Винтовые забойные двигатели
Винтовые забойные двигатели Д-85; Д-105, Д-106 и ДР-106 предназначены для бурения скважин, в том числе боковых стволов, и проведения ремонтно-восстановительных работ в эксплуатационных колоннах с использованием в качестве рабочей жидкости технической воды или бурового раствора плотностью не более 1,3 г/см3 при забойной температуре не более 100 градусов. Двигатели хорошо зарекомендовали себя во многих регионах России и по отзывам потребителей имеют наработку на отказ до 300 ч.
Для бурения прямых участков скважин используется двигатель Д-106, в котором торсион размещен внутри ротора, что сокращает длину и массу двигателя. Для наклонно-направленного бурения применяют двигатель ДО-106 — вариант с жестким кривым переводником или ДР-106 — с регулируемым на буровой кривым переводником. Для повышения долговечности опорные поверхности кривых переводников имеют "пятку", армированную твердосплавными зубками. Двигатели могут комплектоваться рабочими органами с различной заход-ностью. Исходя из конкретных условий бурения и типа породоразру-шающего инструмента выбирается рабочая пара с требуемой частотой вращения.
По принципу действия, винтовой забойный двигатель представляет собой планетарно-роторную гидромашину объемного типа с внутренним косозубым зацеплением рабочих органов. Основные детали двигателя - статор (1) и ротор (2).
Статор выполнен в виде стального корпуса с концевыми резьбами, к расточке которого привулканизована резиновая обкладка, имеющая на внутренней поверхности винтовые зубья левого направления.
Стальной ротор имеет наружные винтовые зубья также левого направления, число которых на единицу меньше, чем у статора. Ось ротора смещена относительно статора на величину эксцентриситета, равную половине высоты зуба.
Шаги винтовых поверхностей ротора и статора пропорциональны числу зубьев этих деталей. Специальный профиль зубьев ротора и статора обеспечивает непрерывный контакт и образование замыкающихся по длине шага статора единичных рабочих камер.
Таблица 6.2.1. Технические характеристики ВЗД
| Шифр | Длина, мм | Диаметр, мм | Масса, кг | Присоединительные резьбы | Диаметр долот, мм | Расход рабочей жидкости, л/с | Частота вращения вала, с-1 | Перепад давления на ВЗД, МПа | |
| к трубам | к долоту | ||||||||
| Д-42 | по заказу | по заказу | 58,0 | 0,3-0,5 | 4,0-6,7 | 2,0-4,0 | |||
| Д-48 | по заказу | по заказу | 55-93 | 0,5-1,5 | 4,1-6,7 | 4,0-5,0 | |||
| Д1-54 | 3-42 | 3-42 | 76-93 | 2,0-3,0 | 5,8-8,3 | 4,5-5,5 | |||
| ДГ-60 | 3-42 | 3-42 | 76-98,4 | 1,0-2,0 | 3,0-6,0 | 4,5-5,5 | |||
| ДГ-75 | 3-66 | 3-66 | 3,0-5,5 | 3,0-5,5 | 5,0- 9,0 | ||||
| Д-85 | ПО | 3-66 | 3-66 | 98,4-120,6 | 4,8 | 2,2 | 5,5 | ||
| Д1-88 | ПО | 3-66 | 3-66 | 98,4-120,6 | 4,5-7,0 | 2,7-5,0 | 5,8-7,0 | ||
| ДО-88** | 3-66 | 3-66 | 112,0-120,6 | 5,0-7,0 | 3,0-5,0 | 5,8-7,0 | |||
| Д-95 | 3-76 | 3-76 | 120,6-139,7 | 6,0-10,0 | 2,0-3,3 | 4,5-6,0 | |||
| ДГ-95 | 3-76 | 3-76 | 120,6-139,7 | 6,0-10,0 | 2,0-3,3 | 4,5-6,0 | |||
| Д-105 | 3-88 | 3-76 | 120,6-151,0 | 6,0-10,0 | 2,6-3,8 | 5,0-8,0 | |||
| ДГ-105 | 3-88 | 3-76 | 120,6-139,7 | 6,0-10,0 | 2,8-4,0 | 5,0-8,0 | |||
| Д-106 | 3-88 | 3-76 | 120,6-151,0 | 4,0-12,0 | 1,1-3,2 | 5,0-9,0 |
Жидкость, поступающая в двигатель от насосов установки ремонта скважин, пройдет к долоту в том случае, если ротор двигателя проворачивается внутри обкладки статора, обкатываясь по его зубьям, под действием неуравновешенных гидравлических сил. При этом ротор совершает планетарное движение: геометрическая ось ротора вращается относительно оси статора против часовой стрелки, сам ротор поворачивается по часовой стрелке. За счет разности в числе зубьев ротора и статора переносное вращение редуцируется в абсолютное с передаточным числом, равным числу зубьев ротора, что обеспечивает сниженную выходную скорость вращения и высокий крутящий момент двигателя.
Планетарное движение ротора преобразуется в соосное вращение вала шпинделя при помощи карданного вала, передающего крутящий момент и гидравлическую осевую нагрузку от ротора.
Таблица 6.2.2. Технические характеристики малогабаритных турбобуров
Типоразмер
ТТ-124ТШ-108БТВ1-102
Параметры 2 3 2 3 3 4
турбин.турбин. турбин. турбин\турбин.турбин.
_________________ секциисекции секции секции секции секции
| 139,7 -158,7 | 139,7 -158,7 | 120,6 -151 | 120,6 -151 | 118 -151 | 118 -151 |
| >оы 3-88 | 3-88 | 3-76 | 3-76 | 3-76 | 3-76 |
| 3-88 | 3-88 | 3-88 | 3-88 | 3-88 | 3-88 |
Наружный диаметр, мм
Общая длина, мм____
Масса, кг_________
Диаметр долота, мм
Присоединительные резьбы
к долоту
к бурильным трубам
Расход жидкости, плот-
ностью 1000кг/мЗ, л/с_______________________________
Частота вращения, 900 750 990 790 900 900
об/мин
Момент силы, Нм450 470 215 205 100 135
Перепад давлений, МЩ 8,9 9,3 9,4 9,0 9,0 12,0
Карданный вал состоит из двух двойных зубчатых шарниров, заполненных консистентной смазкой, и промежуточной трубы. Шарниры с трубой в двигателе Д-85 ротором и муфтой шпинделя соединяются посредством конических сопряжений с плоскими хвостовиками.
Шпиндель двигателя включает осевой многоступенчатый подшипник качения и радиальные резино-металлические опоры.