Cтраница 1
Объемный винтовой двигатель диаметром 195 мм ( Д-195), разработанный Пермским филиалом ВНИИБТ, выпущен в одном экземпляре и прошел промышленные испытания в Меги-онском управлении буро вых работ. [1]
При бурении объемными винтовыми двигателями в твердых породах проходка на долото увеличивается более чем в 2 раза, а в мягких - на 20 - 50 % по сравнению с турбинным способом, механическая скорость ниже на 20 - 50 % в обоих случаях. [2]
Большой крутящий момент объемных винтовых двигателей в принципе дает возможность успешно применять долота, требующие высоких крутящих моментов - трехшарошечные с большими высотой и шагом зубьев, со значительным скольже - - нием, одношарошечные при бурении мягких, пластичных пород. Относительно низкая частота вращения объемных винтовых двигателей позволяет использовать их с большей эффективностью, чем турбобуры, и при разбуривании абразивных пород. Менее чувствителен винтовой двигатель и к уменьшению диаметра ствола, что в сочетании с меньшим перепадом давления в нем делает его более перспективным в бурении глубоких скважин. [3]
Другим направлением в совершенствовании гидравлических забойных двигателей является разработка объемного винтового двигателя, отличающегося от турбобура принципом работы и более жесткой характеристикой, большим крутящим моментом, меньшей частотой вращения ( до 250 об / мин), меньшими габаритами, меньшим потребным расходом жидкости и меньшим перепадом давления. Винтовой двигатель имеет большую мощность, большой крутящий момент при меньшей частоте вращения. К настоящему времени разработан ряд двигателей диаметром от 54 до 195 мм. Винтовыми двигателями пока пробурены лишь первые миллионы метров. Принципиальные особенности характеристики винтового двигателя позволяют рассматривать его как очень перспективный забойный двигатель, особенно при необходимости иметь большие крутящие моменты при малых расходах, т.е. при бурении на больших глубинах в твердых абразивных и пластичных породах и бурении скважин уменьшенных и малых диаметров с промывкой хорошо очищенными от твердой фазы растворами. [4]
Другим направлением в совершенствовании гидравлических забойных двигателей является разработка объемного винтового двигателя, отличающегося от турбобура принципом работы и более жесткой характеристикой, большим крутящим моментом, меньшими частотой вращения ( 120 - 250 об / мин), габаритами, расходом жидкости и перепадом давления. Однозаходный винтовой двигатель для бурения был разработан в США в 1964 г. и с тех пор применяется при проводке скважин. Однако его техническая характеристика существенно уступает разработанному в Пермском филиале ВНИИБТ многозаходному винтовому двигателю. Отечественный винтовой двигатель имеет большую мощность, больший момент при меньшей частоте вращения. [5]
Большой крутящий момент объемных винтовых двигателей в принципе дает возможность успешно применять долота, требующие высоких крутящих моментов - трехшарошечные с большими высотой и шагом зубьев, со значительным скольже - - нием, одношарошечные при бурении мягких, пластичных пород. Относительно низкая частота вращения объемных винтовых двигателей позволяет использовать их с большей эффективностью, чем турбобуры, и при разбуривании абразивных пород. Менее чувствителен винтовой двигатель и к уменьшению диаметра ствола, что в сочетании с меньшим перепадом давления в нем делает его более перспективным в бурении глубоких скважин. [6]
Иногда буровой раствор используют в качестве рабочего агента для гидравлического или пневматического двигателя, устанавливаемого непосредственно над долотом, чтобы привести его во вращательное движение. Это может быть турбобур или объемный винтовой двигатель, гидро - или пневмоударник. [7]
Решение оптимизационной задачи при бурении с забойным двигателем несколько усложняется, поскольку в этом случае необходимо согласовать режим отработки долота с рабочей характеристикой забойного двигателя. Одни двигатели ( электробур, объемный винтовой двигатель) отличаются достаточно жесткой характеристикой, и частота вращения вала мало зависит от загрузки; у турбобуров, наоборот, частота вращения может варьировать в широких пределах. [8]
Решение оптимизационной задачи при бурении с забойным двигателем несколько усложняется, поскольку в этом случае необходимо согласовать режим отработки долота с рабочей характеристикой забойного двигателя. Одни двигатели ( электробур, объемный винтовой двигатель) отличаются достаточно жесткой характеристикой, и частота вращения мало зависит от загрузки; у турбобуров, наоборот, частота вращения может варьировать в широких пределах. [9]
Удельная подача, характеризующая интенсивность промывки, выбирается согласно опытным данным. Это обусловлено более совершенной конструкцией современных долот. Тогда подачу выбирают по большему расчетному значению. При бурении гидравлическими забойными двигателями величина подачи уточняется согласно требованиям и рабочей характеристике используемого турбобура либо объемного винтового двигателя. [10]
Удельная подача, характеризующая интенсивность промывки, выбирается согласно опытным данным. Это обусловлено более совершенной конструкцией современных долот. Результаты расчета необходимой подачи по формулам (16.1) и (16.2) в некоторых случаях не совпадают вследствие различных сочетаний возможных размеров труб и долот. Тогда подачу выбирают по большему расчетному значению. При бурении гидравлическими забойными двигателями значение подачи уточняется согласно требованиям и рабочей характеристике используемого турбобура либо объемного винтового двигателя. [11]