12 Турбобури для відбору керна типу

КТД зі змінним ґрунтоносом призначені для буріння свердловини з відбором керна турбінним способом без піднімання бурильної колони. колонкові турбодолота випускаються діаметрами 172, 195 і 240 мм та використовуються з бурильними головками різних типорозмірів.

Односекційне колонкове турбодолото КТД3-240-269/48 (рисунок 5.12) за конструкцією аналогічне турбобуру Т12М3Б-240, але відрізняється від нього пустотілим валом, всередині якого встановлюється ґрунтонос із спеціальним буртом у верхній частині для захоплення шліпсом при необхідності його піднімання. Посадка грунтоноса здійснюється по конічній поверхні в нерухомій опорі, жорстко зєднаній з корпусом турбодолота. В процесі відбору керна ґрунтонос притискується до опори під дією перепаду тиску. Сили тертя, що виникають на конічній поверхні, запобігають обертанню грунтоноса. У верхній частині грунтоноса передбачений клапан для перепускання бурового розчину з колонкової труби у зазор між валом і ґрунтоносом при надходженні керна в трубу. В нижній частині грунтоноса міститься кернорвач, який утримує керн, що надходить до колонкової труби при роботі бурильної головки.

1 – перехідник корпусу; 2 – ґрунтонос; 3 – вал; 4 – корпус; 5 – ротор; 6 – статор; 7 – ліхтар; 8 – ніпель; 9 – перехідник вала.

Рисунок 5.12 – Схема колонкового турбодолота КТД3-269/48

13 Роторно турбінні та реактивно турбінні бури

Роторно-турбінні бури 1РТБ (рисунок 5.13) призначені для буріння вертикальних свердловин діаметрами 394-640 мм. Роторно-турбінні бури 1РТБ-394, 1РТБ-445, 1РТБ-490, 1РТБ-590 та 1РТБ-640 ідентичні за конструкцією і відрізняються геометричними розмірами вузлів та деталей, а також типорозмірами використовуваних турбобурів і доліт.

1 – перехідник бурильної колони; 2 – палець; 3 – корпус траверси; 4 – ніпель; 5 – турбобур; 6 – хомут верхній; 7 – вантаж верхній; 8 – вантаж середній; 9 – вантаж нижній; 10 – втулка розрізна; 11 – плита; 12 – упорне нерухоме кільце турбобура; 13 – хомут; 14 – стяжка; 15 – перехідник долота; 16 – долото.

Рисунок 5.13 – Схема роторно-турбінного бура і РТБ

14 Робоча характеристика турбіни турбобура

15 Робоча характеристика турбобура

Робота турбіни характеризується частотою обертання вала, моментом, потужністю, перепадом тиску і коеф корисної дії. Залежність цих параметрів від частоти обертання при постійній об’ємній витраті визначає характеристику турбіни.

При макс потужності режим – екстремальний; при макс ККД – оптимальний; при М=0 і н=макс – холостий хід, при м=макс і н=0 – гальмівний режим.

1 9 Характеристика гвинтового вибійного двигуна

Головною характеристикою двигуна є залежність моменту від визначаючого параметру. В об’ємних двигунах крутний (обертовий) момент залежить від перепаду тиску в двигуні. Тому робоча характеристика гвинтового двигуна подається як залежність перепаду тиску, швидкості обертання вихідного вала, потужності і коефіцієнта корисної дії від моменту опору, який долає вал двигуна при його різному навантаженні.

a-режим холостого хода (М=0, n=max) б-оптимальний режим (_г=max); в-екстремальний (ефективний) режим (N=max), г-гальмівний режим (n=0,M=max).

На характеристиці можна виділити режим холостого ходу, оптимальний, екстремальний або ефективний і гальмівний режими. Режим холостого ходу спостерігається при відсутності моменту на вихідному валу. При цьому режимі відбувається запуск двигуна. Частота обертання вала в холостому режимі максимальна.

Режим, що відповідає максимуму коефіцієнта корисної дії, називається оптимальним.

Режим максимальної потужності називають екстремальним або ефективним. У гвинтових вибійних двигунів екстремальний і оптимальний режими не співпадають. Зона стійкої роботи двигуна знаходиться між оптимальним і екстремальним режимами. У цій зоні швидкість обертання вала двигуна перевищує на 20-25% номінальну.

Збільшення навантаження на долото після досягнення екстремального режиму призводить до гальмування вала двигуна і різкого погіршення його характеристик.

Характер зміни і від моменту при будь-якій витраті промивальної рідини залишається приблизно однаковим.