21.Турбобуры.

Турбобур - забойный гидравлический двигатель.

Для бурения скв. в различных геолог. условиях. Осн. часть-турбина. Состоит из более 100 одинаковых ступеней. Каждая ступень состоит из двух частей: ротора и статора. Турбобуры выпускаются: односекционные бес шпиндельные, односекционные шпиндельные, 2хсекцион. шпиндельные и 3зсекцион. шпиндельные.

В рабочих колес турбобура гидр. Энергия бур. р-ра движущегося под давлением превращается в мех. энергию вращающегося вала связанного с долотом. Турбобуры ЗТСШ1 предназначены для бурения вертикальных и наклонно-направленных скважин. Осевая опора в этих турбобуpax вынесена в отдельную шпиндельную секцию (шпиндель), что позволяет заменять узел быстроизнашивающейся осевой опоры непосредственно на буровой.

В настоящее время машиностроительные заводы выпускают следующие типоразмеры турбобуров: ЗТСШ1-172, ЗТСШ1-195, 3TСШ1-195ТЛ, ЗТСШ1-240. Перед транспортировкой их разбирают на отдельные секции и собирают на буровой перед спуском турбобура в скважину.

В турбинных секциях устанавливают ступени турбин (статоры 11, роторы 12) и равномерно распределенные по длине вала средние опоры 7 с втулками (рисунок 1). В каждой турбинной секции (в ее верхней части) установлено по три ступени проточной предохранительной резинометаллической пяты 9 (подпятники, диски и кольца пяты) с осевым зазором, на 2 мм меньшим осевого зазора (люфта) в турбине. Предохранительная пята предназначена для предотвращения посадки роторов турбины на статоры (посадка роторов на статоры может быть при некачественной регулировке осевых зазоров в турбине или при износе осевой опоры шпинделя сверх допустимой величины).

Положение роторов относительно статоров в турбинных секциях определяется регулировочным кольцом 13, устанавливаемым между соединительным переводником 14 и нижним статором. Регулировочное кольцо 13 подбирается такой высоты, чтобы при перемещении вала под нагрузкой сверху вниз и снизу вверх между роторами и статорами сохранялось необходимое распределение осевых зазоров.

Не вращающиеся детали в корпусе 10 турбинной секции (статоры, подпятники предохранительной пяты, средние опоры и кольца 6, 8, 13 и 19) закрепляются при помощи конических резьб соеди­нительного 14 и промежуточного 2 переводников. Роторы, втулки средних опор, диски и кольца предохранительной пяты, кольца 5, 16, 17,18 и 20 закреплены на валу турбинной секции верхней конусно-шлицевой полумуфтой 3.

Валы 4 турбинных секций и вал шпинделя 32 (рисунок 2) соединяются при помощи конусно-шлицевых муфт, каждая из которых состоит из двух полумуфт - нижней 15 (присоединяемой при помощи конической резьбы к нижней части вала турбинной секции) и верхней 3 (в отличие от верхних полумуфт на валах турбинных секций по­лумуфта на валу шпинделя имеет окна для прохода промывочной жидкости). Полумуфта 3 закрепляет детали на валу шпиндельной секций при помощи конической резьбы с внутренним упорным торцом. Турбинные секции

Корпуса турбинных и шпиндельной секций соединяются переводниками 2, 14 при помощи

конической резьбы. Переводники 2 имеют выточку (шейку) под хомут для соединения секций в турбобур на буровой. Для присоединения колонны бурильных в верхней турбинной секции турбобура ЗТСШ1 установлен переводник 1.В шпинделе турбобура ЗТСШ1 (рисунок 2) применена резинометаллическая пята-сальник 27. Сверху и снизу от нее размещены резинометаллические нижние опоры 23 с втулками. Не вращающиеся детали в корпусе 26 шпинделя (втулки 21, 24, 29, нижние опоры, наружные кольца пяты и подпятники, регулировочное кольцо 30) закреплены по торцам промежуточным переводником и ниппельной гайкой 31 при помощи конических резьб.

Шпиндельная секция

Вращающиеся детали на валу 32 шпинделя (диски пяты и внутренние кольца пяты, втулки нижних опор, кольца 22, 28, уплотнительные кольца, проставочная втулка 25) закреплены между упорным торцом на валу шпинделя и полумуфтой 3. На нижнем конце вала шпинделя установлен переводник вала 33 для присоединения долота.

Причина неисправности	Факторы, вызывающие необходимость ремонта
Износ осевой опоры (пяты)	Естественный выход из строя вследствие работы под нагрузкой в абразивной среде
Износ турбин	Нарушение взаимной неподвижности статоров и роторов, загрязнённость бурового раствора, повышенная реакция от забоя
Засорение ГЗД шламом	Отсутствие фильтров в бурильной колонне, низкое качество очистки бурового раствора, недостаточная по времени промывка скважины после бурения
Двигатель не запустился на буровой	Неправильная регулировка секций и шпинделя, недостаточная подача насосов (утечки в бурильных трубах, в системе), некачественная сборка секций (закрепление систем шпинделя при слишком большом усилии), присоединение на буровой секции турбобура в неправильном порядке
Износ радиальных опор, поломка опор в месте приварки ребер	Непрямолинейность вала или корпуса, низкое качество сварки, износ деталей радиальных опор
Отвинчивание (ослабление) шпинделя, ниппеля, переводника	Профиль резьб или натяг резьбового соединения не соответствует техническим условиям, закрепление резьбовых соединений при недостаточном моменте, ошибки при определении высоты регулировочного кольца. Заклинивание вала шпинделя в результате разрушения деталей шарикоподшипника или засорение радиальной опоры при транспортировке шпинделя без предохранительных пробок
Отвинчивание или ослабление роторной гайки, полумуфты	Закрепление роторной гайки (полумуфты) при недостаточном моменте, ошибки при определении высоты регулировочного кольца, некачественная резьба, торцовые поверхности деталей непараллельные или не защищены от резины, грязи.
Промыв резьбовых соединений	Не выдержана величина натяга резьбового соединения, не проведены очистка и тщательный осмотр резьб при ремонте; торцовые поверхности резьбовых соединений имели раковины, промытости, вмятины, царапины и небыли защищены; не применялись специальные резьбовые смазки
Поломка вала, корпуса, переводника, полумуфт	Нарушение технологии термообработки на заводе; отсутствие контроля дефектоскопией на заводе и в ремонтном цехе для определения возможных трещин; не зачищены царапины, неглубокие трещины, выбоины; перегрузка в ходе бурения; зашламование нижних секций; заклинивание долота