10. Винтовые забойные двигатели: классификация, принцип действия.

Винтовые забойные гидравлические двигатели подразделяются на следующие двигатели:

общего назначения;

для наклонно направленного и горизонтального бурения;

для отбора керна;

для ремонта скважин;

с разделенным потоком;

многомодульные.

Классификация винтовых забойных двигателей :

по кратности действия рабочих органов;

по кинематике рабочих органов;

по конструктивной компоновке;

по конструкции силовой секции;

по характеру распределения потока рабочей жидкости;

по конструкции ротора рабочих органов;

по конструкции узла соединения ротора и вала шпинделя;

по конструкции шпинделя;

по конструкции вала шпинделя;

по типу осевой опоры в шпинделе;

по конструкции уплотнения вала шпинделя;

по назначению;

по наружному диаметру;

по термостойкости;

по частоте вращения выходного вала;

по типу механизма искривления;

по роду рабочего агента;

по типу зацепления профилей рабочих органов.

По принципу действия ВЗД являются объемной (гидростатической) машиной, многозаходные рабочие органы которой представляют собой планетарно-роторный механизм с внутренним косозубым зацеплением.

Выпускаемые в России ВЗД общего назначения выполняются по единой схеме, имеющей:

неподвижный статор,

вращающийся ротор, соединяемые со шпинделем.

11. Бурильная колонна, назначение, состав.

Бурильная колонна (далее БК) соединяет долото (или забойный двигатель и долото) с наземным оборудованием (вертлюгом).

Бк предназначена для следующих целей:

· передачи вращения от ротора к долоту;

· восприятия реактивного момента забойного двигателя;

· подвода бурового раствора к ПРИ и забою скважины;

· создания нагрузки на долото;

· подъема и спуска долота;

· проведения вспомогательных работ (проработка, расширение и промывка скважины, испытание пластов, ловильные работы и т.д.).

БК состоит из свинченных друг с другом ведущей трубы, бурильных труб и утяжеленных бурильных труб (УБТ). Верхняя часть БК, представленная ведущей трубой, присоединяется к вертлюгу с помощью верхнего переводника ведущей трубы и переводника вертлюга. Ведущая труба присоединяется к первой бурильной трубе с помощью нижнего переводника ведущей трубы, предохранительного переводника и муфты бурильного замка. Бурильные трубы свинчиваются друг с другом бурильными замками, состоящими из муфты бурильного замка и его ниппеля или соединительными муфтами. УБТ свинчиваются друг с другом непосредственно. Верхняя УБТ присоединяется к бурильной трубе с помощью переводника, а нижняя привинчивается через переводник к долоту (при роторном бурении) или к забойному двигателю с долотом.

Кроме названных выше элементов в компоновку БК могут включаться калибраторы, центраторы, стабилизаторы, расширители, промежуточные опоры для УБТ, обратные клапаны, фильтры, шламометаллоуловители, амортизаторы, протекторные кольца, средства наклонно-направленного бурения, керноприемные устройства и другое специальное оборудование.

12. Трубы бурильные ведущие, назначение и типы.

Ведущие бурильные трубы представляют собой толстостенную трубу, имеющую в сечении квадратную, шестигранную или крестообразную форму с концентрично расположенным круглым или квадратным отверстием для бурового раствора.

Ведущие трубы конструктивно выполняются в двух вариантах:

1. сборными, составленными из трех деталей

2. цельными.

Трубы бурильные ведущие (сборные), изготовляемые предпочтительно квадратного сечения, включают трубу (штангу), верхний переводник (ПШВ) для соединения ведущей трубы с вертлюгом и нижний переводник (ПШН) для присоединения к бурильной колонне.

Свободный конец верхнего переводника для соединения с вертлюгом снабжен левой замковой резьбой; свободный конец нижнего переводника, предназначенных для соединения с бурильной колонной, имеет правую замковую резьбу.

13. Бурильные трубы, назначение, типы.

Бурильная труба представляет собой бесшовное изделие кольцевого сечения, полученное прокаткой. Между собой трубы соединяются посредством бурильных замков, состоящих из ниппеля и муфты, которые присоединяются к концам бурильной трубы с помощью резьбы или сварки. Свободные концы ниппеля и муфты бурильных замков снабжены крупной конической резьбой. Для предварительного соединения коротких труб используются соединительные муфты.

Назначение труб

Бурильные трубы применяются для спуска в буровую скважину и подъема породоразрушающего инструмента, передачи вращения, создания осевой нагрузки на инструмент, подвода промывочной жидкости или сжатого воздуха к забою.

Бурильные трубы изготовляют четырех типов:

1—с высаженными внутрь концами и муфтами к ним

2 — с высаженными наружу концами и муфтами к ним

3 – с высаженными внутрь концами и коническими стабилизирующими поясками

4 —с высаженными наружу концами и коническими стабилизирующими поясками

14. Утяжеленные бурильные трубы, назначение, типы.

Утяжеленные бурильные трубы предназначены для создания осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент и поддержания колонны бурильных труб в растянутом состоянии. Затяжка и закрепление резьбы - наиболее важный этап сборки замков УБТ (и труб ТБСУ тоже). Действующий в бурильной колонне крутящий момент зависит от глубины, при этом соединения, находящиеся в нижней части бурильной колонны (в колонне труб УБТ), подвергаются наиболее интенсивным динамическим нагрузкам и именно в них должна обеспечиваться затяжка с надлежащим крутящим моментом 

Утяжеленные бурильные трубы по конструкции и назначению делятся на:

1) наддолотные трубы, оба конца которых имеют замковую резьбу муфты.

2) промежуточные трубы, верхний конец которых имеет замковую резьбу муфты, а нижний — замковую резьбу ниппеля.

В соответствии с ведомственной нормалью нефтяной промышленности и 29149 утяжеленные бурильные трубы делятся на два типа:

1) гладкие, с одинаковым наружным диаметром по всей длине;

2) с конусной проточкой.

15. Опорно-центрирующие элементы.

К числу опорно-центрирующих элементов относятся: наддолотный калибратор, стабилизаторы и центраторы.

Центраторы применяют для предупреждения искривления ствола при бурении скважины. Боковые элементы центратора касаются стенок скважины, обеспечивая соосность бурильной колонны с ней. Располагаются центраторы в колонне бурильных труб в местах предполагаемого изгиба. Наличие центраторов позволяет применять более высокие осевые нагрузки на долото.

Стабилизаторы - это опорно-центрирующие элементы для сохранения жесткой соосности бурильной колонны в стволе скважины на протяжении некоторых, наиболее ответственных участков. От центраторов они отличаются большей длиной.

Калибратор - разновидность породоразрушающего инструмента для обработки стенок скважины и сохранения номинального диаметра ее ствола в случае износа долота. В бурильной колонне калибратор размещают непосредственно над долотом. Он одновременно выполняет роль центратора и улучшает условия работы долота.

Наддолотный амортизатор (забойный демпфер) устанавливают в бурильной колонне между долотом и утяжеленными бурильными трубами для гашения высокочастотных колебаний, возникающих при работе долота на забое скважины. Снижение вибрационных нагрузок приводит к увеличению ресурса бурильной колонны и долота.