1.1.3 Основні типи турбобурів

Різноманітність гірничо-геологічних умов, в яких працюють турбобури, зумовили необхідність створення великої кількості різних конструктивних різновидів турбобурів, які відповідають вимогам технології буріння свердловин в різних умовах. Сучасні турбобури випускають з металевими суцільнолитими турбінами, з металевими турбінами точного литва, з металевими граничними турбінами, з гумовометалевою опорою ковзання з привулканізо­ваною гумою, з опорами кочення , з гідрогальмом, з пустотілим валом, з редуктором та інші.

При бурінні свердловин використовують такі основні типи турбобурів:

Односекційні турбобури типу Т12. (рисунок 1.6) випуска­ють із зовнішнім діаметром – 240, 195, 172 мм.

1 – перехідник вала; 2 – вал; 3 – ніпель; 4 – упор; 5 – ротор;

6 – статор; 7 – середня опора; 8 – роторна гайка;

9 – контргайка; 10 – корпус; 11 – перехідник

Рисунок 1.6 – Схема турбобура Т12М3Б-240

Турбобури Т12 – призначені для буріння вертикальних та похилоскерованих свердловин глибиною до 2000 м, долотами різних типів і серій діаметрами 190,5–393,7 мм, а також для комплектації роторно-турбіних та реактивно-турбіних бурів діаметрами 394–640 мм. Кількість ступенів турбін 100-120.

Односекційні турбобури типу ТНК з незалежним кріпленням ротора призначені для комплектування роторно-турбіних і реактивно-турбіних бурів діаметром 640мм і більше, а також для буріння вертикальних та похилоскерованих свердловин долотами різних типів і серій діаметром 215,9 мм і більше.

Турбобури ТНК-240 і ТНК-195 мають пустотілі вали з прохідним діаметром відповідно 90 і 62 мм. Це дозволяє проводити геофізичні вимірювання всередині турбобура, а також в аварійних випадках опускати торпеду безпосередньо до долота. На верхньому кінці вала є діафрагма, яка руйнується при необхідності проведення таких робіт.

Турбобури ТНК, які призначені для агрегатів РТБ, мають на зовнішній поверхні корпусу опорне кільце, для передачі осьового навантаження на долото з допомогою вантажів-обважнювачів. Турбобур ТНК можна використовувати як самостійний односекційний турбобур, і як нижню секцію серійного секційного турбобура відповідних розмірів.

Конструктивна особливість турбобурів ТНК полягає у заміні осьового торцевого стиснення всього пакета роторів на валі з допомогою роторної гайки на незалежне кріплення кожного ротора турбіни з допомогою ексцентричного кріплення. Це дозволяє зменшити осьовий зазор турбобура до 10 мм і збільшити кількість ступенів турбін у секції, а також збільшити міжремонтний період роботи турбобура внаслідок полегшення умов роботи осьової опори.

Секційні турбобури типу ТС (рисунок 1.7). Складаються з двох, трьох або більше секцій, які з’єднані між собою послідовно. Призначені для буріння глибоких вертикальних і похилоскерованих свердловин при температурах не вище 120 ºС. Секційні турбобури типу ТС доставляють на свердловину у вигляді окремих секцій і збирають у процесі спуску. Корпуси секцій з’єднують між собою замковими різьбами, а їхні вали з допомогою конусно-шліцевих (або конусно-фрикційних) півмуфт, закріплених на валі різьбою або гладким конусом.

Крутний момент від валів верхніх секцій до валів наступних секцій передається через конусно-шліцеві півмуфти. Нижня секція виконана так, що вона може використовуватися самостійно.

І – нижня секція; ІІ – верхня секція;

1 – перехідник вала; 2 – вал; 3 – ніпель; 4 – упор; 5, 16 – ротор;

7, 18 – середня опора; 8, 19 – роторна гайка; 9 – контргайка;

10, 21 – корпус; 11 – перехідник; 12 – нижня півмуфта; 13 – верхня півмуфта; 14 – вал верхньої секції; 15 - зєднувальний перехідник;

20 – ковпак; 22 – перехідник корпусу

Рисунок 1.7– Схема турбобура ТС5Б-240

Відрізняється вона від односекційного турбобура типу Т12 конструкцією верхньої частини вала, яка являє собою конусну поверхню, спряжену з півмуфтою і призначеною для з’єднання з валом другої секції, а також кількістю турбін та опорних комплектів(дисків п’яти, підп’ятників і кілець п’яти) у верхній опорі. Кількість опорних комплектів у верхній опорі збільшено до 18–25 (у односекційного турбобура Т12 – 12 комп­лектів), оскільки верхня опора сприймає сумарні осьові навантаження, що виникають у всіх секціях. Між опорами розміщено, як правило, 80–100 турбін.

Верхня і середні секції цього турбобура відрізняються від нижньої конструкцією вала та відсутністю осьової опори, яка сприймає гідравлічне навантаження і вагу деталей, що обертаються.

Положення роторів відносно статорів у верхній і середній секціях фіксують за допомогою регулювальних кілець турбіни, які встановлюють між з’єднувальним перехідником і турбіною і мають різні висоти.

Систему статорів у корпусах верхньої і середньої секцій закріплюють відповідно за допомогою верхнього перехідника корпусу, який з’єднує турбобур з бурильною колоною, та з’єднувального перехідника цих секцій зі встановленням регулювального кільця різьби певної висоти шляхом їх підбору.

Кількість ступеней турбіни коливається від 200 (у двосек­ційного) до 435 (у чотирисекційного). Секційні турбобури випускають діаметром 104,5–240 мм.

Укорочені турбобури типу 12М3К. Використовують для забурювання нових стволів, буріння дуже викривлених, багатовибійних і горизонтальних свердловин. Кількість ступеней турбіни 30 та 60. Застосування укорочених турбобурів суттєво знижує показники буріння у зв’язку з погіршеними енергетичними параметрами турбобура.

Шпиндельні турбобури типу ТСШ. (рисунок 1.8) Призначені для буріння глибоких вертикальних і похилоскерованих свердловин при температурах до 120 ºС. Шпиндельні турбобури типу ТСШ випускають діаметрами 127–240 мм в одно-, дво- і трисекційному (і більше) виконанні.

Відрізняються від секційних турбобурів тим, що осьова опора, яка належить до найзношуваніших елементів, винесена в окремий вузол – шпиндельну секцію, яка приєднується до нижньої секції турбобура. Досвід експлуатації секційних турбобурів показав неможливість їх використання з гідромоніторними долотами через те, що навіть при незначному перепаді тиску через нижню радіальну опору (ніпель) протікає 10-25 % промивальної рідини.

І – шпиндель; ІІ – нижня секція; ІІІ – середня секція; IV – верхня секція;

1, 11, 12 – вал нижньої секції; 2, 13 - зєднувальний перехідник;

3, 14, 26 – ротор; 4, 15, 27 – статор; 5, 16, 18, 28 – середня опора;

6, 19, 29 – роторна гайка; 7, 21, 31 – корпус; 8, 20, 32, 41 – контргайка;

9, 22, 42 – нижня півмуфта; 10, 33, 43 – перехідник корпусу;

17 – втулка середньої опори; 23 – перехідник корпусу; 24 – вал верхньої секції; 25 – зєднувальний перехідник; 30 – ковпак; 34 – перехідник вала;

35 – вал; 36 – ніпель; 37 – осьова опора; 38 – радіальна опора;

39 – втулка корпусу; 40 – гайка шпинделя

Рисунок 1.8 – Схема турбобура 3ТСШ-240

Шпиндельні турбобури дозволяють значно зменшити втрати промивальної рідини і покращити енергетичні характеристики турбобура, оскільки в них осьова опора винесена в окрему нижню секцію-шпиндель. У шпиндельній секції розміщені непроточні осьові і радіальні опори. Це дозволяє замінювати шпиндель безпосередньо на свердловині без розбирання секцій турбін турбобура. Функції радіальних опор у шпинделі виконують втулки, які облицьовані гумою і встановлені над осьовою опорою і під нею. Над верхньою і нижньою радіальними опорами встановлені сальникові ущільнення валу. Звільнення осьової опори від функції радіальної, а також зменшення витрати рідини, що протікає через неї, підвищує ресурс роботи опорних комплектів.

Використовують шпинделі як з багатоступінчастою гумовометалевою опорою, так і з багатоступінчастою кульовою опорою з встановленням різних сальникових пристроїв, які зменшують просочування промивальної рідини до ніпеля шпинделя.

Застосування шпинделя з кульовою опорою дозволяє турбобуру сприймати підвищені осьові навантаження і ефективніше працювати при малих швидкостях обертання. Такі шпинделі комплектують багатоступінчастими радіально-упорними або упорними кульовими підшипниками на гумових амортизаторах.

До шпинделя приєднують одну( при бурінні на невеликих глибинах), дві, три або чотири послідовно з’єднані турбінні секції, конструкції яких аналогічні до конструкцій верхніх секцій секційного турбобура. Загальна кількість турбін сягає 100–450. Принцип з’єднання турбінних секцій між собою і приєднання до них шпинделя аналогічний з’єднанню секцій у секційних турбобурах.

Шпиндельні турбобури виготовляють як зі звичайними турбінами, так і з турбінами точного литва (у шифрі букви ТЛ).

Шпиндельний турбобур ЗТСША-195ТЛ призначений для буріння глибоких вертикальних і похилоскерованих свердловин алмазними долотами. Він укомплектований спеціальною високообертовою і високомоментною турбіною, виготовленою методом точного литва. У шпиндельній секції турбобура ЗТСI-195ТЛ передбачений вузол лабіринту, який запобігає проникненню у гумовометалеву осьову опору великих абразивних частинок.

Турбобури односекційні зі вставним шпинделем типу ТВШ призначені для комплектації роторно-турбінних і реактивно-турбінних бурів діаметром 394 мм і більше (рисунок 1.9).

Турбобури ТВШ використовують або самостійно, або як нижню секцію будь-якого серійного секційного турбобура відповідного розміру.

1 - вал; 2 - корпус; 3 - статор; 4 – ротор

Рисунок 1.9- Схема турбобура односекційного із вставним шпинделем типу ТВШ

У турбобурах типу ТВШ турбінна і шпиндельна секції розміщені у загальному корпусі стандартної довжини. Кількість турбін у порівнянні з турбобуром ТСШ скорочується на 6%, а загальна довжина турбобура зменшується на довжину шпиндельної секції. Це запобігає відвертанню шпинделя у процесі буріння та поломці верхнього кінця шпинделя, що трапляється у серійних шпиндельних турбобурах. Вали турбінної та шпиндельної секції з’єднуються з допомогою рознімної муфти ексцентрикового типу.

Секційні шпиндельні турбобури з плаваючими статорами типу ТПС призначені для буріння глибоких вертикальних і похилоскерованих свердловин при температурі не вище 90 °С. Турбобури типу ТПС випускають діаметром 105; 172; 195 мм та вміщують три турбінних і одну шпиндельну секції.

Турбобури типу ТПС виконані за новою конструктивною схемою, в якій система деталей в корпусі турбінної секції незакріплена стисненням осьовою силою і має можливість осьового переміщення на 100-150 мм вздовж корпусу разом із валом секції і деталями, закріпленими на ньому.

Для цього в корпусах турбінних секцій є шпоночний паз. Статор турбіни виготовлений з полімерного матеріалу і має вигляд незамкнутого кільця з кільцевою пружиною на внутрішньому ободі. Від провертання під дією реактивного моменту в корпусі секції статора утримуються підпружиненими шпонками, що взаємодіють зі шпоночним пазом, а також силами тертя від дії сил пружності кільцевої пружини. Ротори турбіни забезпечені привулканізованими кільцевими елементами, які можуть взаємодіяти з кільцевими пружинами статорів, що виключає контакт вінців ротора і статора, їх зношування та руйнування.

У шпиндельній секції розміщені багатоступінчаста амортизована кульова опора кочення та лабіринтні ущільнення дросельного типу. У нижній частині шпинделя встановлена радіальна гумовометалева опора.

Основні експлуатаційні переваги турбобурів типу ТПС:

• суттєво подовжений міжремонтний період роботи турбінних і шпиндельних секцій;

• виключається найскладніша операція збирання турбобура - регулювання турбін;

• покращена енергетична характеристика турбобура, а саме: зменшення швидкості обертання вала, збільшення моменту за рахунок підвищення середнього діаметра турбін і кількості ступенів, зменшення перепаду тиску на турбіні;

• виключається можливість осьового зносу турбіни в результаті посадки ротора на статор при несвоєчасній заміні шпинделя турбобура.

Шпиндельні турбобури практично витіснили секційні турбобури типу ТС

Високомоментні турбобури, або турбобури з падаючою лініє тиску, або турбобури укомплектовані граничними турбінами, або турбобури типу А. Призначені для буріння глибоких вертикальних і похилоскерованих свердловин з використанням обважнених промивальних рідин при температурі понад 120 °С.

Всі модифікації цих турбобурів (А, АШ, АГТШ) відрізняються від розглянутих вище турбобурів застосуванням турбін особливої конструкції, які дозволяють одержати при постійній витраті промивальної рідини ріст перепаду тиску зі збільшенням швидкості обертання вала турбобура.

При зменшенні витрати промивальної рідини через турбіну можна одержати постійний перепад тиску. Регулювати витрату промивальної рідини можна, застосовуючи привод до бурових насосів з м’якою характеристикою (електродвигун постійного струму, дизель з турботрансформатором), або, наприклад, редукційний клапан, який встановлюють над турбобуром у перехіднику спеціальної конструкції. У практиці буріння, в основному, застосовують турбобури з похилою лінією тиску, які працюють при постійній витраті рідини.

Двосекційні турбобури типу А конструктивно виконані так, що нижня секція може застосовуватися самостійно. Вона укомплектована багаторядним радіально-упорним кульовим підшипником, встановленим нижче отвору, через який проми­вальна рідина надходить всередину вала секції (рисунок 1.10).

Від промивальної рідини опора захищена торцевим сальником. Для сприйняття радіальних навантажень між турбінами встановлені три-чотири однорядні кульові підшип­ники. Всього в нижній секції розміщено 100 турбін.

Верхня секція приєднується до нижньої так само, як у секційних турбобурів. Конструктивно вона виконана аналогічно верхній секції секційних турбобурів, але замість гумовомета­левих радіальних підшипників між турбінами встановлено чотири-шість однорядних радіальних кульових підшипників. Всього у верхній секції розміщено близько 120 турбін.

Турбобури типу АШ виготовляють діаметром 164-240 мм і складаються з двох або трьох турбінних і однієї шпиндельної секції. Турбіни цих турбобурів мають похилу до гальмівного режиму лінію перепаду тиску, а шпинделі укомплектовані багаторядним упорно-радіальним кульовим підшипником.

1 – перехідник до верхньої секції; 2 – шліцева півмуфта; 3 – деталі кріплення(гайка, ковпак, контргайка); 4-регулювальне кільце; 5- статор;

6 - ротор; 7 - однорядний радіальний кульовий підшипник; 8 - корпус;

9 - втулка вала; 10 - втулка корпуса; 11 - торцевий сальник; 12 - багато­рядний радіально-упорний кульовий підшипник; 13 - ніпель; 14 - вал

Рисунок 1.10 — Схема нижньої секції двосекційного високомоментного турбобура

Конструктивна особливість турбобурів типу АШ полягає в тому, що вони виконані з незалежною підвіскою вала турбінної секції, тобто кожна секція має свою осьову опору - багаторядний упорно-радіальний кульовий підшипник у верхній частині вала. По всій довжині вала розміщені ступені турбін і гумовометалеві середні опори. З’єднання валів турбінної і шпиндельної секції здійснюється з допомогою півмуфт із квадратним перерізом. Все це виключає необхідність регулювання секції залежно від приєднувальних розмірів розташованої нижче секції.

Турбобури з гідрогальмом шпиндельні типу АГТШ. Призначені для буріння вертикальних і похилоскерованих свердловин при температурі понад 110 С. Турбобури типу АГТШ випускають діаметрами 164-240 мм і складаються з турбінних секцій та шпинделів. Виготовляють їх на базі шпиндельних турбобурів типу АШ. Відрізняються від турбобурів типу АШ наявністю трьох турбінних секцій, з яких дві секції мають 210-240 ступенів турбін з похилою лінією тиску і одна –130-150 ступенів турбін, лопатки статорів і роторів яких сконструйовані так, що в них частина гідравлічної потужності витрачається на гальмування вала турбобура. Змінюючи співвідношення кількості ступенів робочих турбін і турбін гідродинамічного гальмування, можна зменшити швидкість обертання вала турбобура.

Ступені гідрогальма виділені в окрему секцію, розташовану під турбінною і з’єднані з нею так само, як і турбінні між собою.

Момент, що споживається гідрогальмом, зростає пропорційно швидкості обертання вала турбобура та кількості ступеней гідрогальмування. Установка секцій гідрогальма робить лінію моменту турбіни крутішою, зменшує швидкість обертання на холостому режимі і зміщує область оптимальних режимів в сторону менших обертів. Проте коефіцієнт корисної дії таких турбобурів значно нижчий, ніж аналогічних без гідрогальма.

Турбобури для відбору керна або колонкові турбобури типу КТД (колонкові турбодолота). Призначені для буріння свердловин з відбором керна, без піднімання бурильної колони.

Турбобури для буріння з відбором керна відрізняються від односекційних типу Т12 тим, що в них вал, до якого через перехідник приєднується бурильна головка, пустотілий, а осьова опора розташована в нижній частині вала (рисунок 1.11). Всередині пустотілого вала розміщується зйомний керноприймач.

Турбобур КТДЗ (рисунок 1.12) має осьову опору, яка складається з 10 комплектів гумовометалевих підшипників тертя з проточними підп’ятниками, 90 ступенів турбін і дві гумовометалеві радіальні опори.

У турбобура КТД4 осьова гумовометалева опора змонтована в нижній частині вала, збільшені діаметр вала і кількість ступенів турбіни. У результаті такі турбобури дозволяють відбирати керн більшого діаметра, при кращих експлуатаційних показниках, завдяки збільшенню крутного моменту на валу.

1 - головка керноприймача; 2 - опора для підвіски керноприймача;

3 - розпірна втулка; 4 - зйомний керноприймач;

5 - пустотілий вал; 6 - клапан; 7 - перехідник для приєднання бурильної головки; 8 - перехідник керновідривача; 9 - бурильна головка

Рисунок 1.11 – Схема односекційного колонкового турбобура

1 – перехідник корпусу; 2 – керноприймач; 3 – вал; 4 – корпус; 5 – ротор;

6 – статор; 7 – ліхтар; 8 – ніпель; 9 – перехідник вала

Рисунок 1.12 – Схема колонкового турбодолота КТД3-269/48

Турбобур КТД4С конструктивно виконаний аналогічно дво­секційному турбобуру типу ТС. Завдяки наявності двох секцій, цими турбобурами можна відбирати керн довжиною до 7 м (односекційним – до 4 м). Осьова гумовометалева опора (30 ком­плектів) розміщена в нижній частині вала нижньої секції, яка має 124 ступені турбіни, між якими встановлені 4 радіальні гумовометалеві підшипники.

Вали секцій з’єднуються з допомогою пустотілих конусно-шліцевих півмуфт, а корпуси – за допомогою перехідників. Верхня секція колонкового турбобура має 167 ступенів і 5 радіальних гумовометалевих опор.

Колонкові турбобури випускають діаметром 172, 195 і 240 мм та використовують з бурильними головками різних типорозмірів.

Турбобури для буріння похилих свердловин типу ТО, ШО. Призначені для буріння інтервалів зміни напрямку похилих свердловин за зенітним кутом і азимутом, а також для забурювання нових стволів в аварійних ситуаціях або за технологічними вимогами спорудження свердловин.

Застосування для буріння похилих свердловин укорочених турбобурів типу Т12МЗК дозволяє одержати високі темпи набору кривизни, але при цьому суттєво зменшуються показники буріння у зв’язку з погіршенням енергетичних показників турбобура. Тому було створено декілька конструкцій турбобурів-відхилювачів типу ТО. Турбобури-відхилювачі типу ТО складаються з турбінної секції і шпиндельної секції. Корпуси секцій з’єднані з допомогою кривого перехідника з кутом викривлення , а вали шарнірною муфтою, що дозволяє передавати момент від валів з перекошеними осями. У турбобурах типу ТО використовують турбінну секцію від турбобурів ТС, у верхньому перехіднику якої розміщений вузол орієнтації, а в секції відхилювача змонтовані осьова і радіальна опори від турбобура Т12МЗ.

У турбобурах-відхилювачах типу ТО2 (рисунок 1.13) корпуси турбінної і шпиндельної секцій з’єднані з допомогою кривого перехідника з кутом викривлення , а вали цих секцій – з допомогою одинарного шарнірного з’єднання з двох півмуфт. Турбобури типу ТО2 мають спеціальну турбінну секцію, яка має суттєві відмінності від турбінних секцій турбобурів типу ТСШ і АШ.

1 – проміжний перехідник; 2, 15 – півмуфти; 3, 4, 12, 18, 19, 24 – регульо­вальні кільця; 5, 7 – верхній і нижній ліхтарі; 6, 22 – багаторядні упорно-радіальні кульові підшипники; 8 – статор; 9 – ротор; 10 – середня опора; 11, 13 – корпус і вал турбінної секції; 14, 16 - зєднувальний і кривий перехідники; 17 – шарнірне зєднання; 20 – нижня опора; 21 – ступені пяти-сальника; 23, 26 – корпус і вал шпиндельної (відхиляючої) секції;

25 – ніпельна гайка; 27 – перехідник вала

Рисунок 1.13 – Схема турбобура типу ТО2

Шпиндель-відхилювач типу ШО монтується замість звичайного шпинделя, і є осьовою опорою турбобура, виконаною окремим вузлом, викривленим під певним кутом відносно осі турбобура. Експлуатується шпиндель-відхилювач із секційним турбобуром, у якого робоча частота обертання не перевищує 500 об/хв.

Турбобури-відхилювачі випускають діаметром 172,195 і 240 мм.

Редукторні турбобури типу ТР. Призначені для буріння вертикальних, похилоскерованих і горизонтальних свердловин, у тому числі з відбором керна, при високих температурах (до 300 °С) і тисках (до 25 МПа). Редукторний турбобур складається з турбінних секцій, редуктора та шпинделя (рисунок 1.14).

а – загальний вигляд; б – редуктор-вставка;

І – турбінні секції; ІІ, IV – опорний вузол; ІІІ – редуктор-вставка;

V – долото;

1 – верхній вал; 2 – планетарна передача; 3 – корпус; 4 – вихідний вал

Рисунок 1.14 – Схема турбобура редукторного типу ТР

Редуктор турбобура призначений для зменшення швидкості обертання і підвищення крутного моменту на вихідному валу. Редуктор виконаний у вигляді окремого вузла і містить: дворядну зубчасту планетарну передачу з косозубим зачепленням, яка здатна передавати момент понад 10 кНм; вхідний та вихідний вали з несучими опорами; систему мастилозахисту, яка включає ущільнення торцевого типу і лубрикатор, для компенсації можливих витоків мастильних матеріалів у процесі експлуатації та стабілізації тиску в мастило-заповненій порожнині.

Редукторні турбобури дають можливість зменшити швидкість обертання вихідного вала пропорційно передаточному числу редуктора і змінити лінію моменту турбіни, придавши їй круте падіння. Коефіцієнт корисної дії редукторного турбобура дещо нижчий .

Промивальна рідина поступає в пустотілий вал шпинделя по кільцевому зазору між корпусом мастило заповненої камери і кожухом редуктора – вставки. Збирання необхідних варіантів редукторних турбобурів здійснюють безпосередньо на свердловині, залежно від технологічних вимог буріння свердловин. Якщо редуктор не потрібний, то турбобур збирають з турбінних і шпиндельних секцій. Редукторні турбобури виготовляють діаметрами 142,145,178, 195 і 240 мм.

Турбобури з обертовим корпусом типу ТВК. Турбобури з обертовим корпусом мають пустотілий вал. В цих турбобурах промивальна рідина розділена на два паралельних потоки. Один з них з витратою подається в турбіну, а другий з витратою протікає через пустотілий вал і насадки гідромоніторного долота. Сумарна витрата промивальної рідини, поданої до вибою свердловини рівна сумі витрат:

.

Даний турбобур можна використовувати у варіанті, коли обертається корпус, або за звичайною схемою, коли обертається вал. В першому випадку вал з’єднаний з бурильною колоною, а корпус з долотом. В другому випадку турбобур перевертають і корпус через перехідник з’єднують з бурильною колоною, а вал з долотом. В цьому випадку осьова опора буде поблизу долота.

Експлуатація турбобурів з обертовим корпусом типу ТВК за схемою обертання корпуса виявила суттєві вади, зокрема : великі втрати моменту на його обертання, надмірну спрацьованість корпусу . Тому надійнішим є використання таких турбобурів у варіанті коли обертається вал.

Роторно-турбінні і реактивно-турбінні бури (РТБ). Призначені для буріння свердловин діаметром від 394 мм до 5000 мм. Складаються з двох або більше турбобурів паралельно з’єднаних за допомогою вантажів-обважнювачів, стяжок і траверс, в монолітно-напружну систему. Приєднані до валів турбобурів долота руйнують породу вибою свердловини за рахунок планетарного руху. Обертання РТБ довкола осі свердло­вини здійснюється за рахунок реактивних сил, що виникають при роботі турбобурів (при мм) або за рахунок сил реакцій вибою і примусового обертання агрегата з поверхні через бурильну колону (при мм). Виніс вибуреної породи здійснюють циркулюючим потоком промивальної рідини, що подається у бурильну колону і РТБ не двома, як при звичайному бурінні, а трьома буровими насосами.

Роторно-турбінні бури І РТБ (рисунок 1.15) призначені для буріння вертикальних свердловин діаметром 394-640 мм.

Роторно-турбінний бур складається з двох паралельно з’єднаних між собою турбобурів в одну монолітну конструкцію. По довжині бур може мати армовані ребра, які калібрують ствол свердловини, а незначний зазор між поперечними габаритами бура і стінками свердловини практично виключає утворення різких перегинів і обмежує викривлення ствола.

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 1.15 – Схема роторно-турбінного бура І РТБ

Промивальна рідина розподіляється в траверсі по турбобурах і призводить до обертання валів з долотами. Після запуску турбобурів ротором обертають бурильну колону та бур, опускають бур на вибій, створюють осьове навантаження на долото і руйнують породу при планетарному русі бура. Залежно від умов буріння частота обертання бура становить 10-120 об/хв.

Реактивно-турбінні бури ІІ РТБ призначені для буріння вертикальних свердловин діаметром 760-5000 мм. Реактивно- турбінні бури складаються з 2-4 турбобурів і за конструкцією аналогічні бурам І РТБ. Їх комплектують турбобурами Т12 РТ – 240, ТВШ – 240 і ТНК – 240.

Конструктивна відмінність односекційного турбобура Т12РТ-240 від базового Т12МЗБ-240 полягає у наявності на зовнішній поверхні корпусу напресованого упорного кільця для переда­вання осьового навантаження на долото з допомогою вантажів - обважнювачів агрегату РТБ та меншою (12 замість 18) кількістю ступенів осьової гумовометалевої опори.

При діаметрах 760 мм і більше в процесі буріння такими бурами виникають реактивні сили, достатні для їх обертання. Залежно від розбурювання порід частота обертання бура становить 3–20 об/хв.