.
- Понятие о режиме бурения. Параметры режима бурения и показатели работы долота.
- Зависимость механической скорости проходки от осевой нагрузки на долото.
- З ависимость механической скорости проходки от частоты вращения долота.
- Бурильная колонна, ее назначение и составные элементы.
- Передача осевой нагрузки на долото. Понятие «нейтрального сечения» бурильной колонны.
- Основные типы и конструкции бурильных труб.
- Условия работы бурильной колонны в скважине при разных способах бурения.
- Особенности компоновки нижней части бурильной колонны (кнбк) при бурении вертикальных скважин.
- Особенности компоновки нижней части бурильной колонны (кнбк) при бурении наклонных скважин.
- Основные физико- механические свойства горных пород
- Механизм разрушения горной породы при вдавливании индентора.
- Сфера. При контактировании сферы радиуса r с упругим полупространством образуется контактная площадка радиуса
- Гидравлические забойные двигатели. Принцип работы. Конструктивная схема. Классификация.
- Турбобуры. Назначение и область применения. Гидромеханика турбины.
- Винтовые забойные двигатели. Назначение и область применения. Гидромеханика винтовой пары.
- 34. Гидравлические забойные двигатели для работы с трехшарошечными долотами с негерметизированными опорами и с герметизированными маслонаполненными долотами.
- Гидравлические забойные двигатели для работы с алмазными долотами.
- Гидравлические забойные двигатели для бурения наклонных и горизонтальных скважин.
- Применение
- Причины искривления скважин.
- Вертикальные скважины. Способы предупреждения их искривления.
- Наклонно-направленные скважины. Цели и способы их бурения.
- Цели и способы бурения горизонтальных и горизонтально-разветвленных скважин.
- Шнековое бурение
- Ударное бурение
- Бурение проколом
- Микротоннелирование
- Пилотное бурение с промывкой (гнб)
- Пилотные способы бурения
- Буровые промывочные жидкости. Основные функции и их свойства.
- Приготовление и применение буровых растворов.
- Осложнения при бурении скважин.
- Поглощение бурового раствора. Способы их предотвращения.
- Газонефтепроявления при бурении. Способы их предотвращения.
- Аварии при бурении скважин. Способы их ликвидации.
- Крепление скважин. Основные типы и конструкции обсадных колонн.
- Выбор конструкции скважины. Совмещенный график давлений.
- Способы цементирования скважин.
- Заканчивание освоение и испытание скважины.