книги из ГПНТБ / Фоменко, Ф. Н. Бурение скважин электробуром

Контактная муфта представляет собой резиновое тело, в кото­ ром завулканизированы медные контактные кольца с шинками. Шинки одним концом припаяны твердым припоем к контактному кольцу, другим концом, имеющим гильзовое окончание, — оловянистым припоем к жилам кабеля.

Контактный стержень состоит также из резины, контактных колец и шинок, к которым припаивают жилы кабеля. С целью гарантирования определенного расстояния (4 мм) между токове­ дущими частями и обеспечения электрической прочности резино­ вой изоляции на токоведущие шинки предварительно наносится слой резины марки 123-И толщиной 2—3 мм. Обрезиненная мед­ ная арматура закладывается в прессформы для окончательной вулканизации изделия. Для контактного стержня применяется ре­ зина марки 122, для муфты — марки 123-ІА.'

Физико-механические свойства резин приведены в табл. 14.

Таблица 14

Электрические и физико-механические свойства резиновых смесей, применяемых для изготовления контактных соединений

Контактные кольца муфты (рис. 57, а) имеют продольный раз­ рез, который в процессе изготовления муфты пропаивается оловянистым припоем, чтобы при прессовании резины не нарушить ци­ линдрическую форму контакта. В готовой муфте оловянная пайка разрывается специальным приспособлением, и медное кольцо при­ обретает способность увеличиваться в диаметре вследствие увели­ чения щели в месте разрыва пайки.

120

Контактные кольца стержня (рис. 57, б) имеют бочкообразную» форму; их максимальный диаметр на 0,7. мм больше внутреннегодиаметра контактных колец муфты, поэтому кольца стержня вхо-

Рис. 57. Контактные кольца:

а — муфты; б — стержня.

дят в контактные кольца муфты с натягом 0,7 м. При этом диа­ метр колец муфты увеличивается в результате расширения щели в месте разреза кольца.

Рис. 58. Трехконтактная муфта:

разрез по шинке кольца: a — большого; б — среднего; в — малого.

Для улучшения изоляции между контактами разных фаз на ре­ зиновом стержне имеются кольцевые буртики, которые входят с натягом в муфту, разрывая проводящие мостики. Резиновая муфта в конусной части обжимает основание стержня с натягом 2—3,5 мм, создавая уплотнение.

121

При погружении бурильных труб в скважину уплотнение ка­ бельной муфты и контакт токоведущих колец улучшаются вслед­ ствие действия на муфту гидростатического давления.

На рис. 58 показана трехконтактная муфта, а на рис. 59 — трехконтактный стержень.

в

Рис. 59. Трехконтактный стержень:

разрез по шинке кольца: а — малого; б — среднего; в — большого.

Рис. 60. Двухконтактная муфта.

Рис. 61. Двухконтактный стержень.

Для соблюдения правильного чередования фаз в трехпровод­ ном токоподводе расположение присоединительных гильз М-Б-С (малая—большая—средняя) по окружности на стержнях и муф­ тах должно быть строго определенным и соответствовать порядку, указанному на рис. 58 и 59, если смотреть со стороны гильз.

122

тде С — расстояние между упорным уступом ниппеля и упорным

торцом муфты замка (см. рис. 52).

Наконечники малых контактных колец муфты и стержня должны быть присоединены к одной жиле кабеля, наконечники больших контактных колец муфты и стержня — к другой жиле ка­ беля. Пайка мест соединения бескислотная — оловянистым при-

лоем.

Токоведущие части в месте сращивания изолируются сырой ре­

должна иметь не менее 2000 МОм между фазами и фазами и кор­ пусом (водой), а также выдержать в течение 5 мин испытание изоляции на пробой при напряжении 7000 В и частоте 50 Гц между фазами и между фазами и корпусом (водой, омывающей наружную поверхность муфты, стержня, кабеля, мест сращи­ вания) .

Бурильные трубы и замки

При электробурении применяют бурильные трубы Н114 и Н140 с концами, высаженными наружу, и трубы В127 с концами, выса­ женными внутрь. Причем трубы Н140 выпускают двух определен­ ных длин 11 950 + 50 и 12050 + 50, трубы Н114 — длиной 12000 + ±50 мм. Размеры труб (в мм) приведены в табл. 15.

Резьба бурильных труб выполняется с конусностью 1 : 16; 8 ни­ ток на 25,4 мм; профили и допуски по ГОСТ 631—63.

Трубы В127 имеют ту же трубную резьбу, что и трубы Н114. Бурильные замки для этих труб одинаковые. Для труб Н140 при­

124

меняют замки ЗЭ1-185, для труб Н114 и В127 — ЗЭ1-155. Отлича­ ются они длиной, наличием защитного стакана в ниппеле и суха­ рей для крепления опор кабельной секции, а также наличием фаски на муфтовой части замка в отличие от замков ЗУ (ГОСТ 5286—58), где фаска сделана на ниппеле (рис. 63).

Осевое расстояние от опорной поверхности сухарей до торца ниппеля в замках ЗЭ1-155 составляет 15 мм и в замках ЗЭ 1 - 185—24 мм с допуском ±0,5 мм. Это расстояние определяет пра­ вильное осевое расположение контактных муфт и стержней.

Ведущая труба

Ведущая труба 140X140 мм (рис. 64) изготовляется с проход­ ным сечением 80 мм. Верхняя часть ее заканчивается левой резь­ бой (8 ниток на 25,4 мм, конусность 1:16), на которую навинчен специальный ниппель. Он имеет защитный стакан для предохра­ нения контактного стержня от повреждений и сухари для крепле­ ния кабельной секции. Верхняя резьба ниппеля — замковая левая 3-171 служит для присоединения токоприемника.

муфта, отличающаяся от муфты бурильного замка только верх­ ней резьбой. Нижняя резьба муфты 3-161 служит для присоедине­ ния бурильных труб Н140.

125

к шинкам двухконтактной кабельной муфты, смонтированной в центральном отверстии ствола. При навинчивании токоприемника на ведущую трубу контактная муфта соединяется с контактным стержнем, смонтированным в ниппеле ведущей трубы.

Электрический контакт с контактными кольцами осуществля­ ется постоянно через щетки, установленные в щеткодержателях. По­ следние привинчены к металлическим пластинам, установленным на миканизированных штырях, на которые между пластинами на­ деты изоляционные дистанционные кольца. Каждая из трех пла­

ряемое мегомметром, должно быть не менее 2000 МОм.

Корпус токоприемника необходимо заземлить. Нижнее кон­ тактное кольцо замыкается на ствол токоприемника. Последний рассчитан на длительное действие тока 200 А и кратковременное в 750 А и на рабочее напряжение между кольцами 2000 В. Рабо­ чее давление бурового раствора может быть до 200 кгс/см2. Мак­ симальный вес бурильной колонны, удерживаемой валом токо­ приемника, 200 т. Рабочая скорость вращения вала токоприем­ ника 0—125 об/мин.

В процессе эксплуатации необходимо периодически проводить технический осмотр токоприемника, во время которого следует проверить состояние щеток, контактных колец, переходных контак­ тов и пополнить смазку подшипников.

127

Подготовка и эксплуатация бурильных труб

Эксплуатация бурильных труб при электробурении отличается от эксплуатации их при роторном и турбинном способах монтажом в трубах секций токоподвода. Прежде всего на бурильных трубах необходимо закреплять бурильные замки и измерять расстояние между торцом замковой муфты и ниппелем. В соответствии с этими

Рис. 66. Щетки для смазывания контактных соединений.

размерами должны быть подобраны кабельные секции. Болты, крепящие кабельные секции, следует надежно предохранять от от­ винчивания пружинными шайбами.

Для эксплуатации бурильных труб с кабельными секциями на буровой должны быть некоторые простые приспособления и аппа­ раты:

1)подогреваемый бачок с касторовым маслом;

2)щетка для смазывания контактного стержня (рис. 66, а);

12S

3)щетка для смазывания касторовым маслом контактной муфты (рис. 66, б);

4)шланг от водопровода для промывки контактного стержня

имуфты;

5)металлический подсвечник с продольными отверстиями под рядами труб, при наличии последних с помощью изогнутой трубки, надетой на буровой шланг, можно промывать контактные муфты

в то время, когда труба установлена на подсвечнике (рис. 67); в зимнее время следует устанавливать подсвечник с паровым обо­ гревом;

верять крепления кабельных секций в бурильных трубах и сопро­ тивления изоляции мегомметром на напряжение не ниже 500 В. Измеренное сопротивление изоляции между фазами и каждой фа­ зой относительно земли должно быть не менее 2000 МОм.

Трубы с дефектами в кабельных секциях и креплением их в трубах без пружинных шайб к бурению не допускаются. Во из­ бежание механических повреждений контактных стержней при транспортировке на трубовозе бурильные трубы укладывают