Система телеизмерений частоты вращения турбобура
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
териалов на глубине до 2500-3000 м с частотой вращения долота применяются турбобуры с большим запасом вращающего момента, чем при бурении крепких пород.
Кустовое бурение - сооружение группы наклонных скважин с общего основания ограниченной площади, на котором размещаются буровая установка и устьевое оборудование. При кустовом бурении продуктивные горизонты вскрываются наклонно-направленными скважинами в заданных точках (Рис. 1.1). Кустовое бурение иногда оказывается наиболее экономически целесообразным инженерным решением - при разработке нефтяных и газовых месторождений, расположенных в акватории морей, сильно заболоченной местности или в местности со сложным рельефом поверхности. В этих случаях кустовое бурение даёт значительную экономию на сооружении искусственных оснований и вышкомонтажных работах. Кустование устьев скважин сокращает затраты на оборудование промысла, упрощает автоматизацию процессов добычи и обслуживание. На практике количество скважин одного куста не превышает 20, хотя известно, что в Калифорнийском заливе 68 скважин было пробурено с насыпного острова размером 6060 м. Увеличение затрат и расхода материалов, вызванное удлинением ствола наклонно-направленных скважин, и снижение скорости бурения - недостатки кустарного бурения.
Рис. 1.1 - Схема кустового бурения
Турбобур - забойный гидравлический двигатель, ">вал (изобретён П.П. Шумиловым, Р.А. Иоаннесяном, Э.И. Тагиевым, М.Т. Гусманом). Принципиальное отличие многоступенчатого турбобура состоит в том, что это забойная машина открытого типа, вал которой вращается в радиальных и осевых резинометаллических подшипниках, смазываемых и охлаждаемых циркулирующей промывочной жидкостью. Общий перепад давлений дифференцируется по ступеням турбины турбобура, а момент на валу определяется суммой моментов, развиваемых каждой ступенью. Турбины выполняют цельнолитыми, общее число ступеней турбины в секции достигает 120, рабочие диаметры для бурения глубоких и сверхглубоких скважин - 164, 172, 195, 215, 240, 280 мм, рабочая частота вращения вала 250-600 об/мин. С 1950 для снижения числа оборотов, увеличения вращающего момента на валу и эффективности шарошечных долот применяют многосекционные турбобуры, в которых последовательно соединяются 3, а иногда до 6 турбин турбобура.
В данной работе был выбран турбобур ТПР-105. Турбобур предназначен для разбуривания цементных стаканов, мостов и технологических пробок при капитальном ремонте скважин и для бурения глубоких скважин диаметром 118-140 мм с использованием в качестве рабочей промывочной жидкости воды, бурового раствора или нефти плотностью не более 1,3-103 кг/м3 при забойной температуре не более 300 С.
Схема турбобура приведена на рисунке ниже (рис.1.2.).
Рис. 1.2 - Турбобур ТПР-105
Технические характеристики турбобура ТПР-105 приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Технические характеристики турбобура ТПР-105
Тип двигателя - турбинный шпиндельный, пакетного исполнения Габаритные размеры, мм: - диаметр 105 - длина в сборе 11918 Монтажная длина составных частей, мм: - турбинной секции 3545 - шпидельной секции 1000 Присоединительные резьбы по ГОСТ 5286 Количество секций, шт.: - турбинных 3 - шпиндельных 2 Количество ступеней турбин в турбинной секции, шт. 93 Масса, кг 480 Допустимая осевая нагрузка, Н 2-104 Расход рабочей жидкости, м3/с 0,008-0,012 Момент вращающий, Нм: - в рабочем режиме 370 - в тормозном режиме 740 Частота вращения вала, об/мин (с-1) - в рабочем режиме 800 - в холостом режиме 1600 Перепад давления на двигателе, МПа: - в рабочем режиме 10-12 - в холостом режиме 7-9 - тормозном 12-14
Описание конструкции
Турбобур состоит из шпиндельной и трех турбинных секций (при необходимости четырех секций).
В шпиндельной секции устанавливаются многорядный радиально-упорный шарикоподшипник, воспринимающий нагрузку от веса турбинных валов и реакцию забоя, защищенный кольцевыми резиновыми уплотнениями, а также радиальный твердосплавной подшипник скольжения. Турбинная секция турбобура выполнена по конструктивной схеме с плавающим ротором на профильном валу. Вал выполнен шестигранны