Турбобуры односекционные бесшпиндельные типа Т12

Технические характеристики турбобуров типа Т-12

Турбобуры односекционные бесшпиндельные типа Т12 (Т12МЗЕ-172, Т12МЗБ-195 и Т12МЗБ-240) с наружным диаметром 172, 195 и 240 мм предназначены для бурения верхних интервалов глубоких вертикальных и наклонно-направленных скважин различного назначения, а также для комплектации роторно-турбинных буров типа РТБ диаметрами от 394 до 640 мм. Они применяются при бурении скважин шарошечными и безопорными долотами различных типов и серий диаметром от 190,5 до 393,7 мм, обеспечивающими технологически обоснованный зазор между корпусом забойного двигателя и стенками скважин.

Турбобуры типа Т12МЗ

Турбобуры типа Т12МЗ (рис. 3.1) изготавливаются в односекционном бесшпиндельном исполнении.

Рис.  3.1.     Турбобур  типа Т12М3Б-240: 1 - переводник вала; 2 - вал;   3 - ниппель;   4 - упор; 5 - ротор; 6 - статор; 7 - опора  средняя; 8 - гайка роторная; 9 - контргайка;   10 - корпус; 11 - переводник верхний

На валу турбинной  секции размещается от 104 до 106 ступеней турбины в зависимости от диаметра турбобура. Каждая ступень турбины  состоит из ротора и статора, имеющих (у разных типов турбин) различное  число лопаток соответствующей  осевой высоты. На валу турбобура установлены  роторы и вращающиеся детали радиальных опор и резинометаллической пяты. Эти детали на валу зажимаются роторной гайкой. Для предохранения роторной гайки от самоотвинчивания предусмотрен колпак с внутренним конусом, закрепленным контргайкой. В корпусе турбобура установлены невращающиеся детали: статоры, резино-металлические средние опоры и подпятники, которые закрепляются ниппелем. Корпус турбобура присоединяется к бурильной колонне с помощью верхнего переводника.

Вал турбобура оснащен радиальными опорами, воспринимающими поперечные нагрузки, и осевыми опорами, воспринимающими осевые нагрузки, действующих на вал в процессе эксплуатации. В нижней части вала имеются окна для прохода бурового раствора и к нему снизу через предохранительный переводник присоединяется долото.

Основные  параметры турбобуров типа Т12МЗ

Основные технические  и энергетические параметры турбобуров типа Т12МЗ при различных расходах промывочной жидкости — воды приведены  в табл. 3.2.

Турбобуры типа Т12РТ

К этому же типу забойных двигателей относятся турбобуры типа Т12РТ, предназначенные для комплектации роторно-турбинных и реактивно-турбинных буров (РТБ), с помощью которых осуществляется бурение верхних интервалов глубоких и сверхглубоких скважин, а также шахтных стволов диаметрами от 640 до 5000 мм.

Турбобур  типа Т12РТ-240

Турбобур типа Т12РТ-240 в отличие от базового турбобура  типа Т12МЗБ-240 имеет на наружной поверхности  корпуса напрессованное упорное  кольцо для передачи осевой нагрузки на долото, создаваемой с помощью  грузов-утяжелителей агрегатов РТБ, а резинометаллическая пята содержит 12 ступеней турбин вместо 18. Присоединительные  резьбы на переводниках корпуса и  вала турбобура позволяют осуществлять его соединение с долотом соответствующего диаметра, применяемого для конкретного  типоразмера РТБ. 
 
 
 
 

Технические характеристики выпускаемых  турбобуров

Таблица 3.2. Технические характеристики выпускаемых турбобуров

 
 
 
 

Турбобуры односекционные бесшпиндельные унифицированные типа ТУ240К

Техническая характеристика турбобуров типа ТУ240К

Турбобуры односекционные бесшпиндельные унифицированные типа ТУ240К являются двигателями нового поколения и предназначены для бурения верхних интервалов глубоких вертикальных и наклонно направленных скважин различного назначения, а также для использования в качестве нижней секции для комплектации двух- и трехсекционных шпиндельных унифицированных модульных турбинно-винтовых двигателей типа 2ТУ240КД.

Турбобуры с наружным диаметром 240 мм применяются при бурении скважин шарошечными и безопорными долотами различных типов и серий диаметром от 269 до 393,7 мм и более, обеспечивающими технологически обоснованный зазор между корпусом турбобура и стенкой скважины в конкретных горно-геологических условиях разрезов месторождений.

Унифицированный турбобур типа ТУ240К содержит турбинный  и опорный валы со стандартными габаритами, соединяемые между собой с  помощью разъемных муфт эксцентрикового  или конусно-винтового типа, обеспечивающих высокую надежность передачи момента  силы, легкость сборки — разборки и  ревизию двигателя.

На турбинном  валу устанавливается комплект из 107 турбин нового типа с пониженной осевой высотой, обеспечивающих в существующих стандартных габаритах серийных турбобуров повышение на 25 % момента  силы с единицы длины вала турбобура.

Новые турбины  пониженной высоты изготавливаются  методом точного литья по выплавляемым моделям — турбина 37/11-240ТЛ, либо полукокильным методом в земляные формы — турбина 37/11-240ТВШ.

В случае необходимости  в корпусе турбобура может  быть смонтировано 85 ступеней серийной турбины.

На опорном  валу устанавливается резинометаллическая  опора скольжения с упрочненными дисками пяты или опора качения  с упрочненными обоймами.

Полость опоры  защищена дроссельным устройством  с автоматически регулируемым зазором  в площади контакта рабочих поверхностей трения, упрочненного наплавкой твердого сплава, ограничивающего утечки бурового раствора на выходном валу и предотвращающего опасность зашламления опорного узла турбобура, особенно при использовании гидромониторных долот, требующих высоких перепадов давления в промывочных каналах.

В турбобуре  предусмотрены унификация турбинных  секций с возможностью замены их непосредственно  на буровой площадке и узлы установки  опорно-центрирующих элементов.

Основные  параметры и характеристики

Основные параметры  и энергетические характеристики унифицированных  односекционных бесшпиндельных турбобуров типа ТУ240К и двухсекционных турбобуров типа 2ТУ240К при различных расходах воды, приведены в табл. 3.2. 

 
 
 
 
Турбобуры односекционные со вставным шпинделем типа ТВШ

Техническая характеристика турбобуров типа ТВШ

Турбобуры типа ТВШ (рис. 3.2) выпускаются с наружным диаметром 240, 195 и 172 мм для комплектации роторно-турбинных буров диаметрами от 394 до 640 мм. Они могут использоваться как самостоятельно — в виде односекционного турбобура, так и в качестве нижней или шпиндельной секции в любом секционном турбобуре соответствующего габарита.

Рис.   3.2.   Турбобур   односекционный  типа  ТВШ   со   вставным шпинделем: 
1 - вал; 2 - корпус; 3 - статор; 4 – ротор

Отличительные особенности турбобуров типа ТВШ 

Отличительной особенностью турбобура типа ТВШ  является соединение валов турбинной  секции и осевой опоры шпиндельной  секции с помощью разъемной муфты  с эксцентричным соединением, исключающим  осевую относительную подвижность  валов, передающей вращающий момент и обеспечивающей возможность разъема  валов в осевом направлении без  вращения и позволяющей совместно  или раздельно извлекать валы из корпуса.

Разъемная муфта  более технологична в изготовлении по сравнению с ранее применяемой  конусно-шлицевой муфтой и удобна в  эксплуатации.

В отличие от серийных турбобуров (например, типа ЗТСШ1-240, у которого опора вынесена в отдельную  секцию — шпиндель) турбобур типа ТВШ  представляет собой единую турбинную  и шпиндельную секцию, размещенную  в корпусе стандартной длины. При этом число ступеней турбины  сокращается всего на 6 %, а общая  длина турбобура уменьшается  на длину шпиндельной секции. Благодаря  такой конструкции практически  исключается отворот шпинделя в  процессе бурения и поломки верхнего конца вала шпинделя по резьбе МК 98x6, происходящие в серийных секционных шпиндельных турбобурах Рабочий  орган составного вала секции —  многоступенчатая турбина типа 30/16,5-240 (89 ступеней) и три радиальные опоры, закрепленные на верхнем конце вала резьбовой полумуфтой. На нижнем конце вала по гладкой конусной поверхности (конусность 1:10) устанавливается эксцентричная муфта с окнами для прохождения бурового раствора в полый вал шпинделя, имеющая лишь центральное сквозное отверстие.

Опорный орган  другой части составного вала - многоступенчатая осевая опора (12 ступеней подпятников  или многорядный подшипник серии 128000) закрепляется на валу гайкой-полумуфтой на цилиндрической резьбе. Верхняя  часть гайки вместе с хвостовиком  вала являются элементами эксцентричного соединения. Две части вала соединяются  по трем цилиндрам, средний из которых имеет смещенную ось. Относительный проворот валов в собранном виде исключен.

При выборе размера  эксцентриситета и диаметра смещенной  окружности исходят из принципа разъемности соединения и предотвращения ударных нагрузок по торцам хвостовика вала шпинделя и верхней полумуфты.

Основные  параметры и характеристики

Основные параметры  и энергетические характеристики турбобуров со вставным шпинделем при различных расходах воды приведены в табл. 3.2.

Турбобуры типа ТНК (рис.3.3) с независимым креплением роторов предназначены для комплектации реактивно-турбинных и роторно-турбинных буров типа РТБ, применяемых при бурении водопонижающих скважин, вспомогательных и вентиляционных шахтных стволов и скважин другого назначения в сочетании с шарошечными и безопорными долотами различных типов и серий диаметрами от 215,9 до 750 мм в соответствии с рекомендуемыми и технологически требуемыми зазорами между стенками скважины и корпусом турбобура или агрегата типа РТБ в конкретных горно-геологических условиях разреза месторождения.

Рис. 3.3. Турбобур типа ТНК с независимым креплением роторов: 
1 - вал; 2 - корпус; 3 - статор; 4 - ротор.

Турбобур типа ТНК выпускаются с наружным диаметром 240 мм. По индивидуальному заказу он может быть изготовлен диаметром 195 мм. Полый вал турбобура имеет  проходной канал диаметром, увеличенным  до 90 и 62 мм в турбобурах диаметрами соответственно 240 и 195 мм, что позволяет  проводить геофизические измерения  внутри турбобура, а также в аварийных  случаях спускать торпеду непосредственно  к долоту. Для этих целей на верхнем  конце полого вала имеется диафрагма, которая разрушается в случае необходимости проведения указанных  работ.

Турбобур  типа ТНК-240

Турбобур  типа ТНК-240, как и турбобур типа Т12РТ, имеет опорное кольцо на наружной поверхности для передачи осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент, создаваемой с помощью грузов-утяжелителей.