Шпаргалка по "Бурению"

Поток промывочной жидкости через бурильную колонну подается в первую ступень турбобура. В статоре первой ступени происходит формирование направления потока жидкости, то есть жидкость, пройдя каналы статора, приобретает направление. Таким образом, статор является направляющим аппаратом турбины.

Потоки жидкости из каналов статора поступают  на лопатки ротора под заданным углом  и осуществляют силовое воздействие  на ротор, в результате которого энергия  движущейся жидкости создает силы, стремящиеся повернуть ротор, жестко связанный с валом турбины. Поток жидкости из каналов ротора первой ступени поступает на лопатки направляющего аппарата второй ступени, где вновь происходят формирование направления движения потока жидкости и подача её на лопатки ротора второй ступени. На роторе второй ступени также возникает крутящий момент. В результате жидкость под действием энергии давления, проходит все ступени турбины турбобура и через специальный канал подводится к породоразрушающему инструменту. В многоступенчатых турбобурах крутящие моменты всех ступеней суммируются на валу. В процессе работы турбины на статорах, закрепленных неподвижно в корпусе турбобура, создается реактивный момент, равный по значению, но противоположный по направлению. Реактивный момент через корпус турбобура передается на бурильные трубы и осуществляет их закручивание на определенный угол, зависящий от жесткости и длины бурильной колонны.

Конструкция турбобура

Турбобур содержит корпус, турбинный вал, вал осевой опоры с внутренней цилиндрической полостью, последовательно установленные на турбинном валу роторы турбин, а в корпусе — статоры турбин, радиальные опоры, гайку турбинного вала, осевую опору, ниппель, по меньшей мере, один канал, обеспечивающий гидравлическую связь полости последнего ротора турбины и внутренней цилиндрической полости вала осевой опоры. Турбинный вал и вал осевой опоры соединены между собой с помощью резьбы, причем крутящее усилие на разворот этого соединения больше, чем крутящее усилие на разворот гайки турбинного вала.

10. Назначение, схема, принцип действия, общее устройство буровых насосов, их основные параметры.Буровой насос — насос, применяемый на бурильных установках с целью обеспечения циркуляции бурового раствора в скважине. Для промывки используется высокое давление, которое создаёт этот насос. Буровой насос бывает двух-и трёхцилиндровый. Основное предназначение бурового насоса - это обеспечить циркуляцию бурового шлама и предотвратить его оседание в процессе бурения, а также подъём разбуриваемой породы на поверхность. Буровой насос очищает забой и скважину от породы.

Классификация буровых насосов: Плунжерные буровые  насосы , Поршневые буровые насосы , Насосы центробежные.

Устройство бурового насоса

Насос состоит из двух основных, функционально связанных составных  частей: гидравлической и механической, смонтированных на общей раме.

 Гидравлическая часть включает: гидравлический блок с размещенными попарно входным и выходным клапанами, цилиндропоршневую группу, блок охлаждения цилиндропоршневой группы, пневмокомпенсатор и предохранительный клапан.

 Механическая часть включает: редуктор, корпус с узлами системы смазки, блок распределения, кривошипно-ползунный механизм, трансмиссионный вал и приводной шкив.

 

11Вопрос  Назначение  устройства, основные параметры  вертлюгов и буровых  штанг.

    Вертлюги применяют для соединения талевой системы с бурильной колонной.он обеспечивает вращение бк,подвешенной на крюке,подачу через нее промывочную жидкости. все вертлюги имеют общую конструкцию.состоит из 2х узлов-систмы вращающихся и невращающихся деталей.невращающую частьвертлюга повешивает к подьемному крюку,а к вращающей части вертлюга-бк.вертлюга состоит из:корпуса,крышки,штропа,отвода,стола вертлюги,колпачка,подшипника,ролика подшипника. Сверху корпус вертлюги закрывается крышкой.

•     Для соединения с бур.инструментом на нижний конец ствола вертлюга навинчивается переводник с левой резьбой.подача промывочной жидкости от неподвижной нагнетательной линии осуществляется при помощи гибкого резинового бурового шланга(рукава).,который сосвтоит из внутр.резинового слоя,нескольких слоев прокладок из прорезиненной ткани с соответственный кол.промежуточных слоев резины,металлических пеленок и наружного слоя резины.

В наст.время применяют  буровые шланги на Р 32,25,20,16,10 Мпа.бур.шланги выпускаются длиной(10-18)мс условным внутр.диаметрами 63,80,100 мм.для очень высоких Р используют металлические шланги ,состоящие из отдельных секций,шарнирно соединенных друг с другом.

12 вопрос .Буримость горных пород,  классификация  пород по буримости.

   Буримость горных пород- способность породы разрушаться под действием долота.

   Буримость определяется  величиной углубки в данной  породе за единицы чистого  времени(м/ч)

при бурении нефтяных и газовых  скв.разрушение горных пород производится механическим способом при помощи породоразрушающего инструмента(долота).Долото проникает и разрушает породу вследствии двунаправленного перемещения:

    1)поступательного-сверху вниз действием нагрузки на долото создается массой нижней части колонны бур.труб(-осевая нагрузка)

   2)вращательного-осуществляется забойным двигателем или роторомпосредством бурильных труб.

   Устойчивость  горных пород-способность горных  пород не обрушаться в массиве  бур.скв.классификация:

1гр.-весьма неустойчивые(пески,гравий,галечник)

2гр.-с изменение устойчивости(глины,соли,мерзлые породы)

3гр.слабоустойчивые(песчнанник,сланцы)

4гр.устойчивые(крепкие осадочные породы монолитные и слаботрещиноватые,не затронутые выветриванием)

 

 

13 вопрос. Виды и основные закономерности горных  пород при бурении.

По способу разрущения горной породы долота подразделяются:

1.резание-бурение лопастными долотами

2.скалывание-лопастные или шарошечные долота

3.дробление-шарошечные долота

4.истирание и резание-алмазные долота.

Закономерность разрушения горных пород при бурении:основной вид деформации,под действием которой породы в процессе бурения разрушаютя — СДАВЛИВАНИЕ.

1.первоначально порода уплотняется в непосредственной близости от площади контакта.

2.затем,когда нагрузка достигает некоторого критического значения в породе образуется конусообразная трещина.

3.при  дальнейшем увеличении нагрузки трещина продолжает развиваться в глубину.при этом образуется система хаотически расположенных трещин,порода в вершине конуса  раздавливается  в порошок,передающий во все стороны.

4.под влиянием этого Р порода продолжает разрушать до образования лунки

 

 

14 вопрос. Назначение ,  классификация долот

   Породоразрушающий  инструмент разрушает гп на  забое и образуется  скважина.

   По характеру  разрушения породы все породоразрушающие  инструменты делятся на:

   1. режуще-скалывающего действия,разрушающие породу лопостями,наклоненными в сторону вращения долота.предназначены для разбуривания мягких пород.(долота лопастные)

   2 дробяще-скалывающего действия,разрушающие породу зубьями или штырями,расположенныеми на шарошках которые вращаются вокруг своей оси и оси долота.пр   вращение долота наряду с дробящим действием зубья шарошек,проскальзывая по забою скв.,скалывают(срезают) породу,за счет чего повышается эффективность разрушения породы.предназначены для разбуривания неабразивных и абразивных средней твердости,твердых,крепких,и очень крепких пород. (шарошечные долота)

    3.истирающе-режущего действия,разрушающие породу алмазными зернами или твердосплавными  штырями,распологающимися в торцевой части долота или в кромках лопастей долота.эти долота применяются  для бурения неабразивных пород ср.тв.и твердых только алмазные долота.

   По назначению  классифицируются долота:1.долота  для сплошного бурения,разрушающие   породу в одной плоскости или ступенчато;2.бурильные головки для колонкового бурения,разрушающиепороду по кольцевому пространству;3.долота специальных спец. назначения(для расширения ствола скважины и др.)

 

Вопрос 15. Общее  устройство, классификация лопастных  и шарошечных долот. 
  Лопастные долота изготавливаются для разбуривания рыхлых, мягких, связных и слабосцементированных горных пород. Вооружение долот выполняется в виде лопастей со сплошной режущей кромкой. Лопастное долото состоит из корпуса и лопастей. В верхней части корпуса нарезается присоединительная резьба, а в нижней части просверливаются сквозные промывочные отверстия для подачи промывочной жидкости на забой. Боковые калибрующие и другие рабочие поверхности лопастей обычно покрывают релитом или чугуном.Лопастные долота выполняются в двух-трехлопастными, шестилопастными с обычной или с гидромониторной системой промывки.  
   Шарошечные долота относятся к породоразрушающим инструментам дробяще-скалывающего действия. При бурении скважин в основном применяются трехшарошечные долота.Некоторое применение находят и одношарошечные долота.  
  Трехшарошечное долото состоит из секций, сваренных между собой. Верхняя часть сваренных между собой секций образует корпус. На верхнем конце корпуса нарезается присоединительная резьба. Число секций равно числу шарошек. 
  Трехшарошечные долота состоят из трех функциональных систем: 
1.Система вооружения долота - совокупность всех зубцов на всех шарошках; 
2.Система опоры долота - совокупность подшипников всех шарошек; 
3.Системы промывки долота - совокупность всех промывочных узлов долота. 
По расположению шарошек относительно друг друга следует различать два вида долот: 
- долота с самоочищающимися шарошками, у которых центральные венцы каждой из шарошек входят в межвенцовое пространство соседних шарошек; 
- долота с несамоочищающимися шарошками, у которых контуры соседних шарошек не пересекаются.

 

Вопрос 16. Трехшарошечные долота.

 
По устройству см. выше вопрос. 
Система вооружения трехшарошечных долот предназначена для эффективного разрушения горной породы на забое скважины. 
Типы вооружения: 
- Фрезерованное(стальные зубья); - для мягких пород 
- твёрдосплавные зубки; - для твердых пород; (дорогое, состоит из маленьких твердых закругленных штырей) 
Они относятся к классу дробяще-скалывающего ПРИ, по виду промывки бывают проточные и гидромониторные. 
При низкооборотном бурении используются герметизированные опоры: 
герметизированная автономная система смазки опор шарошек. 
При высокооборотном бурении используются негерметизированные опоры: 
Открытые опоры, смазываются и охлаждаются буровым раствором, который свободно проникает во внутреннюю полость опоры. Долговечность опор весьма мала. При высокооборотных способах бурения она редко превышает 5-8 ч., а при низкооборотных – 20-30 ч.

 
Вопрос 17. Алмазные долота, особенности их конструкции и применения. 
Используются для твердых пород на больших глубинах. Для повышения сопротивления разрушению алмазы предварительно обрабатывают. Алмазное долото состоит из полого стального корпуса, включающего головку и переводник с присоединительной резьбой, матрицы на секторах которой размещены алмазы. В матрице долота выполнены промывочные отверстия, переходящие в промывочные каналы. Зерна алмазов должны выступать над матрицей 1/5 – ¼ от их диаметра. Инструменты с алмазами, размещенными только в поверхностном слое матрицы, называютсяоднослойными. 
При оснащении мелкими алмазами их размещают в поверхностном слое матрицы –импрегнированные. 
Алмазы разрушают горную породу микрорезанием, передеформированием с последующим усталостным отделением частиц породы или ее истиранием. 
Высокая хрупкость алмазов не допускает наличия на забое скважины твердых предметов (например шарошки долот, твердосплавные зубки). Поэтому забой перед разбуриванием лмазными долотами необходимо очистить. Выход и строя может произойти в результате абразивного и эрозионного изнашивания матриц и потери алмазов, растрескивания и выпадения алмазов, забивания системы промывки долота и образования на нем сальника. Признаки отказа долота - снижение механической скорости бурения или увеличение давления промывочной жидкости на насосе.

 

Вопрос 18. Назначение, конструкция, типоразмеры  БТ и УБТ.

 

Бурильная труба состоит из трубной  заготовки и присоединительных  концов (замковой муфты и замкового  ниппеля). Концы соединяются с  трубной заготовкой посредством трубной резьбы или сварки.

В процессе работы бурильные трубы  свинчивают в свечи – по 2-3 трубы. Для свинчивания в свечи на присоединительных концах нарезается замковая резьба (на ниппеле наружная, на муфте внутренняя).

Стальные бурильные трубы с приварными замками предназначены преимущественно для роторного способа бурения, но также используются и при бурении с гидравлическими забойными двигателями.

Бурильные трубы бывают стальные и  легкосплавные.

 

Стальные бурильные трубы:

nБурильные трубы с высаженными внутрь концами и соединительными муфтами.

nБурильные трубы с высаженными наружу концами и соединительными муфтами.

nБурильные трубы с высаженными внутрь концами и коническими стабилизирующими поясками.

nБурильные трубы с высаженными наружу концами и коническими стабилизирующими поясками.

nБурильные трубы с приварными соединительными концами.

Утяжеленный бурильные трубы: Применяются для увеличения массы (веса) и жесткости бурильной колонны.

УБТ устанавливают в нижней части  бурильной колонны.