Министерство науки и высшего образования РФФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университетКафедра бурения нефтяных и газовых скважинРеферат по дисциплине «Управление искривлением скважин»на тему «Классификация забойных двигателей, их преимущества и недостатки»Выполнил: ст. гр. ГБз-19-01 Хамидуллин А.Х.Проверил: ассистент Мухаметов Ф.Х.Уфа 2023СодержаниеВведение.................................................................................................................3

1. 
   Классификация забойных двигателей.............................................................4
   
2. 
   Турбобур. Преимущества и недостатки..........................................................6
   
3. 
   Винтовые забойные двигатели. Преимущества и недостатки......................7
   
4. 
   Электробуры. Преимущества и недостатки....................................................8
   

Заключение............................................................................................................9Список использованной литературы.................................................................10ВведениеИдея создания забойного привода долота для проходки скважин базировались прежде всего на возможности эффективного решения следующих задач: снижение аварийности с бурильными трубами за счёт облегчения условий их работы; обеспечение роста показателей работы долот за счёт улучшения использования мощности на разрушение породы. В дальнейшем забойный привод оказался незаменимым инструментом для осуществления проходки искривлённых участков, а также корректировки траектории движения забойной компоновки. В технике бурения известны различные забойные двигатели. Между собой они отличаются как по характеру движения, сообщаемого долоту, так и по виду анергии (рабочего тела), подводимой к двигателю и преобразуемой в нем в механическую работу. В основном это гидравлические и электрические двигатели (электробуры) — погружные вращатели. В бурении на нефть и газ широкое применение нашли гидравлические забойные двигатели (ГЗД), приводящие долота во вращательное движение. С их помощью осуществляется порядка 85 % всей проходки глубоких скважин в России. В настоящее время отечественными машиностроительными заводами выпускаются три вида гидравлических забойных двигателей: турбинные забойные двигатели (турбобуры) различного конструктивного исполнения; винтовые забойные двигатели; турбинно-винтовые забойные двигатели.

1. 
   Классификация забойных двигателей
   

---

В качестве забойных двигателей при бурении используют турбобур, электробур и винтовой двигатель, устанавливаемые непосредственно над долотом.Турбобур - это многоступенчатая турбина (число ступеней до 350), каждая ступень которой состоит из статора, жёстко соединённого с корпусом турбобура, и ротора, укреплённого на валу турбобура. Поток жидкости, стекая с лопаток статора, натекает на лопатки ротора, отдавая часть своей энергии на создание вращательного момента, снова натекает на лопатки статора и т.д. Хотя каждая ступень турбобура развивает относительно небольшой момент, благодаря их большому количеству, суммарная мощность на валу турбобура оказывается достаточной, чтобы бурить самую твёрдую породу.При турбинном бурении в качестве рабочей используется промывочная жидкость, двигающаяся с поверхности земли по бурильной колонне к турбобуру. С валом турбобура жёстко соединено долото. Оно вращается независимо от бурильной колонны.При бурении с помощью электробура питание электродвигателя осуществляется через кабель, укрепленный внутри бурильных труб. В этом случае вместе с долотом вращается лишь вал электродвигателя, а его корпус и бурильная колонна остаются неподвижными.Основными элементами винтового двигателя являются статор и ротор. Статор изготовлен нанесением специальной резины на внутреннюю поверхность стального корпуса. Внутренняя поверхность статора имеет вид многозаходной винтовой поверхности. А ротор изготовляют из стали в виде многозаходного винта. Количество винтовых линий на одну меньше, чем у статора.Ротор расположен в статоре с эксцентриситетом. Благодаря этому, а также вследствие разницы чисел заходов в винтовых линиях статора и ротора их контактирующие поверхности образуют ряд замкнутых полостей - шлюзов между камерами высокого давления у верхнего конца ротора и пониженного давления у нижнего. Шлюзы перекрывают свободный ток жидкости через двигатель, а самое главное - именно в них давление жидкости создаёт вращающий момент, передаваемый долоту.

2. 
   Турбобур. Преимущества и недостатки
   

---

Турбобур – это забойный гидравлический двигатель, преобразующий гидравлическую энергию бурового раствора в энергию вращения выходного вала, связанного с долотом.Турбинный способ бурения скважин, по сравнению с роторным, гораздо более эффективен, так как коэффициент передачи мощности от источника энергии к долоту в нем на порядок выше. Это позволяет ощутимо повысить производительность и, соответственно, ускорить некоторые этапы работы.Допускает использование любых промывочных жидкостей, что также снимает определённые ограничения. С точки зрения безопасности, турбинное бурение несёт меньшую опасность и менее вредит здоровью персонала.Правильный подбор долот и режимов работ – это залог эффективного бурения. Крайне важно найти наиболее оптимальные характеристики, которые позволят максимально рационально задействовать как временные, так и топливные и энергетические ресурсы.При турбинном режиме бурения грамотный подход играет решающую роль. В противном случае, данный способ может оказаться менее эффективным, чем роторный.В зависимости от режима бурения, различают следующие турбобуры:

• 
  односекционные, бесшпендельные;
  
• 
  односекционные, шпиндельные;
  
• 
  духсекционные;
  
• 
  трехсекционные.
  

К преимуществам турбобуров можно отнести такие как: большую механическую скорость, скорость бурения наклонных скважин аналогична вертикальным и постоянные усовершенствования. К недостаткам можно отнести тот факт, что при высокой скорости уменьшается проходка долота. Для того, чтобы увеличить длину рейса, приходится снижать обороты.

3. 
   Винтовые забойные двигатели. Преимущества и недостатки
   

Винтовые забойные двигатели (ВЗД) незначительно отличаются от характеристик современных турбобуров и широко используются для наклонного бурения. Винтовые двигатели относятся к машинам объёмного (гидростатического) действия. Они отличаются низкой частотой вращения при высоком крутящем моменте на валу. По принципу действия ВЗД представляет собой планетарно-роторную гидравлическую машину с внутренним косозубым зацеплением.В сравнении с другими видами забойного привода породоразрушающего инструмента использование ВЗД при бурении и капитальном ремонте скважин имеет значительные технико-экономические преимущества:

---

• 
  низкая частота вращения при высоком крутящем моменте, что обеспечивает эффективную отработку различных типов долот;
  

• 
  небольшой рабочий перепад давления, позволяющий использовать гидромониторные долота при существующем насосном парке;
  
• 
  возможность контроля режимнотехнологических параметров в процессе эксплуатации;
  
• 
  широкий типоразмерный ряд, позволяющий использовать ВЗД в различных технологических операциях;
  
• 
  возможность применение практически любого типа промывочного агента в качестве рабочего, с содержанием наполнителя до 10%.
  

К недостаткам отечественных ВЗД можно отнести низкий моторесурс, ограничение температурного предела эксплуатации, невысокую стойкость к агрессивному воздействию скважинной среды, значительное изменение рабочей характеристики в процессе эксплуатации, высокую трудоёмкость и стоимость ремонтно-профилактических работ.

4. 
   Электробуры. Преимущества и недостатки
   

Электробур – это буровая забойная машина, приводимая в действие электрической энергией.Мощность и частота вращения электробура не зависят от расхода бурового раствора и глубины погружения долота. За нагрузкой на долото можно наблюдать по ваттметру и тем самым предупреждать аварии с долотом. Отсутствие вращения бурильной колонны позволяет при помощи специальной погружной аппаратуры осуществлять контроль угла наклона и азимутом в процессе бурения наклонных скважин.Электробур имеет все преимущества турбинного бурения, а именно:

• 
  отсутствует трата мощности на вращение колонны бурильных труб;
  
• 
  уменьшается износ бурильной колоны;
  
• 
  уменьшается износ эксплуатационной колоны;
  
• 
  большая скорость вращения долота;
  
• 
  отсутствие вращения бурильной колонны позволяет использовать турбобур для бурения направленных скважин;
  
• 
  в виду отсутствия вращения ротора снижается шум и улучшаются условия труда буровой бригады.
  

Кроме того, электробур имеет преимущества над турбобуром:

• 
  работает при меньших расходах промывочной жидкости и меньшем давлении насосов;
  
• 
  позволяет бурить скважины с продувкой газом, вместо промывки буровой жидкостью;
  
• 
  позволяет контролировать параметры режима бурения на забое и в процессе бурения контролировать зенитный и азимутальный углы оси скважины;
  
• 
  позволяет снизить на 30% расход электроэнергии.
  

---

К недостаткам электробура на трубах относится малая надёжность токоподвода, особенно при глубоком бурении скважин малого диаметра.ЗаключениеВ результате комплекса работ по созданию новых забойных двигателей разработана гамма конструкций двигателей для бурения. Широкие испытания в бурении показали, что эта забойная машина эффективно решает проблему привода шарошечного долота в режимах, отвечающих наиболее выгодному использованию современных породоразрушающих инструментов. Бурение скважин винтовыми двигателями с маслонаполненными долотами повсеместно дало лучшие результаты по сравнению с роторным бурением.Возможность широкого варьирования характеристиками двигателей с целью получения выгодных для тех или иных условий режимов бурения позволяет при современном буровом оборудовании и инструменте кратно увеличить проходки за рейс долота и улучшить показатели бурения большинства категорий скважин.Опыт эксплуатации и испытаний двигателей определяют следующие перспективы его применения при бурении: глубоких скважин, когда увеличение проходки на долото имеет существенное значение и обеспечивает экономический эффект; наклонно – направленных и горизонтальных скважин; долотами с герметизированными маслонаполненными опорами; с применением аэрированных промывочных жидкостей; вторых стволов при авариях; с отбором керна.Список использованной литературы1. Гусман М.Т., Балденко Д.Ф. и др. Забойные винтовые двигатели для бурения скважин. – М., Недра, 1981.2. Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д., Гноевых А.Н. Винтовые забойные двигатели: Справочное пособие. – М.: «Недра» 1999.3. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Технология бурения нефтяных и газовых скважин. – М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002.

---

Смотрите также файлы

• Задача в таблице приведены данные о недельном спросе и предложении на рынке кроссовок.docx

• Диагностическое значение биохимического анализа крови.docx

• Отчет о прохождении учебной практики студента 3 курса группы 2исп 02о.docx

• 8. Загрязнение окружающей природной среды.doc

• Биология пні бойынша 4тосана арналан жиынты баалау тапсырмалары 1.docx