Бурение нефтяных и газовых скважин. Механизмы для вращения долота

Июль 21, 2022

Главная
Разное
Бурение нефтяных и газовых скважин. Механизмы для вращения долота

Содержание

2. Балаба В.И. Классификация способов вращательного бурения
3. Балаба В.И. Техническая характеристика ротора Р-700
4. Балаба В.И. 5.2. Верхний силовой привод (ВСП) интегрированный верхний привод (ИВП), силовой вертлюг
5. Балаба В.И. Верхний силовой привод Выполняет функции ротора, вертлюга, крюка, противовыбросовой фонтанной арматуры (ПФА) и частично
6. Балаба В.И. Интегрированный верхний привод ИВП-200 ИВП-200, выпускаемый ВЗБТ, состоит из: • интегрированного талевого блока грузоподъемностью
7. Балаба В.И. Достоинства ВСП • наращивание инструмента при бурении производится свечами длиной 25-27 м, а не
8. Балаба В.И. 5.3. Турбобур Гидравлический забойный двигатель, в котором для преобразования гидравлической энергии потока промывочной жидкости
9. Балаба В.И. 5.3.1. Принцип действия гидравлической осевой турбины Единичная ступень: 1, 5 - наружный обод ротора
10. Балаба В.И. 5.3.2. Конструкция турбобура 1 - переводник 2 - корпус 3 - осевая опора 4
11. Балаба В.И. 5.3.3. Энергетическая характеристика турбины турбобура Мт - тормозной момент Nэ - максимальная мощность; n
12. Балаба В.И. 5.3.4. Эффективность преобразования гидравлической энергии потока в мощность на валу турбобура Потери энергии: •
13. Балаба В.И. Эффективность преобразования гидравлической энергии потока в мощность на валу турбобура Гидравлические потери - несовершенство
14. Балаба В.И. 5.3.5. Секционные турбобуры (ТС) Используются для увеличения крутящего момента. Состоят из двух и более
15. Балаба В.И. 5.3.6. Снижение частоты вращения вала турбобура 1. Применение высокоциркулятивных турбин в сочетании с перепускным
16. Балаба В.И. Снижение частоты вращения вала турбобура 3. Использование редуктора, снижающего частоту вращения. Маслонаполненный редуктор (многорядная
17. Балаба В.И. Турбобур редукторный А - турбина В, D - опорный узел С - редуктор-вставка Е
18. Балаба В.И. Техническая характеристика турбобуров в рабочем режиме
19. Балаба В.И. 5.3.7. Турбобуры специального назначения Колонковое турбодолото (КТДЗ, КТД4) для бурения с отбором керна. Грунтоноска
20. Балаба В.И. Турбобуры специального назначения Агрегат реактивно-турбинного бурения (РТБ) для проводки скважин большого диаметра (от 394
21. Балаба В.И. 5.4. Объемный гидравлический двигатель (винтовой забойный двигатель - ВЗД) Упрощенная схема ВЗД: 1 –
22. Балаба В.И. 5.4.1. Конструкция винтового забойного двигателя Д2-172 1 - переводник 2 - корпус двигательной секции
23. Балаба В.И. Контуры сечений рабочих поверхностей статора (А) и ротора (Б) винтового двигателя Заштрихованы шлюзовые камеры
24. Балаба В.И. 5.4.2. Техническая характеристика ВЗД
25. Балаба В.И. 5.5. Турбинно-винтовой двигатель Винтовой модуль Муфта соединительная Турбинная секция Осевая опора Шпиндель Долото Турбобур
26. Балаба В.И. 5.6. Электробур Асинхронный маслонаполненный двигатель и маслонаполненный шпиндель на подшипниках качения, размещенные в трубном
27. Балаба В.И. Конструкция электробура 1 – контактный стержень 2 – переводник 10 - токоподвод к статору
29. Скачать презентацию

Слайд 2

Балаба В.И.
Классификация способов вращательного бурения

Слайд 3

Балаба В.И.
Техническая характеристика ротора Р-700

Слайд 4

Балаба В.И.
5.2. Верхний силовой привод (ВСП) интегрированный верхний привод (ИВП), силовой вертлюг

Слайд 5

Балаба В.И.
Верхний силовой привод
Выполняет функции ротора, вертлюга, крюка, противовыбросовой фонтанной арматуры

(ПФА) и частично свинчивания труб.
ВСП должны оснащаться БУ для бурения скважин (Правила, п. 2.5.8):

• с глубины более 4500 м;
• с ожидаемым содержанием в пластовом флюиде сероводорода свыше 6% (объемных);
• наклонно направленных с радиусом кривизны менее 30 м;
• горизонтальных с глубиной по вертикали более 3000 м и горизонтальным положением ствола более 300 м.

Слайд 6

Балаба В.И.
Интегрированный верхний привод ИВП-200
ИВП-200, выпускаемый ВЗБТ, состоит из:
• интегрированного талевого

блока грузоподъемностью 200 т;
• силового блока, выполняющего функции ротора и вертлюга;
• трубного манипулятора со встроенным трубным ключом;
• системы ПФА;
• гидроэлеватора;
• траверс (верхней и нижней) с соединительными штангами;
• гидростанции и пульта управления.

Слайд 7

Балаба В.И.
Достоинства ВСП
• наращивание инструмента при бурении производится свечами длиной 25-27

м, а не "однотрубками", чем исключается два наращивания из трех - достигается значительная экономия времени
• возможность (при необходимости) производить СПО с вращением колонны труб и с циркуляцией в скважине даже при большом угле наклона, чем уменьшается вероятность прихватов
• возможность быстрой и надежной герметизации скважины встроенной в привод ПФА (двумя шаровыми кранами) в процессе бурения и при СПО

Слайд 8

Балаба В.И.
5.3. Турбобур
Гидравлический забойный двигатель, в котором для преобразования гидравлической энергии

потока промывочной жидкости в механическую энергию вращательного движения использована многоступенчатая осевая турбина лопастного типа.

Слайд 9

Балаба В.И.
5.3.1. Принцип действия гидравлической осевой турбины
Единичная ступень:
1, 5 -

наружный обод ротора и статора
2, 3 - лопатка ротора и статора
4, 6 - внутренний обод ротора и статора

Паз для закрепления на валу

Слайд 10

Балаба В.И.
5.3.2. Конструкция турбобура
1 - переводник
2 - корпус
3 - осевая

опора
4 - комплект ступеней турбины (100–120 в турбобуре Т12М3)
5 - вал (сплошной в верхней части и полый ниже турбинок)
6 - две промежуточные резинометаллические радиальные опоры
7 - ниппель (закрепляет опорные элементы осевой опоры и статоров в корпусе турбобура, герметизирует зазор между валом и нижней частью корпуса, центрирует нижний конец вала)

Слайд 11

Балаба В.И.
5.3.3. Энергетическая характеристика турбины турбобура
Мт - тормозной момент
Nэ - максимальная

мощность;
n - частота вращения;
nэ, nх, nо - частота вращения, соответственно на экстремальном (при Nэ) , холостом и оптимальном (при ηо) режимах;
ηо - максимальный КПД

М - крутящий момент;
N - мощность
р - перепад давления
η - КПД

Слайд 12

Балаба В.И.
5.3.4. Эффективность преобразования гидравлической энергии потока в мощность на валу

турбобура

Потери энергии:
• объемные
• гидравлические
• механические

Объемные потери - не вся промывочная жидкость, поступающая в турбобур, проходит через лопатки турбин. Оцениваются объемным КПД - ηо

Слайд 13

Балаба В.И.
Эффективность преобразования гидравлической энергии потока в мощность на валу турбобура
Гидравлические

потери - несовершенство аппарата самой турбины. Характеризуются гидравлическим КПД - ηг.
Часть механической мощности расходуется на преодоление внутренних сопротивлений (трение в пяте, радиальных опорах и т.п.). Эти потери мощности учитываются механическим КПД - ηм.
Коэффициент полезного действия турбобура
η = ηоηгηм = 0,5–0,6

Слайд 14

Балаба В.И.
5.3.5. Секционные турбобуры (ТС)
Используются для увеличения крутящего момента. Состоят из

двух и более последовательно соединенных между собой секций.
Соединение секций в турбобур производится непосредственно на буровой.
Корпуса секций соединяются переводниками на конической резьбе, валы секций - с помощью муфт.

Слайд 15

Балаба В.И.
5.3.6. Снижение частоты вращения вала турбобура
1. Применение высокоциркулятивных турбин в

сочетании с перепускным клапаном (высокомоментные турбобуры серии А: А6Ш, А7Ш, А9Ш и др.)
Сбрасывание части жидкости через перепускной клапан при повышении давления сверх некоторого предела позволяет ограничить частоту вращения вала турбобура.
2. Использование решеток гидроторможения (турбобуры серии АГТ: А6ГТ, А7ГТ, А9ГТ) с гидродинамическим торможением.
Решетки гидроторможения поглощают часть крутящего момента, развиваемого турбиной.
Частота вращения вала турбобура снижена до 250–300 об/мин.

Слайд 16

Балаба В.И.
Снижение частоты вращения вала турбобура
3. Использование редуктора, снижающего частоту вращения.

Маслонаполненный редуктор (многорядная планетарная передача в герметизированном корпусе) позволяет снизить частоту вращения вала турбобура (серия ТР) при его устойчивой работе до 130–170 об/мин.

Слайд 17

Балаба В.И.
Турбобур редукторный
А - турбина
В, D - опорный узел
С - редуктор-вставка
Е

- долото 1 - соединительная полумуфта 2 - радиальная опора
3 - клапан
4 - лубрикатор
5 - уплотнение
6 - роликоподшипник
7 - входной вал
8 - планетарная передача
9 - выходной вал
10 - корпус

Промывочная жидкость

Масло

Слайд 18

Балаба В.И.
Техническая характеристика турбобуров в рабочем режиме

Слайд 19

Балаба В.И.
5.3.7. Турбобуры специального назначения
Колонковое турбодолото (КТДЗ, КТД4) для бурения с

отбором керна. Грунтоноска размещена в полом валу турбобура. Поднимается внутри БК с помощью захватного приспособления (шлипса), подвешенного на конце каната.
Турбинный отклонитель (ТО) для искривления скважины. Включает секцию турбобура и шпиндель, соединенные изогнутым переводником (угол 0°30'–1°30’). Валы турбобура и шпинделя соединены кулачковой муфтой.

Слайд 20

Балаба В.И.
Турбобуры специального назначения
Агрегат реактивно-турбинного бурения (РТБ) для проводки скважин большого

диаметра (от 394 до 2600 мм). Включает от двух до четырех турбобуров, соединенных траверсами.
Если агрегат вращается с поверхности ротором, способ бурения называется роторно-турбинным.

1 - переводник, 2 - траверса, 3 - турбобур,
4 - хомут, 5 - груз, 6 - долото

Слайд 21

Балаба В.И.
5.4. Объемный гидравлический двигатель (винтовой забойный двигатель - ВЗД)
Упрощенная схема ВЗД:
1 – корпус
2

– ротор
3 – вал
4, 5 – осевой и радиальный подшипники
6 - долото

Слайд 22

Балаба В.И.
5.4.1. Конструкция винтового забойного двигателя Д2-172
1 - переводник
2 - корпус двигательной секции
3 - статор
4

- ротор
5 - карданный вал
6 - корпус шпинделя

7 – торцовый сальник
8 - многорядный радиально-упорный подшипник
9 - радиальная резинометаллическая опора
10 - вал шпинделя

Слайд 23

Балаба В.И.
Контуры сечений рабочих поверхностей статора (А) и ротора (Б) винтового

двигателя

Заштрихованы шлюзовые камеры высокого давления

Слайд 24

Балаба В.И.
5.4.2. Техническая характеристика ВЗД

Слайд 25

Балаба В.И.
5.5. Турбинно-винтовой двигатель
Винтовой модуль
Муфта соединительная
Турбинная секция
Осевая опора
Шпиндель
Долото
Турбобур низкооборотный с винтовым

модулем (ТНВ)
ТНВ-195:
Расход жидкости 20-28 л/с
Частота вращения вала
80-270 об/мин
Момент силы на валу
3000-5500 Н•м
Перепад давления 6,5-8,2 МПа

Слайд 26

Балаба В.И.
5.6. Электробур
Асинхронный маслонаполненный двигатель и маслонаполненный шпиндель на подшипниках качения,

размещенные в трубном корпусе.
Пакеты магнитопроводной стали статора разделены пакетами немагнитопроводной стали в местах расположения радиальных шариковых опор ротора.
Пакеты ротора с алюминиевой обмоткой насажены на полом валу двигателя.
Внутренняя полость двигателя заполнена изоляционным маслом.

Слайд 27

Балаба В.И.
Конструкция электробура
1 – контактный стержень
2 – переводник
10 - токоподвод к

статору
12 - статор
16 - ротор
22 - корпус шпинделя
35 - вал шпинделя
36 – переводник на долото

Бурение нефтяных и газовых скважин. Механизмы для вращения долота

Содержание

Балаба В.И.Классификация способов вращательного бурения

Балаба В.И.Техническая характеристика ротора Р-700

Балаба В.И.5.2. Верхний силовой привод (ВСП) интегрированный верхний привод (ИВП), силовой вертлюг

Балаба В.И.Верхний силовой приводВыполняет функции ротора, вертлюга, крюка, противовыбросовой фонтанной арматуры

Балаба В.И.Интегрированный верхний привод ИВП-200 ИВП-200, выпускаемый ВЗБТ, состоит из: • интегрированного талевого

Балаба В.И.Достоинства ВСП • наращивание инструмента при бурении производится свечами длиной 25-27

Балаба В.И.5.3. ТурбобурГидравлический забойный двигатель, в котором для преобразования гидравлической энергии

Балаба В.И.5.3.1. Принцип действия гидравлической осевой турбиныЕдиничная ступень: 1, 5 -

Балаба В.И.5.3.2. Конструкция турбобура1 - переводник 2 - корпус3 - осевая

Балаба В.И.5.3.3. Энергетическая характеристика турбины турбобураМт - тормозной моментNэ - максимальная

Балаба В.И.5.3.4. Эффективность преобразования гидравлической энергии потока в мощность на валу

Балаба В.И.Эффективность преобразования гидравлической энергии потока в мощность на валу турбобураГидравлические

Балаба В.И.5.3.5. Секционные турбобуры (ТС)Используются для увеличения крутящего момента. Состоят из

Балаба В.И.5.3.6. Снижение частоты вращения вала турбобура1. Применение высокоциркулятивных турбин в

Балаба В.И.Снижение частоты вращения вала турбобура3. Использование редуктора, снижающего частоту вращения.

Балаба В.И.Турбобур редукторныйА - турбинаВ, D - опорный узелС - редуктор-вставкаЕ

Балаба В.И.Техническая характеристика турбобуров в рабочем режиме

Балаба В.И.5.3.7. Турбобуры специального назначенияКолонковое турбодолото (КТДЗ, КТД4) для бурения с

Балаба В.И.Турбобуры специального назначенияАгрегат реактивно-турбинного бурения (РТБ) для проводки скважин большого

Балаба В.И.5.4. Объемный гидравлический двигатель (винтовой забойный двигатель - ВЗД)Упрощенная схема ВЗД:1 – корпус2

Балаба В.И.5.4.1. Конструкция винтового забойного двигателя Д2-1721 - переводник2 - корпус двигательной секции3 - статор4

Балаба В.И.Контуры сечений рабочих поверхностей статора (А) и ротора (Б) винтового

Балаба В.И.5.4.2. Техническая характеристика ВЗД

Балаба В.И.5.5. Турбинно-винтовой двигательВинтовой модульМуфта соединительнаяТурбинная секцияОсевая опораШпиндельДолотоТурбобур низкооборотный с винтовым

Балаба В.И.5.6. ЭлектробурАсинхронный маслонаполненный двигатель и маслонаполненный шпиндель на подшипниках качения,

Балаба В.И.Конструкция электробура1 – контактный стержень2 – переводник10 - токоподвод к

Похожие презентации