Существующая технология турбинного бурения в большинстве случаев основана на применении серийных турбобуров АГТШ или ЗТСШ1 в том виде, в каком они поставляются машиностроительными заводами. Энергетические характеристики этих турбобуров, как правило, не удовлетворяют оптимальным параметрам отработки шарошечных долот и гидравлической программе бурения. Особенно это относится к применению новых шарошечных долот с герметизированными маслонаполненными опорами (ГНУ и ГАУ), а также к использованию одного бурового насоса при бурении скважины.
С целью снижения частоты вращения долота и наращивания крутящего момента на валу турбобура применяют многосекционные (свыше трех секций) турбинные сборки. Серийные турбобуры, собранные из пяти —
Рис. 4.3. Шпиндель с лабиринтным дисковым уплотнением
шести турбинных секций, позволяют эффективно отрабатывать высокопроизводительные долота при пониженных расходах бурового раствора, а также предоставляют технологам значительно более широкие возможности для выбора оптимальных параметров режима бурения.
В дальнейшем усовершенствованные многосекционные турбобуры испытыва-лись при бурении глубоких скважин в РФ и за рубежом как с отечественными, так и с американскими долотами. Стойкость шарошечных долот производства США составляла 15 — 60 ч.
|
По своей конструктивной схеме многосекционный турбобур не отличается от серийного. Однако увеличение числа турбинных секций предъявляет более высокие требования к надежности работы шпинделя турбобура. Он должен быть не только надежнее, но и долговечнее, чем применяемые в настоящее время шпиндел серийных турбобуров. Этим требованиям отвечают шпиндели с лабиринтным дисковым уплотнением типа ШФД (рис. 4.3), которыми в скором времени будут оснащаться серийно выпускаемые турбобуры.
Многосекционный турбобур является дорогой машиной, поэтому его срок служ-
бы до списания должен быть увеличен
не менее чем до 2000 ч. Результаты испытаний таких турбобуров со шпинделями типа ШФД показали, что их долговечность составляет 2000-4000÷.
Энергетическая характеристика многосекционного турбобура может
Таблица 4.3
Тип сборки турбобура |
Количество турбинных секций |
Число ступеней турбины |
Число ступеней ГТ |
Расход жидкости, л/с |
Крутящий момент при AU, Нм |
Частота вращения при с"1 |
Перепад давления при Nma МПа |
Длина турбобура, м |
Диаметр турбобура, мм |
5А9ГТШ 6А7ГТШ 6ÒÑØ1-195ÒË 5À6Ø |
5 6 6 5 |
315 348 636 630 |
210 348 |
52 26 30 18 |
2221 1893 1742 1575 |
3,4 4,3 4,4 8,1 |
6,2 10,4 3,4 9,8 |
42 49 49 40 |
240 195 195 164 |
Примечание. Д/тах — максимальная мощность турбобура. Плотность жидкости — 1000 êã/ì3.
формироваться несколькими путями: использованием разных типов турбин, их сочетанием со ступенями ГТ, а также регулированием расхода бурового раствора через турбину.
В табл. 4.3 приведена техническая характеристика современных многосекционных турбобуров, собираемых из серийно выпускаемых машин типов АГТШ и ТСШ1.
Обратите внимание: