3.1.3. Конструктивные особенности турбобуров для бурения без отбора керна, с отбором керна, для искривления скважины

О

Рис.18. Принципиальная схема односекционного турбобура типа Т12М3

1 – корпус; 2 – осевая опора в виде гребенчатой пяты; 3 – вал; 4 – промежуточная радиальная опора; 5 – турбины; 6 – ниппель

дносекционный турбобур типа Т12М3 (рис. 18) имеет от 100 до 120 ступеней.

Максимальная мощность от 40 до 180 кВт при потребном расходе жидкости от 25 до 55 л/с.Перепад давления в турбобуре от 3,0 до 5,5 МПа, а частота вращения от 545 до 770 об/мин.

Секционные турбобуры типа ТС могут быть двух-, трех, четырех- и шестисекционными. Число ступеней 200-435 шт. Цель - повышение крутящего момента. Корпуса соединены последовательно при помощи конических резьб, а валы секций - конусно-шлицевыми муфтами. Пяту имеет только нижняя секция. Эти турбобуры эффективны для глубокого бурения, поскольку при невысоких расходах жидкости они развивают большую мощность.

Шпиндельные секционные турбобуры типа ЗТСШ в отличие от турбобуров типа ТС имеют внизу шпиндель, куда перенесена опора - пята. Шпиндель можно менять на буровой. Используют этот турбобур при высоких перепадах давления на долотах, поскольку шпиндель более надежный сальник, чем ниппель в турбобурах типа Т12М и ТС. Турбобур ЗТСШ диаметром от 164 до 240 мм требует расхода 20-40 л/с. Максимальная мощ­ность 43-135 кВт, перепад 2-8 МПа, частота вращения п = 300-590 об/мин. При использовании турбин точного литья (ТЛ) повышается КПД машины.

Турбобуры шпиндельные с гидроторможением типа АГТШ предназначены для бурения на малых оборотах (до 250-300 об/мин) при больших глубинах, но КПД при этом снижается и не превышает 0,19.

Турбобуры секционные типа А с предельной турбиной, имеющей падающую к тормозному режиму линию давления. Они снабжены шпинделем с двумя турбинными секциями. Частота вращения в таких турбобурах снижается до 300-200 об/мин.

Для бурения с отбором керна предназначены колонковые турбобуры типа КТД, имеющие полый вал, к которому через переводник присоединяется бурильная головка. Внутри полого вала размещается съёмный керноприёмник. Верхняя часть керноприёмника снабжена головкой с буртом для захвата его ловителем, а нижняя - кернорвателем, вмонтированным в переводник. Для выхода бурового раствора, вытесняемого из керноприёмника по мере заполнения его керном, вблизи верхней части керноприёмника имеются радиально расположенные отверстия в его стенке, а несколько ниже их - клапанный узел. Последний предотвращает попадание выбуренной породы внутрь керноприёмника, когда он не заполняется керном, и в это время клапан закрыт.

Керноприёмник подвешан на опоре, установленной между переводником к БК и распорной втулкой. Под действием гидравлического усилия, возникающего от перепада давления в турбобуре и долоте, и сил собственного веса, керноприёмник прижимается к опоре и во время работы турбобура не вращается.

Для бурения наклонно-направленных скважин разработаны шпиндельные турбобуры - отклонители типа ТО.

Турбобур - отклонитель состоит из турбинной секции и укороченного шпинделя. Корпуса турбинной секции и шпинделя соединены кривым переводником.

Основными достоинствами турбинного бурения являются:

• устранение затрат энергии на вращение бурильной колонны;

• уменьшение износа и аварийности бурильных труб, что позволяет применять легкосплавные бурильные трубы;

• повышение частоты вращения долота, следовательно, и механической скорости бурения;

• упрощение технологии проводки наклонно-направленных скважин;

• улучшение условий работы буровиков (снижение шума на устье и вибрации на буровой).