Основы бурения нефтяных и газовых скважин - Забойные двигатели

 

Забойные двигатели

 

clip_image014 

Турбобур (рис. № 7) – это забойный гидравлический двигатель, предназначенный для бурения скважин в различных геологических условиях.

Турбобур опускается к забою скважины на трубах. Энергия, необходимая для его работы, передается потоком жидкости, подаваемой по трубам с помощью насосов, установленных на поверхности.

Так как бурильные трубы и связанный с ними корпус турбобура, лишены возможности вращаться, гидравлическая энергия потока жидкости превращается в турбине в механическую энергию вращения вала, несущего на конце долото.

В соответствии с нагрузкой на долото и своей характеристикой турбина турбобура развивает на валу вращающий момент, производящий энергию, необходимую для работы долота. Жидкость, отработанная в турбине, через полость вала направляется в долото и, проходя через промывочные отверстия, попадает на забой и очищает его, вынося разбуренную породу на поверхность.

Основной особенностью бурения турбинным способом является то  обстоятельство, что частота вращения долота непрерывно изменяется в зависимости от нагрузки на забой и крепости проходимых пород. Существует зависимость, – чем больше нагрузка на долото, тем меньше частота вращения вала, и, наоборот, уменьшение нагрузки ведет к увеличению частоты вращения.

clip_image016 

Электробур – электрический забойный двигатель, состоит из электродвигателя и шпинделя (рис. №8).Вращающий момент двигателя передается на вал шпинделя через зубчатую муфту. Электробур с долотом спускается в скважину на бурильных трубах, которые служат не только для поддержания его на весу, восприятия реактивного момента и подачи к забою промывочной жидкости, но и для размещения внутри их токоподводящего кабеля.

 

Силовые приводы буровых установок.

 

В буровой установке силовой привод используется для передачи вращательного движения бурильной колонне и проведения спуско- подъемных операций. Кроме того, силовой привод используется при различных вспомогательных операциях. В основном применяют два типа двигателей: электродвигатели и дизели (двигатели внутреннего сгорания.

Преимущества дизельного привода: высокий к.п.д., небольшой удельный расход топлива и воды и небольшая удельная масса приходящаяся на единицу мощности. Основной недостаток – отсутствие реверса. Работа дизеля допускает перегрузку в 20%.

Среди электродвигателей наиболее распространены электродвигатели переменного тока – асинхронные и синхронные.

Асинхронные двигатели широко распространены благодаря простоте конструкции. надежности в эксплуатации и сравнительно низкой стоимости. Кроме того, для их питания не требуются преобразовательные устройства, так как эти двигатели получают энергию непосредственно от общей сети переменного тока.

Синхронные электродвигатели также широко применяются в нефтегазовом бурении, особенно для электроприводов средней и большой мощности.