Устройство  турбобура типа ТСШ1

Рабочий орган турбобура  типа ТСШ1

Устройство  турбобура типа ТСШ1

Турбобура типа ТСШ1

Рабочий орган  турбобура типа ТСШ1 (рис. 3.7) представляет собой многоступенчатую гидравлическую турбину осевого типа, выполненную в турбобурах типов ЗТСШ1-172 и ЗТСШ1-195 цельнолитой, а в турбобурах типов ЗТСШ1-195ТЛ — составной.

Рис. 3.7. Турбобур секционный шпиндельный унифицированный типа ЗТСШ1: 
1 — переводник к бурильным трубам; 2 — секция турбинная; 3 — секция шпиндельная; 4 — переводник вала

Проточная часть  последнего турбобура оснащена турбинами, изготовляемыми методом точного  литья. Осевая опора у этих турбобуров так же, как и у турбобуров типа ТСШ, вынесена в самостоятельную  шпиндельную секцию, которая может  быть заменена непосредственно на строящейся скважине. 
 
В турбобурах типа ТСШ1 проведена межтиповая унификация, т.е. различные типы турбин, корпусы, валы, опоры, полумуфты и переводники в пределах одного габаритного размера имеют одинаковые посадочные и присоединительные размеры, благодаря чему представляется возможным применять в них турбины и осевые опоры любого типа. В секциях турбобура предусмотрена возможность монтажа высоко- и низкооборотных цельнолитых турбин, составных турбин точного литья и пластмассовых, а в шпиндельной секции — как опоры скольжения (резино-металлической пяты), так и качения (радиально-упорных подшипников). 
 
В отличие от турбобуров типа ТСШ в верхней части вала турбинных секций турбобуров типа ТСШ1 монтируются три предохранительные ступени резинометаллической проточной пяты, предотвращающей посадку роторов турбины на статоры, которая может произойти в случае неправильной регулировки осевых зазоров в турбине, износа осевой опоры турбобура выше допустимой нормы или по другим причинам. Благодаря этому надежность работы турбинных секций повышается в 1,5 — 2,0 раза. 
 
Валы турбинной и шпиндельной секций в турбобуре типа ТСШ1 соединяются с помощью конусно-шлицевых полумуфт, а детали на валах турбинных секций крепятся с помощью полумуфты с конической резьбой с внутренним упорным торцом, исключающей срыв ее на валу, благодаря чему возрастает надежность регулировки секций и распределения осевых зазоров в турбине. 

 (рис. 3.7) представляет собой многоступенчатую гидравлическую турбину осевого типа, выполненную в турбобурах типов ЗТСШ1-172 и ЗТСШ1-195 цельнолитой, а в турбобурах типов ЗТСШ1-195ТЛ — составной.

Основные  параметры и энергетические характеристики турбобура  типа ТСШ1

Основные параметры  и энергетические характеристики турбобуров типа ТСШ1 при различных расходах воды приведены в табл. 3.2.

Турбобуры типов 2Т195К и ЗТ195К 

К этому же типу забойных двигателей относятся унифицированные  двух- и трехсекционные турбобуры типов 2Т195К и ЗТ195К нового поколения с улучшенной энергетической характеристикой, базирующейся на турбине нового типа, обеспечивающей повышение не менее чем на 30 % величины момента силы на выходном валу.

Ступени турбины  изготавливаются методом точного  литья по выплавляемым моделям. Они  выполнены в цельнолитом варианте и не требуют применения дорогостоящего трубного проката для изготовления ступиц. 
В унифицированных турбобурах диаметром 195 мм применяются все типы турбин, в том числе и комбинированные (металлопластмассовые) турбины типа Т195К.

Применение современных  технологических процессов упрочнения рабочих поверхностей дисков пяты, втулок радиальных опор, опор качения, а также новых ударопрочных марок чугуна, резин и трудно вымываемых смазок гарантирует 1,5 — 2-кратное увеличение наработки на отказ шпиндельных и турбинных секций и снижение металлоемкости.

Благодаря использованию  нового типа дроссельного устройства снижаются утечки промывочной жидкости из-под ниппеля турбобура и предотвращается зашламление опорных элементов, особенно при бурении гидромониторными долотами.

Опорно-центрирующие устройства могут быть установлены  на корпусе турбобура непосредственно  перед спуском в скважину.

Основные  параметры и характеристики турбобуров типов 2Т195К  и ЗТ195К 

Основные параметры  и энергетические характеристики турбобуров типов 2Т195К и ЗТ195К при различных  расходах воды приведены в табл. 3.2.

Турбобуры уменьшенного диаметра типа ЗТ105К

Техническая характеристика турбобуров типа 3Т105К

В последнее  десятилетие двадцатого столетия созданы  гидравлические забойные двигатели уменьшенного диаметра с улучшенной энергетической характеристикой, увеличенной наработкой на отказ и уменьшенной металлоемкостью. К ним относятся секционные шпиндельные турбобуры типа ЗТ105К с наружным диаметром 105 мм, предназначенные для бурения скважин малого диаметра и разбуривания цементных мостов (стаканов), песчаных пробок, отложений солей в обсадных колоннах при капитальном ремонте скважин с использованием долот различных типов и серий диаметром от 118 до 139,7 мм.

Конструкция турбобура  типа ЗТ105К существенно отличается от известных конструкций турбобуров типов ТС4А-104.5, ТПС-105 и др. Турбобур типа ЗТ105К состоит из трех турбинных  и одной шпиндельной секций и  базируется на турбине нового типа пониженной осевой высоты — 24/8-105. Турбины  изготавливаются методом точного  литья по выплавляемым моделям и  обеспечивают увеличение мощности на 30 % (за счет повышения частоты вращения и момента силы на выходном валу, снимаемого с единицы осевой длины  турбобура), а также надежность в  эксплуатации (в части предотвращения зашламления турбины) и простоту изготовления и ремонта.

Все три турбинные  секции идентичны по конструкции  и требуют минимальной индивидуальной регулировки.

В шпиндельной  секции турбобура установлена резинометаллическая  пята с утопленной резиновой подушкой и упрочненными дисками. С целью  исключения возможности зашламления опоры над пятой размещен дроссель с автоматическим регулированием зазора между уплотняющими рабочими поверхностями трения.

Для предотвращения зашламления турбобура «снизу» в его конструкции предусмотрен обратный клапан, в котором использован принцип эшелонированной защиты уплотняющих резиновых манжет.

Основные  параметры и энергетические характеристики турбобура  типа ЗТ105К 

Основные параметры  и энергетические характеристики турбобура  типа ЗТ105К при различных расходах воды приведены в табл. 3.2.

Турбобуры секционные шпиндельные  типа ТСША и ТШД

Техническая характеристика турбобуров типа ТСША

Турбобуры секционные шпиндельные типа ТСША — ЗТСШ-195ТЛ, ЗТДШ-195А и ЗТДШ-240А (рис. 3.9) предназначены для бурения алмазными долотами вертикальных и наклонно направленных скважин различного назначения с применением буровых растворов при температуре до 120 °С.

Рис. 3.9. Турбобур секционный шпиндельный ЗТСША для бурения алмазными долотами: 
1 — переводник к бурильным трубам; 2 — секция турбинная; 3 — секция шпиндельная; 4 — переводник вала

Отличительные особенности турбобуров типа ТСША

Эти турбобуры созданы на базе унифицированных секционных шпиндельных турбобуров типа ЗТСШ1 и выпускаются с наружным диаметром 195 и 240 мм.

В отличие от базового, турбинные секции турбобура  типа ЗТСША-195ТЛ укомплектованы специальной  высокооборотной, высокомоментной турбиной типа 21/16,5-195ТЛ, изготовленной методом точного литья по выплавляемым моделям, благодаря чему обеспечивается возможность бурения нефтяных и газовых скважин долотами с вооружением из натуральных и искусственных алмазов.

Отличительной особенностью конструкции шпиндельных  секций турбобуров типа ЗТСША-195ТЛ является наличие узла лабиринта, который  предохраняет 25-ступенчатую резинометаллическую  осевую опору — пяту от проникновения  в нее крупных абразивных частиц. 
Для увеличения стойкости опоры в резинометаллической пяте этого турбобура увеличена ширина опорной резиновой поверхности подпятников и улучшена конструкция последних.

На валу и  в корпусе турбобура детали крепятся так же, как и в турбобурах типа ЗТСШ1-195.

Основные  параметры и энергетические характеристики

Основные параметры  и энергетические характеристики турбобуров типов ЗТСША-195ТЛ, ЗТДШ-195А и ЗТДШ-240А  при промывке водой приведены  в табл. 3.6.

Турбобуры секционные шпиндельные  типа ТСША и ТШД

Основные  параметры и энергетические характеристики

Основные параметры  и энергетические характеристики турбобуров типов ЗТСША-195ТЛ, ЗТДШ-195А и ЗТДШ-240А  при промывке водой приведены  в табл. 3.6.

Таблица 3.6 Технические характеристики турбобуров для бурения  скважин алмазными  долотами 
 

Шпиндели  типа ШД

Шпиндели  типа ШД

Техническая характеристика шпинделей  типа ШД

С учетом проведенных  стендовых и промысловых исследований различных конструкций турбобуров диаметром 195 мм разработаны новые конструкции шпинделей типа ШД с шаровой опорой и дисковым лабиринтным уплотнением.

В шпинделе типа ШД (рис. 3.8) часть промывочной жидкости дросселируется через дисковое лабиринтное уплотнение 3 и сбрасывается в кольцевое пространство скважины через дренажные отверстия 4 в корпусе шпинделя. Тем самым исключается принудительное прокачивание бурового раствора через шаровую осевую опору 6. От попадания в шаровую опору песка и шлама подшипник защищен резинометаллическим уплотнителем 5.

Рис. 3.8. Шпиндель типа ШД: 1, 8 — переводник-стабилизатор лопастной; 2 — опора радиальная верхняя; 3 — уплотнение лабиринтное; 4 — отверстие дренажное; 5 — уплотнение резинометаллическое; 6 — опора осевая; 7 — опора нижняя радиальная.

Новые конструкции  нижней 7 и верхней 2 радиальных опор обеспечивают надежную стабилизацию низа вала, являющуюся весьма важным фактором при направленном бурении. При необходимости  корпус шпинделя типа ШД может быть оснащен двумя лопастными стабилизаторами, один из которых 8 устанавливается вместо ниппеля, а другой 1 — вместо верхнего соединительного переводника. 

С учетом проведенных  стендовых и промысловых исследований различных конструкций турбобуров диаметром 195 мм разработаны новые  конструкции шпинделей типа ШД с шаровой опорой и дисковым лабиринтным уплотнением. 

Турбобуры секционные шпиндельные  с наклонной линией давления типа АШ

Техническая характеристика турбобуров типа АШ

Турбобуры секционные шпиндельные с наклонной линией давления типа АШ (А6Ш, А7Ш, А7Ш2, А9, А9Ш2) предназначены для бурения вертикальных и наклонно направленных скважин различного назначения с использованием утяжеленных буровых растворов при температуре выше 120 °С.

Турбобуры типа АШ (рис. 3.10) выпускаются с наружным диаметром от 164 до 240 мм и состоят из двух или трех турбинных и одной шпиндельной секций. Турбины этих турбобуров имеют наклонную к тормозному режиму линию давления. Турбобур с тремя турбинными секциями имеет шифр ЗА6Ш.