Гидравлические забойные двигатели. Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу Гидравлические машины и компрессоры
 Скачать 8.33 Mb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермский государственный технический университет Кафедра бурения нефтяных и газовых скважин Гидравлические забойные двигатели Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу «Гидравлические машины и компрессоры» для студентов направления «Нефтегазовое дело» Пермь 2009 Гидравлические забойные двигатели Гидравлические забойные двигатели предназначены для передачи крутящего момента на долото при бурении скважин. При бурении скважин используют гидравлические забойные двигатели двух типов: динамического (лопаточного, турбинного) типа – турбобуры и объемного типа – винтовой забойный двигатель. Забойные гидравлические двигатели В настоящее время отечественными машиностроительными заводами выпускаются четыре вида гидравлических забойных двигателей: - турбинные забойные двигатели (турбобуры) различного конструктивного исполнения (Т); - винтовые забойные двигатели типа Д (ВЗД); - турбинно-винтовые забойные двигатели (ТВЗД). - агрегаты РТБ (реактивно-турбинные буры и роторно-турбинные буры), комплектуемые серийными турбинными или винтовыми забойными двигателями. Основным разработчиком забойных гидравлических двигателей является ОАО НПО "Буровая техника" – ВНИИБТ. В связи с постоянным совершенствованием конструкций и улучшением технологии изготовления забойных двигателей приводимые характеристики могут незначительно отличаться. Заводами изготавливаются следующие основные типы гидравлических забойных двигателей: 1.Турбинные забойные двигатели (турбобуры) (Т): - односекционные бесшпиндельные типа Т12; - односекционные бесшпиндельные унифицированные типа ТУ-К; - секционные бесшпиндельные типа ТС; - секционные шпиндельные унифицированные типа ТСШ1; 2Т-К; ЗТ-К; - секционные шпиндельные для бурения алмазными долотами типа ТСША; - секционные шпиндельные с наклонной линией давления, со ступенями гидродинамического торможения типа АГТШ; - с плавающими статорами типа ТПС; - редукторные типа ТР; - турбинные отклонители типа ТО; - турбобуры-отклонители с независимой подвеской валов турбинной секции типа ТО2; - шпиндель-отклонитель типа ШО1; - для отбора образцов пород (керна) — колонковые трубодолота типа КТД; - керноприемное устройство типа УКТ. 2. Винтовые забойные двигатели (ВЗД): - односекционные типа Д, Д1; - секционные типа ДС, ДЗ; - секционные с полым ротором, с торсионом типа Д2, ДГ. 3. Турбинно-винтовые забойные двигатели (ТВЗД): - модульные турбинно-винтовые низкооборотные двигатели типа ТНВ; - универсальные типа ТПС-У; - унифицированные модульные типа 2ТУ-КД. 4. Роторно-турбинные и реактивно-турбинные буры типа РТБ: - роторно-турбинные буры типа IРТБ ; - реактивно-турбинные буры типа IIРТБ, Турбинные забойные двигатели (турбобуры) выпускаются с турбинами: - металлическими цельнолитыми (отливка в земляные формы); - металлическими, составными точного литья (ТЛ); - пластмассовыми, составными (металлические ступицы и пластмассовые проточные части); с опорами: - скольжения (резинометаллическими); - качения (шаровыми, в т. ч. как с уплотнениями, так и без них - проточные). ТурбобурыПредставляет собой гидравлическую турбину, приводимую в движение потоком промывочной жидкости. Основные детали: турбина, вал, опоры и корпус. Турбина – многоступенчатая, каждая ступень которой состоит из двух лопастных систем: неподвижной (статор) 2 и вращающейся (ротор) 1 см. рис. 1.  Рисунок 1. Ступень турбины турбобура. (1 – ротор; 2 – статор) Многоступенчатость турбобура объясняется тем, что ограничены значения трех следующих факторов, от которых в прямой зависимости находится крутящий момент:
Большое число ступеней турбины при её малом диаметре (100 – 250 мм0, малом расходе жидкости (до 50 л/с) и частоте вращения вала (60 – 900 об/мин) позволяет создать довольно высокий (до 4 кН*м) крутящий момент. В разных моделях турбобуров применяется от 100 до 350 ступеней (укороченные, предназначенные для бурения в искривленных участках скважины, 30 – 60 ступеней, например Т12М3К – 215 бывает с 30 и 55 ступенями). При большом числе ступеней значительно увеличивается длина турбобура. Такие турбобуры для удобства изготовления и монтажа выполняют многосекционными (две – три секции). По направлению течения жидкости в лопастных системах турбобур относится к прямоточным турбинам. Как в статоре, так и в роторе жидкость движется вдоль оси турбины. |