Унифицированные модульные типа 2ТУ-КД

Унифицированные модульные турбинно-винтовые двигатели 2ТУ240КД с улучшенными энергетическими характеристиками, увеличенной в 1,5 раза наработкой на отказ и уменьшенной удельной металлоемкостью предназначены для бурения вертикалыных и наклонно-направленных скважин различного назначення с использованием шарошечных и безопорных долот разных типов и серий диаметрами 269,9...393,7 мм, обеспечивающих технологически требуемый зазор между корпусом двигателя и стенками скважин и конкретных геолого-технических условиях месторождений. Двигатель 2ТУ240КД состоит из трех унифицированных секций - модулей, взаимозаменяемых с серийными турбобурами, имеющих стандартные присоединительные размеры.

Нижняя секция двигателя представляет собой односекционный турбобур ТУ240. Средняя секция двигателя конструктивно выполняется аналогично серийной турбине с той лишь разницей, что в ней установлено 120 ступеней турбины пониженной осевой высоты 37/11-240ТЛ, которая при необходимости может быть заменена на серийную турбину с соответствующим уменьшением числа ступеней и, как следствие, ухудшением характеристики двигателя.

Новые турбины пониженной высоты изготавливаются либо методом точного литья по выплавляемым моделям - турбина 37/11ТЛ, либо полукокильным методом - литьем в земляные формы - турбина 37/11-240ТВШ.

Верхняя секция двигателя является активным тормозным модулем, содержащим в одном корпусе турбинную часть и рабочие органы винтового забойного двигателя, соединяющиеся с помощью съемного торсиона. Отличительной особенностью тормозного модуля является его полная взаимозаменяемость с серийной секцией, не вносящая никаких дополнительных затруднений при ее монтаже в условиях бурящейся скважины. Верхняя секция так же, как и средняя и нижняя секции, оснащается турбиной пониженной осевой высоты, взаимозаменяемой с серийной турбиной любого типа.

Все турбинные секции и тормозной модуль содержат радиальные опоры повышенной долговечности.

Турбобуры ЗТСШ1-172, ЗТСШ1-195, ЗТСШ1-195ТЛ и ЗТСШ1-240 выпускаются соответственно с наружными диаметрами 172; 195 и 240 мм. В зависимости от технологических требований проводки скважин эти турбобуры могут применяться в одно-, двух- или трехсекционном исполнении в сочетании с шарошечными и безопорными долотами различных типоразмеров и серий в соответствии с рекомендуемыми зазорами между стенками скважины и корпусом турбобура в конкретных геолого-технических условиях месторождений.

Рабочий орган турбобура типа ТСШ1 (рисунок) представляет собой многоступенчатую гидравлическую турбину осевого типа, выполненную в турбобурах ЗТСШ-172 и ЗТСШ1-195 цельнолитой, а в турбобурах ЗТСШ1-195ТЛ - составной; проточная часть последнего оснащена турбинами, изготовляемыми методом точного литья. Осевая опора у этих турбобуров так же, как и у турбобуров ТСШ вынесена в самостоятельную шпиндельную секцию, которая может быть заменена непосредственно на бурящейся скважине.

В турбобурах типа ТСШ1 проведена межтиповая унификация, т. е. различные типы турбин, корпуса, валы, опоры, полумуфты и переводники в пределах одного габаритного размера имеют одинаковые посадочные и присоединительные размеры, благодаря чему представляется возможным применять в них турбины и осевые опоры любого типа. В секциях турбобура предусмотрена возможность монтажа высоко- и низкооборотных цельнолитых турбин, составных турбин точного литья и пластмассовых, а в шпиндельной секции - как опоры скольжения (резинометаллической пяты), так и качения (радиально-упорных подшипников).

В отличие от турбобуров типа ТСШ в верхней части вала турбинных секций турбобуров типа ТСШ1 монтируются три предохранительные ступени резинометаллической проточной пяты, предотвращающей посадку роторов турбины на статоры, которая может произойти в случае неправильной регулировки осевых зазоров в турбине, износа осевой опоры турбобура выше допустимой нормы или по другим причинам. Благодаря этому надежность работы турбинных секций повышается в 1,5...2 раза.Валы турбинной и шпиндельной секций в турбобуре типа ТСШ соединяются с помощью конусно-шлицевых полумуфт, а детали на валах турбинной секций крепятся с помощью полумуфты с конической резьбой с внутренним упорным торцом, исключающей срыв ее на валу, благодаря чему возрастает надежность регулировки секций и распределения осевых зазоров в турбине.