2.5. Выбор и обоснование типа забойного двигателя

В разделе 2.1. был выбран турбинный способ бурения. Выбор забойного двигателя производится в зависимости от конструкции скважины, глубины и геологических условий проводки скважины.

Выбираемый забойный гидравлический двигатель должен отвечать следующим требованиям:

• вращающий момент двигателя при его работе в условиях наибольшей мощности и КПД должен быть достаточным для вращения долота при заданной осевой нагрузке;

• диаметр и жесткость забойного двигателя должны соответствовать КНБК для достижения заданной траектории скважины;

• подача насосов, при которой двигатель работает в заданном режиме, должна удовлетворять условиям промывки скважины.

При выборе турбобура необходимо брать во внимание диаметр долота и номинальный момент на валу.

Диаметр гидравлического забойного двигателя определяется из условия:

D_тб = 0,9 ∙ D_д, мм (2.18)

где D_д – диаметр долота, мм.

Рассчитывается диаметр турбобура на интервале бурения от 0 до 905 метров по формуле (2.18):

D_тб = 0,9 ∙ 295,3 = 265,7 мм;

Рассчитывается диаметр турбобура на интервале бурения от 300 до 1390 метров по формуле (2.18):

D_тб = 0,9 ∙ 215,9 = 194,3 мм.

Номинальный крутящий момент (М_кр) на долоте рассчитывается по формуле:

М_кр = М_уд ∙ G_ос, (2.19)

где М_уд – удельный момент на долоте, Н∙м / кН;

G_ос – осевая нагрузка на долото, кН.

М_уд = θ ∙ 1,2 ∙ D_д, (2.20)

где θ – опытный коэффициент, для шарошечных долот θ равен 1 Н∙м / кН;

D_д – диаметр долота, см.

Рассчитывается номинальный крутящий момент на долоте для интервала от 0 до 905 метров по формулам (2.19), (2.20):

М_уд = 1 ∙ 1,2 ∙ 29,53 = 35,436 Н∙м / кН;

М_кр = 35,436 ∙ 74 = 2622,26 Н∙м.

Рассчитывается номинальный крутящий момент на долоте для интервала от 905 до 1740 метров по формулам (2.19), (2.20):

М_уд = 1 ∙ 1,2 ∙ 21,59 = 25,908 Н∙м / кН;

М_кр = 25,908 ∙ 184 = 4767 Н∙м.

По полученным выше значениям выбираем турбобуры для соответствующих интервалов бурения.

Так как при бурении будут использоваться гидромониторные долота, следовательно, выбираются турбобуры шпиндельные, секционные потому что они выдерживают большие перепады и в них меньше потерь промывочной жидкости через уплотнительные элементы.

В соответствии с ГОСТ 26673-90 для бурения интервала под кондуктор будет использоваться турбобур 3ТСШ – 240, а для бурения интервала под эксплуатационную колонну 3ТСШ1 – 195.

Технические характеристики гидравлических забойных двигателей приведены в табл. 2.3.

Таблица 2.3 - Характеристика забойных гидравлических двигателей

Технические характеристики	Забойный двигатель
	3ТСШ – 240	3ТСШ1 – 195
Расход промывочной жидкости, л/с	32	30
Частота вращения вала, об/мин	420	400
Крутящий момент на валу, Н∙м	2500	1300
Перепад давления, МПа	5	3,5
Длина, мм	23550	25905
Масса, кг	5980	4850
Присоединительная резьба: к долоту к бурильной колонне	3 – 147 3 – 171	3 – 121 3 – 147