Рис. 3.10. Турбобур секционный шпиндельный типа А7Ш с наклонной линией давления: 
а — секция турбинная; б — секция шпиндельная; 1 — переводник к бурильным трубам; 2 — верхняя полумуфта; 3 — статор; 4 — ротор; 5 — опора радиальная; 6 — вал; 7 — корпус; 8 — переводник нижний; 9 — полумуфта нижняя; 10 — переводник верхний шпинделя; 11 — полумуфта шпинделя; 12 — опора радиальная; 13 — опора осевая шариковая; 14 — ниппель шпинделя; 15 — вал шпинделя; 16 — переводник нижний к долоту

Отличительные особенности турбобуров типов А6Ш, А7Ш2, А9Ш2

Отличительная особенность турбобуров типов А6Ш, А7Ш2, А9Ш2 состоит в том, что они  выполнены с независимой подвеской  вала турбинной секции, т.е. каждая секция имеет свою осевую опору — вал  в ней подвешен в верхней части  на отдельном многорядном упорно-радиальном подшипнике, комплектуемом из шарикоподшипников  серии 128700.

Турбобуры секционные шпиндельные  с наклонной линией давления типа АШ

Отличительные особенности турбобуров типов А6Ш, А7Ш2, А9Ш2

Отличительная особенность турбобуров типов А6Ш, А7Ш2, А9Ш2 состоит в том, что они  выполнены с независимой подвеской  вала турбинной секции, т.е. каждая секция имеет свою осевую опору — вал  в ней подвешен в верхней части  на отдельном многорядном упорно-радиальном подшипнике, комплектуемом из шарикоподшипников  серии 128700.

Для протока  промывочной жидкости в турбину  с обеих сторон подшипника предусмотрены  специальные фонари. По всей длине  вала расположены ступени турбин и резинометаллические средние  опоры. Соединение валов турбинной и шпиндельной секций осуществляется с помощью полумуфт с квадратным сечением. Благодаря описанной конструкции в турбобурах типа А6Ш достигается независимая регулировка секций в зависимости от присоединительных размеров расположенной ниже секции.

Базовые детали турбобуров типов А7Ш и А9Ш (корпусы, валы, переводники и средние опоры  турбинных секций) в соответствующих  габаритах унифицированы с турбобурами  типов ЗТСШ1-195, ЗТСШ1-195ТЛ и ЗТСШ1-240.

Важной особенностью турбобуров типов А7Ш и А9Ш является: наличие в верхней части шпиндельной  секции торцевого уплотнения (сальника), позволяющего вести бурение с  использованием гидромониторных долот  при перепаде давления в них до 6 МПа; применение в турбинных секциях  промежуточных радиальных шаровых  опор вала в виде однорядного шарикоподшипника серии 350700 и в шпиндельной секции осевой опоры в виде многорядного упорно-радиального шарикоподшипника серии 128700, обеспечивающих улучшение  запуска турбобура в скважине, бурение при высоких осевых нагрузках  и температуре бурового раствора выше 120 °С.

Основные  параметры и энергетические характеристики турбобуров типа АШ

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

Турбобуры секционные шпиндельные  со ступенями гидродинамического торможения типа АГТШ

Техническая характеристика турбобуров типа АГТШ

Турбобуры секционные шпиндельные со ступенями гидродинамического торможения типа АГТШ (А6ГТШ, А7ГТШ и А9ГТШ) предназначены для бурения глубоких вертикальных и наклонно направленных скважин различного назначения с применением буровых растворов плотностью до 2200 кг/м³ при температуре выше 120 °С.

Турбобуры типа АГТШ (рис. 3.11) выпускаются с наружным диаметром от 164 до 240 мм и состоят из четырех секций: трех идентичных турбинных секций (верхней, средней и нижней) и одной шпиндельной секции.

Рис. 3.11. Турбобур секционный шпиндельный типа АГТШ (А9ГТШ, А7ГТШ1) со ступенями гидродинамического торможения: 
1 — переводник к бурильным трубам; 2 — секция турбинная верхняя; 3 — секция турбинная средняя; 4 — секция турбинная нижняя; 5 — секция шпиндельная

Эти турбобуры  снабжены решетками гидродинамического торможения, что обеспечивает их работу с более низкой частотой вращения, чем у турбобуров типа АШ, благодаря  чему достигается большой эффект при проводке нижних интервалов скважин  в сочетании как с шарошечными, так и с безопорными долотами в соответствии с конкретными горно-геологическими условиями месторождения.

Турбобуры типа АГТШ по конструкции турбинных секций в основном аналогичны турбобурам типа ТСШ1, кроме турбобура типа А6ГТШ, который имеет независимую подвеску валов, аналогичную турбобуру типа А6Ш.

Основные  параметры и энергетические характеристики

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

Модификации серийных турбобуров типа А7Ш

Техническая характеристика турбобуров типа А7Ш

В 90-е годы создано  несколько новых модификаций  серийных турбобуров типа А7Ш, в частности типов А7ПЗ-БК, А7П5 и А7П5-Т2, которые комплектуются турбинами различных типов.

Турбобуры диаметром 172, 195 и 240 мм, которыми осуществляется бурение верхних интервалов скважин до глубины 2000 м в Западной Сибири с частотами вращения 350 — 400 об/мин, оснащаются ступенями турбин с повышенным вращающим моментом. Они обеспечивают в двухсекционном исполнении энергетическую характеристику, аналогичную трехсекционному турбобуру соответствующего диаметра. Подтверждение этому приведено в табл. 3.7 для турбобуров с наружным диаметром 195 мм.

Таблица 3.7 Сравнительные энергетические характеристики турбин турбобуров диаметром 195 мм

Примечания: Рабочая жидкость — вода. Указанные параметры получены пересчетом данных по стендовым испытаниям 5-ти ступеней турбины.Турбины предназначены для оснащения турбобуров типа ЗТСШ1-195 и турбинных отклонителей. 
 

Турбобур  секционный типа ТПР-105

Техническая характеристика турбобура  типа ТПР-105

Турбобур секционный типа ТПР-105 предназначен для бурения вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважин, а также для разбуривания цементных мостов, стаканов и различных пробок долотами диаметром от 117 до 140 мм.

Турбобур состоит  из одной шпиндельной и двух турбинных  секций. В турбинной секции установлена  многоступенчатая стальная турбина, выполненная  методом литья по выплавляемым моделям. Конструкция турбобура выполнена  по схеме с «плавающим ротором  на профильном валу», что упрощает их сборку и регулировку секций, обеспечивает их заменяемость и позволяет полностью отрабатывать осевую (шариковую) опору шпинделя.

Основные параметры  турбобура типа ТПР-105 следующие: 

• диаметр корпуса — 105 мм;  
• длина в сборе — 8700 мм;  
• масса — 400 кг.

 
Турбобур выполнен с присоединительными резьбами: к долоту (внизу) — 3 — 76; к трубам (вверху) — МК-94.

Рабочий режим  турбобура обеспечивается параметрами: расход бурового раствора — 10 л/с; частота вращения вала — 800 об/мин; вращающий момент — 250 Н∙м; перепад давления — 4,5 МПа.

Секционный  шпиндельный турбобур с плавающими статорами  типа ТПС-172

Техническая характеристика турбобура  типа ТПС-172

Секционный шпиндельный  турбобур с плавающими статорами типа ТПС-172 (рис. 3.12) предназначен для бурения глубоких вертикальных и наклонно направленных скважин различного назначения с промывкой буровым раствором при температуре до 90 °С.

Рис. 3.12. Турбобур типа ТПС с плавающими статорами: 
1, 6 — переводник; 2 — секция турбинная верхняя; 3 — вал турбобура; 4 — нижняя турбинная секция; 5 — шпиндель

Турбобур ТПС-172 с наружным диаметром корпуса 172 мм, состоит из трех турбинных и одной шпиндельной секций и в зависимости от технологических требований строительства скважин может применяться при бурении с шарошечными и безопорными долотами различных типоразмеров и серий в соответствии с рекомендациями по их применению в конкретных горно-геологических условиях месторождений. 

Турбобур типа ТПС-172 выполнен по новой конструктивной схеме, отличающейся от обычной схемы  тем, что система деталей в  корпусе турбинной секции не закреплена путем сжатия осевым усилием и имеет возможность осевого перемещения на 100—150 мм вдоль корпуса вместе с валом секции и деталями, закрепленными на нем. Для этого в корпусах турбинных секций по всей длине внутренней поверхности выполнен шпоночный паз глубиной 2,5 мм.

Статор  турбины 

Статор турбины (рис. 3.13) изготовлен из полимерного материала и имеет вид незамкнутого кольца, во внутреннем ободе которого размещена кольцевая пружина.

Секционный  шпиндельный турбобур с плавающими статорами  типа ТПС-172

Статор  турбины 

Статор турбины (рис. 3.13) изготовлен из полимерного материала и имеет вид незамкнутого кольца, во внутреннем ободе которого размещена кольцевая пружина.

Рис. 3.13. Статор турбины разъемный: 1 — проточная часть статора; 2, 3 — пружина; 4 — шпонк.

От проворота под действием реактивного вращающего момента в корпусе секции статора турбины удерживаются подпружиненными шпонками, взаимодействующими с пазом в корпусе (рис. 3.14), а также за счет сил трения, возникающих от действия упругой силы кольцевой пружины.

Рис. 3.14. Схема положения статора в корпусе секции: 1 — корпус; 2 — статор

Наружный диаметр  статора в сборе больше внутреннего  диаметра корпуса секции, поэтому  при монтаже турбины в корпусе  кольцевая пружина статора сжимается  и удерживает статор в корпусе  силами упругости пружины.

Роторы  турбинные

В процессе работы вибрационная и гидравлическая нагрузки на статор преодолевают удерживающую силу от силы упругости кольцевой  пружины.

Секционный  шпиндельный турбобур с плавающими статорами  типа ТПС-172

Роторы  турбинные

В процессе работы вибрационная и гидравлическая нагрузки на статор преодолевают удерживающую силу от силы упругости кольцевой  пружины.

Статоры смещаются  вдоль корпуса сверху вниз и опираются  торцами кольцевых пружин на резиновые  кольцевые элементы в роторах  турбины (рис. 3.15).

Рис. 3.15. Ступень турбины: 1 — кольцо; 2 — статор; 3 — ротор