Способы вращательного бурения

Роторное бурение

При роторном бурении вращение долоту передаются от вращающего механизма - ротора, через колонну труб, выполняющих функцию полого вала. Частота вращения устанавливается с пульта управления, крутящий момент на долоте не зависит от оборотов долота, а зависит от нагрузки на долото, свойств пород, износа долота. Преимущества: меньше опасность прилипания, прихвата бурильной колонны, расход - минимальный, регулируемая скорость вращения.

Бурение забойными двигателями

 

ЗАБОЙНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

При бурении нефтяных и газовых скважин применяют гидравлические и электрические забойные двигатели, преобразующие соответственно гидравлическую энергию бурового раствора и электрическую энергию в механическую на выходном валу двигателя. Гидравлические забойные двигатели выпускают гидродинамического и гидростатического типов. Первые из них называют турбобурами, а вторые – винтовыми забойными двигателями. Электрические забойные двигатели получили наименование электробуров.

Турбинное бурение - колонна не вращается и служит каналом для передачи гидравлической энергии на забой. На застопоренный стол ротора через колонну бурильных труб и квадрат передается реактивный крутящий момент от забойного двигателя. Обороты долота изменяются в зависимости от нагрузки на долото и расхода. Турбобур располагается над долотом и преобразует гидравлическую энергию потока бурового раствора в механическую энергию, вращающую долото. Движущийся узел турбобура - гидравлическая турбина состоит из множества одинаковых ступеней, через которые последовательно проходит буровой раствор, и создаваемые вращательные моменты суммируются.

· Турбобуры (диаметры 104-240 мм):

- Односекционные (Т12М3Б, Т13С3Б, Т12РТ)

- Секционные (ТПС, ТНВ, ТКН)

- Секционные шпиндельные (3ТСШ1, 3ТСШ1М1, 3ТСША)

- Секционные с наклонной линией давления (А6Ш, А7ГТШ, А9ГТШ)

- Колонковые турбодолота (КТД3, КТД4)

- Турбобуры-отклонители (ТО)

ТУРБОБУРЫ

Турбобур представляет собой многоступенчатую гидравлическую турбину, к валу которой непосредственно или через редуктор присоединяется долото.

Рис. 3.16. Ступень турбобура

Каждая ступень турбины состоит из диска статора и диска ротора (рис. 3.16).

В статоре, жестко соединенном с корпусом турбобура, поток бурового раствора меняет свое направление и поступает в ротор, где отдает часть своей гидравлической мощности на вращение лопаток ротора относительно оси турбины. При этом на лопатках статора создается реактивный вращающий момент, равный по величине и противоположный по направлению вращающему моменту ротора. Перетекая из ступени в ступень буровой раствор отдает часть своей гидравлической мощности каждой ступени. В результате вращающие моменты всех ступеней суммируются на валу турбобура и передаются долоту. Создаваемый при этом в статорах реактивный момент воспринимается корпусом турбобура и БК.

· Винтовые забойные двигатели (Д, Д1, Д2, Д3, Д5, ДС, ДГ; диаметры –54-240 мм

·